奪占小型島嶼作戰(zhàn)綜合登陸艦編隊展開點選擇優(yōu)化模型

尹成義，譚安勝，郭江龍

(海軍大連艦艇學(xué)院，遼寧 大連 116018)

綜合登陸艦是一種大型兩棲戰(zhàn)艦，其噸位大，裝載能力強，并具有“均衡裝載”的特點，即能同時將成建制的登陸兵、武器裝備和上陸工具(直升機、氣墊登陸艇)均衡地裝在一艘艦上［1-2］。其具有超越立體登陸能力，能立體、超視距投送一個加強營的兵力，提高了登陸作戰(zhàn)的突然性、快速性、靈活性和機動性。但其自身防御能力弱，登陸作戰(zhàn)中需其它兵力為其護航。

1 威脅分析

奪占小型島嶼作戰(zhàn)中，島上守敵防御能力相對較弱，若想取得抗登陸的勝利，一種有效的方法就是毀傷綜合登陸艦。綜合登陸艦噸位大、形體大，裝載著幾乎所有的登陸部隊和作戰(zhàn)裝備，而其自身防御能力又較弱，一旦被攻擊得手，就可使登陸一方遭受重創(chuàng)，難以順利執(zhí)行登陸任務(wù)，甚至被迫放棄登陸企圖。而敵對綜合登陸艦的最佳突擊時機是在其展開之時，因為此時登陸兵和登陸上陸工具尚未離艦;另外，展開之時，隊形在變換，兵力在機動，組織指揮、協(xié)同困難，而且兵力依次展開，水區(qū)警戒逐步形成，所有這些都給敵提供了可乘之隙［3］。因此，正確確定兩棲編隊的展開點，確保綜合登陸艦的安全，就顯得十分必要。

對于奪占小型島嶼作戰(zhàn)而言，綜合登陸艦最大的威脅來自空中，尤其是來自敵馳援的岸基航空兵及其攜帶的反艦導(dǎo)彈。因此，為保證綜合登陸艦的安全，除了要在其周圍配置警戒艦艇外，還需由岸基航空兵為其提供安全保障。由此可知，綜合登陸艦編隊展開點的確定首先要滿足應(yīng)對敵空中威脅的需要，同時考慮敵島岸的威脅，以及滿足登陸方向的需要。只有這樣，才能保證綜合登陸艦編隊的安全，確保登陸作戰(zhàn)任務(wù)的順利完成。

2 離敵岸距離的選擇

在離敵岸距離的選擇上，在一般登陸作戰(zhàn)中，綜合登陸艦編隊的展開海區(qū)通常應(yīng)在敵岸艦導(dǎo)彈最大射程之外，以保證安全。但由于氣墊登陸艇、直升機距岸距離遠，奔襲時間長，如果需要二次攻擊，兩次攻擊間隔時間過長，則有利于敵火力復(fù)活，而不利于我集中兵力。奪占小型島嶼作戰(zhàn)則不同，通常敵未裝備反艦導(dǎo)彈，綜合登陸艦編隊不必在距敵島50 n mile～60 n mile處展開，可以縮短至敵大口徑火炮威脅距離之外，一般距敵島20 n mile便可。這樣，不但可大大縮短艦載上陸工具的往返時間，有利于集中兵力、火力，而且還可增加綜合登陸艦對氣墊艇、直升機控制的可靠程度，更有利于指揮、協(xié)同。

3 展開點選擇優(yōu)化模型

對于來自敵航空兵的威脅，需綜合分析敵我機場的位置，敵反艦導(dǎo)彈的有效射程及我航空兵的攔截能力，從而確定展開點的最佳位置。

3.1 一般模型

假設(shè)敵、我機場與登陸目標的相對位置和相對地理坐標如圖1所示。其中，O為登陸目標，因其為小型島嶼，面積較小，可視為一個點。A為我機場，駐有殲擊機，B為敵機場，駐有殲轟機。并假設(shè)登陸目標在敵、我航空兵作戰(zhàn)半徑之內(nèi)。

圖1 敵我機場相對位置坐標及有效掩護區(qū)示意圖

設(shè)我航空兵在預(yù)警機的引導(dǎo)下對敵機進行攔截，由于我方能相對及時準確地掌握敵機的飛行狀態(tài)，從而引導(dǎo)我航空兵采用最佳航線進行攔截。同時，敵機掛載有反艦導(dǎo)彈且為隱蔽突防，其飛行高度通常選擇中低空。而我攔截飛機僅攜帶空空導(dǎo)彈且可采用高空飛行，因此我航空兵的平均飛行速度Vw通?？纱笥跀澈娇毡钠骄w行速度Vd。若敵采用直線航線(如圖1中BD所示)，我航空兵在預(yù)警機的引導(dǎo)下，可對敵采用提前點攔截，其航線也是直線(如圖1中AD所示)，當(dāng)敵采用不同航線時，我航空兵對敵的攔截點D(Xk，Yk)構(gòu)成的攔截線應(yīng)滿足:

滿足式(1)的攔截線通常是一條曲線，當(dāng)Vd＜Vw時，其形狀如圖1中DE所示。若敵航空兵不采用直線航線，其到達相同點的飛行時間應(yīng)大于采用直線航線，我航空兵通過合理選擇航線可保證攔截點的位置在攔截線DE上或攔截DE靠近敵機場一側(cè)。若敵空射反艦導(dǎo)彈的最大有效射程為Dm，為了保證綜合登陸艦的安全，必須在敵航空兵發(fā)射導(dǎo)彈前對其進行攔截，為此，將攔截線DE向背離敵機場方向移動Dm至D'E'，則曲線D'E'遠離敵機場的一側(cè)為我岸基航空兵能對綜合登陸艦進行有效掩護的區(qū)域，稱為岸基航空兵對綜合登陸艦的有效掩護區(qū)(以下簡稱有效掩護區(qū))。根據(jù)以上的分析可知，兩棲編隊的展開點應(yīng)選擇在有效掩護區(qū)之內(nèi)。

假設(shè)登陸艦展開點與登陸目標的距離為R，以R為半徑作圓，可知展開點為在圓上的某一點，將該圓稱為展開點位置圓。為掩護綜合登陸艦的安全，當(dāng)待戰(zhàn)機場選定以后，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)恼归_點位置，保證展開點位于有效掩護區(qū)之內(nèi)，此時無論敵采用何航線，對敵機的攔截點到展開點的距離都不小于敵機載反艦導(dǎo)彈的最大有效射程?，F(xiàn)不考慮地理環(huán)境的限制，則展開點的位置可選擇在展開點位置圓上的任一點，為保證安全，展開點的最佳位置應(yīng)為有效掩護區(qū)內(nèi)展開點位置圓上的一點 C(Xz，Yz)，使(Xz，Yz)到曲線 DE 上的任一點(Xk，Yk)的最短距離最大，即應(yīng)滿足:

通過式(2)，即可求出距攔截線最小距離最大的展開點。若式(2)無解，可通過適當(dāng)增加R的值來重新確定;若當(dāng)R的值已為可取的最大值但仍無法滿足要求時，則說明該機場不能滿足待戰(zhàn)要求，無法為綜合登陸艦提供有效的空中掩護，應(yīng)選擇更佳的位置作機場;若所有可選機場均不能滿足要求，則說明機場待戰(zhàn)方式無法保證兩棲編隊展開的安全，只能采用設(shè)置掩護空域的辦法來解決。

式(2)較為準確地反映了展開點的確定與有效掩護區(qū)之間的關(guān)系，但該模型需采用迭代求解，不是很方便，同時該模型中未考慮我岸基航空兵的反應(yīng)時間。為此，可對該模型進行合理地簡化。

3.2 簡化模型

雖然我航空兵的攔截時飛行速度通常略大于敵機速度，但考慮到我戰(zhàn)機從接到命令到起飛存在一定的延遲時間。為簡化計算，同時保證攔截的有效性，可近似認為敵我航空兵的速度近似相同。此時，攔截線DE為敵我機場連線AB的中垂線。如圖2所示。因此，展開點的位置應(yīng)選擇在圓上的某點C(Xz，Yz)，保障該點到攔截線DE的最小距離最大并大于敵空艦導(dǎo)彈的最大有效射程。

由于攔截線DE為直線，因此圓上滿足到直線DE的最小距離最大的點，應(yīng)為與DE平行且與展開點位置圓相切的直線與該圓的兩個切點中到DE的距離較大者，如圖2中C(Xz，Yz)所示。

圖2 簡化處理后的展開點最佳位置示意圖

為確定C(Xz，Yz)，設(shè)直線AB的斜率為k1，DE的斜率為k2，其中，

因為DE⊥AB，所以有k1·k2=-1，因此有

設(shè)與DE平行且與圓相切的直線方程為y=k2x+b。為求切點，只需求解下列方程組:

并保證該方程組僅有唯一的解，即應(yīng)滿足:

通過展開點的相對位置，可計算使最短距離最大的攔截點的位置坐標為

其到展開點的距離D為

同理，該距離應(yīng)滿足D＞Dm時，才能認為該展開點符合要求。

3.3 仿真實例

現(xiàn)假設(shè)敵離登陸目標最近的機場相對登陸目標位置坐標為(200，120)，單位:n mile，展開點選擇在以登陸目標為中心，半徑R=20n mile的海域。我在登陸目標附近有四個機場，其相對登陸目標的坐標如表1所示，則根據(jù)式(6)及式(8)，可分別計算出展開點的最優(yōu)位置及不同攔截點到展開點的最小距離，如表1所示。

表1 選擇不同機場對應(yīng)的最優(yōu)展開點位置

設(shè)敵空射反艦導(dǎo)彈的最大射程為40n mile。根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)可知，待戰(zhàn)機場選在乙地為最佳;若選擇在丁地，需增加展開點到登陸目標的距離，至少要增加18n mile。而對于甲、丙兩機場，要保證綜合登陸艦的安全，其展開點到登陸目標的距離可能大于氣墊登陸艇的作戰(zhàn)半徑，因此，在這兩個機場配置的航空兵無法有效掩護綜合登陸艦，不適合作為待戰(zhàn)機場。

上述模型是在我航空兵能夠獲得預(yù)警機有效引導(dǎo)的情況下完成的，若無預(yù)警機的可靠引導(dǎo)，上述模型將不再適用。此時，為掩護綜合登陸艦的展開，在必須時，可將航空兵部署于敵可能來襲方向，構(gòu)成航空兵巡邏走廊。但該方法對航空兵的數(shù)量需求較大，攔截效率較低。

3.4 圖上作業(yè)法

根據(jù)簡化模型的求解過程，可將其轉(zhuǎn)化為一種既簡單又便于操作的圖上作業(yè)法，展開點選擇過程可在海圖上完成，其步驟為:1)確定敵機場及我待選機場的位置，并作出敵我兩機場的連線;2)畫出敵我機場連線的中垂線;3)以登陸目標為中心，以預(yù)先選定的展開點到登陸目標距離為半徑畫圓;4)作與敵我機場連線中垂線平行且與展開點位置圓相切的直線;5)作切點到敵我機場連線中垂線的垂線;第六步，在圖上量出切點到垂足的距離，并通過比例尺換算成實際距離;7)若該距離大于敵空艦導(dǎo)彈的射程，該點即為最佳展開點，否則可適當(dāng)增加展開點位置圓半徑或選擇其它備選機場進行判斷。

若該點受地理條件等其它因素限制不適合作為展開點，則進行下一步;8)作與中垂線平行且與其垂直距離為敵空艦導(dǎo)彈的射程的直線，則在該直線遠離敵機場一側(cè)即為岸基飛行有效掩護區(qū)，可在展開點位置圓的有效掩護區(qū)一側(cè)選擇其它合適的展開點。

通過圖上作業(yè)法，不僅可以通過敵、我機場的位置來確定展開點的位置，也可通過事先確定的展開點位置及敵機場位置來選擇待戰(zhàn)機場，其步驟為:1)確定敵機場及我待選機場的位置，并畫出兩機場連線;2)畫出敵我機場連線的中垂線;3)作展開點到中垂線的垂線;4)在圖上量出展開點到垂足的距離，并通過比例尺換算成實際距離;第五步，若該距離大于敵空艦導(dǎo)彈的射程，則該機場滿足要求，否則選擇其它備選機場進行判斷。

由于受地球曲率的影響，海圖上的相對位置與直角坐標系中的相對位置存在一定的區(qū)別，因此，圖上作業(yè)法確定的結(jié)果存在一定誤差。但考慮到該方法涉及的地理范圍相對不大，在中低緯度地區(qū)，其誤差是可以接受的。

4 結(jié)束語

由于敵機攜帶有空艦導(dǎo)彈，機動受限，當(dāng)其遭到航空兵攔截時，通常會丟棄空艦導(dǎo)彈進行自衛(wèi)或逃離戰(zhàn)區(qū)，從而放棄對綜合登陸艦的攻擊，否則其被擊落的概率將很高，而且模型中未考慮我航空兵攜帶的空對空導(dǎo)彈的攔截范圍與攔截效果，因此，根據(jù)該模型確定的有效掩護區(qū)及展開點，具有較高的安全性。

［1］張桂平.海軍立體登陸戰(zhàn)斗［M］.南京:海軍指揮學(xué)院，2004:124-125.

［2］曹建新.船塢登陸艦的作戰(zhàn)使用［A］.船塢登陸艦論文專集［C］.南京:海軍指揮學(xué)院，2004:78-81.

［3］田千化.一體化聯(lián)合登陸作戰(zhàn)中船塢登陸艦編隊展開點確定研究［J］.海軍工程大學(xué)學(xué)報，2006，18(5):62-64.