葉菁

美軍朱姆沃爾特級驅(qū)逐艦
《孫子兵法·虛實篇》云:“形人而我無形。”隱真示假,使敵人暴露而我軍不露行跡,一直以來是謀局布勢、創(chuàng)造有利戰(zhàn)機的上兵之策。歷次戰(zhàn)爭實踐中,在戰(zhàn)略或戰(zhàn)術(shù)層面采取各種方法和手段迫使敵方迷失在戰(zhàn)爭迷霧中,從而獲取戰(zhàn)場主動、贏得勝利的例子不勝枚舉。在陸、海、空、天、電、網(wǎng)全維較量的現(xiàn)代戰(zhàn)爭戰(zhàn)場環(huán)境下,隱身技術(shù)的作戰(zhàn)運用,能最大限度地保存自己,出其不意地消滅敵人,逐漸成為決定戰(zhàn)斗力高下的必殺技之一。
說到隱身武器,人們首先想到的就是隱身飛機。20世紀80年代以來,以美軍F-117A為代表的系列隱身飛機列裝服役并投入實戰(zhàn)運用,以極低的戰(zhàn)損率和較高的打擊效能,成為各國競相追捧的“殺手锏”。經(jīng)過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和材料升級,隱身技術(shù)在各類型武器平臺中融合拓展,多種多樣的隱身武器應(yīng)運而生,在戰(zhàn)場的各個維度,將作戰(zhàn)能力和戰(zhàn)爭面貌提升到更高層次。下面我們就來細數(shù)隱身飛機以外的各類隱身武器。
隱形艦艇的理念與研發(fā)脫胎于隱身飛機,主要是通過各種技術(shù)手段控制艦艇的射頻能量、可見光、紅外以及聲音等特征,達到使敵方難以發(fā)現(xiàn)的目的。艦艇的隱身較之飛機難度更大,因為各項隱身參數(shù)性能受到艦艇體積大、航速慢的影響。此外,艦艇的隱身除要考慮與飛機同樣的雷達隱身和紅外隱身外,還要考慮到聲隱身等,以避開聲吶探測的捕捉。
雷達隱身? ?雷達隱身主要是針對雷達只能夠?qū)誓繕朔较蚪邮栈夭ê碗姶挪ㄐ盘柕奶匦裕捎酶淖兺庑闻c結(jié)構(gòu)設(shè)計、使用吸波透波材料、主動干擾電磁回波等措施實現(xiàn)隱身。雷達隱身是達成艦艇隱身的重中之重。改變外形與結(jié)構(gòu)設(shè)計,減小雷達散射截面,是最直接有效的雷達隱身辦法。蘇聯(lián)基洛夫級巡洋艦算得上是較早考慮隱身性能的艦艇,雖然艦體龐大,但僅通過緊湊的內(nèi)傾斜外形設(shè)計、集中集成的天線布局和前后相對平滑的甲板結(jié)構(gòu),就使得雷達上捕捉到的影子出乎意料的小。合理的外形設(shè)計不僅能減弱雷達回波的強度,而且還能使各個方向的雷達回波相互抵消。現(xiàn)代隱身艦艇的外形,要盡量減少外露和突出部位,消除角反射和鏡面反射部位,減少或取消外掛裝置,多采用傾斜式或圓弧式設(shè)計,使干舷外張、上層建筑內(nèi)傾,因此現(xiàn)代隱身艦艇多呈現(xiàn)出“簡潔”“低趴”“多面體”的面貌,甚至是“無橋樓”設(shè)計。
1996年服役的法國拉斐特級護衛(wèi)艦,滿載排水量3600噸,艦體與上層結(jié)構(gòu)外形十分簡潔,刻意避免尖銳棱角或復(fù)雜造型。艦體表面幾乎找不到垂直的部分,而全都采用傾斜式的設(shè)計。船舷部分為20度向內(nèi)傾斜呈V型,接近上層結(jié)構(gòu)時出現(xiàn)轉(zhuǎn)折,變成向外傾斜10度呈倒V型,排煙口被整合至桅桿結(jié)構(gòu)里,大部分欄桿被替換為舷墻,各類設(shè)備采用半埋式、嵌入式安裝。2000年服役的瑞典維斯比級護衛(wèi)艦,滿載排水量620噸,更是將雷達、通信天線等全部封裝,將艦載導(dǎo)彈、反潛武器等設(shè)備安裝在甲板以下。艦上除錐形指揮臺和一門隱身艦炮外,再未布置任何外露設(shè)施,整艦雷達散射截面僅相當(dāng)于2條標準鞭狀天線。
此外,大量采用吸波材料和涂料也是實現(xiàn)雷達隱身的重要途徑。1985年美國下水試驗的“海影號”隱身試驗艦,其楔形船體打破了人們對傳統(tǒng)艦船外形的認知,全艦黑色的吸波涂裝更是給人留下深刻印象。新型吸波材料和涂料,除了能夠在目視距離內(nèi)達成可見光偽裝效果,還能夠使電磁波盡可能完全穿透材料表面,減少反射或形成漫反射,或者使電磁波進入吸波材料和涂料內(nèi)部時,將能量轉(zhuǎn)化為熱能進而損耗掉,最終達成雷達隱身的效果。拉斐特級和維斯比級護衛(wèi)艦在獨特外形設(shè)計、內(nèi)置隱藏艦炮設(shè)備的同時,也都大量采用了吸波材料或涂裝吸波涂料,極大地降低了雷達信號特征。
除了上述被動措施,主動進行電磁回波干擾也逐漸成為雷達隱身發(fā)展的趨勢。通過發(fā)射與射入電波頻率、振幅、角度等均相同但相位相反的電波,可以抵消其在船體表面發(fā)生的反射,有效實現(xiàn)隱身。美國海軍研究委員會的“海上革命”方案,曾提出在船體舷側(cè)安裝保形天線,實施主動隱身。

瑞典維斯比級護衛(wèi)艦
紅外隱身? ?在廣闊冰冷的海戰(zhàn)戰(zhàn)場上,自身較大的排熱量成為艦艇鮮明的紅外識別特征,使其極容易遭到探測和打擊。通過改變艦艇紅外輻射特性和降低艦艇紅外輻射強度,可以在一定程度上實現(xiàn)紅外隱身,提高艦艇戰(zhàn)時生存能力。

法國拉斐特級護衛(wèi)艦
改變艦艇紅外輻射特性,即改變艦艇表面各處的輻射率分布。與實現(xiàn)雷達隱身的方法手段相類似,可在結(jié)構(gòu)上進行調(diào)整改變,如改變煙囪等紅外熱源的形狀、避免熱源的集中、降低主機排氣口距水面的高度等;也可使用低發(fā)射率的紅外隱身材料和涂料,減弱對太陽能的吸收和輻射,盡量使艦艇的紅外圖像與背景的紅外輻射分布狀態(tài)相協(xié)調(diào)。而降低艦艇紅外輻射強度,則是在內(nèi)源熱排放上下功夫,降低艦艇與背景環(huán)境的熱對比。如優(yōu)化艦艇動力設(shè)計,減少散熱源;在機艙、煙囪等發(fā)熱部位內(nèi)部及外圍使用隔熱材料,阻絕熱量的向外傳遞;改善熱廢氣冷卻系統(tǒng),借助海水或冷空氣將廢氣在完全排放前冷卻降溫;甚至還可以在艦艇表面或外圍構(gòu)建噴淋、噴霧系統(tǒng),降低艦艇表面整體溫度,在艦艇外圍形成低溫水霧籠罩等。
聲隱身? ?由于光電、電磁以及熱輻射信號在水下傳輸?shù)恼蹞p率極高,聲探測和反制一直以來是水下潛艇隱身的重點。隨著各項探測技術(shù)的不斷完善,聲隱身也越來越成為水面艦艇發(fā)展隱身技術(shù)所關(guān)注的重要方面。
聲吶探測分為被動式和主動式兩類。在應(yīng)對被動式聲吶方面,主要是降低艦艇動力機械設(shè)備振動引起的機械噪音、水流流過艦艇表面引起的水流噪聲,以及艦艇螺旋槳工作產(chǎn)生的螺旋槳噪聲。應(yīng)對主動式聲吶方面,則主要是吸收主動聲吶發(fā)射的探測波、降低探測回波的反射強度。
號稱“未來戰(zhàn)艦”的美國朱姆沃爾特級驅(qū)逐艦在采用特殊造型設(shè)計的同時,大量應(yīng)用吸波材料和涂料,使得這艘1.5萬噸排水大艦的雷達散射截面比一條漁船還小。同時,大量采用隔熱材料和涂層,以及種種低噪減震設(shè)計,使得其在紅外抑制、聲噪控制等方面也是可圈可點,具有雷達、紅外和聲吶等全方位的隱身性能。
在傳統(tǒng)的陸戰(zhàn)戰(zhàn)場上,是否也有隱形武器大展身手的空間呢?各類隱身步戰(zhàn)車、隱身坦克給出了肯定的答案。信息化條件下的現(xiàn)代戰(zhàn)場,即便是陸戰(zhàn)也已發(fā)展到視距外發(fā)現(xiàn)即打擊的新型作戰(zhàn)樣式。為避免陸航火力的毫米波探測、紅外引導(dǎo)打擊等,步戰(zhàn)車、坦克等地面戰(zhàn)車對于雷達、紅外等探測防護的需求與日俱增,海空隱形武器的隱身模式在地面戰(zhàn)車的改造升級中仍然適用。
號稱“世界首款隱身坦克”的波蘭PL-01坦克就是將隱身戰(zhàn)機的原理復(fù)制到坦克上,通過獨特的造型和材料減小雷達散射截面實現(xiàn)隱身,可以在一定程度上躲避如AH-64D“長弓阿帕奇”武裝直升機、米28NM“夜間獵人”武裝直升機等的毫米波搜索雷達。德國KF41“山貓”步兵戰(zhàn)車同樣具備簡潔的外形,盡可能避免突出物,炮管裝配隔熱冷卻的金屬護套,車體表面噴涂防紅外涂料,在實現(xiàn)良好隱身性能的同時,不削弱自身可靠的防護能力。同時,美國雷神公司也在與德國萊茵金屬公司積極開展合作,將KF41原型技術(shù)運用于打造美國陸軍下一代戰(zhàn)車,用以替代老化的“布拉德利”步戰(zhàn)車。這款步戰(zhàn)車與前幾代相比,在防護、承載、火力提升的同時,車體輪廓更小,噪音、排放以及雷達紅外指征都進一步削減,可以預(yù)見在量產(chǎn)列裝后,必將成為新一代履帶式步兵戰(zhàn)車的佼佼者。

波蘭PL-01 隱形坦克

德國KF41 山貓步兵戰(zhàn)車

AGM-129 隱形導(dǎo)彈

AGM-158 隱形導(dǎo)彈
地面戰(zhàn)場的廝殺特性,使得隱身的概念不能局限于雷達和紅外探測的層面,可視隱身在地面近戰(zhàn)中也是尤其重要的一方面。英國BAE系統(tǒng)公司開展的“未來防衛(wèi)戰(zhàn)車計劃”,就包括對“裝甲車輛視覺能力”項目即戰(zhàn)車隱身的研究。該項目主要是在戰(zhàn)車的裝甲外殼上加裝“電子偽裝”系統(tǒng),該系統(tǒng)布設(shè)的大量高精度的電子傳感器、小型攝像元件和投影設(shè)備,能將周圍環(huán)境的色彩、線條和形態(tài)投射到戰(zhàn)車外殼上。投射的影像會隨著周圍環(huán)境的變化而變化,使得車輛時刻與周圍環(huán)境融為一體,從而達到變色龍般的視覺欺騙和隱身效果,可謂是“真隱身”了。另外,投影成像設(shè)備還可以持續(xù)發(fā)出與周圍環(huán)境一樣的紅外圖像,以達成類似隱身斗篷一樣的紅外遮擋,從而使得戰(zhàn)車在大波段的可見光和不可見光范圍內(nèi)都實現(xiàn)隱身。目前,這一研究項目仍處在測試研究階段,未來如果能夠運用于實戰(zhàn)戰(zhàn)場,或?qū)氐赘淖冴憫?zhàn)的形態(tài)。
隨著隱身技術(shù)在作戰(zhàn)全領(lǐng)域的發(fā)展運用,從天上到地面,從水面到水下,隱身可謂無所不在。隱身不僅體現(xiàn)在武器平臺,而且已經(jīng)滲透應(yīng)用于彈藥領(lǐng)域。隱身彈藥的技術(shù)思路,除延續(xù)利用外形、材料等改變彈體的電磁、紅外、聲音指征的技術(shù)手段以外,還發(fā)展出了自主規(guī)劃變軌、主動規(guī)避探測器可探測范圍等方法、手段,最終實現(xiàn)導(dǎo)彈、魚雷、水雷等彈藥的隱蔽突然性,使其難以被發(fā)現(xiàn)和攔截,殺敵于無蹤。
作為隱身戰(zhàn)機的同宗門派,隱身技術(shù)早已廣泛運用于各類導(dǎo)彈,大有“無隱身不導(dǎo)彈”之勢。目前,在役的隱身導(dǎo)彈的型號、數(shù)量比隱身戰(zhàn)機型號還多。同時,大多數(shù)隱身戰(zhàn)機所搭配掛載的也都是隱身導(dǎo)彈。隱身導(dǎo)彈已涵蓋遠程空空導(dǎo)彈、遠程反艦導(dǎo)彈、對地攻擊導(dǎo)彈等種類。截至目前,世界上比較成熟的隱身導(dǎo)彈型號,主要有挪威的NSW隱身導(dǎo)彈和JSM聯(lián)合打擊導(dǎo)彈,美國的AGM-129隱身巡航導(dǎo)彈、AGM-158B聯(lián)合防區(qū)外空地隱身導(dǎo)彈、AGM-158C遠程隱身反艦導(dǎo)彈,俄羅斯的KH-101空射亞音速隱身巡航導(dǎo)彈,法國的“風(fēng)暴之影”隱身巡航導(dǎo)彈,德國的“金牛座”隱身導(dǎo)彈等。
水雷作為較為古老的水中兵器,結(jié)構(gòu)簡單,造價低廉,具有其他水戰(zhàn)武器無法比擬的高效費比。在新時代背景下,為了對抗不斷發(fā)展的掃雷技術(shù),實現(xiàn)水雷的隱身也成為其戰(zhàn)場生存和打擊效能發(fā)揮的重要保證。在實現(xiàn)途徑上,除了依靠改變雷體外形、采用特殊材料外殼等傳統(tǒng)方式來衰減超聲波的反射、規(guī)避探測以外,還能采取自掩埋水雷技術(shù),通過水雷電腦控制的電機,從底部抽吸泥沙,將泥沙從雙層殼的空隙于頂部排出,以達到掩埋隱蔽的效果。在長期的隱蔽靜臥過程中,水雷不斷檢測周圍環(huán)境信號,對比存儲的敵艦數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)敵艦時自主釋放,實施隱蔽攻擊。
近年來,隱身技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展以及與人工智能技術(shù)的融合應(yīng)用,勢必將各類隱形武器的“隱于深藍、藏于無形、匿于無蹤”的優(yōu)勢發(fā)揮到極致,也將擴展到太空等更多維的廣闊作戰(zhàn)領(lǐng)域。圍繞“隱”與“察”的爭奪,在下一代智能戰(zhàn)爭中將愈加激烈。