Statek stealth - Stealth ship

USS Zumwalt po wypłynięciu z suchego doku, 28 października 2013 r.

Stealth statku jest statek , który zatrudnia technologii stealth technik budowlanych w celu zapewnienia, że jest trudniejszy do wykrycia przez jedną lub więcej z radarem , wizualnej, sonar i metod podczerwieni.

Techniki te zapożyczają z technologii samolotów stealth , chociaż niektóre aspekty, takie jak kilwater i redukcja sygnatury akustycznej ( wyciszenie akustyczne ), są unikalne dla projektów statków stealth. Chociaż redukcja przekroju poprzecznego radaru (RCS) jest dość nową koncepcją, wiele innych form maskowania statku istnieje od wieków, a nawet tysiącleci.

Modelacja

Szczegółowo Forbin , nowoczesnej fregaty z francuskiej marynarki . Fasetowany wygląd zmniejsza przekrój radaru w celu ukrycia.
US Navy Sea Shadow (IX-529) wykorzystuje zarówno kadłub tumblehome, jak i SWATH, aby zmniejszyć powrót radaru

Projektując okręt o zmniejszonej sygnaturze radarowej, głównym problemem są wiązki radarowe pochodzące z bliskiej lub nieco ponad horyzontem (patrząc ze statku) pochodzące z odległych samolotów patrolowych, innych okrętów lub pocisków przeciwokrętowych typu sea ​​skimming z aktywnymi sondami radarowymi . W związku z tym kształt statku unika pionowych powierzchni, które idealnie odbijałyby takie wiązki bezpośrednio z powrotem do emitera. Odblaskowe kąty proste są wyeliminowane, aby uniknąć efektu kociego oka . Niewidzialny kształt statku można uzyskać, konstruując kadłub i nadbudówkę z szeregiem lekko wystających i cofających się powierzchni. Ponadto wyeliminowano lub zakryto okrągłe kształty na statku, na przykład kominy i wieżyczki strzelnicze. Należy również wyeliminować wnęki, które prezentują poziomą powierzchnię, ponieważ działają jak pułapka i są bardzo widoczne dla radaru. Aby obejść te ograniczenia, wiele statków korzysta z takich funkcji, jak panele zakrywające powierzchnie odbijające lub używa alternatywnych konstrukcji sprzętu. Ponadto należy dołożyć wszelkich starań, aby na statku były jak najmniejsze luki. Kształty kadłubów obejmują konstrukcje kadłubów tumblehome, które nachylają się do wewnątrz od linii wodnej oraz kadłuby podwójne o małej powierzchni wodnicy (SWATH), które zapewniają lepszą stabilność podczas korzystania z kadłuba tumblehome. Te zasady projektowania RCS zostały opracowane niezależnie przez kilka marynarek wojennych w latach 80., wykorzystując jako punkt wyjścia prace nad redukcją RCS .

Obecnie rozwijany amerykański niszczyciel klasy Zumwalt — lub DD(X) — jest amerykańską wersją statku stealth. Pomimo tego, że jest o 40% większy niż niszczyciel typu Arleigh Burke, sygnatura radaru jest bardziej zbliżona do łodzi rybackiej, według rzecznika Dowództwa Systemów Morskich Marynarki Wojennej ; poziomy dźwięku są porównywane do okrętów podwodnych klasy Los Angeles . Tumblehome kadłuba zmniejsza powrotu radaru i laminat nadbudówka posiada także małą powrotu radaru. Woda deszczowa po bokach wraz z pasywną indukcją chłodnego powietrza w macku zmniejsza sygnaturę podczerwieni . Ogólnie rzecz biorąc, kanciasta konstrukcja niszczyciela sprawia, że ​​„50 razy trudniej go dostrzec na radarze niż zwykły niszczyciel.

Korweta klasy Visby szwedzkiej marynarki wojennej została zaprojektowana tak, aby wymykać się detekcji wizualnej , radarowej, akustycznej i podczerwieni . Materiał kadłuba to konstrukcja przekładkowa składająca się z rdzenia PVC z włóknem węglowym i laminatem winylowym. Unikanie kątów prostych w projekcie skutkuje mniejszą sygnaturą radarową, zmniejszając zasięg wykrywania statku.

Brytyjski niszczyciel przeciwlotniczy Typ 45 ma podobieństwa do klasy Visby , ale jest znacznie bardziej konwencjonalny, wykorzystując tradycyjną stal zamiast włókna węglowego. Podobnie jak Visby , jego konstrukcja ogranicza użycie kątów prostych.

Tajwanu " tuo Chiang-Class Stealth Corvette są klasą szybko ukrywania korwet wielu misyjnych obecnie w służbie z Republiki Chińskiej (Tajwan) Navy . Statki są zaprojektowane tak, aby miały niski przekrój radarowy i unikały wykrywania radaru, co utrudnia wykrycie statku podczas działania bliżej linii brzegowej

Sea Shadow , który wykorzystuje zarówno funkcje tumblehome, jaki SWATH , był wczesną amerykańską eksploracją technologii statków stealth.

Redukcja podpisu

Technologia Stealth to coś więcej niż tylko niski RCS ; Redukcja hałasu odgrywa ogromną rolę w ukrywaniu się na morzu, ponieważ dźwięk rozchodzi się znacznie lepiej w wodzie niż w powietrzu. Niektóre z zastosowanych technik obejmują tłumione układy wydechowe, zmodyfikowane kształty śmigieł i dysze pompujące . Kształt kadłuba również może mieć duży wpływ na redukcję hałasu wydawanego przez statek. Kolejnym ważnym elementem jest kontrola emisji sygnału. Współczesne okręty wojenne emitują dużo promieniowania elektromagnetycznego w postaci radaru, radia, a nawet odpływu z systemów elektrycznych statku. Wszystko to można wykorzystać do śledzenia statku, a zatem nowoczesne statki stealth często mają tryb, który wyłącza wiele emisji elektronicznych, wadą jest oczywiście to, że statek musi wtedy polegać na czujnikach pasywnych i nie może łatwo wysyłać wiadomości dalej niż w zasięgu wzroku.

Duże znaczenie mają również emisje termiczne. Podpis ciepła może statek wyróżniać się jak świeca w ciemnym oceanie dzięki czemu łatwiej dostrzec i dlatego, że jest możliwe, aby zobaczyć emisję podczerwieni poprzez funkcje, które normalnie ukrywają statku, takich jak mgła czy zasłonę dymną, wiele platform detekcji podobnie jak samoloty patrolowe, bezzałogowe statki powietrzne i satelity często mają zdolność widzenia wielu pasm w widmie podczerwieni, w tym ciepła. Wymaga to kontroli tych emisji. Najpopularniejszym sposobem jest zmieszanie wszelkich gorących gazów emitowanych przez główne źródło ciepła, jakim jest wydech silnika, z zimnym powietrzem, aby rozcieńczyć sygnaturę i utrudnić odróżnienie statku od ciepła tła. Inna metoda polega na odprowadzaniu spalin do wody, chociaż zwiększa to sygnaturę akustyczną statku. W przypadku kadłuba woda może być aktywnie rozprowadzana po kadłubie statku chłodzącego statek. Inną, mniej istotną, ale wciąż istotną częścią ukrytego statku, jest wizualny kamuflaż . Obszar ten jest prawdopodobnie najstarszą formą ukrywania się, a zapisy sięgają prawie czasów starożytnych marynarzy używających wizualnych sztuczek, aby ich statki były trudniejsze do zauważenia. Choć wciąż aktualny, obszar ten nabrał mniejszego znaczenia wraz z pojawieniem się radaru dalekiego zasięgu.

Materiały

Podobnie jak wybory w kształtowaniu, wybór materiałów wpływa na RCS statku. Kompozyty, takie jak włókno szklane i włókno węglowe, są doskonałymi blokerami radarów i dają mniejszym jednostkom przewagę w dalszej redukcji RCS . Jednak kompozyty są kruche i często nie nadają się do większych statków lub statków, które spodziewają się pożaru, chociaż nowe laminaty mogą częściowo zniwelować niektóre słabości. Ogranicza to większe statki do metali, takich jak stal i stopy aluminium. Aby to zrekompensować, statek może nałożyć powłokę z materiału pochłaniającego radary, chociaż może to być dość kosztowne i może nie wytrzymać korozyjnego wpływu słonej wody.

Przykłady

W pełni ukryte statki

(Rok prowizji)

Statki z umiarkowaną redukcją przekroju radarowego

Statki o zmniejszonych przekrojach radarowych

Planowane statki

Galeria

Bibliografia

Zewnętrzne linki