2025年高考物理隱身艦艇的秘密

　　隱身艦艇的秘密

　　所謂隱身，通俗地說，就是改變武器裝備的聲、光、電、磁、熱等特征，使對方探測設備難以發現和識別。與飛機和導彈等空中目標不同，作為海上（海面和海水中）特定環境下的目標——艦艇，它的可探測性特征除了敵方探測雷達的散射回波和艦艇自身的紅外輻射之外，還有艦艇的噪聲等信息。因此，對艦艇的探測，主要是采用雷達、聲納和外信號來探索和發現目標。艦艇要隱身就必須采取一些措施來降低它這三方面的可探測信息特征：

　　對付雷達探測

　　雷達是最常見和有效的探測設備之一，它在工作時，向一定空域發射電磁波，該電磁波遇到信號后便會被反射回來，雷達接收到該反射信號，就會發現目標。因此，針對這個特點，為了不讓對方雷達發現目標，就可以采取兩種措施來對付雷達探測，一是使照射到目標上的雷達波反射到其他方向，不能返回雷達處，從而使雷達接收不到目標反射的信號；二是將照射到目標上的雷達波強烈地吸收掉，使返回到雷達處的信號變得極其微弱，以致于雷達檢測不到目標的反射信號，從而發現不了隱身目標。

　　對第一種情況，可通過改變艦艇的外形來實現。如：1、外形用曲面板代替平面板。如美國的“阿利·伯克”級宙斯盾驅逐艦的艦體和上層建筑都盡可能采用圓弧形表面和棱，來避免鏡面強反射；2、各部結構設計成傾斜式側面。如法國的“拉菲特”級護衛艦采用外傾式干舷和內傾式上層建筑側面，以將雷達波反射到空中或水中；3、各部結構采用倒角連接。如英國的23型護衛艦、法國的C－70級驅逐艦、俄羅斯的“基洛夫”級巡洋艦等，其艦體與上層建筑、甲板與舷頂列板、艦板與甲板以及列板間的連接處，普遍采用凸面圓滑過渡的倒角連接，以盡可能消除或減弱角反射效應，這可使雷達波反射強度降低10倍。4、減少外露的武器裝備和設備。如瑞典隱身試驗艇“司米奇”號將所有通常外露的武器裝備都盡量設計成可伸縮的；并使窗口蓋與甲板配平，可大大減少雷達波散射源的數量。

　　對第二種情況，主要是借助特殊的、能強烈吸收雷達波的材料。通常用于艦艇的雷達隱身材料由結構吸波材料、透波材料及涂料構成。從而將照射到目標上的雷達波強烈地吸收掉，使返回到雷達處的信號變得極其微弱，以致于雷達檢測不到目標的反射信號，從而發現不了隱身目標。

　　對付聲納探測

　　聲納是在水下發現目標的重要工具。聲納是卓越的“水下偵察兵”，它能探測到潛艇在大海深處的一舉一動。據統計，第二次世界大戰期間，交戰雙方損失的潛艇有1000多艘，這些潛艇大部分都是被聲納發現的。聲納分為主動式和被動式兩種。主動式聲納自己發出聲波，并根據目標反射的回波來發現目標。主動式聲納能探測靜止目標的方位和距離，但容易暴露自己、偵察距離短。對付這類聲納，可用吸音涂層等手段吸收聲波達到隱身效果。如在艦體表面采用消聲瓦或涂敷吸音涂層就可達到隱身目的，像美國、俄羅斯、英國等國有不少核潛艇都在殼體上安裝了消聲瓦，從而把吸收敵方主動聲納和降低本艇的輻射噪聲二者相互結合起來，使艇體形成一個良好的無回聲層來達到隱身的目的；或者在殼體表面涂敷上一層吸收對方主動聲納聲波的涂層，減弱消除反射聲波。試驗表明，核潛艇采用吸音涂層可使對方主動聲納的反射聲降低90％，探測距離縮短68％。被動式聲納自己不發射聲波，它主要搜索來自目標的聲波，隱蔽性好，偵察距離遠，但不能探測不發聲的靜止目標。也就是說它通過接收艦艇的噪聲來發現目標。艦艇要隱身就必須盡可能降低和屏蔽艦艇自身的噪聲。

　　對付紅外探測

　　對于水面艦艇來說，紅外輻射具有明顯的可探測特征。其紅外輻射源主要是煙窗、主機艙及其排出的廢氣和熱水、燈光、艦體表面的熱輻射等。艦艇采用反紅外探測隱身技術就是要抑制紅外輻射，其目的就是降低艦體特別是其熱點的溫度，使其接近于周圍環境的溫度，從而使紅外探測系統難以發現目標而達到隱身。如1、可將主排氣口設置在水線以下，在廢氣管路四周加裝冷空氣管路進行冷卻，或設置從廢水中回收熱能的裝置等來降低發動機排氣、排水溫度；2、在發動機與其艙壁之間噴射冷空氣，或在主機艙安裝冷卻降溫裝置等來降低主機艙溫度；3、在煙窗內加裝隔熱吸熱裝置和紅外輻射擋板，或加裝冷卻系統等來降低煙窗溫度。4、在艦體表面涂敷絕熱層，減弱對太陽能的吸收和輻射，來降低艦體表面的溫度；5、對裝置采用隔熱墊隔熱，英國軍艦上的“飛魚”導彈發射裝置鋪蓋上就有一種稱作“弗列克塔卡姆”的隔熱墊或熱屏蔽層，它可反射95％的熱輻射。

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