單機(jī)吊放聲納巡邏搜索線(xiàn)長(zhǎng)度模型研究*

叢紅日 黃啟來(lái) 陳鄧安

(海軍航空工程學(xué)院指揮系1) 煙臺(tái) 264001)(海軍航空工程學(xué)院訓(xùn)練部2) 煙臺(tái) 264001)

單機(jī)吊放聲納巡邏搜索線(xiàn)長(zhǎng)度模型研究*

叢紅日1)黃啟來(lái)2)陳鄧安1)

(海軍航空工程學(xué)院指揮系1)煙臺(tái) 264001)(海軍航空工程學(xué)院訓(xùn)練部2)煙臺(tái) 264001)

通過(guò)對(duì)使用吊放聲納建立巡邏搜索線(xiàn)作戰(zhàn)機(jī)理的詳細(xì)分析,建立了單架反潛直升機(jī)使用吊放聲納搜索時(shí)的巡邏線(xiàn)長(zhǎng)度模型,并應(yīng)用該模型進(jìn)行了分析和計(jì)算,得出了當(dāng)探測(cè)點(diǎn)間距為吊放聲納有效探測(cè)距離的1.3倍時(shí)單機(jī)巡邏線(xiàn)長(zhǎng)度達(dá)到最大值的重要結(jié)論,為反潛直升機(jī)使用吊放聲納進(jìn)行巡邏反潛時(shí)的作戰(zhàn)使用提供了理論依據(jù)。

反潛巡邏線(xiàn);巡邏線(xiàn)長(zhǎng)度;巡邏反潛;吊放聲納;直升機(jī)反潛;模型

Class NumberE843

1 引言

巡邏反潛是指反潛兵力為保障海軍基地、港口、艦船編隊(duì)等目標(biāo)免遭敵潛艇的攻擊,或?yàn)榧皶r(shí)發(fā)現(xiàn)通過(guò)某海區(qū)及在某海區(qū)活動(dòng)的敵潛艇,在基地、港口、艦船編隊(duì)附近,或在敵潛艇可能經(jīng)過(guò)及活動(dòng)的海區(qū)進(jìn)行的警戒性反潛戰(zhàn)斗行動(dòng)[1]。

巡邏反潛通常都是按預(yù)先設(shè)定的反潛巡邏線(xiàn)進(jìn)行[1]。反潛巡邏線(xiàn)可以是靜態(tài)的,如在基地反潛、狹窄水道反潛等情況時(shí),反潛巡邏線(xiàn)通常都相對(duì)固定;反潛巡邏線(xiàn)也可以是動(dòng)態(tài)的,如在護(hù)航反潛時(shí),反潛巡邏線(xiàn)需要隨編隊(duì)的運(yùn)動(dòng)而不斷移動(dòng)。

無(wú)論反潛巡邏線(xiàn)是動(dòng)態(tài)的還是靜態(tài)的,也無(wú)論是使用哪種搜潛裝備來(lái)建立反潛巡邏線(xiàn),如何確定反潛巡邏線(xiàn)的長(zhǎng)度都是巡邏反潛中最關(guān)鍵的戰(zhàn)術(shù)問(wèn)題。

反潛巡邏線(xiàn)的長(zhǎng)度決定于兩個(gè)方面的因素:需要和能力。需要由作戰(zhàn)目標(biāo)、敵情威脅程度、作戰(zhàn)海區(qū)環(huán)境等因素決定;而能力則是能夠建立的反潛巡邏線(xiàn)的長(zhǎng)度,當(dāng)使用反潛直升機(jī)進(jìn)行反潛巡邏時(shí),主要由單機(jī)能力和可供使用的兵力數(shù)量決定,而單機(jī)能力就是單機(jī)所能建立的反潛巡邏線(xiàn)的長(zhǎng)度。因此,如何確定單機(jī)所能建立的反潛巡邏線(xiàn)的最佳長(zhǎng)度就是科學(xué)確定反潛巡邏線(xiàn)長(zhǎng)度的重要基礎(chǔ)。

吊放聲納是反潛直升機(jī)特有的搜潛裝備,也是反潛直升機(jī)巡邏反潛時(shí)的常用裝備[2]。本文將建立單架反潛直升機(jī)使用吊放聲納搜索時(shí)的反潛巡邏線(xiàn)長(zhǎng)度模型,為吊放聲納在巡邏反潛時(shí)的作戰(zhàn)使用提供理論依據(jù)。

2 模型建立

2.1 單機(jī)巡邏線(xiàn)長(zhǎng)度的涵義

建立反潛巡邏線(xiàn)的目的是使敵潛艇無(wú)法通過(guò)反潛巡邏線(xiàn),也就是當(dāng)敵潛艇通過(guò)反潛巡邏線(xiàn)時(shí),能夠發(fā)現(xiàn)敵潛艇。在此前提下,單架反潛直升機(jī)所能建立的反潛巡邏線(xiàn)的長(zhǎng)度當(dāng)然是越長(zhǎng)越好。

因此,單架反潛直升機(jī)反潛巡邏線(xiàn)的長(zhǎng)度是指:在確保能夠發(fā)現(xiàn)通過(guò)反潛巡邏線(xiàn)的敵潛艇的前提下,單架反潛直升機(jī)所能建立的反潛巡邏線(xiàn)的最大長(zhǎng)度。

2.2 作戰(zhàn)機(jī)理分析

要建立使用吊放聲納搜索時(shí)的巡邏線(xiàn)長(zhǎng)度模型,首先就必須對(duì)作戰(zhàn)機(jī)理進(jìn)行分析。

根據(jù)搜索理論,巡邏線(xiàn)長(zhǎng)度為[3]:

反潛直升機(jī)使用吊放聲納搜索建立反潛巡邏線(xiàn)時(shí),根據(jù)吊放聲納的作戰(zhàn)使用特點(diǎn),單架直升機(jī)反潛巡邏線(xiàn)的長(zhǎng)度L吊單主要取決于反潛直升機(jī)使用吊放聲納搜索的平均搜索速度v搜索和敵潛艇通過(guò)反潛巡邏線(xiàn)所需要的時(shí)間t通過(guò),即:

其中,t通過(guò)取決于吊放聲納有效搜索寬度w和敵潛艇通過(guò)反潛巡邏線(xiàn)時(shí)的航速v潛,即:

2.3 平均搜索速度

由于反潛直升機(jī)使用吊放聲納搜索時(shí)需要逐點(diǎn)懸停探測(cè),因此,其搜索過(guò)程呈現(xiàn)出明顯的周期性,其搜索速度一般用平均搜索速度來(lái)表示[4]。

反潛直升機(jī)使用吊放聲納搜索時(shí)的平均搜索速度v搜索是指單位時(shí)間內(nèi)直升機(jī)搜索前進(jìn)的距離,取決于相鄰兩個(gè)懸停探測(cè)點(diǎn)之間的距離d間和搜索周期 t周期[2],即:

其中,d間主要依據(jù)吊放聲納的有效探測(cè)距離D在作戰(zhàn)使用過(guò)程中確定,是一個(gè)重要的戰(zhàn)術(shù)變量,對(duì)平均搜索速度和巡邏線(xiàn)長(zhǎng)度都有重要影響。

而t周期是指:反潛直升機(jī)使用吊聲搜索時(shí),從到達(dá)一個(gè)懸停探測(cè)點(diǎn)開(kāi)始,下放聲納探頭至預(yù)定深度,監(jiān)聽(tīng)聲納信號(hào),收起吊放聲納,至飛到下一個(gè)懸停探測(cè)點(diǎn)這一過(guò)程所花費(fèi)的總時(shí)間[5]。歸納起來(lái),t周期主要包括三個(gè)方面:收放吊放聲納探頭所用的時(shí)間t收放、監(jiān)聽(tīng)吊放聲納所用的時(shí)間t監(jiān)聽(tīng)、反潛直升機(jī)從當(dāng)前懸停探測(cè)點(diǎn)轉(zhuǎn)移到下一個(gè)懸停探測(cè)點(diǎn)所用的飛行時(shí)間t轉(zhuǎn)移。因此:

其中,t轉(zhuǎn)移決定于d間和反潛直升機(jī)從當(dāng)前懸停探測(cè)點(diǎn)轉(zhuǎn)移到下一個(gè)懸停探測(cè)點(diǎn)時(shí)的飛行速度v轉(zhuǎn)移,即:

2.4 搜索寬度

搜索寬度W是指:反潛直升機(jī)使用吊聲搜索時(shí)相鄰兩個(gè)懸停探測(cè)點(diǎn)吊放聲納有效搜索范圍重疊部分的寬度[2]。顯然:

2.5 單機(jī)吊放聲納搜索巡邏線(xiàn)長(zhǎng)度模型

綜合以上分析,單架反潛直升機(jī)使用吊放聲納搜索時(shí)的巡邏線(xiàn)長(zhǎng)度模型為:

3 模型的分析與應(yīng)用

3.1 影響參數(shù)分析

在所建立的巡邏線(xiàn)長(zhǎng)度模型中,在具體的作戰(zhàn)使用過(guò)程中 ,D、t收放 、t監(jiān)聽(tīng) 、v轉(zhuǎn)移等變量通常可以取固定值,而v潛的取值通常也可以通過(guò)合理假設(shè)來(lái)確定,在假設(shè)條件下,也可以作為常量來(lái)處理。而對(duì)作戰(zhàn)使用影響最大的,則是d間。

3.2 探測(cè)點(diǎn)間距影響分析

在作戰(zhàn)使用中,d間主要以D為基礎(chǔ)來(lái)確定,通常為D的倍數(shù)。因此,d間可以表示為:

其中,k表示D的倍數(shù)。根據(jù)吊放聲納的技戰(zhàn)術(shù)特點(diǎn)和建立反潛巡邏線(xiàn)的要求,k的取值范圍一般為:0＜k＜2。因此,反潛直升機(jī)使用吊放聲納搜索時(shí)單機(jī)巡邏線(xiàn)長(zhǎng)度模型變換為:

3.3 算例

下面根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。

假設(shè):××型反潛直升機(jī)使用××型吊放聲納建立反潛巡邏線(xiàn),D=××km,t收放=××min,t監(jiān)聽(tīng)=××min,v轉(zhuǎn)移=××km/h。目標(biāo)潛艇為一般常規(guī)動(dòng)力潛艇,其航速 v潛分別取 3、4、5節(jié)。則不同探測(cè)點(diǎn)間距不同敵潛艇航速下最大巡邏線(xiàn)長(zhǎng)度的計(jì)算結(jié)果如表1所示。

表1 不同探測(cè)點(diǎn)間距不同敵潛艇航速下最大巡邏線(xiàn)長(zhǎng)度計(jì)算結(jié)果表

3.4 計(jì)算結(jié)果分析

從表1可以看出,無(wú)論v潛取哪個(gè)值,當(dāng)k=1.3時(shí),L吊單都達(dá)到最大值。

此外,但當(dāng) k=1.3或 k=1.2時(shí),L吊單相差很小,在作戰(zhàn)使用中,這一誤差可以忽略不計(jì),因此,k的取值為1.3或1.2均可。

而在部隊(duì)以往的訓(xùn)練過(guò)程中乃至相關(guān)的作戰(zhàn)使用研究中,k的取值主要依據(jù)經(jīng)驗(yàn),通常大于等于1.5。顯然,這是不科學(xué)的。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)作戰(zhàn)機(jī)理的詳細(xì)分析建立了單架反潛直升機(jī)使用吊放聲納搜索時(shí)的巡邏線(xiàn)長(zhǎng)度模型,并應(yīng)用該模型進(jìn)行了分析和計(jì)算,得出了當(dāng)k=1.3時(shí)L吊單最大的重要結(jié)論。

該模型可運(yùn)用于反潛直升機(jī)反潛作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)中,也可以為反潛直升機(jī)使用吊放聲納建立反潛巡邏線(xiàn)的作戰(zhàn)能力和兵力需求等方面的計(jì)算提供依據(jù),為反潛直升機(jī)巡邏反潛的作戰(zhàn)使用提供參考和指導(dǎo)。

[1]孫明太.航空反潛戰(zhàn)術(shù)[M].北京:軍事科學(xué)出版社,2003,1

[2]叢紅日,周洪峰,張海峰.直升機(jī)檢查性反潛時(shí)吊放聲吶搜潛效能研究[J].海軍航空工程學(xué)院學(xué)報(bào),2007,22(5):577～580

[3]叢紅日,嚴(yán)建鋼,徐海峰.反潛直升機(jī)反潛巡邏線(xiàn)模型研究[J].海軍航空工程學(xué)院學(xué)報(bào)(軍事版),2010(1):5～8

[4]王曉輝,陳建勇,趙紅軍.直升機(jī)吊放聲納搜索方法效能研究[J].火力與指揮控制,2009(9):18～20

[5]郭輝,錢(qián)學(xué)東,劉啟軍.直升機(jī)吊放聲納搜潛機(jī)動(dòng)建模仿真[J].指揮控制與仿真,2009,31(1):87～89

Research on Anti-submarine Patrol Line Length Model of Single Helicopter Searches with Dipping Sonar

Cong Hongri1)Huang Qilai2)Chen Deng'an1)
(Department of Command,NAAU1),Yantai 264001)(Department of Train,NAAU2),Yantai 264001)

On the base of analysing the operating mechanism of building anti-submarine patrol line with dipping sonar,the model of anti-submarine patrol line length when single helicopter searches with dipping sonar is set up,and then analyses and calculates with this model.The basic result is:when the interval of detecting site equals to 1.3 multiples of the effective detecting distance of dipping sonar,the anti-submarine patrol line length is the most.This provides a usefull theoretic guide to the operation application when helicopter carries patrolling anti-submarine task with dipping sonar.

anti-submarine patrol line,patrol line length,patrolling anti-submarine,dipping sonar,helicopter antisubmarine,model

E843

2010年9月19日,

2010年10月22日

叢紅日,男,博士研究生,副教授,研究方向:航空反潛戰(zhàn)術(shù)。