抗低空混編部署防空火力配置量化分析

汪文峰，張 琳，魏 娜

（1.空軍工程大學防空反導學院，陜西西安 710051；2.航天科工集團十院302所，貴州貴陽 550002；3.空軍工程大學訓練部，陜西西安 710051）

抗低空混編部署防空火力配置量化分析

汪文峰1，2，張 琳1，魏 娜3

（1.空軍工程大學防空反導學院，陜西西安 710051；2.航天科工集團十院302所，貴州貴陽 550002；3.空軍工程大學訓練部，陜西西安 710051）

混編部署是抗低空突防最有效的一種部署方式，不同類型防空火力間的部署位置影響抗低空突防效果。通過對抗低空作戰(zhàn)過程分析，在一定簡化的基礎上，根據單次射擊與多次射擊不同的抗低空射擊要求，重點分析兩型防空火力間的沿目標進攻方向及垂直方向的位置關系，構建抗低空作戰(zhàn)中防空火力混編部署模型；根據空襲目標速度與高度，綜合考慮不同防空火力性能參數，仿真分析空襲速度與高度不同目標的混編部署位置關系及影響。該仿真可為抗低空混編部署提供參考。

混編部署；防空火力；配置

當前空襲嚴峻形勢對防空作戰(zhàn)提出了更高挑戰(zhàn)，而將防空兵力混編部署則是現(xiàn)在和未來防空作戰(zhàn)的基本形式之一。因此，防空兵力的配置根據其擔負的主要防空任務，通過混編部署，形成高、中、低空，遠、中、近程的防御火力配系，有利于提高抗擊效能。對于防空火力的作戰(zhàn)區(qū)域常用圓形來表示，文獻［1］以抗擊不同目標為作戰(zhàn)背景，定量分析防空兵力與保衛(wèi)目標之間的合理配置距離；文獻［2］以滿足火力殺傷縱深要求為前提，分析了同層火力之間的配置距離，解決同層火力密度的問題；文獻［3］從作戰(zhàn)流程上，以排隊論為基礎分析混編部署的作戰(zhàn)效能；實際上，以單個火力單元來說，對于不同高度的空襲目標，其作戰(zhàn)半徑是不同，比如抗擊高度為50 m與抗擊高度為3 km的目標相比，防空兵力作戰(zhàn)半徑大大下降。按照典型高度目標所作的防空火力部署可能不能滿足抗擊低空突防的任務。實際上，低空突防被國際上公認為是最有效的突防方式［4］，研究部署的一般方法研究比較多，比如文獻［5］就地空導彈作戰(zhàn)一般方式研究其兵力，文獻［6］就反導作戰(zhàn)研究其部署模型，但針對低空突防的研究還不多見，在實際抗擊低空目標時，往往采取配置方式是：在可能采取低空突防的方向上，通過將典型的低空防空火力向前推，迫使空襲兵器抬升高度，為第2層防空火力創(chuàng)造作戰(zhàn)時機。筆者主要是針對抗擊低空目標時兩種不同類型的防空兵力相互之間的配置距離進行量化分析。

1 抗低空防空火力單元混編配置模型

彈炮結合及高炮裝備是抗低空重要裝備，這里將其與防空導彈統(tǒng)一作為防空火力進行分析，防空火力單元配置距離計算是完成混合部署的重要一環(huán)。為增加保衛(wèi)對象的安全，采取合理的配置，有效提高抗擊效果。

1.1 初始參數設置

兩火力單元位置關系以Ⅱ型防空火力制導站中心為原點，如圖1所示。其中：R1，H1表示Ⅰ型低空防空火力對目標高度為H1時的作戰(zhàn)半徑；R2，H2為Ⅱ型防空火力對目標高度為H2時的作戰(zhàn)半徑；R2，H1為Ⅱ型防空火力對目標高度為H1時的作戰(zhàn)半徑；LH為Ⅰ型與Ⅱ型防空火力沿空襲方向上的距離；LL為Ⅰ型與Ⅱ型防空火力沿空襲方向垂直方向的距離，若LL＜0表示Ⅱ型防空火力位于Ⅰ型防空火力中心沿空襲方向的左側，LL＞0則表示位于其右側；v表示空襲目標飛行速度。另外，t1為Ⅰ型防空火力圈內敵空襲兵器飛行時間，該飛行時間由R1，H1與空襲兵器的飛行速度決定，從圖1中可知，若空襲兵器從防空火力的中心點穿過，則在Ⅰ型防空火力圈內的飛行時間最大，記為t1，max；t2為Ⅱ型防空火力對該空襲兵器完成一次射擊需要的最少時間。圖1中虛線表示Ⅱ型防空火力對空襲兵器飛行高度為H1時的作戰(zhàn)區(qū)域。

1.2 t2＝t1，max時防空火力單元配置模型

t2＝t1，max含義為：空襲兵器為躲避Ⅰ型防空火力而提升到超過其射高范圍的高度時，在Ⅰ型防空火力圈飛行時間剛好滿足Ⅱ型防空火力完成一次射擊。

從常規(guī)分析，Ⅰ型防空火力是為了使空襲兵器提升高度，為Ⅱ型防空火力完成射擊創(chuàng)造條件。Ⅰ型防空火力需完全被Ⅱ型防空火力所覆蓋，如圖2所示。

圖2中D點不符合實際作戰(zhàn)意圖，僅需分析如圖2中A、B、C及O點所構成的區(qū)域，即Ⅰ型防空火力相對于Ⅱ型防空火力的位置中心點區(qū)域。

從圖2中容易得出

式中：R1，H1為Ⅰ型防空火力能逼使空襲兵器高度提升至H1時的最大作用半徑；R2，H1為Ⅱ型防空火力對空襲兵器高度為H1的作戰(zhàn)半徑。

因此，這種情況下，Ⅰ型防空火力中心點需部署在以Ⅱ型防空火力中心為原點、半徑為R 2，H1，max－R1，H1，max的沿目標方向的半圓內。

1.3 t2＜t1，max時防空火力配置模型

t2＜t1，max含義為：空襲兵器在Ⅰ型防空火力經過的時間大于Ⅱ型防空火力完成射擊的時間，理想情況下，Ⅱ型防空火力無需將Ⅰ型防空火力全覆蓋。根據Ⅱ型防空火力完成一次射擊最小時間與空襲兵器的飛行速度，可知Ⅱ型防空火力完成一次射擊時空襲兵器飛行距離為

這樣，至少要被覆蓋的區(qū)域如圖3所示的虛線陰影部分，由兩段弧和兩條直線構成，其中：

防御區(qū)域寬度

混編部署如圖4所示。為滿足覆蓋要求，理論上點A、B和C為Ⅰ型防空火力中心的最邊界點。從圖4中可以看出B和C為對稱點。

1.3.1 LH（A點）位置計算

從圖4中可以看出，線段LGH為Ⅰ型防空火力防御寬度的二分之一，即

由直角三角形△O GH可知

所以，

1.3.2 LL（B點）位置計算

從圖4中可以看出

由直角三角形△ODF可知：

所以，

2 實例仿真分析

假設空襲兵器X的空襲飛行高度為50～400m；飛行速度為200～400 m／s，防空兵力有兩種：Ⅰ型和Ⅱ型防空火力，其對不同高度的目標作戰(zhàn)半徑如表1所示。Ⅱ型防空火力完成一次射擊需要時間t2＝40 s。

2.1 空襲兵器在Ⅰ型防空火力圈內最長通過時間

空襲兵器在Ⅰ型防空火力圈內最長通過時間為空襲兵器從防空火力中心通過的時間，即

在不同的空襲高度下，4種飛行速度的空襲兵器在Ⅰ型防空火力圈內最長通過時間如圖5所示。

從圖5中可以看出，空襲兵器最長通過時間隨著飛行高度的增加而增加，這是因為飛行高度越高，Ⅰ型防空火力作戰(zhàn)半徑越大，最長通過時間肯定增加，也驗證了模型的合理性。另外，飛行高度在50、100 m時，4種速度下其最長通過時間t1，max小于t2，飛行高度小于200 m，飛行速度大于等于250 m／s時，最長通過時間t1，max小于t2，此時，單個Ⅰ型防空火力迫使空襲兵器提升高度的飛行時間無法滿足Ⅱ型防空火力射擊要求，需將多個Ⅰ型防空火力混合部署，但這是屬于單型號兵器的混編部署［7］。

2.2 t1，max＝t2情況仿真分析

從圖5中可知，t1，max＝t2時有3種情況，飛行高度為200 m，飛行速度為250 m／s；飛行高度為250 m，飛行速度為300 m／s；飛行高度為300 m，飛行速度為350 m／s；根據1.2節(jié)模型，由式（2）可知，上面3種情況下的兩火力單元的位置關系為

該情況下，Ⅰ型防空火力需部署在以Ⅱ型防空火力中心為圓心，以LH為半徑的半圓內。

2.3 t2＜t1，max時仿真分析

從圖5中可知，根據1.3節(jié)，在4種速度、不同飛行高度時，t2＜t1，max時仿真如圖6所示。

在v＝200 m／s時，LH與LL基本重合，即Ⅰ型防空火力需部署在以Ⅱ型防空火力中心為圓心的半圓內；在v＝250 m／s時，隨著飛行高度H增加，LH與LL增加更快；而當v＝300 m／s和v＝350 m／s時，LH＜LL，即Ⅰ型防空火力需部署在以Ⅱ型防空火力中心為圓心的一個扁平半圓內。

3 結束語

筆者給出的抗低空混編部署時防空火力單元間配置量化分析，解決了抗擊低空目標的兵力部署問題，僅為此問題提供思路，而之后的仿真分析結果也驗證了模型的合理性與準確性。當然，筆者也深知，影響兵力部署因素還很多，比如電磁干擾、地理環(huán)境因素等，在實際的兵力部署時，需要不斷調整不同火力之間位置關系。

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Quantitative Analysis of Deployment Distance Between Air Defense Fire Units Based on the Composite Disposition in the Resistance Tactics Against Low Altitude Penetration

WANG Wenfeng1，2，ZH ANG Lin1，WEI Na3

（1.Air and Missile Defense College，AFEU，Xi’an 710051，Shaanxi，China；2.The 302nd Institute of the Tenth Academy of China Aerospace Science＆Industry Corporation；Guiyang 550002，Guizhou，China；3.Air Force Engineering University Department of Training，Xi’an 710051，Shaanxi，China）

Composite disposition of different types of air defense fire units are the best way to resist low altitude penetration，and the deployment distance between air defense fire units affected the low altitude penetration resisting purpose.After the analysis of the combat course of the resistance tactics against low altitude penetration，based on a certain degree of simplification，and according to different fire requirements of the resistance tactics against low altitude penetration for single and times fire，an analysis is made of the location relationship of alongtarget-attack direction and vertical direction between the two types of air defense fire units for the establishment of the different types of air defense troop composite disposition models of low altitude penetration resistance tactics.Given the velocity and height of an air attack weapon as well as the parameters of different performances of air defense fire，a simulation analysis is made of the composite disposition relation and corresponding effects in accordance with airraider targets of different velocities and altitudes.It can provide reference for the composite deployment of the resistance tactics against low altitude penetration.

composite disposition；air defense fire unit；distribution

TP399

A

1673-6524（2015）03-0049-04

2014- 09- 10；

2015- 03- 04

陜西省自然科學基金 （2014JM2 6110）

汪文峰（1980－）男，博士后，主要從事空軍裝備作戰(zhàn)使用與綜合保障技術研究。E-mail：wwf981612＠163.com