艦艇編隊(duì)艦空導(dǎo)彈安全區(qū)域內(nèi)協(xié)同使用研究

余鵬飛，由大德，張發(fā)強(qiáng)

(海軍大連艦艇學(xué)院導(dǎo)彈與艦炮系，遼寧 大連 116018)

艦艇編隊(duì)艦空導(dǎo)彈安全區(qū)域內(nèi)協(xié)同使用研究

余鵬飛，由大德，張發(fā)強(qiáng)

(海軍大連艦艇學(xué)院導(dǎo)彈與艦炮系，遼寧 大連 116018)

艦艇編隊(duì)對(duì)空防御作戰(zhàn)是編隊(duì)作戰(zhàn)的主要內(nèi)容和作戰(zhàn)樣式。本文以常用編隊(duì)防空隊(duì)形為例，介紹了編隊(duì)隊(duì)形配置原則和編隊(duì)防空隊(duì)形配置方法。通過建立坐標(biāo)系和相對(duì)位置表示，確定了編隊(duì)艦空導(dǎo)彈作戰(zhàn)區(qū)域。在充分分析編隊(duì)艦空導(dǎo)彈作戰(zhàn)區(qū)域的基礎(chǔ)上，結(jié)合編隊(duì)艦空導(dǎo)彈使用安全，確定了編隊(duì)艦空導(dǎo)彈的射擊禁區(qū)和安全區(qū)域。研究了編隊(duì)艦空導(dǎo)彈安全區(qū)域內(nèi)的協(xié)同使用問題，為編隊(duì)艦空導(dǎo)彈作戰(zhàn)使用提供指導(dǎo)作用，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

艦艇編隊(duì);安全區(qū)域;協(xié)同使用

0 引言

艦艇編隊(duì)對(duì)空防御作戰(zhàn)是編隊(duì)的主要防御作戰(zhàn)樣式，編隊(duì)防空隊(duì)形的不同和艦空導(dǎo)彈作戰(zhàn)性能的差異會(huì)對(duì)編隊(duì)艦空導(dǎo)彈的協(xié)同使用產(chǎn)生極大影響。針對(duì)編隊(duì)防空隊(duì)形實(shí)際，在確保編隊(duì)內(nèi)艦艇安全的基礎(chǔ)上，深入研究編隊(duì)艦空導(dǎo)彈協(xié)同使用問題，有利于編隊(duì)?wèi)?zhàn)術(shù)行動(dòng)統(tǒng)一實(shí)施和防空反導(dǎo)效能充分發(fā)揮，具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義［1］。

1 編隊(duì)防空隊(duì)形

編隊(duì)防空隊(duì)形是影響編隊(duì)防空能力的重要因素［2］，編隊(duì)防空隊(duì)形的不同將影響編隊(duì)艦空導(dǎo)彈作戰(zhàn)區(qū)域的大小，從而影響火力重疊區(qū)的火力密度［3］。在編隊(duì)艦艇類型、數(shù)量、武器和探測(cè)設(shè)備已經(jīng)確定的情況下，研究編隊(duì)防空隊(duì)形，有利于提高編隊(duì)防空反導(dǎo)能力。

首先，綜合考慮反艦導(dǎo)彈來襲態(tài)勢(shì)和各艦艦空導(dǎo)彈實(shí)際狀態(tài)等因素，按照編隊(duì)防空隊(duì)形配置原則要求，確定編隊(duì)防空隊(duì)形。這樣，有利于編隊(duì)艦艇安全、指揮統(tǒng)一和內(nèi)部通信聯(lián)系;有利于編隊(duì)實(shí)施各種戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng);有利于編隊(duì)艦空導(dǎo)彈的作戰(zhàn)使用;有利于編隊(duì)艦空導(dǎo)彈與艦炮、電子戰(zhàn)等其他武器的協(xié)同使用和射擊安全。

編隊(duì)防空隊(duì)形應(yīng)根據(jù)作戰(zhàn)需要，主要以線型隊(duì)形為主。在來襲方向不明確時(shí)，應(yīng)選擇菱形隊(duì);在來襲方向明確時(shí)，應(yīng)選擇方位隊(duì)和梯隊(duì)，并將來襲目標(biāo)置于編隊(duì)隊(duì)列線的垂直方向上。編隊(duì)防空隊(duì)形應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有裝備實(shí)際和戰(zhàn)場(chǎng)情況靈活設(shè)置，具體配置方法如下［4］:

1)基本防空隊(duì)形為艦間距離25～30鏈的方位隊(duì);

2)目標(biāo)為單方向攻擊時(shí)，應(yīng)使目標(biāo)來襲方向與編隊(duì)隊(duì)列線垂直;

3)目標(biāo)為多方向攻擊時(shí)，避免使任意目標(biāo)來襲方向處于我編隊(duì)的隊(duì)列線上。

結(jié)合上述配置方法，本文以梯隊(duì)為例，研究編隊(duì)艦空導(dǎo)彈使用安全問題。

圖1 編隊(duì)常見防空隊(duì)形示意圖Fig.1 Chart for usual warship formation

2 編隊(duì)艦空導(dǎo)彈作戰(zhàn)區(qū)域

在已知編隊(duì)編成的情況下，防空反導(dǎo)效能的最大化是編隊(duì)指揮員最關(guān)心的問題。結(jié)合已有艦空導(dǎo)彈，在確保射擊安全的基礎(chǔ)上，最大限度發(fā)揮艦空導(dǎo)彈防空反導(dǎo)效能，是編隊(duì)指揮員實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)意圖的重要內(nèi)容［5］。

2.1 編隊(duì)坐標(biāo)系及坐標(biāo)表示

如圖2所示，假設(shè)編隊(duì)由2艘艦艇組成，以O(shè)1艦位置為原點(diǎn)，O1艦正橫向右方向?yàn)樽鴺?biāo)x軸，O1艦艦首方向?yàn)閥軸建立編隊(duì)坐標(biāo)系。假設(shè)O2艦相對(duì)于O1艦的隊(duì)列角為θ，艦間距離為L(zhǎng)。因此，O2艦的坐標(biāo)Lx和Ly如下:

假設(shè)∠O1O2M=ω，∠O2O1M=β，目標(biāo)M襲擊O1艦，平均速度為Vm，目標(biāo)與2艦距離分別為D和T，來襲方向與2艦艦首方向夾角分別為α和γ，航路捷徑分別為PA=0和PB。因此，目標(biāo)M的坐標(biāo)Dx和Dy如下:

圖2 艦艇編隊(duì)及來襲目標(biāo)坐標(biāo)示意圖ig.2 Chart for the coordinate of warship formation and target

2.2 作戰(zhàn)區(qū)域的確定

編隊(duì)艦空導(dǎo)彈作戰(zhàn)區(qū)域的確定需要綜合考慮編隊(duì)各艦的開火遠(yuǎn)界和?；鸾?。假設(shè)O1艦裝備A型艦空導(dǎo)彈，發(fā)射區(qū)射界為［SAj，SAy］，平均速度為VA;O2艦裝備B型艦空導(dǎo)彈，發(fā)射區(qū)射界為［SBj，SBy］，平均速度為VB。兩型艦空導(dǎo)彈均可在360°范圍內(nèi)毀傷來襲目標(biāo)。

1)開火遠(yuǎn)界

開火遠(yuǎn)界是確保艦空導(dǎo)彈與目標(biāo)在殺傷區(qū)遠(yuǎn)界相遇的起始點(diǎn)，主要與防空雷達(dá)探測(cè)距離、艦空導(dǎo)彈系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間和殺傷區(qū)遠(yuǎn)界有關(guān)。開火遠(yuǎn)界的確定要兼顧以上3個(gè)因素，只有當(dāng)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)距離不大于艦空導(dǎo)彈的發(fā)射區(qū)遠(yuǎn)界時(shí)，才能發(fā)射艦空導(dǎo)彈。

兩型艦空導(dǎo)彈開火遠(yuǎn)界LAk和LBk及編隊(duì)開火遠(yuǎn)界Lk可由下式表示:

式中:DT為防空雷達(dá)探測(cè)距離;TMZ為艦空導(dǎo)彈目標(biāo)指示時(shí)間;TJC為指揮員決策時(shí)間;TDF為艦空導(dǎo)彈系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間;tAy和tBy分別為兩型艦空導(dǎo)彈在各自殺傷區(qū)遠(yuǎn)界與目標(biāo)的相遇時(shí)間;DAy和DBy分別為兩型艦空導(dǎo)彈殺傷區(qū)遠(yuǎn)界。

2)?；鸾?/p>

防空反導(dǎo)時(shí)，艦空導(dǎo)彈應(yīng)在目標(biāo)完成任務(wù)近界前毀傷目標(biāo)。因此，?；鸾缡欠揽辗磳?dǎo)作戰(zhàn)的終止點(diǎn)。除了受艦空導(dǎo)彈殺傷區(qū)近界影響外，停火近界還與目標(biāo)完成任務(wù)近界有關(guān)。

假設(shè)目標(biāo)完成任務(wù)近界距離為rm，兩型艦空導(dǎo)彈停火近界LAs，LBs和編隊(duì)?；鸾鏛s可由下式表示:

式中:DAj和DBj分別為兩型艦空導(dǎo)彈殺傷區(qū)近界;tAj和tBj分別為兩型艦空導(dǎo)彈在各自殺傷區(qū)近界與目標(biāo)的相遇時(shí)間;tAm和tBm分別為兩型艦空導(dǎo)彈在rm與目標(biāo)的相遇時(shí)間。

2.3 射擊禁區(qū)與安全區(qū)域

使用安全是結(jié)合作戰(zhàn)需要和武器性能實(shí)際，在確保武器使用不影響編隊(duì)安全的前提下，通過調(diào)整武器使用順序，實(shí)現(xiàn)抗擊縱深充分利用、抗擊時(shí)間無縫連接和防空反導(dǎo)效果最優(yōu)目的的1項(xiàng)研究?jī)?nèi)容［6］。編隊(duì)艦空導(dǎo)彈的使用除了要考慮把握發(fā)射時(shí)機(jī)和提高作戰(zhàn)效能以外，還應(yīng)考慮到由于多艘艦艇和多型艦空導(dǎo)彈的參與對(duì)編隊(duì)安全產(chǎn)生的影響，而艦空導(dǎo)彈射擊禁區(qū)和安全區(qū)域就是其中1項(xiàng)重要影響因素。

艦空導(dǎo)彈的最大射程一般大于編隊(duì)內(nèi)艦間距離，同時(shí)還要在低空或超低空抗擊掠海飛行的反艦導(dǎo)彈。在艦空導(dǎo)彈射擊過程中，這些因素都將對(duì)發(fā)射艦艇和艦空導(dǎo)彈彈道周圍一定區(qū)域內(nèi)編隊(duì)其他艦艇的安全構(gòu)成威脅，這些區(qū)域就是艦空導(dǎo)彈射擊禁區(qū)，而射擊禁區(qū)外的艦空導(dǎo)彈作戰(zhàn)區(qū)域就是艦空導(dǎo)彈安全區(qū)域。

艦艇最小安全距離是影響編隊(duì)艦空導(dǎo)彈射擊禁區(qū)與安全區(qū)域的重要因素，指非本艦艦空導(dǎo)彈對(duì)本艦構(gòu)成威脅的最小距離。設(shè)O1艦的最小安全距離為r1，O2艦的最小安全距離為r2。當(dāng)SAy＞L－r2時(shí)，A型艦空導(dǎo)彈會(huì)受到O2艦的影響。如圖3所示，區(qū)域CNHG是O2艦相對(duì)于A型艦空導(dǎo)彈的射擊禁區(qū)，而除此之外的A型艦空導(dǎo)彈射界其他區(qū)域就是其安全區(qū)域。

3 協(xié)同使用研究

編隊(duì)艦空導(dǎo)彈協(xié)同使用，關(guān)鍵在于根據(jù)編隊(duì)內(nèi)艦艇位置關(guān)系、目標(biāo)作戰(zhàn)參數(shù)和艦空導(dǎo)彈平均速度確定艦空導(dǎo)彈的使用順序。本文以編隊(duì)艦空導(dǎo)彈抗擊單目標(biāo)為例，介紹安全區(qū)域內(nèi)編隊(duì)艦空導(dǎo)彈協(xié)同使用情況。

3.1 不同來襲方向時(shí)的協(xié)同使用情況

圖3 編隊(duì)艦空導(dǎo)彈火力分配示意圖Fig.3 Chart for firepower assignment of warship formation's anti-air missiles

如圖3所示，過O1做O2艦最小安全距離圓的切線，與開火遠(yuǎn)界分別交于G和H;同樣過O2做O1艦最小安全距離圓的切線，與開火遠(yuǎn)界分別交于J和K。O1艦射擊禁區(qū)GO1N與O2艦射擊禁區(qū)JO2K的公共區(qū)域O1AO2B為編隊(duì)艦空導(dǎo)彈共同射擊禁區(qū)。令SBy＜SAy，r2＜r1，則L＜SBy－r1＜SAy－r2，此時(shí)2艦都存在射擊禁區(qū)。兩型艦空導(dǎo)彈開火遠(yuǎn)界相交于W2和W7。經(jīng)O1分別做O2A和O2B的垂線O1U和O1V，垂足為F和E。同時(shí)，分別延長(zhǎng)O1J和O1K交開火遠(yuǎn)界于W3和W6。因此，根據(jù)目標(biāo)不同來襲方向，編隊(duì)艦空導(dǎo)彈協(xié)同使用情況如表1所示。

由此可知，編隊(duì)艦空導(dǎo)彈除在前2種情況的部分區(qū)域內(nèi)進(jìn)行共同抗擊外，其他均為單獨(dú)抗擊，本文不作說明。

表1 目標(biāo)不同來襲方向時(shí)編隊(duì)艦空導(dǎo)彈協(xié)同使用情況Tab.1 Warship formation's anti-air missiles coordinated application when target came from any directions

3.2 共同抗擊目標(biāo)時(shí)的協(xié)同使用情況

兩型艦空導(dǎo)彈共同抗擊目標(biāo)的區(qū)域?yàn)楣餐鲬?zhàn)區(qū)域。令λ=VA/VB，由于兩型艦空導(dǎo)彈的平均速度已知，λ為常值。μ=D/T，設(shè)μk和μs分別為共同作戰(zhàn)區(qū)域遠(yuǎn)界和近界處目標(biāo)與2艦距離之比，最大值μmax=1/sinβ。當(dāng)μ＜λ時(shí)，A型艦空導(dǎo)彈與目標(biāo)相遇時(shí)間更短，優(yōu)先使用;當(dāng)μ＞λ時(shí)，B型艦空導(dǎo)彈優(yōu)先使用;當(dāng)μ=λ時(shí)，兩型艦空導(dǎo)彈可同時(shí)與目標(biāo)M在臨界點(diǎn)Sm相遇，此時(shí)進(jìn)行抗擊順序轉(zhuǎn)換。

當(dāng)目標(biāo)來襲方向位于(W1，V)和(U，W8)時(shí)，μs＜1＜μk，T隨著D的減小，先減小至PB再增大，μ由μk增大至μmax再減小至μs。此時(shí)，根據(jù)λ與μ的關(guān)系，編隊(duì)艦空導(dǎo)彈協(xié)同使用情況如表2所示。同樣，當(dāng)目標(biāo)來襲方向位于(V，W3)和(W6，U)時(shí)，μs＜μk＜1，T隨著D的減小而減小，μ由最大值μk減小至μs。此時(shí)，根據(jù)λ與μ的關(guān)系，編隊(duì)艦空導(dǎo)彈協(xié)同使用情況如表3所示，表中的“完畢”指共同抗擊完畢。

表2 目標(biāo)位于(W1，V)和(U，W8)來襲時(shí)編隊(duì)艦空導(dǎo)彈協(xié)同使用情況Tab.2 Warship formation's anti-air missiles coordinated application when target came from(W1，V)和(U，W8)

表3 目標(biāo)位于(V，W3)和(W6，U)時(shí)編隊(duì)艦空導(dǎo)彈協(xié)同使用情況Tab.2 Warship formation's anti-air missiles coordinated application when target came from(V，W3)和(W6，U)

4 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了編隊(duì)防空隊(duì)形、編隊(duì)坐標(biāo)系和坐標(biāo)表示方式，分析了編隊(duì)艦空導(dǎo)彈的作戰(zhàn)區(qū)域，針對(duì)編隊(duì)艦空導(dǎo)彈的使用安全，具體研究了其射擊禁區(qū)和安全區(qū)域。確定了編隊(duì)艦空導(dǎo)彈在安全區(qū)域內(nèi)不同來襲方向和共同抗擊目標(biāo)時(shí)的協(xié)同使用問題，為編隊(duì)艦空導(dǎo)彈的協(xié)同使用有一定指導(dǎo)意義。但研究范圍還處于理想狀態(tài)，同時(shí)缺乏對(duì)多種武器系統(tǒng)的綜合考慮，需要進(jìn)一步研究。

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Research on coordinated application of warship formation's anti-air missiles in security region

YU Peng-fei，YOU Da-de，ZHANG Fa-qiang
(Department of Missile and Shipborne Gun，Dalian Naval Academy，Dalian 116018，China)

Air defense is an important content and style of the warship formation operation.This paper introduces the principles of warship formation pattern and methods of its air defense pattern，with some common ones as examples.By building up the coordinate system and showing the relative positions，warship formation's anti-air missiles operational region is fixed.Based on analyzing the operational region，combined with its application safety，the forbidden and security region is confirmed.The coordinated application of warship formation's anti-air missiles in the security region is studied，which has guidance effect and realistic significance on the application of the warship formation's anti-air missiles.

warship formation;security region;coordinated application

E927

A

1672－7649(2011)12－0103－04

10.3404/j.issn.1672－7649.2011.12.025

2011－03－07;

2011－04－11

余鵬飛(1984－)，男，碩士研究生，研究方向?yàn)樗媾炌нM(jìn)攻與防御戰(zhàn)術(shù)。