Wie entgehen riesige Überwasserschiffe empfindlichen Radargeräten?

Mit der Entwicklung moderner Ortungsgeräte steigt die Wahrscheinlichkeit, dass Schiffe entdeckt werden, und ihre Überlebensfähigkeit und Kampfkraft sind ernsthaft gefährdet. Um die Überlebensfähigkeit von Überwasserschiffen zu verbessern, hat sich die Tarnkappentechnologie in vielen Ländern zum Hauptbestandteil der Entwicklung von Technologien zum Schutz von Kriegsschiffen entwickelt.

Radar-"Transparenz" ist Mainstream

Das Hauptproblem bei der Tarnung von Überwasserschiffen besteht darin, einer Radarerkennung zu entgehen. Moderne Schiffe verringern die Wirksamkeit feindlicher Radare und radargesteuerter Waffen in erster Linie durch die Verringerung ihres Radarquerschnitts (RCS). Beim Stealth-Design von Überwasserschiffen wird der RCS-Wert im Allgemeinen durch Änderungen des Rumpfdesigns und der Form des Überbaus reduziert. Beispielsweise wird für die Seite ein geneigtes Design gewählt, um zu vermeiden, dass sie senkrecht zur Wasseroberfläche steht, sodass die beleuchtete Oberfläche anisotrop reflektiert, um die reflektierte Energie des Echos zu reduzieren; Um den Überbau und die angrenzenden Fugen herum werden rechte Winkel vermieden und Bogenübergänge werden so oft wie möglich verwendet, um eine Beugung mit scharfen Winkeln zu verhindern. Die freiliegende Fläche wird so weit wie möglich reduziert.

Theoretisch entspricht der RCS des Zerstörers der Zumwalt-Klasse dem eines kleinen Fischerboots (Bildquelle: Baijiahao)

Gleichzeitig entspricht die Verwendung absorbierender Materialien zum Durchlassen von Radarwellen zur Reduzierung des RCS theoretisch am ehesten den Tarnkappenanforderungen von Schiffen. Derzeit entwickelt sich die Technologie für Tarnmaterialien für Schiffe rasant, von den frühesten Ferritmaterialien bis hin zu Nanomaterialien und Biomaterialien. Allerdings weisen aktuelle Absorptionsmaterialien immer noch Probleme auf, wie beispielsweise eine schmale Anpassungsbandbreite und eine geringe Effizienz, sodass sie üblicherweise in Kombination mit einem optischen Design verwendet werden.

Lärmreduzierung und Temperatursenkung sind ein Muss

Da Schiffe während des Einsatzes über eine starke Infrarotstrahlung verfügen, stellen sie selbst eine enorme Infrarotquelle dar und können von feindlichen Infrarot-Erkennungsgeräten leicht erkannt werden. Daher ist die Reduzierung der Infraroteigenschaften von Schiffen auch ein wichtiger Aspekt der Tarnkappentechnologie von Schiffen. Durch das Besprühen des gesamten Schiffes mit Seewasser kann die Oberflächentemperatur des Schiffes gesenkt werden, wodurch das Wärmebildmuster des Schiffes künstlich zerstört wird und es dem Feind unmöglich gemacht wird, das genaue Angriffsziel zu finden. Der aktuelle technische Stand kann die Oberflächentemperatur des Schiffes in etwa 10 Minuten auf einen Zustand senken, der der Umgebungstemperatur ähnelt. Gleichzeitig sind das Beschichten der Rumpfoberfläche mit Isolierfarbe zur Reduzierung der Infrarotstrahlung und der Einsatz einer Wärmedämmschicht ebenfalls wirksame Methoden. Aufgrund der hohen Anforderungen an Materialien (oder Beschichtungen) in Seekriegsumgebungen, die nicht nur eine geringe Emissivität und Temperaturkontrollfähigkeit, sondern auch eine geringe Absorption von Sonnenenergie und die Kompatibilität mit Radar-Tarnkappenanforderungen erfordern, wurden bisher nur geringe Fortschritte erzielt, obwohl viele Länder bereits seit vielen Jahren auf diesem Gebiet forschen.

Das Kriegsschiff selbst ist eine riesige Infrarotquelle (Bildquelle: Tencent)

Um Torpedos und feindlichen U-Booten begegnen zu können, müssen Schiffe zudem akustische Tarnung erreichen, indem sie ihren eigenen abgestrahlten Lärm reduzieren. Zu den derzeit verwendeten akustischen Tarnmethoden gehören vor allem die Reduzierung der Intensität der Lärmquelle und die Kontrolle des Lärmübertragungsprozesses. Zu den häufig verwendeten Methoden gehören die Verwendung einer geräuscharmen Form, elektrischer Antrieb, magnetohydrodynamischer Antrieb, seismische Isolierung durch Schwimmerventile, Kabinenaufhängung, Stoßdämpfung, das Anbringen von Schallschutzabdeckungen an der Antriebseinheit des Schiffs, das Verlegen schallabsorbierender Beschichtungen oder schallabsorbierender Fliesen usw.

Neben den traditionellen Radar-, Infrarot- und Akustikmethoden ist auch die Plasma-Stealth-Technologie eine der Entwicklungsrichtungen, die mehr Aufmerksamkeit erhalten hat. Bei der Plasma-Stealth-Technologie handelt es sich um eine neue Tarntechnologie, die auf der Oberfläche eines Schiffes eine Plasmawolke bildet und diese dazu nutzt, der Radarwellenerkennung zu entgehen. Dabei wird hauptsächlich der Plasma-Luftstrom genutzt, um eine Plasmawolke um das Schiff herum zu erzeugen, die Radarwellen absorbiert, reflektierte Signale abschwächt und Tarnung ermöglicht. Diese Technologie bietet die Vorteile einer großen Absorptionsbandbreite, einer hohen Absorptionsrate, einer langen Nutzungsdauer, eines steuerbaren Schalters usw. und verfügt über einen guten Tarneffekt. Diese Methode kann im Wesentlichen in zwei Typen unterteilt werden: vollständige Plasma-Stealth-Technologie und teilweise Plasma-Stealth-Technologie.

Autorenprofil: Lan Shunzheng ist auf Forschung und theoretisches Schreiben zu Weltraumstrategie, Militärstrategie und internationalen Beziehungen spezialisiert. Während seines Militärdienstes gab er sein erstes militärtheoretisches Buch heraus: „An Army Sergeant’s Thoughts on National Defense – Soldiers Going Out of the Border“. Während seines Masterstudiums an der School of International Relations konzentrierte er sich auf Weltraumstrategie. Mittlerweile veröffentlicht er häufig entsprechende Artikel in Online-Medien und Militärmagazinen. Darüber hinaus wurde auch seine zweite Monographie „Zhenxing Dinghai – Building China’s Future Space Military Strategy“ veröffentlicht.

Produziert von: Popular Science of Chinese Military Technology

Produzent: Guangming Online Science Department

Autor: Lan Shunzheng (Militärwissenschaftsautor)

Wissenschaftliche Überprüfung: Fei Boyu (leitender Redakteur für militärische Inhalte)

Planung: Jin He