基于毀傷相關(guān)性的反坦克導(dǎo)彈打擊效果評估

姚 標(biāo)

(陸軍軍官學(xué)院 指揮自動(dòng)化教研室，合肥 230031)

1 當(dāng)前反坦克導(dǎo)彈打擊效果評估存在的問題

目前，反坦克導(dǎo)彈采用的是光學(xué)瞄準(zhǔn)目視觀測判定的方法進(jìn)行打擊效果評估。依靠這種評估方法與實(shí)際偏差往往較大。一是被擊中目標(biāo)不一定被徹底摧毀;二是被擊中目標(biāo)喪失的具體作戰(zhàn)效能沒有體現(xiàn)。導(dǎo)致以上問題有以下幾種原因:一是反坦克分隊(duì)觀測器材配備不足。要精確評估反坦克導(dǎo)彈的打擊效果，首先要獲取偵察信息。但當(dāng)前配備的偵察瞄準(zhǔn)鏡對于反坦克導(dǎo)彈攻擊范圍內(nèi)的目標(biāo)還達(dá)不到高清晰觀察目標(biāo)毀傷特征的要求，當(dāng)然也就無法觀察到導(dǎo)彈命中裝甲目標(biāo)的具體位置，難以準(zhǔn)確獲取被擊中目標(biāo)后的毀傷信息，因此無法對擊中目標(biāo)進(jìn)行較為精確的毀傷效果評估。二是缺少評估理論和技術(shù)支撐。對不同型號(hào)的反坦克導(dǎo)彈來說，其毀傷評估的技術(shù)參數(shù)差別較大。同時(shí)，在反坦克導(dǎo)彈命毀傷評估的判據(jù)上，沒有相應(yīng)的物理毀傷向功能毀傷轉(zhuǎn)化的理論依據(jù)。主要原因:一是技術(shù)參數(shù)難以獲取，特別是瞬間彈著角無法確定;二是目標(biāo)的物理毀傷信息無法獲取，因而不能進(jìn)行下步的功能毀傷判斷。

2 提高反坦克導(dǎo)彈打擊效果評估的新思路

要改進(jìn)反坦克導(dǎo)彈打擊效果評估方法必須著力解決上文提出的問題。

一是提高目視觀測目標(biāo)毀傷信息的清晰度。通過高倍光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡或瞄準(zhǔn)裝置目視觀測，可以較為清楚地觀測到被擊中目標(biāo)類型，準(zhǔn)確掌握目標(biāo)被打擊后的基本狀態(tài)(爆炸、人員出倉逃生、機(jī)動(dòng)速度減慢、停止火力打擊等)，為下步輔助判斷導(dǎo)彈對目標(biāo)的毀傷評估提供參考。同時(shí)，通過準(zhǔn)確判斷導(dǎo)彈所擊中目標(biāo)的位置，可以進(jìn)一步判定導(dǎo)彈對命中區(qū)域的功能毀傷。

二是參照先驗(yàn)評估選擇瞬間變量- - - 攻擊角參數(shù)。對于采用目視觀察方式導(dǎo)彈命中目標(biāo)來說，導(dǎo)彈命中目標(biāo)的瞬間參數(shù)——導(dǎo)彈命中目標(biāo)時(shí)的攻擊角難以獲得。因此，可以參照該武器系統(tǒng)的先驗(yàn)評估和仿真獲取該參數(shù)。要指出的是該參數(shù)必須是一個(gè)在仿真條件下的變量，在取值時(shí)，應(yīng)該取保守值，即保證導(dǎo)彈命中目標(biāo)裝甲所需的最大攻擊角φ(即導(dǎo)彈能夠命中目標(biāo)時(shí)所需有效角度的上限值)。

三是采用毀傷相關(guān)性理論進(jìn)行毀傷評估。反坦克導(dǎo)彈依靠爆炸瞬間產(chǎn)生的高溫、高壓、高速金屬射流穿透防護(hù)裝甲后，依靠自身的巨大能量對裝甲目標(biāo)內(nèi)的人員和設(shè)備進(jìn)行有效殺傷和破壞。由于目標(biāo)各功能對目標(biāo)的整體作戰(zhàn)效能的影響和作用不同，目標(biāo)在受到導(dǎo)彈打擊后，整體作戰(zhàn)效能的影響不同。其不同的毀傷情況可根據(jù)目標(biāo)各系統(tǒng)對目標(biāo)整體作戰(zhàn)性能的相關(guān)性來評估被打擊目標(biāo)的毀傷情況。

為便于理解，現(xiàn)結(jié)合反坦克導(dǎo)彈毀傷基本原理加以說明:

1)判定導(dǎo)彈對目標(biāo)的毀傷效能

根據(jù)分析，導(dǎo)彈命中目標(biāo)瞬間攻擊角φ 可采用導(dǎo)彈命中目標(biāo)時(shí)的臨界值參與計(jì)算，表示攻擊目標(biāo)的保守值。Lm表示靜破甲深度，dk表示藥型罩口部半徑，α 表示藥型罩的半錐角，Hy表示藥型罩高度，δ 表示臨界速度，k 表示爆速，lk表示藥型罩母線長，γ 表示錐角，β 為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取1.7。

由實(shí)驗(yàn)得知，藥型罩的半錐角α 與錐角γ 之間的關(guān)系如表1 所示。

表1 半錐角α 與錐角γ 的對應(yīng)關(guān)系

炸藥爆速D，射流侵徹目標(biāo)介質(zhì)的臨界速度Vcr對于某一種彈丸是特定的，將可得到某種彈丸侵徹深度的經(jīng)驗(yàn)公式:

根據(jù)當(dāng)前防護(hù)裝甲的抗打擊能力，在導(dǎo)彈有效攻擊角為65°時(shí)可擊毀均質(zhì)鋼板厚度L，必須滿足L ＞Lm。

2)建立物理毀傷權(quán)重模型

根據(jù)評估需要，可將目標(biāo)整體作戰(zhàn)能力(H)分為i 項(xiàng)，根據(jù)各功能對目標(biāo)整體作戰(zhàn)性能的作用和影響，各功能分別對應(yīng)一個(gè)權(quán)重系數(shù)，可表示為ai。當(dāng)所有系統(tǒng)都達(dá)到全好時(shí)，整體性能才是完好的，因此各個(gè)系統(tǒng)是邏輯乘的關(guān)系，各系統(tǒng)與總體作戰(zhàn)能力的關(guān)系，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)可表示為

式中:ai為分系統(tǒng)相對于上一級功能權(quán)重;n 為分系統(tǒng)的序列。所有分系統(tǒng)功能權(quán)重的總和為1。

權(quán)重系數(shù)ai的獲取一般通過選取專家打分和最優(yōu)權(quán)重一致性的方法綜合確定(具體不再贅述)。

3)建立目標(biāo)功能毀傷樹

同時(shí)，根據(jù)目標(biāo)特點(diǎn)，可將反坦克導(dǎo)彈打擊的裝甲目標(biāo)的整體功能劃分為操控能力(C)、機(jī)動(dòng)能力(M)與火力打擊能力(F)三個(gè)邏輯部分。每個(gè)邏輯部分對應(yīng)一個(gè)毀傷樹。以火力打擊能力毀傷樹為例，見圖1。

那么，4 個(gè)二級子系統(tǒng)與頂層關(guān)系表述為

其中:n 表示為該系統(tǒng)相對于上層的權(quán)重;F 表示為該系統(tǒng)毀傷的程度?？梢越Y(jié)合依據(jù)目標(biāo)的具體特征進(jìn)行綜合判定。第3 層相對于第2 層的量化可參照前面的方法逐次求取。這樣，目標(biāo)毀傷的程度就以量化的形式表現(xiàn)了出來。

圖1 火力打擊能力毀傷樹

同理可以求得其他分系統(tǒng)的毀傷量化值。

4)建立由物理毀傷量化到功能毀傷轉(zhuǎn)化標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)目標(biāo)的特性和戰(zhàn)技術(shù)指標(biāo)，建立毀傷量化標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)包括目標(biāo)毀傷量化維度和基于戰(zhàn)技術(shù)的時(shí)間維度。進(jìn)而通過毀傷標(biāo)準(zhǔn)來確定目標(biāo)的功能毀傷等級。

［1］段振國.反坦克導(dǎo)彈對裝甲目標(biāo)毀傷效應(yīng)分析與仿真［M］.廊坊:藍(lán)天出版社，2008.

［2］王鵬.反坦克導(dǎo)彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評估［J］.國防科技大學(xué)，2009(5):51-53.

［3］王國輝.主戰(zhàn)坦克目標(biāo)易損性分析與仿真［J］.導(dǎo)彈與制導(dǎo)學(xué)報(bào)，2009(4):45-47.