戦闘妖精雪風に登場するアクティブステルスについて

質問

戦闘妖精雪風というＳＦ作品に、アドミラル56という原子力空母が登場し、
この空母にはアクティブステルスなる機能が搭載されています。

解説を読むと、
「新型のECM／ESMフェーズドアレイが実用化されることとなり、飛行甲板の周囲にアレイ構造物が追加され――」

という一文が添えられているのですが、このアクティブステルスの原理についての説明がありません。

そこで質問なのですが、アレイ構造物を追加することによってどうやってレーダーを欺瞞したりするのでしょうか？

一応、進入してくるレーダーを電磁線で遮るように干渉させることで、減衰・回折させるのではないか、という風に考えてみたのですが、なにぶん専門的な知識がないので自信がありません。

また、仮にこのアクティブステルスが実用化されたとして、現実的にどの程度のステルス性を発揮するものなのでしょうか？
可視光は無理にしても、赤外線なども欺瞞できるのでしょうか？

疑問に思ったので質問してみました。
もしわかる方がいらっしゃれば、是非教えてください。

回答No.2

kagakusuki · ベストアンサー

以下のURLのページに解説があります。

【参考URL】
　アクティブステルス - 航空軍事用語辞典＋＋
　　http://mmsdf.sakura.ne.jp/public/glossary/pukiwiki.php?%A5%A2%A5%AF%A5%C6%A5%A3%A5%D6%A5%B9%A5%C6%A5%EB%A5%B9

>ECM／ESMフェーズドアレイ
>飛行甲板の周囲にアレイ構造物

というのが、上記URLのページの説明文中にあるスマートスキンに相当するもので、全方位に備わっているフェーズドアレイアンテナでレーダー電波が送られて来る方位を検知し、その方位に向けて同じアンテナを使って妨害電波を発信するという事の様です。
　その際の妨害電波によるジャミングの方法は、回答No.1様が挙げておられるURLのページにある通りですが、通常のジャミングの場合はECMに用いるアンテナ(自艦のレーダー用のアンテナと共通の場合も多い)を、敵のレーダー波が来る方向に向けねばならず、そうすると敵が複数いて、複数の方向からレーダー波が来ている場合には、どれか1つに対してしかジャミングが出来ず、その1つ以外の敵レーダーによって自艦の位置がばれてしまう事になるのに対し、アクティブステルスの場合は常に全方位に対してフェーズドアレイアンテナを向ける事が出来るため、複数の敵レーダーに対して同時にジャミングを掛ける事が出来ます。
　尚、妨害電波は拡散して電波の強度が弱まれば効果が無くなりますから、妨害電波は敵のレーダーに向けてビーム状に収束して照射する必要がありますので、妨害電波を送信する方向は、あくまで敵のレーダー波が送られて来た事が感知出来た方位に限られています。
　全方位にアンテナを配置しているからといって、常に全方位に向けて妨害電波を放射し続けている訳ではありません。

お礼

アクティブステルスといっても万能ではなく、敵のレーダーが来た方位がわからないと効果がないというわけですね。
回答ありがとうございます。

回答No.3

QCD2001

「雪風」は昔ＳＦＭに連載されていたころに読んだだけで、最近の話は読んでいないのでこの小説の中での扱い方はわかりませんが、
アクティブステルスというのは、船体で反射される反射波と逆位相の電波を発信することで、反射波を打ち消すものです。

レーダーは電波を発信して、敵の船などで反射して戻ってくる電波をキャッチして、戻ってくるまでの時間と方向から敵の船の位置を知ろうとするものです。このとき敵の船が、反射して戻ってくる電波と同じ周波数で、波の位相（波の山と谷）が逆になっているような電波を発信すると、敵の船からの反射波と発信した電波とが打ち消しあうため、レーダーに電波が戻ってきません。このような方法で電波による探知を防ぐのがアクティブステルスです。

ステルスではありませんが、これと似たものとして、船の先端につけて造波抵抗を減少させる球状の構造があります。
宇宙戦艦やまとの船首には波動砲を発射する穴がありますが、その下方の船底付近が大きく丸く突出しています。このような船首下方の丸い突出は、現在の大型船舶の全てに見られます。これが造波抵抗を減少させる構造です。

船が水面を進むとき、喫水線の下の部分が水を押しのけて進むので、波ができます。波ができるということは、船を前方に進ませるエネルギーの一部が波となって水中へ逃げて行き、その分のエネルギーは船を前進させるためには使われない、ということです。つまり、無駄なエネルギーが消費されてしまうということです。

このとき、船首の形態をあのような丸く突出させると、突出部が水を押しのけるためにやはり波が発生しますが、このとき発生する波は船体で発生する波とくらべると、波の山と谷が逆になっています。このため船首で発生した波と、船体で発生した波とが打ち消しあい、波が消えてしまいます。ということは船の前進に使われずに、波として水中へ逃げてゆくエネルギーが少なくなるので、エネルギー効率が良くなるのです。

このように、実際の大型船では、２箇所で発生した波を打ち消し合わせることで、全体としての波の発生を抑えています。

また、昨年だったと思うのですが、ある音響メーカーが音漏れの少ないヘッドホーンを発売しました。このヘッドホーンには、音を耳で聞くためのスピーカーの他に、音を外へ発生するためのスピーカーが内蔵されています。この外向きのスピーカーから、音漏れのシャカシャカ音と逆位相（波の山と谷とが逆）になった音を外へ向けて発生することで、シャカシャカ音の波を打ち消して音漏れを減少させようとするものでした。

これも原理はアクティブステルスと同じです。波の山と谷が逆になった波を発生させることで波を打ち消すものです。

治水工事でも、類似のものがあるようです。
豪雨による洪水のときの、水の一部を川岸にぶつけて波を発生させ、その波によって大元の洪水の水の波を減少させて水の勢いを殺し、氾濫を防ぐものです。信玄堤というのがこれを使ってあると聞いた様に思います。

電子工学の分野では、電線の中で位相が逆になった波と波をぶつけることで波を打ち消すということは、普通に行われている技術です。
ただし、レーダーのような広い空間で逆位相の波で波を打ち消すのはかなり難しい技術になります。

お礼

ノイズキャンセリング機能のことですね。私も耳にしたことがあります。
アクティブステルスはあれと同じ原理だったわけですか。
回答ありがとうございます。

回答No.1

chiha2525_

小説？ですから、頭の中で、ステルス！ピピピ！と唱えるだけで見えなくなるのですｗ

まぁ実際は邪魔ーのようなものを想定しているのではないでしょうか。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B8%E3%83%A3%E3%83%9F%E3%83%B3%E3%82%B0

ジャミング自体は『オレはココに居るぞ、でもどこか分からんだろう』的なものなので、ステルスとは間逆な感じなのですが、それを上手く使ってという。

お礼

『オレはココに居るぞ、でもどこか分からんだろう』とは隠れてんだか自己主張してんだかわからない状態ですね。ジャミングと一口に言っても万能ではないわけですか。
回答ありがとうございます。