美国海军隐身能力建设情况

导读：本文对美军多款新型隐身舰载机、具备隐身性能的新型主战水面舰艇，以及核潜艇的隐身设计与能力等三个方面对美海军的隐身能力建设进行了调研分析。得到：美海军主要从外形/结构设计、低可探测涂层以及雷达吸波材料的使用、数据链隐身技术以及红外、电磁方面的优化设计等多个层面提高了舰载机、水面舰艇以及核潜艇的隐身性能。具备隐身能力和先进综合态势感知系统的F-35C战斗机的大量装备将引领着美军航母舰载机逐步进入隐身化时代;“海狼”级、“洛杉矶”级与“弗吉尼亚”级核潜艇凭借强大的火力配合优异的隐身性能已经成为美国水下作战系统的核心力量;“福特级”航母、“朱姆沃尔特级”驱逐舰、下一代“哥伦比亚”级与SSN(X)等核潜艇将在采用先进信息、网络技术的同时进一步提升隐身能力，从而大幅提高美海军的作战效能。

多款新型隐身舰载机的性能分析

F-35B/C隐身战斗机

美国第五代隐身战机F-35有三个型号，其中，F-35C为航母舰载机版，主要被用于装备尼米兹级航母与福特级航母;F-35B为垂直起降版，主要用于海军陆战队两栖攻击舰及其他可搭载但没有足够跑道的军舰。

F-35战斗机主要针对X至C波段进行雷达降噪，大幅度减小了机载火控雷达(X波段)和陆基火控雷达(C波段)在机身上产生的反射回波，以减小被雷达制导导弹锁定的可能性。此外，其采用了成本较低且耐用的隐身技术，隐身性能主要通过外形设计、材料隐身技术以及采用隐藏武器舱等实现，雷达反射面积数值约在0.05～0.15平方米。

此外，F-35战机还采用了内置弹仓的设计，可挂载AIM-120中程空空导弹、AIM-9X近程格斗导弹和LRASM远程反舰巡航导弹，在具备制空、对陆和对海攻击的能力的同时，还能够避免因为在机身外部安装导弹而易被雷达发现的情况发生。

F-35C的优势不仅在于其优异的隐身性能，还具有更优异的战场数据链交互以及信息化作战能力，实战能力强大。

F-35C能够提高整个体系的作战效能，发挥力量倍增器的作用，依靠该战机的帮助，美军舰艇发射的“标准-6”防空导弹可以攻击大约400公里范围内掠海飞行的目标。

目前F-35C已经处于批量服役过程中，随着美国海军重心逐渐转移至亚太，具备隐身能力和先进综合态势感知系统的F-35C战斗机将在美国海军航母打击群中扮演核心角色。

F-35B垂直起降舰载机

F-35B作为垂直起降舰载机，对发动机要求高，不仅大幅减重，还在机背增加了一个升力风扇，减少了载油量，还牺牲了很多性能，其作战能力弱于F-35C，不过截至目前已经有相当数量的该型号战机服役。

随着美国F-35B/C大量装备美国海军，美军航母舰载机正逐步进入隐身化时代。

F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机

F/A-18E/F是第三代战斗机的改进型号，是美国海军航空兵当前的主力战斗机，装了两台通用电气公司研发的F414涡扇发动机，最大飞行速度超过了2马赫，最大作战半径达到了1200公里。

为提高F/A-18E/F的战斗力，该战斗机在提高隐身能力方面也进行了特殊设计，并且使其雷达反射面积约为0.5～1平方米。

• 设计上主要通过采用S型加莱特式进气道，以及把垂尾倾斜度增加到18°，减少雷达反射面积;
• 发动机叶扇前安装了雷达屏蔽器;
• 采用胶囊式外挂武器舱的形式大大减少雷达反射面，增强隐身性能;
• 对机身关键部进行新低可探测涂层以及雷达吸波材料的改进，以最大限度地降低机体雷达反射截面。

F/A-18E/F

作为美海军的主战战机之一，F/A-18E/F的武器装备十分强大，不仅可以携带8吨的武器弹药，包括AIM-9格斗导弹、AIM-120中距空空导弹、AGM-84反舰导弹等和AGM-65空地导弹等，同时该机也是美军少数几款可以携带战术核武器的战机，必要时期可以执行核打击任务。

此外，为进一步提高F/A-18E/F的作战能力，还对其进行了如下更新升级：

此外，该战机还采用了外挂的远程红外搜索与跟踪系统，使其能远程探测和跟踪高级威胁。

根据美海军的计划，未来该战机编队能够基于无源系统遂行超视距空战等任务。未来，F/A-18E/F还将不断升级改进，在提高隐身能力的同时，强化其计算架构，以确保该战机与其他战机能够在作战中实时联网并进行有效数据传输，提高作战效能。

MQ-25“黄貂鱼”无人加油机

MQ-25黄貂鱼无人机与美国F/A-18E/F战机的尺寸相当，其机翼可以实现折叠，专门为航母甲板和机库而设计，这是美国海军划时代的舰载无人加油机项目。

尽管不以“隐身”为主要卖点，“黄貂鱼”无人机在最大限度利用机体内部空间，并实现垂直起降功能的同时，还是兼顾了一定的隐身性能，选择独具特色的飞翼设计，采用了包括机背式进气道、V形垂尾(V型角度近160°)以及低红外信号尾喷口等多种隐身设计来降低自身的RCS(雷达反射截面积)。

MQ-25“黄貂鱼”无人加油机

该型无人机除了自身携带的油料之外，还可以另外携带6.5吨油料专门为F/A-18E/F超级大黄蜂战斗机以及F-35C隐身战斗机进行加油。

• MQ-25配合4架F-35C舰载机，能够使美军最新款的隐身舰载机作战半径超过1300公里，若进行回程加油，F-35C舰载机打击半径就可以超过1600公里。
• MQ-25黄貂鱼无人加油机可以在离开航空母舰600公里的地方对F-35C舰载机进行加油行动，然后撤回。由于其具备隐身性能，并且伴随该无人机的是全球强大的隐身战机——F-35C，因此即使对方的预警机能够在200公里以内发现它，也无法对该无人机采取有效行动。

尽管MQ-25无人机目前只是对于一种先进作战模式的探索，尚且不具备从根本上解决反舰武器威胁的能力，但已然能够在战术层面提高美军航母的打击能力，在未来的远程打击行动中，将成为F-35C战机的得力助手。

2019年9月美国MQ-25无人加油机已经进入地面测试的阶段，再进行一些基础飞行测试之后，就会交付美国海军进行测试验收，然后转为量产。美国海军希望MQ-25在2026年之前或更早的时间具备初始作战能力，通过空中加油，大大提升舰载战斗机的航程与滞空时间，成为美军航母增加打击半径的利器。

新型主战水面舰艇的隐身设计及能力分析

“福特级”航母

美军新一代“福特”级是当前最先进、最强大的航母，排水量为10万吨，最大航速超过30节，采用了全电推进，服役寿命达50年。

作为美国海军本世纪的主力航母之一，美海军要求“福特”级航母具有一定隐身能力，并主要从如下几方面进行了优化设计：

对于“福特”级航母而言，隐身并不容易，但通过优化设计，在一定程度上提升了其隐身性能，从而进一步实现其抵抗反舰导弹的能力的提高。

在加强隐身设计的同时，该级航母还装备有先进的预警探测与导航系统、电磁弹射系统以及拦截索系统等，至少领先其它国家10年。

此外，“福特”级的装备电脑化、自动化程度大幅提高，加之采用新型配电系统及设计，使“福特”级的电力供给能量增加250%，在未来服役期间，能够满足各式武器等新系统的安装需求。

最新的“福特”级搭载飞机的数量已经超过了90架，能够搭载F-35C、F/A-18E/F等有人战机以及多款无人机。尤其F-35C战机成为“福特”级的主力将使得该航母的作战效率提高约七八倍。

2017年7月22号，“福特”级的首舰CVN-78“福特”号已经正式服役，计划于2020年达到初始作战能力，第二艘“肯尼迪”号也于2019年12月7日下水。美国海军还于2019年开始了有关航母与F-35C型战机、Mk38型机炮系统、MQ-25型无人飞机系统的整合工程研究，以进一步增强该级航母的作战能力。

DGG-1000“朱姆沃尔特级”驱逐舰

“朱姆沃尔特级”驱逐舰，是美国海军新一代多用途对地打击宙斯盾舰，全长为182.8米、舰宽为24.1米、满员编制为140人，最大航速为30节，满载排水量达到14500吨，是目前排水量最大的现役驱逐舰。

DGG-1000“朱姆沃尔特级”驱逐舰

该舰最大的技术特点在于其采用了先进而全面的隐身设计。

• 应用了集成桅杆、整合式舰岛、穿浪逆船舷舰体;
• 动力系统将装置于减震浮筏上，以降低被潜艇声纳发现的机率，并且将动力系统的废气先以海水以及空气冷却，由整合式舰岛顶部的排气口排出，从上方才能观测到排烟口，减少了敌方的红外线观测方位;
• 采用综合射频、隐形整合式全电推进系统等先进技术，进一步降低了舰艇的噪声和红外信号水平，使该舰拥有和核潜艇一样的隐身功效。

据称由于舰体低阻力的穿浪特性，加上种种先进的降噪措施减振，“朱姆沃尔特级”驱逐舰能将水面航行时的噪音值降至约110分贝，其在海面上进行作战任务时被发现的几率只有不到5%。

除了优异的隐身性能之外，“朱姆沃尔特级”驱逐舰的指管通情、网络通信、侦测导航、武器等系统均采用了先进技术。

该舰使用全舰计算环境(TSCE)作为舰船指控情报、平台控制、动力系统、武器系统等各系统的集成系统，以进行信息整合，形成统一的“网络中心战”节点。

其最主要的雷达系统为双波段雷达系统，采用三面相控阵天线，满足了舰上需要的所有雷达机能，包括对空/平面搜索、早期预警、防空自卫及对海对地作战所需的追踪/标定/射控。此外，还装备了先进的垂发系统等武器系统，如下所示。

据称美海军未来计划将AGS155mm舰炮拆除，改为多装几组MK-57垂发系统。“朱姆沃尔特级”驱逐舰首舰已经于2016年交付美国海军，目前已经有两艘在服役。

其他新型舰艇

(一)“海上猎手”反潜无人艇

“海上猎手”反潜无人艇

“海上猎手”是目前世界上最大的无人艇，最大长度为39.6米，满载时重量约147.5吨，装载40吨燃油，最高航速27节。

“海上猎人”无人艇是目前美海军装备的最先进的无人艇，拥有优异的隐身性能。

此外，该无人艇还具有较强的对潜探测能力，可与滨海战斗舰组成混合舰队，以弥补大型水面舰艇在浅水区对潜侦察的劣势。

• 装备了最先进的多型号雷达、用于全昼夜监视海面的光电系统、无线电电子战系统，能自动确定目标并将其与水下目标数据库对比的强大的龙骨下回声定位仪和能将所获情报传输数千公里的通信系统。
• 装备了Leidos公司的导航软件，通过计算机进行导航、识别并自动避障，在任务需要时，可进行远程遥控。
• 利用主动声呐模式，有效探测距离可达18公里，五级海况下可以在海上自动连续执行反潜任务至少70天，12节的巡航速度下，可航行18520公里，七级海况下仍可以生存。

该无人艇已经具备了广域作战能力，可以在无人维护的条件下长期部署，具备强大的海上持续作战能力。

(二)M80“短剑”隐身艇

M80是一种设计独特、速度极快的军用快艇，安装有四台1652马力发动机，最高速度可达60节，最高时速超过110公里，是美国使用复合材料一次成型制造的最大船体。其满载续航达926公里，足以支撑在近海执行任务，一次可运送12名士兵。

“短剑”快艇艇体扁平，四面都有光滑的折面，没有直角结构，舰体也没有任何凸起部分，能够有效降低雷达的反射面积，具备一定的隐身能力。

“短剑”并未配备武装，主要用于人员输送，和作为无人机的海上平台使用，并可以由两栖登陆舰等大型舰艇携带，在任务海域利用其高速和隐身的特性执行任务。

核潜艇的隐身能力与新进展

“海狼”级、“弗吉尼亚”级以及“洛杉矶”级作为美国现役的极具代表性的攻击型核潜艇，具有出色的隐身能力。

同时，三型核潜艇还具有强大的作战能力。

• “海狼”级核潜艇是冷战时期专为水下对抗猎杀苏联潜艇而专门设计的一种快速攻击型核潜艇，着重静音、潜航深度、持续火力等，综合性能极为出色，具有强大的反潜作战能力。
• “洛杉矶”级核潜艇旨在用于跟踪战略核潜艇，驱逐攻击核潜艇，载着特种部队无声潜入，对地攻击，凭借高速度、低噪音、强大电子设备和武器系统，是美国海上作战的核心利器。
• “弗吉尼亚”级核潜艇是美海军首次同时针对大洋和浅海两种环境设计作战能力的多用途攻击型核潜艇，用于替代发动远程精确打击，在高风险区域执行隐密的特种兵部队任务，执行情报、监控、侦察(ISR)任务，甚至作为战场信息网络平台。

“海狼”级、“洛杉矶”级与“弗吉尼亚”级核潜艇强大的火力配合优异的隐身性能构成了美国水下作战系统的核心力量。

新一代弹道导弹核潜艇——“哥伦比亚”级

美国海军新一代弹道导弹核潜艇——“哥伦比亚”级，比上一代的“俄亥俄”级略大，长170.7米，直径13.1米，水下排水量21144吨，将用于替代“俄亥俄”级核潜艇。

“哥伦比亚”级核潜艇将采用美国最先进的潜艇技术，将具备极佳的隐身性能且较“俄亥俄级”核潜艇大幅提高，还将通过采用电子传感器、计算机控制软件等提高潜艇的自动化水平，并使用具有42年寿命的新型核反应堆。

图表：“哥伦比亚”级核潜艇典型技术/系统

此外，“哥伦比亚”级核潜艇还将采用先进的非穿透式电子潜望镜系统与AN/BGY-1潜艇综合作战系统。首艇“哥伦比亚”号(SSBN-826)已于2019年5月开始建造，预计将于2028年交付，2031年开始战略威慑巡航，其余11艘将于2039年全部建成。

新一代攻击核潜艇SSN(X)

美海军新一代攻击核潜艇SSN(X)在保留多重任务能力的同时，更强调其在敌方控制水域中长期保持作战状态，以及“潜艇对潜艇”的水下直接作战能力的实现。

其设定主要目标就是猎杀俄罗斯“赫斯基”级核潜艇，削弱其给航母舰队带来的危机，意味着美海军核潜艇部队将向传统的海上作战回归。

该潜艇将于2024年开始设计，未来将取代弗吉尼亚级Block7，预计SSN(X)航速至少在33节以上。

该核潜艇将采用“哥伦比亚”级潜艇的新一代隐身技术，在前文中已经进行梳理，在此不一一赘述。当然，除了注重隐身性能之外，SSN(X)对于水下网络作战能力以及武器系统的构建同样重视。

据称SSN(X)与“海狼”级前两艘样艇的设计尺寸相似，比现在的弗吉尼亚级潜艇速度更快、隐身性更好，能够在所有海洋环境下，以更快的速度，更强的隐身性，搭载更多的武器和更多样化的负载执行多重任务。

除了加强新型隐身舰载机、主战水面舰艇以及核潜艇的隐身能力建设以外，美国研究多年的LRASM远程反舰导弹也不容小觑。其既能由海军主力舰船的MK41垂直发射系统发射，还能由F/A-18E/F、F-35等飞机挂载。该反舰导弹一大优势在于其具有极强的雷达隐身与红外隐身性能，既可以独立识别目标，又能通过数据链调整航线和攻击对象，可使美军在世界上所有防空导弹的射程之外发起攻击，对于航母与大型水面舰艇极具攻击力。

小结：美海军对于新型舰载机、主战舰艇以及核潜艇的隐身能力建设十分重视。“福特”级航母在加强隐身设计的同时，还采用了先进的预警探测与导航系统、电磁弹射系统以及拦截索系统等技术，是目前全球最为先进的航母;F/A-18E/F是美海军目前规模最大，具有强大作战能力且性能可靠的舰载战斗机，并且将继续在隐身性能以及计算架构等方面进行升级;F-35C作为“福特”级的主力战机将使航母的作战效率提高约七八倍，MQ-25无人加油机更将是扩大F-35B/C、F/A-18E/F等战机乃至航母作战半径的利器;DGG-1000“朱姆沃尔特级”、“海上猎人”无人艇等新型主战水面舰艇，“海狼”级、“洛杉矶”级与“弗吉尼亚”级核潜艇等基于强大的火力，并配合优异的隐身性能已然构成了美海军作战系统的核心力量;下一代“哥伦比亚”级与下一代SSN(X)等核潜艇更是将采用先进的隐身技术与武器系统，并将具备强大的态势感知能力与信息共享能力，未来必将是美军水下作战系统的重要力量。（本文作者：北京太阳谷咨询有限公司 姜林林）

主要参考资料

1.Future Jet Technologies,Part C.

2.Conceptual design and RCS performance research of shipborne early warning aircraft.

3.Reflections of Electromagnetic Waves Obliquely Incident on a Multilayer Stealth Structure With Plasma and Radar Absorbing Material.

4.Performance and non-destructive evaluation methods of airborne radome and stealth structures.

5.波音升级F-18E/F战机重点提高隐身能力.