As formas: ataque-surpresa e ataques-surpresa

Temos dois substantivos: ataque e surpresa. O que acontece é que estamos adjetivando o primeiro com um substantivo, pelo que, dado o sentido único que o conjunto assim adquire, se impõe o hífen. 

Segundo a gramática tradicional, o elemento da direita, surpresa, é um determinante, pois confere ao vocábulo ataque um conceito especial. (Mas não é sempre assim, como já aqui vimos recentemente a propósito de empresas-fantasmas.) 

No plural, estes compostos morfossintáticos de adjunção, como a gramática moderna os designa, apenas vêem o constituinte da esquerda flexionar-se, ficando invariável o da direita: ataques-surpresa.

Veja outros exemplos: bombas-relógio, carruagens-bar, carruagens-cama, carruagens-restaurante, contas-poupança, escolas-piloto, filhos-família, guerras-relâmpago, homens-bomba, navios-escola, navios-tanque, pombos-correio etc.