

防御系统可以通过两种方法探测隐形潜艇:声纳,它通过将声波反弹到航行器上进行探测;以及雷达,它可以识别海面或海面下可能表明潜艇在深处的细微扰动。现在,科学家们正在开发声学和流体隐形技术,这两种技术都可以同时对抗这两种探测方式。
声学隐形技术将利用超材料——一种经过工程设计以展现特定自然属性(如磁性或折射)的复合材料——来使声波绕过航行器,使其无法被声纳探测到。流体隐形技术则会改变航行器上方的水流,掩盖任何尾迹或湍流,从而消除雷达的威胁。理论上,这两种材料都可以制成一种可以套在现有攻击型潜艇上的外壳。海军研究办公室拒绝就任何新的隐形项目发表评论,但它清楚地意识到其他军事力量可能也在研发这些技术——海军在2009年启动了一个“超材料对抗与击败计划”。
完全隐形
杜克大学超材料中心助理研究教授Yaroslav Urzhumov表示,结合了声学和流体隐形系统的材料是可能的,但还需要一段时间才能实现。如果和当它真的实现时,Urzhumov推测最终产品将呈现为一种由细密、透水的网状材料制成的外壳。
零尾迹
流体隐形装置将由数百个小型喷水器组成,类似于喷气式滑雪板上的喷水器,安装在网状外壳内。喷水器将在水进入外壳时加速(红色和橙色),并在水离开时减速(绿色和蓝色)。由于速度没有净变化,水将无缝地环绕潜艇,不会产生任何扰动。

细微线索
一艘在深处航行的潜艇仍然可以广播其位置。水下物体移动在海面上形成的隆起,称为伯努利隆起(上图中的红色),即使在1000英尺的深度也能被探测到。像任何船只一样,潜艇也会留下一个V形轨迹(绿色),称为开尔文尾迹,这同样可以在海面上被探测到。流体隐形将消除伯努利隆起和开尔文尾迹。
更好的隔音效果
科学家们可以通过结合不同密度的材料来工程设计出弯曲声波绕过物体的超材料。声波在遇到隐形外壳时会加速,在离开时会减速,从而不会产生净畸变。到目前为止,科学家们已经成功地使圆锥体和圆柱体等简单形状实现了隐形。但是,Urzhumov说,更复杂的形状也可以实现隐形。
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