ステルス船

ステルス艦の一例であるイギリス海軍の45型 駆逐艦。

ステルス船は、レーダー、視覚、ソナー、赤外線のいずれか、または複数の方法で検出されにくくするためにステルス技術の構築手法を採用したです。

これらの技術はステルス航空機の技術を借用したものですが、航跡や音響シグネチャの低減(音響静粛化)といったいくつかの側面はステルス艦の設計に特有のものです。レーダー断面積(RCS)の低減は比較的新しい概念ですが、船舶を隠蔽する他の多くの方法は、何世紀、あるいは何千年も前から存在してきました。

シェーピング

フランス海軍の最新鋭フリゲート艦「フォルバン」の詳細。ステルス性を高めるため、レーダー反射断面積を小さくしたファセット面を持つ外観。
米海軍のシーシャドウは、タンブルホーム船体とSWATH(ステルス)の両方を用いてレーダー反射を低減している。しかし、完全なステルス艦の設計は稀である。

レーダーシグネチャを低減した船舶を設計する際には、遠方の哨戒機、他の船舶、またはアクティブレーダーシーカーを備えた海面すれすれを飛ぶ対艦ミサイルから、船舶から見て地平線近くまたはわずかに地平線上を発射するレーダービームが主な懸念事項となります。そのため、船舶の形状は、そのようなビームを放射源に直接反射させる垂直面を避けています。猫の目効果を避けるため、反射直角は排除されています。ステルス性の高い船舶の形状は、船体と上部構造をわずかに突出した面と後退した面の連続で構成することで実現できます。さらに、煙突や砲塔などの船舶の円形部分は排除または覆われます。また、水平面を呈する空洞はレーダーに非常によく映るため、排除する必要があります。これらの制限を回避するために、多くの船舶では反射面を覆うパネルなどの構造を採用したり、ハードウェアの代替設計を採用したりしています。さらに、船舶の隙間を最小限に抑える努力も行われています。船体形状には、水線から内側に傾斜するタンブルホーム型と、タンブルホーム型を採用した際に安定性を向上させる小水線面積双胴船(SWATH)があります。これらのRCS設計原理は、航空機のRCS低減に関する研究を出発点として、1980年代に複数の海軍によって独立して開発されました。

タンブルホームSWATHの両方の機能を備えたシーシャドウは、米国におけるステルス艦技術の初期の探求でした。現在就役中のズムウォルト級駆逐艦は、米海軍のステルス艦の現代的な例です。海軍海洋システム司令部の広報担当者によると、アーレイ・バーク級駆逐艦より40%大きいにもかかわらず、レーダー反射特性は漁船に似ているとのことです。 [ 1 ]騒音レベルはロサンゼルス潜水艦に匹敵します。タンブルホーム船体と複合材デッキハウスはレーダー反射を低減します。側面に沿って水が流れ、マックへのパッシブ冷気導入と相まって、赤外線反射特性を低減します。 [ 2 ]海軍海洋システム司令部の広報担当者であるクリス・ジョンソン氏によると、この駆逐艦の角張った構造は全体として「通常の駆逐艦よりもレーダーで発見されにくい」とのことです。 [ 1 ]

スウェーデン海軍ヴィスビー級コルベットは、目視、レーダー探知、音響探知、赤外線探知を回避するように設計されています。船体は、PVCコアとカーボンファイバー、そしてビニールラミネートからなるサンドイッチ構造です。[ 3 ]設計において 直角を避けることでレーダーシグネチャが小さくなり、艦の探知範囲が狭まります。

イギリス海軍45型駆逐艦はヴィスビー級駆逐艦と類似点があるものの、より従来的な構造を採用しており、炭素繊維ではなく従来の鋼材を採用しています。ヴィスビー級と同様に、直角の使用を抑えた設計となっています。

中華民国海軍沱蒋級コルベットは、現在中華民国(台湾)海軍で運用されている高速ステルス多用途コルベットの一種である。この艦はレーダー断面積が小さく、レーダー探知を回避できるように設計されており、海岸線に近い場所での航行時に艦を発見されにくい。[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

署名の削減

055 型の連続上部構造は、レーダー、ノイズ、赤外線、電磁放射シグネチャを低減するように設計されています。

ステルス技術は、単にRCS が低いというだけではない。空気中よりも水中の方が音の伝導が良いため、海軍のステルスでは騒音低減が重要な役割を果たす。使用される技術には、消音排気システム、プロペラ形状の修正、ポンプジェットなどがある。船体の形状も、船の騒音低減に大きな影響を与える可能性がある。もう 1 つの重要な要素は信号放出制御である。現代の軍艦は、レーダー、無線、船の電気システムからのブリードオフの形で大量の電磁放射を放出している。これらはすべて船を追跡するために使用できるため、現代のステルス船は多くの場合、電子放射の多くをオフにするモード ( EMCON ) を備えている。欠点は、船が受動センサーに頼らざるを得ず、視線より遠くにメッセージを簡単に送信できないことである。

熱放射もまた重要です。熱シグネチャは海上で船を目立たせ、発見を容易にします。赤外線放射は霧や煙幕など、通常は船を隠してしまうような地形を通しても見ることができるため、哨戒機、無人航空機(UAV)、衛星といった多くの探知プラットフォームは、赤外線スペクトルの複数の帯域を観測できる能力を備えています。そのため、熱放射の制御が必要となります。最も一般的な方法は、主な熱源であるエンジンの排気ガスから放出される高温ガスを冷気と混合して熱シグネチャを薄め、背景の熱から船を判別しにくくすることです。別の方法としては、排気ガスを水中に排出する方法がありますが、これは船の音響シグネチャを増大させます。船体に関しては、冷水を船体全体に積極的に散布することができます。ステルス船において、それほど重要ではないものの、依然として重要なもう1つの要素は視覚的迷彩です。これはおそらくステルス技術の最も古い形態であり、古代の船乗りが視覚的なトリックを用いて船を発見されにくくしたという記録が、ほぼ文書にまで遡ります。この分野は依然として重要ですが、長距離レーダーの登場により重要性は低下しました。

材料

形状の選択と同様に、材料の選択も船舶のRCS(レーダー散乱強度)に影響を与えます。グラスファイバー炭素繊維などの複合材料はレーダーを効果的に遮断し、小型船舶のRCSをさらに低減する上で有利です。しかし、複合材料は脆く、大型船舶や火災が発生する可能性のある船舶には適さないことがよくあります。ただし、新しいラミネート材を使用することで、これらの弱点の一部を部分的に補うことができます。そのため、大型船舶では鋼鉄やアルミニウム合金などの金属しか使用できません。これを補うために、船舶にレーダー吸収材のコーティングを施すこともありますが、これは高価になる可能性があり、塩水による腐食に耐えられない可能性があります。

ブラジル

チリ / コロンビア

中国

デンマーク

エジプト

フィンランド

フランス

フランスのラファイエット級フリゲート艦シュルクフ
ゴーウィンド級は様々な国で使用される予定です。
フランス海軍イタリア海軍ホライゾン級フリゲート

ドイツ

インド

インドネシア

イタリア

日本

マレーシア

  • ケダ級哨戒艦 – マレーシア海軍の艦艇クラス

メキシコ

ミャンマー

オランダ

オランダのフリゲート艦デ・ゼーベン・プロヴィンシエンエバーツェン

北朝鮮

ノルウェー

フィリピン

ロシア

ゲパルト級フリゲート艦シヴァリク級フリゲート艦

シンガポール

南アフリカ

韓国

スペイン

スウェーデン

台湾

七面鳥

イギリス

アメリカ合衆国

最大級の完全ステルス艦の一つはズムウォルト級である。
最大級のステルス艦の一つはジェラルド・R・フォード級である。

ベトナム

参考文献