巨大な水上艦はどうやって高感度レーダーを回避するのでしょうか?

現代の探知装置の発達により、船舶が発見される確率が高まり、船舶の生存性と戦闘効率が深刻に脅かされています。水上艦艇の生存性を高めるため、各国では艦艇ステルス技術が軍艦防御技術開発の主流となっている。

レーダーの「透明性」が主流

レーダー探知をいかに回避するかが水上艦のステルス性における最大の課題である。現代の船舶は、主にレーダー断面積 (RCS) を下げることで敵のレーダーやレーダー誘導兵器の有効性を低減します。水上艦艇のステルス設計では、一般的に船体設計や上部構造の形状を変更することでRCS値が低減されます。例えば、側面が水面に対して垂直にならないように傾斜した設計を採用し、照射面が異方的に反射してエコーの反射エネルギーを低減します。上部構造および隣接するジョイントの周囲では直角を避け、鋭角回折を防ぐために可能な限り円弧遷移を使用し、露出面積を可能な限り削減します。

理論上、ズムウォルト級駆逐艦のRCSは小型漁船と同等である（画像提供：Baijiahao）

同時に、レーダー波を通過させてRCSを低減する吸収材を使用することは、理論的には船舶のステルス要件に最も適合しています。現在、船舶ステルス材料の技術は、初期のフェライト材料からナノ材料、バイオ材料に至るまで急速に発展しています。しかし、電流吸収材料は適応帯域が狭い、効率が低いなどの問題が残っているため、通常は外観デザインと組み合わせて使用​​されます。

騒音低減と温度低下は必須

船舶は使用中に強力な赤外線放射能力を持つため、それ自体が巨大な赤外線源となり、敵の赤外線探知装置によって容易に探知されてしまう。したがって、船舶の赤外線特性を低減することも船舶のステルス性の重要な側面です。船全体に海水を噴霧することで船の表面温度を下げ、船の熱画像パターンを人為的に破壊し、敵が攻撃の正確な目標を見つけることを不可能にします。現在の技術水準では、約10分で船体表面温度を周囲の環境温度と同等の状態まで下げることが可能です。同時に、船体表面に断熱塗料を塗布して赤外線を低減したり、断熱層を設けたりすることも有効な手段です。しかし、海軍の戦闘環境では、低放射率や温度制御機能だけでなく、太陽エネルギーの吸収能力が低く、レーダーのステルス要件に適合するなど、材料（またはコーティング）に対する要件が高いため、多くの国が長年この分野の研究を行ってきたにもかかわらず、ほとんど進歩がありませんでした。

軍艦自体が巨大な赤外線源である（画像提供：テンセント）

さらに、魚雷や敵の潜水艦に対処するために、船舶は自らの放射騒音を低減して音響ステルス性も実現する必要があります。現在使用されている音響ステルス手法には、主に騒音源の強度を低減し、騒音伝達プロセスを制御することが含まれます。一般的に使用される方法としては、低騒音形状の採用、電気推進、磁気流体推進、フロート弁免震、キャビンサスペンション、ショックアブソーバーによる衝撃吸収、船舶の動力装置への防音カバーの追加、吸音コーティングや吸音タイルの敷設などがあります。

従来のレーダー、赤外線、音響方式に加え、プラズマステルス技術も注目を集めている開発方向の一つです。プラズマステルス技術とは、船舶の表面にプラズマ雲を形成し、それを利用してレーダー波の探知を回避する新しいステルス技術を指します。主にプラズマ気流のジェットを利用してプラズマ雲が船を取り囲むようにし、レーダー波を吸収し、反射信号を減衰させてステルス性を実現します。この技術は、吸収帯域幅が広く、吸収率が高く、使用時間が長く、スイッチを制御できるなどの利点があり、ステルス効果も良好です。この方法は、主にフルプラズマステルス技術と部分プラズマステルス技術の 2 種類に分けられます。

著者プロフィール: Lan Shunzheng は、宇宙戦略、軍事戦略、国際関係に関する研究と理論的執筆を専門としています。陸軍に勤務中に、彼は最初の軍事理論書『陸軍軍曹の国防に関する考察 - 国境を越える兵士たち』を編集し出版した。彼は国際関係学部で修士号取得を目指しながら、宇宙戦略を専攻しました。現在はオンラインメディアや軍事雑誌などで関連記事を頻繁に発表している。さらに、彼の2番目のモノグラフ「震星定海 - 中国の将来の宇宙軍事戦略の構築」も出版されました。

制作：中国軍事技術普及科学

制作者：光明オンライン科学部

著者：藍順正（軍事科学ライター）

科学レビュー：フェイ・ボーユ（上級軍事コンテンツ編集者）

企画：金和