美國最先進核潛艇首次部署后返港 被拍到隱形材料大片脫落
【環球網軍事報道】美國最新型攻擊核潛艇近日完成部署返回港口,卻被發現表面出現隱形材料的大面積脫落。
據美國《福布斯》雜志網站2月24日報道,美國海軍最新型攻擊核潛艇“科羅拉多”號近日完成首次部署返航,不過返港時的照片卻顯示,這艘核潛艇表面的隱形材料出現大面積脫落。報道稱,出現這樣的問題并不讓人意外,去年9月曾有匿名人士舉報美國造船上在隱形材料覆蓋層的質量測試中造假,不管質量控制方面是否存在問題,隱形覆蓋層脫落現象仍在發生。
美國海軍的“科羅拉多”號潛艇是“弗吉尼亞”級核潛艇的第15艘,也是“弗吉尼亞”Block-III型的第5艘。這艘潛艇于2018年3月17日下水,是一艘非常新的潛艇,這次部署也是其首次執行部署任務。與舉報者反應的情況不同的是,這艘潛艇是由另外一家造船廠建造,這說明隱形材料脫落的問題廣泛存在。
這種隱形材料被美國海軍稱為消聲涂料或特殊船體處理,是一項型的工程挑戰。它的工作原理是吸收來自用于探測和跟蹤潛艇的聲吶的聲波,但是這種涂層需要在一些極端的環境中保持對艇體表面的附著狀態。盡管潛艇艇體是由高強度的鋼材制成,但仍然會隨著下潛深度的變化發生形變,周圍的環境溫度也會發生變化。與別國海軍相比,美國海軍潛艇部隊的巡邏時間更長、條件更為惡劣,因此問題更為嚴重。根據此前美軍官方透露,“科羅拉多”號潛艇在部署期間航行了大約3.9萬海里,這大致相當于繞地球航行兩圈。
報道稱,“科羅拉多”號潛艇曾在北半球的惡劣海域航行,但確切路線和具體行動都是保密的。有報道稱,這艘潛艇曾經進入北極圈,還到訪了挪威和蘇格蘭的港口。根據公開資料,在“科羅拉多”號1月10日駛入蘇格蘭的法斯蘭港時,已經可以看到隱身材料大面積脫落,在離開蘇格蘭后發生了更多的脫落現象。
并不是只有美國在潛艇隱形涂層方面面臨挑戰,英國皇家海軍的潛艇也存在類似現象,在嚴酷的北極地區作戰的俄羅斯海軍也面臨這一難題。俄羅斯一些采用鈦合金艇殼的潛艇,隱形涂層更加難以附著,這對俄羅斯來說是不小挑戰。
報道認為,看到潛艇表面有明顯的涂層脫落、傷痕的時候不應該感到意外,這是一個常見的問題,反應了潛艇艱苦的作業環境,而應對之策可能正在開發之中。
隱形戰機的隱身材料可以用于核潛艇嗎?
自第一次世界大戰期間,空天飛機運用于軍事,一直延續至今有100多年的歷史,在現代化的科技加持下,戰機的標準和要求越來越嚴格。如今,世界的戰機發展已經進入五代機領域,并且向著六代機的趨勢奮力沖刺。
其中,作為戰機最重要的一項指標:隱身性能已經被放在了空前的高度。在美軍的戰機標準里,隱身性能將決定著未來的戰爭局勢。由此可見,隱身這個特性的重要無可替代。
在戰機上,實現隱身的2個先決條件就是:
1.戰機外部并不反射雷達波,也就是需要在戰機表明涂上隱身涂層(最重要);
2.戰機的飛行速度能夠實現超強;(躲過敵機的雷達追蹤范圍)
也就是說,只要隱身涂層足夠強大,就能夠實現強大隱身性能。那么,和天空中對應的海里武器,核潛艇要實現隱身功能,將實現戰機的隱身原理直接運用是否可行呢?
顯然可見,這個思路是不錯的,但實際并不可行。
水下潛航的核潛艇,雖然已經解決了因為動力來源、氧氣制造等造成的“不能隱身”的難題外,但由于水下的特殊性,其隱身方式和空天戰機全然不同。
從物理學的角度來講,戰機所處的環境介質為“空氣”,而核潛艇所處的環境介質為“水”。那么,就可以看出戰機的隱身是需要規避電磁波,和核潛艇的隱身需要規避的是聲波,這是兩個完全不同的概念。
由于水下航行的緣故,反潛偵查的主要裝備為聲吶,由此可見,若需對癥下藥的話,還得從控制“噪音”著手。由此可見,隱身涂層對于潛艇而言,并沒有十分有效用處。
核潛艇的噪音主要來源為“動力傳動裝置”的機械振動,這產生噪音的源頭。當然,直接實現零噪音全靜默是不可能的,在減弱“動力噪音”的同時,必須要在核潛艇的外殼艇外粘貼“吸聲層”,吸聲材料既可吸收自身的噪聲,又可吸收敵方主動聲納的聲波,進而實現類似于戰機隱身“涂層”的原理。
現當今,各個國家“隱身”級別的先進核潛艇,都在其艇外粘貼有消聲瓦,例如俄羅斯、英國、美國都采用,相對先進的橡膠消聲瓦材質。
由此可見,軍事中常見的舉一反三之思想,并不能隨意套用,要根據客觀事實,分析其類同性、差異性以及可操作性、合理性,將是深入探索之本。如今,隨著材料科學的蓬勃發展,更加先進、能夠隱真示假,由稀有金屬構成的氧化物晶體制成的“壓電陶瓷瓦”進入軍事專家的視野之中。
但,不得不說,無論材料科學怎么發展,從目前的情況來看,核潛艇要想實現水下“隱身”,還真必須在艇外貼瓦片,來實現“消聲隱身”目的。
延伸閱讀:
海洋新材料之隱身材料
目前,隱身技術作為提高武器系統生存、突防,尤其是縱深打擊能力的有效手段,已經成為集陸、海、空、天、電、磁六維一體的立體化現代戰爭中最重要、最有效的突防戰術技術手段,并受到世界各國的高度重視。本文將從研究進展,發展方向、應用分析等多角度深度為大家解讀海洋隱身材料。
被發現等于被消滅——是現代軍事中一條顛撲不破的真理。隨著各種新型探測儀器和攻擊武備的出現,水面艦艇在未來海戰中的生存出現了重大危機,這就使如何有效提高艦艇的隱蔽性成為各海軍大國的研究重點。隱身技術就是研究如何控制、縮減水面艦艇的特征信號,以降低聲納、雷達、磁探儀等探測系統的發現距離、減少以特征信號為引信的制導武器的命中概率,從而提高艦船的生存能力、突防能力及作戰效能的技術[1]。
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、聲納和紅外信號來探索和發現目標。因此,海上艦艇的主要隱身手段也是從降低雷達,聲納和紅外信號出發的[2]。
海上隱身技術手段
世界有名的隱身艦艇
各國隱身材料發展現狀[4-6]
“維斯比”級巡邏艦采用了許多最先進的技術,最極端、徹底的手段,隱身性能得到極大提升。
隱身材料的介紹
雷達隱身材料
鐵氧體材料
導電高分子材料
吸波涂料
結構吸波復合材料
光電隱身材料
光電隱身材料包括可見光隱身材料、紅外隱身材料和激光隱身材料等。
(1)可見光隱身材料
(2)紅外隱身材料
(3)激光隱身材料
聲隱身材料
低噪聲技術
隔振技術
吸振和阻振技術
吸聲材料
水聲吸聲材料
阻尼材料
隔聲材料
國內外開發和應用的隔聲材料很多, 比較先進的是聚酰亞胺泡沫。目前,美國海軍已把聚酰亞胺泡沫用作所有水面戰艦和潛艇的隔熱隔聲材料。
新型隱身材料[7-10]
1)手性材料(chiralmaterial)。
2)納米隱身材料。
3)導電高聚物材料。
4)多晶鐵纖維吸收劑。
5)智能型隱身材料。
參考文獻
[1] 張維俊。 艦船隱身面臨的挑戰及技術展望[J]. 中國艦船研究。 2007-12,2(6)
[2] 潘夢蕾。中國海軍艦艇隱身隱身性能分析[J]. 中國海軍, 2006, (11)
[3] 王建, 張迪超, 蒲元遠, 徐世錄。 艦船的紅外隱身技術[J]. 艦船電子工程,2008, (3)
[4] 鐘玉湘,許士華。 艦船裝置的隱身技術[J]. 中國艦船研究, 2006-8, 1(4)
[5] 鐘華, 李自力。 隱身技術[M]. 北京:國防工業出版社, 1999-4.
[6] 孫瑋琢, 楊常清。水面艦艇隱身技術現狀及發展趨勢[J].現代防御技術,2005-4, 33( 2)
[7] 趙曉楠, 王榮成, 劉輝元。 信息站條件下的艦船隱身技術[J]. 艦船電子工程, 2007,(5)
[8] 楊雪, 王源升。 艦艇隱身材料的現狀及發展趨勢[J]. 海軍工程大學學報,2000,5:73-77.
[9] 焦方金。幽靈的外衣———潛艇隱身技術的發展[J].艦載武器,2003(1):14-17.
[10] 肖芳,李永新,李鳴。 水面艦艇雷達隱身技術[J]. 艦船電子對抗,2009,32(2):35-37.
[11]材料+
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