反潛巡邏機(jī)作戰(zhàn)使用研究綜述

王新為 譚安勝

(海軍大連艦艇學(xué)院，遼寧 大連116018)

1 引言

隨著潛艇技術(shù)的發(fā)展，使得反潛戰(zhàn)逐步成為未來(lái)海戰(zhàn)的首要任務(wù)。潛艇以其獨(dú)特的隱蔽性、突然性和攻擊性優(yōu)勢(shì)，決定了反潛作戰(zhàn)中的“非對(duì)稱性”，體現(xiàn)出對(duì)潛作戰(zhàn)搜索難、跟蹤難、攻擊難的特點(diǎn)［1，2］。與使用水面艦艇等反潛手段相比，反潛巡邏機(jī)不僅反應(yīng)速度快、搜索范圍大、搜潛效率高、攻潛效果好，而且在與潛艇對(duì)抗中處于單向搜索和攻擊的優(yōu)勢(shì)。因此，反潛巡邏機(jī)在立體反潛體系中占有重要地位，受到各國(guó)海軍青睞。目前，我國(guó)迫切地需要反潛巡邏機(jī)裝備部隊(duì)，對(duì)反潛巡邏機(jī)的作戰(zhàn)使用研究已成為部隊(duì)和海軍亟須解決的問(wèn)題。

現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)外學(xué)者就反潛巡邏機(jī)如何作戰(zhàn)使用已有充足研究，具體體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是反潛裝備，對(duì)反潛巡邏機(jī)及其掛載的反潛裝備的戰(zhàn)技性能進(jìn)行研究，并不斷提高其反潛作戰(zhàn)能力，為反潛巡邏機(jī)遂行反潛任務(wù)提供有力保障;二是反潛戰(zhàn)術(shù)，對(duì)反潛巡邏機(jī)以及機(jī)載探測(cè)載荷、武器載荷的戰(zhàn)術(shù)使用進(jìn)行研究，基于搜索論、協(xié)同論等多學(xué)科理論，結(jié)合作戰(zhàn)運(yùn)籌分析，提出反潛巡邏機(jī)作戰(zhàn)使用的具體方法。本文著重從作戰(zhàn)使用的角度，分析反潛巡邏機(jī)國(guó)內(nèi)外研究成果，指出存在不足，提出下一步研究重點(diǎn)。

2 反潛巡邏機(jī)國(guó)內(nèi)外研究概況

反潛巡邏機(jī)是用于反潛作戰(zhàn)和海上巡邏的軍用飛機(jī)，通?？煞譃榘痘?或艦載)反潛巡邏機(jī)和水上反潛巡邏機(jī)。目前，世界各國(guó)超過(guò)20 個(gè)國(guó)家(地區(qū))的海(空)軍裝備約800 余架反潛巡邏機(jī)，并以美國(guó)、日本、俄羅斯裝備最多，占世界反潛巡邏機(jī)總數(shù)的70%以上，占其海軍航空兵作戰(zhàn)任務(wù)飛機(jī)總數(shù)的10%以上。與其他反潛平臺(tái)相比，反潛巡邏機(jī)具有速度快、范圍廣、續(xù)航能力強(qiáng)、低空性能好、武器載彈量大等特點(diǎn)?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隨著航空技術(shù)以及機(jī)載探測(cè)、武器載荷的發(fā)展，反潛巡邏機(jī)必將日益凸顯其反潛主力軍的作用［3］。

2.1 反潛巡邏機(jī)國(guó)外研究概況

美軍早在第一次世界大戰(zhàn)期間就已成功研制出反潛巡邏機(jī)。1915 年，美國(guó)海軍為應(yīng)對(duì)德國(guó)針對(duì)英、法、美大規(guī)模潛艇戰(zhàn)，對(duì)“柯蒂斯”H -4 水上飛機(jī)進(jìn)行改造并研制完成世界第一架反潛巡邏機(jī)。1917 年，英國(guó)海軍使用F -2A 反潛巡邏機(jī)擊沉德國(guó)UC-36 號(hào)潛艇，這是世界上首次使用反潛巡邏機(jī)擊沉潛艇。第二次世界大戰(zhàn)，德國(guó)又開(kāi)展了大規(guī)模潛艇戰(zhàn)。英、美從一開(kāi)始就將航空反潛作為重要的對(duì)抗手段，此時(shí)的反潛巡邏機(jī)主要由大型偵察機(jī)和轟炸機(jī)改裝而成。第二次世界大戰(zhàn)期間，德國(guó)共有415 艘潛艇被飛機(jī)單獨(dú)或飛機(jī)與艦艇協(xié)同擊沉、擊毀，充分說(shuō)明了反潛巡邏機(jī)在反潛作戰(zhàn)中不可替代的作用。目前，國(guó)外現(xiàn)役的數(shù)量多、性能好的反潛巡邏機(jī)主要有:美國(guó)的P-3C“獵戶座”和P-8A“海神”、法國(guó)的“大西洋”2、英國(guó)的“獵迷”、俄羅斯的“伊爾”-38 和A -40“信天翁”等，且裝備了先進(jìn)的機(jī)載搜索雷達(dá)、磁探儀、聲吶浮標(biāo)、紅外搜索儀等探測(cè)載荷以及反潛魚(yú)雷、自導(dǎo)深彈等武器載荷。這幾型反潛巡邏機(jī)總數(shù)約有600 余架，其中P -3C反潛巡邏機(jī)數(shù)量最多，約有400 余架。

雖然國(guó)外有關(guān)反潛巡邏機(jī)以及機(jī)載探測(cè)、武器載荷的技術(shù)都較為先進(jìn)，在戰(zhàn)場(chǎng)上的使用也較為成熟，但由于保密原因，可查閱的相關(guān)資料非常有限，多集中在性能介紹和發(fā)展綜述方面。文獻(xiàn)［4］針對(duì)反潛飛機(jī)使用機(jī)載雷達(dá)對(duì)潛發(fā)現(xiàn)概率問(wèn)題，建立了相應(yīng)模型，分析了影響機(jī)載雷達(dá)發(fā)現(xiàn)概率的主要因素;文獻(xiàn)［5］采用博弈論探討了反潛直升機(jī)搜潛戰(zhàn)術(shù);文獻(xiàn)［6］建立了航空反潛指揮與控制流程;文獻(xiàn)［7］分析了蘇聯(lián)海軍航空反潛系統(tǒng)的戰(zhàn)術(shù)思想，剖析了蘇軍反潛作戰(zhàn)的戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)意圖以及反潛巡邏機(jī)的搜潛功能和戰(zhàn)術(shù)使用。

2.2 反潛巡邏機(jī)國(guó)內(nèi)研究概況

我國(guó)目前尚未正式裝備反潛巡邏機(jī)。20 世紀(jì)50 年代，我國(guó)從蘇聯(lián)引進(jìn)6 架別-6 水上反潛巡邏轟炸機(jī)，但其構(gòu)造簡(jiǎn)單且缺乏專業(yè)的反潛設(shè)備。20世紀(jì)60 年代，我國(guó)對(duì)別-6 換裝了多普勒導(dǎo)航雷達(dá)、聲吶浮標(biāo)和磁探儀等搜潛設(shè)備。20 世紀(jì)60 年代初，由于中蘇關(guān)系惡化，無(wú)法引進(jìn)其后續(xù)型，我國(guó)開(kāi)始自行研制“水轟”-5 水上反潛巡邏轟炸機(jī)。由于該型飛機(jī)滑行顫振問(wèn)題以及機(jī)載探測(cè)、武器載荷使用問(wèn)題遲遲未能攻關(guān)，導(dǎo)致“水轟”-5 長(zhǎng)期未能定型。20 世紀(jì)80 年代，我國(guó)海航將運(yùn)-8 運(yùn)輸機(jī)改裝成運(yùn)-8 海上巡邏機(jī)，并于1986 年裝備部隊(duì)。20 世紀(jì)90 年代，我國(guó)海航對(duì)運(yùn)-8 海上巡邏機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，各機(jī)載設(shè)備采用數(shù)據(jù)總線相連，并配備綜合信息處理系統(tǒng)［12］。長(zhǎng)期以來(lái)，由于我國(guó)未能很好地認(rèn)識(shí)到面臨的潛艇威脅，僅注重潛艇、水面艦艇和海軍戰(zhàn)斗機(jī)等武器裝備的發(fā)展，忽略了反潛巡邏機(jī)的引進(jìn)和研制，目前航空反潛任務(wù)主要由反潛直升機(jī)完成。自20 世紀(jì)90 年代以來(lái)，我國(guó)周邊國(guó)家(地區(qū))競(jìng)相建立和發(fā)展?jié)撏Р筷?duì)，使我國(guó)面臨的潛艇威脅日益加劇，因此，我國(guó)海軍迫切需要反潛巡邏機(jī)來(lái)彌補(bǔ)航空反潛的短板，進(jìn)一步提高我國(guó)海軍的反潛能力。

隨著我國(guó)發(fā)展航空反潛的步伐日益加快，國(guó)內(nèi)很多單位及相關(guān)科研人員，對(duì)反潛巡邏機(jī)的作戰(zhàn)使用給予了很大的關(guān)注，從不同側(cè)面開(kāi)展了相應(yīng)的研究。例如，文獻(xiàn)［8］介紹了航空反潛系統(tǒng)的基本配置，探測(cè)載荷、武器載荷的性能特點(diǎn)，電子及水聲對(duì)抗，航空反潛戰(zhàn)術(shù)使用和有關(guān)組織保障;文獻(xiàn)［9］從航空反潛作戰(zhàn)任務(wù)特點(diǎn)、作戰(zhàn)原則和基本戰(zhàn)法出發(fā)，對(duì)目前航空搜潛設(shè)備的搜潛戰(zhàn)術(shù)以及協(xié)同搜潛戰(zhàn)術(shù)進(jìn)行介紹。

3 反潛巡邏機(jī)作戰(zhàn)使用研究現(xiàn)狀分析

目前，反潛巡邏機(jī)作戰(zhàn)使用研究主要包括對(duì)潛搜索、對(duì)潛跟蹤及對(duì)潛攻擊等三部分，且相關(guān)科研單位及學(xué)者就反潛巡邏機(jī)飛行器和機(jī)載各型載荷的作戰(zhàn)使用已有充足研究，具有相當(dāng)?shù)膮⒖純r(jià)值和借鑒意義。

3.1 反潛巡邏機(jī)對(duì)潛搜索研究現(xiàn)狀分析

對(duì)潛搜索是反潛巡邏機(jī)實(shí)施反潛的第一步，也是整個(gè)反潛過(guò)程的關(guān)鍵一環(huán)。反潛巡邏機(jī)對(duì)潛搜索的理論基礎(chǔ)是搜索論［10］。第二次世界大戰(zhàn)期間，為滿足軍事上有效使用飛機(jī)和水面艦艇搜索敵潛艇的急切需求，形成搜索論這門(mén)學(xué)科，其目的是以最大可能或最短時(shí)間找到指定目標(biāo)。搜索論的發(fā)展主要經(jīng)歷3 個(gè)階段:20 世紀(jì)50 年代B·O·Koopman 創(chuàng)立了搜索論;70 年代Lawrence·D·Stone 發(fā)展并完善了搜索論;80 年代各種搜索算法開(kāi)始跨越式發(fā)展。前兩個(gè)階段形成并完善了搜索理論，提出對(duì)靜止目標(biāo)的搜索方法［11，12］;后一個(gè)階段提出對(duì)有條件確定型運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的搜索算法，為搜索策略的制定提供理論依據(jù)［13，14］?，F(xiàn)役反潛巡邏機(jī)主要通過(guò)使用聲吶浮標(biāo)、磁探儀、搜索雷達(dá)和紅外搜索儀等探測(cè)載荷以及依靠目力實(shí)施對(duì)潛搜索。

3.1.1 反潛巡邏機(jī)探測(cè)載荷作戰(zhàn)使用研究現(xiàn)狀

(1)聲吶浮標(biāo)作戰(zhàn)使用研究現(xiàn)狀。聲吶浮標(biāo)是反潛巡邏機(jī)布放于反潛海區(qū)，利用無(wú)線電發(fā)送目標(biāo)信息至載機(jī)的探測(cè)載荷，是反潛巡邏機(jī)主要的搜潛手段。就目前可查閱資料來(lái)看，對(duì)聲吶浮標(biāo)作戰(zhàn)使用的研究主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:一是研究聲吶浮標(biāo)目標(biāo)定位及發(fā)現(xiàn)概率;二是研究浮標(biāo)陣布放方法及浮標(biāo)陣搜潛效能;三是基于浮標(biāo)陣形研究反潛巡邏機(jī)飛行航路及監(jiān)聽(tīng)航路規(guī)劃。

文獻(xiàn)［15］、［16］針對(duì)被動(dòng)/主動(dòng)聲吶浮標(biāo)目標(biāo)定位問(wèn)題，基于目標(biāo)定位原理給出了目標(biāo)定位方法，并建立了相應(yīng)數(shù)學(xué)模型;文獻(xiàn)［17］、［18］針對(duì)反潛巡邏機(jī)布放聲吶浮標(biāo)陣搜潛效能問(wèn)題，給出了幾種典型聲吶浮標(biāo)陣的布放方法，建立了聲吶浮標(biāo)陣搜潛效能及巡邏機(jī)航路規(guī)劃模型，分析了不同浮標(biāo)陣對(duì)搜潛效能的影響;文獻(xiàn)［19］針對(duì)無(wú)人機(jī)對(duì)潛跟蹤監(jiān)聽(tīng)航路規(guī)劃問(wèn)題，分析了無(wú)人機(jī)對(duì)潛跟蹤時(shí)浮標(biāo)陣的布設(shè)，建立了無(wú)人機(jī)航路規(guī)劃模型，提出了無(wú)人機(jī)矩形監(jiān)聽(tīng)浮標(biāo)陣航路方案。

(2)磁探儀作戰(zhàn)使用研究現(xiàn)狀。磁探儀是一種探測(cè)由于潛艇存在致使所在位置的磁場(chǎng)發(fā)生變化，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)潛艇的載荷，是聲吶浮標(biāo)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后進(jìn)一步定位潛艇的輔助搜潛器材，也是反潛巡邏機(jī)主要的搜潛手段。就目前可查閱資料來(lái)看，對(duì)磁探儀作戰(zhàn)使用的研究主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:一是研究磁探儀搜潛概率;二是研究影響磁探儀搜潛效能的主要因素;三是基于磁探儀搜潛效能研究反潛巡邏機(jī)航路規(guī)劃。

文獻(xiàn)［20］、［21］針對(duì)應(yīng)召反潛時(shí)反潛巡邏機(jī)使用磁探儀搜潛效能問(wèn)題，研究了應(yīng)召搜索時(shí)磁探儀的搜索半徑，建立了磁探儀搜潛概率模型及反潛巡邏機(jī)航路規(guī)劃模型;文獻(xiàn)［22］、［23］針對(duì)磁探儀搜潛效能問(wèn)題，建立了磁探儀對(duì)潛搜索模型，分析了磁探儀搜潛效能的主要影響因素;文獻(xiàn)［24］針對(duì)反潛巡邏機(jī)掛載磁探儀遂行應(yīng)召螺旋搜索的航路規(guī)劃問(wèn)題，分析了磁探儀螺旋搜索時(shí)的搜潛效能，結(jié)合潛艇散布規(guī)律和自然環(huán)境對(duì)飛行性能的影響，建立了反潛巡邏機(jī)航路規(guī)劃模型。

(3)搜索雷達(dá)作戰(zhàn)使用研究現(xiàn)狀。搜索雷達(dá)是用于搜索和跟蹤露出海面的潛艇潛望鏡、通氣管以及水面航行狀態(tài)潛艇的探測(cè)載荷。但由于雷達(dá)發(fā)出的電磁波水下衰減很快，作用程度有限，因此，搜索雷達(dá)在探測(cè)載荷中的地位不比前兩者。就目前國(guó)內(nèi)可查閱資料來(lái)看，對(duì)搜索雷達(dá)作戰(zhàn)使用的研究主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是研究搜索雷達(dá)作用距離及目標(biāo)發(fā)現(xiàn)概率;二是研究搜索雷達(dá)的搜潛效能以及影響搜索雷達(dá)搜潛效能的主要因素。

文獻(xiàn)［25］針對(duì)搜索雷達(dá)對(duì)潛搜索作用距離問(wèn)題，分析了海況對(duì)搜索雷達(dá)作用距離的影響，建立了基于海洋環(huán)境變化的搜索雷達(dá)作用距離評(píng)估模型;文獻(xiàn)［26］針對(duì)反潛巡邏機(jī)使搜索雷達(dá)探測(cè)概率問(wèn)題，探討了搜索雷達(dá)掃描寬度，分析了影響搜索雷達(dá)探測(cè)概率的主要因素，建立了搜索雷達(dá)遂行探測(cè)概率模型;文獻(xiàn)［27］針對(duì)搜索雷達(dá)搜潛效能問(wèn)題，依據(jù)搜索雷達(dá)搜潛特點(diǎn)，給出了反潛巡邏機(jī)使用搜索雷達(dá)的搜潛方法，建立了搜索雷達(dá)發(fā)現(xiàn)率模型，分析了不同搜潛樣式下搜索雷達(dá)的搜潛效能。

(4)紅外搜索儀作戰(zhàn)使用研究現(xiàn)狀。紅外搜索儀是一種通過(guò)測(cè)量海水溫度變化，經(jīng)分析判斷是否存在潛艇的探測(cè)載荷。就目前國(guó)內(nèi)可查閱資料來(lái)看，對(duì)紅外搜索儀作戰(zhàn)使用的研究主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是研究紅外搜索儀系統(tǒng)搜潛中的信噪比;二是研究紅外搜索儀搜潛效能以及反潛巡邏機(jī)航路規(guī)劃。

具體體現(xiàn)為:文獻(xiàn)［28］、［29］針對(duì)紅外搜索儀系統(tǒng)反潛探測(cè)問(wèn)題，介紹了使用紅外搜索儀系統(tǒng)反潛探測(cè)的應(yīng)用原理和工作方式，分析了紅外搜索儀系統(tǒng)搜潛中的信噪比，并建立相應(yīng)數(shù)學(xué)模型;文獻(xiàn)［30］針對(duì)反潛巡邏機(jī)掛載紅外搜索儀遂行檢查反潛問(wèn)題，基于經(jīng)典檢查搜潛方法，分別建立了反潛巡邏機(jī)遂行平行航線搜潛、拓展方形搜潛和收縮方形搜潛時(shí)的航路規(guī)劃模型，分析了三種搜潛方式下的搜索效能。

(5)目力搜索研究現(xiàn)狀。目力搜索具有直觀、高效的特點(diǎn)，即使在探測(cè)載荷高速發(fā)展的今天，仍是一種不可或缺的搜潛手段。但由于受水文氣象條件影響較大，且發(fā)現(xiàn)距離有限，只能作為補(bǔ)充搜潛手段。文獻(xiàn)［31］針對(duì)航空反潛中目力搜索效率問(wèn)題，介紹了幾種典型的目力搜索方式，分析了目力搜索的影響因素，建立了典型目力搜索方式下的搜潛效率模型。

3.1.2 反潛巡邏機(jī)對(duì)潛搜索研究存在的不足

目前，反潛巡邏機(jī)各型探測(cè)載荷及飛行器的作戰(zhàn)使用已有充足研究，但仍存在作戰(zhàn)背景考慮過(guò)于理想、對(duì)潛搜索研究對(duì)象不全等問(wèn)題。

(1)反潛巡邏機(jī)機(jī)載探測(cè)載荷探測(cè)概率研究。就目前反潛巡邏機(jī)探測(cè)載荷搜潛模型相關(guān)文獻(xiàn)來(lái)看，普遍存在模型構(gòu)建過(guò)于理想化的現(xiàn)象，沒(méi)有考慮作戰(zhàn)海區(qū)環(huán)境對(duì)反潛巡邏機(jī)探測(cè)載荷的影響，并認(rèn)為當(dāng)目標(biāo)位于探測(cè)載荷的作用距離內(nèi)，即判定發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。但在實(shí)際作戰(zhàn)當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)潛艇是由兩個(gè)同時(shí)發(fā)生的條件概率(與潛艇建立接觸的概率、對(duì)接觸進(jìn)行識(shí)別的概率)決定。

(2)反潛巡邏機(jī)對(duì)潛搜索效能研究。①潛艇位置散布假設(shè)不夠合理全面:潛艇位置和運(yùn)動(dòng)的不確定性造就了對(duì)潛搜索的復(fù)雜性，因此，在研究對(duì)潛搜索效能時(shí)，需事先假設(shè)潛艇位置散布規(guī)律并考慮潛艇航速航向的影響。就目前對(duì)潛搜索相關(guān)文獻(xiàn)來(lái)看，普遍存在對(duì)潛艇位置假設(shè)和潛艇位置散布規(guī)律分析不夠合理全面的現(xiàn)象，有的在研究搜索概率時(shí)甚至不考慮潛艇位置散布。實(shí)際上，由于各種原因潛艇水下航速變化不大，主要通過(guò)改變航向及下潛深度進(jìn)行機(jī)動(dòng)。②反潛巡邏機(jī)探測(cè)載荷研究對(duì)象不夠完整:就目前反潛巡邏機(jī)探測(cè)載荷研究相關(guān)文獻(xiàn)來(lái)看，主要針對(duì)聲吶浮標(biāo)、磁探儀和搜索雷達(dá)的搜潛戰(zhàn)術(shù)及搜潛效能進(jìn)行研究，而對(duì)紅外搜索儀以及目力搜索研究不多見(jiàn)。實(shí)際上，后兩者也是不可缺少的搜潛手段。③缺乏異型探測(cè)載荷協(xié)同作戰(zhàn)使用研究:就目前探測(cè)載荷作戰(zhàn)使用研究相關(guān)文獻(xiàn)來(lái)看，基本只是針對(duì)某一類(lèi)型的探測(cè)載荷作戰(zhàn)使用進(jìn)行研究，而異型探測(cè)載荷協(xié)同作戰(zhàn)使用缺乏理論研究。事實(shí)上，只要對(duì)異型探測(cè)載荷協(xié)同作戰(zhàn)方法運(yùn)用得當(dāng)，將可相互彌補(bǔ)各自戰(zhàn)技性能的不足，發(fā)揮其綜合作戰(zhàn)能力，從而提高對(duì)潛搜索效能。

(3)反潛巡邏機(jī)搜潛航路規(guī)劃研究。就目前反潛巡邏機(jī)搜潛航路規(guī)劃相關(guān)文獻(xiàn)來(lái)看，普遍存在與實(shí)際作戰(zhàn)不符、模型構(gòu)建過(guò)于簡(jiǎn)單的現(xiàn)象，忽視了反潛巡邏機(jī)自身的物理限制和戰(zhàn)術(shù)使用要求。在實(shí)際作戰(zhàn)當(dāng)中，反潛巡邏機(jī)航路規(guī)劃應(yīng)結(jié)合探測(cè)載荷的使用方法，滿足最小航跡長(zhǎng)度、最大航跡長(zhǎng)度、最高/最低飛行速度、接近目標(biāo)方向等航路基本約束條件和反潛巡邏機(jī)最小轉(zhuǎn)彎半徑等限制條件，以及考慮作戰(zhàn)海區(qū)環(huán)境對(duì)反潛巡邏機(jī)的影響。特別的，在使用聲吶浮標(biāo)搜潛時(shí)，還應(yīng)考慮聲吶浮標(biāo)投放方式及入水受力等特性對(duì)搜潛效能的影響，從而確定反潛巡邏機(jī)的搜潛航路規(guī)劃。

3.2 反潛巡邏機(jī)對(duì)潛跟蹤研究現(xiàn)狀分析

對(duì)潛跟蹤也是反潛巡邏機(jī)遂行反潛任務(wù)的重要階段。反潛戰(zhàn)中，為消滅或阻止?jié)撏袆?dòng)，須適時(shí)對(duì)敵潛艇實(shí)行跟蹤。特別是在和平時(shí)期，反潛的任務(wù)只能是跟蹤?？梢哉J(rèn)為，對(duì)潛跟蹤是搜潛的繼續(xù)，攻潛的前提。國(guó)內(nèi)對(duì)潛跟蹤研究，多局限于水面艦艇和反潛直升機(jī)等反潛平臺(tái)，或單獨(dú)針對(duì)聲吶浮標(biāo)對(duì)潛跟蹤問(wèn)題進(jìn)行研究，而反潛巡邏機(jī)對(duì)潛跟蹤研究成果不多見(jiàn)。

文獻(xiàn)［32］針對(duì)艦載直升機(jī)對(duì)潛跟蹤兵力需求問(wèn)題，分析了艦載直升機(jī)對(duì)潛跟蹤過(guò)程，建立了一定跟蹤概率條件下艦載直升機(jī)兵力需求模型;文獻(xiàn)［33］針對(duì)反潛直升機(jī)布設(shè)被動(dòng)聲吶浮標(biāo)陣對(duì)潛跟蹤問(wèn)題，探討了被動(dòng)聲吶浮標(biāo)陣對(duì)潛跟蹤的時(shí)機(jī)和方法，研究了潛艇定位距離誤差隨布設(shè)的浮標(biāo)對(duì)之間相對(duì)位置的變化規(guī)律，建立了距離誤差變化趨勢(shì)模型。文獻(xiàn)［34 -35］針對(duì)被動(dòng)/主動(dòng)全向聲吶浮標(biāo)跟蹤潛艇優(yōu)化布放問(wèn)題，分析了浮標(biāo)探測(cè)性能以及浮標(biāo)群相對(duì)位置對(duì)定位精度的影響，給出了使用被動(dòng)全向聲吶浮標(biāo)跟蹤潛艇的優(yōu)化布放方法，建立了浮標(biāo)跟蹤性能及消耗量模型。

反潛巡邏機(jī)對(duì)潛跟蹤作戰(zhàn)使用研究，應(yīng)以反潛巡邏機(jī)對(duì)潛搜索為基礎(chǔ)，給出反潛巡邏機(jī)對(duì)潛跟蹤的方法及對(duì)潛跟蹤效能，探討反潛巡邏機(jī)單機(jī)、多機(jī)與驅(qū)護(hù)艦編隊(duì)協(xié)同跟潛戰(zhàn)術(shù)，為下一步反潛巡邏機(jī)對(duì)潛攻擊作鋪墊。

3.3 反潛巡邏機(jī)對(duì)潛攻擊研究現(xiàn)狀分析

對(duì)潛攻擊是反潛巡邏機(jī)使用武器載荷對(duì)敵潛艇實(shí)施攻擊的戰(zhàn)斗行動(dòng)。目前，現(xiàn)役反潛巡邏機(jī)主要通過(guò)使用航空反潛魚(yú)雷和航空自導(dǎo)深彈等武器載荷遂行對(duì)潛攻擊任務(wù)。

3.3.1 反潛巡邏機(jī)武器載荷作戰(zhàn)使用研究現(xiàn)狀

(1)反潛魚(yú)雷作戰(zhàn)使用研究現(xiàn)狀。反潛魚(yú)雷是在水中自動(dòng)推進(jìn)、自動(dòng)控制方向和深度，觸碰潛艇目標(biāo)爆炸或距潛艇目標(biāo)一定距離自動(dòng)爆炸的水中武器，幾乎是所有現(xiàn)役反潛巡邏機(jī)主要掛載的攻潛武器。就目前國(guó)內(nèi)可查閱資料來(lái)看，對(duì)反潛魚(yú)雷作戰(zhàn)使用的研究主要體現(xiàn)在四個(gè)方面:一是研究反潛魚(yú)雷水下運(yùn)動(dòng)模型及攻潛過(guò)程;二是研究反潛魚(yú)雷發(fā)現(xiàn)概率及影響因素;三是基于反潛魚(yú)雷目標(biāo)發(fā)現(xiàn)概率研究魚(yú)雷攻擊有利提前角;四是研究雙機(jī)協(xié)同使用魚(yú)雷攻潛命中概率。

文獻(xiàn)［36］、［37］針對(duì)航空自導(dǎo)魚(yú)雷搜攻潛過(guò)程分析問(wèn)題，依據(jù)自導(dǎo)魚(yú)雷戰(zhàn)技性能，建立了自導(dǎo)魚(yú)雷水下運(yùn)動(dòng)模型，對(duì)自導(dǎo)魚(yú)雷攻潛過(guò)程進(jìn)行了模擬;文獻(xiàn)［38］針對(duì)航空反潛魚(yú)雷發(fā)現(xiàn)概率問(wèn)題，對(duì)魚(yú)雷搜索過(guò)程做出假設(shè)，建立了反潛魚(yú)雷目標(biāo)發(fā)現(xiàn)概率模型，分析了影響魚(yú)雷發(fā)現(xiàn)概率的主要因素，給出了提高魚(yú)雷發(fā)現(xiàn)概率的方法;文獻(xiàn)［39］針對(duì)反潛魚(yú)雷攻擊有利提前角求解問(wèn)題，提出了反潛魚(yú)雷攻擊有利提前角的求解方法，建立了有利提前角優(yōu)化模型，給出了反潛魚(yú)雷目標(biāo)發(fā)現(xiàn)概率;文獻(xiàn)［40］反潛巡邏機(jī)雙機(jī)協(xié)同使用反潛魚(yú)雷攻潛問(wèn)題，提出了雙機(jī)協(xié)同使用魚(yú)雷攻潛的方法，建立了雙機(jī)協(xié)同使用魚(yú)雷攻潛的命中概率模型。

(2)自導(dǎo)深彈作戰(zhàn)使用研究現(xiàn)狀。自導(dǎo)深彈是由反潛巡邏機(jī)投放，在水下搜索并相遇目標(biāo)觸發(fā)(非觸發(fā))爆炸或設(shè)定深度、時(shí)間爆炸，主要用于攻擊潛艇，也可以用來(lái)攻擊水面目標(biāo)或開(kāi)辟雷區(qū)通道的水中兵器。就目前國(guó)內(nèi)可查閱資料來(lái)看，對(duì)自導(dǎo)深彈作戰(zhàn)使用的研究主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:一是研究自導(dǎo)深彈命中概率及影響因素;二是研究自導(dǎo)深彈攻潛效能以及分析深彈攻潛參數(shù)對(duì)毀傷概率的影響;三是研究多次深彈攻擊效能。

文獻(xiàn)［41］針對(duì)自導(dǎo)深彈攻潛命中概率問(wèn)題，建立了自導(dǎo)深彈命中概率模型，分析了自導(dǎo)深彈命中概率的影響因素，提出了反潛直升機(jī)投放自導(dǎo)深彈攻潛的使用方法;文獻(xiàn)［42］、［43］針對(duì)航空自導(dǎo)深彈攻潛效能問(wèn)題，研究了反潛機(jī)使用自導(dǎo)深彈的攻潛過(guò)程，建立了自導(dǎo)深彈攻潛效能模型，分析了各種深彈攻潛參數(shù)對(duì)毀傷概率的影響;文獻(xiàn)［44］針對(duì)反潛巡邏機(jī)使用航空自導(dǎo)深彈對(duì)潛攻擊問(wèn)題，探討了多次深彈攻擊的使用時(shí)機(jī)和攻擊參數(shù)，建立了多次連投深彈攻擊效能評(píng)估模型，給出了反潛巡邏機(jī)使用自導(dǎo)深彈多次連投攻潛的方法。

3.3.2 反潛巡邏機(jī)對(duì)潛攻擊研究存在的不足

(1)反潛巡邏機(jī)對(duì)潛攻擊效能研究。①反潛巡邏機(jī)武器載荷攻潛效能模型構(gòu)建不夠全面:就目前反潛巡邏機(jī)武器載荷攻潛效能相關(guān)文獻(xiàn)來(lái)看，主要是圍繞武器載荷命中潛艇概率展開(kāi)的，沒(méi)有充分考慮武器載荷的投放問(wèn)題以及作戰(zhàn)海區(qū)環(huán)境對(duì)反潛魚(yú)雷空中彈道和入水參數(shù)等對(duì)攻潛效能的影響。而在實(shí)際作戰(zhàn)當(dāng)中，武器載荷的投放時(shí)機(jī)、位置、空中彈道以及入水參數(shù)等因素會(huì)對(duì)攻潛效能產(chǎn)生較大的影響。②魚(yú)雷射擊有利提前角模型建立存在片面性:就目前魚(yú)雷射擊有利提前角模型相關(guān)文獻(xiàn)來(lái)看，主要針對(duì)射擊等速直航目標(biāo)有利提前角的求解，而對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)射擊的有利提前角的求解尚無(wú)有效的解決辦法。

(2)反潛巡邏機(jī)攻潛航路規(guī)劃研究。就目前反潛巡邏機(jī)攻潛航路規(guī)劃相關(guān)文獻(xiàn)來(lái)看，同樣存在與實(shí)際作戰(zhàn)不符、模型構(gòu)建過(guò)于簡(jiǎn)單的現(xiàn)象，忽視了反潛巡邏自身的物理限制和戰(zhàn)術(shù)使用要求。在實(shí)際作戰(zhàn)當(dāng)中，反潛巡邏機(jī)航路規(guī)劃應(yīng)在滿足飛行航路約束條件以及考慮作戰(zhàn)海區(qū)環(huán)境對(duì)反潛巡邏機(jī)影響的條件下，分析反潛巡邏機(jī)武器載荷的投放方法和入水受力等特性對(duì)攻潛效能的影響，從而確定反潛巡邏機(jī)的攻潛飛行航路。

4 反潛巡邏機(jī)作戰(zhàn)使用研究的幾點(diǎn)思考

反潛巡邏機(jī)對(duì)潛搜索作戰(zhàn)使用研究，應(yīng)基于反潛巡邏機(jī)自身的物理限制和戰(zhàn)術(shù)使用要求以及各型載荷的戰(zhàn)技性能，充分考慮作戰(zhàn)海區(qū)水文氣象環(huán)境的影響，研究各型載荷的作用距離、發(fā)現(xiàn)概率和命中概率等問(wèn)題，進(jìn)而給出反潛巡邏機(jī)遂行不同反潛任務(wù)的使用(投放)方法和作戰(zhàn)效能，從而確定反潛巡邏機(jī)航路規(guī)劃，形成完整的反潛巡邏機(jī)作戰(zhàn)使用體系。

4.1 反潛巡邏機(jī)作戰(zhàn)使用方法

基于現(xiàn)有研究成果，探討反潛巡邏機(jī)遂行各項(xiàng)反潛任務(wù)的方法，進(jìn)而給出反潛巡邏機(jī)飛行器以及各型載荷的作戰(zhàn)使用方法。

4.1.1 反潛巡邏機(jī)對(duì)潛搜索方法

反潛巡邏飛機(jī)在遂行搜潛任務(wù)時(shí)，需根據(jù)任務(wù)需求、反潛海區(qū)環(huán)境和戰(zhàn)斗活動(dòng)方法等因素采取單型或異型探測(cè)載荷協(xié)同實(shí)行對(duì)潛搜索，以獲得較好的搜潛效果。

反潛巡邏機(jī)初入作戰(zhàn)海區(qū)時(shí)，需進(jìn)行大氣和海水溫度梯度以及海洋噪聲測(cè)量和磁補(bǔ)償飛行等準(zhǔn)備工作，一般情況下采用搜索雷達(dá)和紅外搜索儀掃海;遂行巡邏反潛時(shí)，晝間能見(jiàn)度好時(shí)采用目力搜索、搜索雷達(dá)和紅外搜索儀搜索，夜間能見(jiàn)度差時(shí)采用搜索雷達(dá)和前視紅外儀搜索，必要時(shí)，可用少量聲吶浮標(biāo)和(或)磁探儀搜索;遂行檢查反潛時(shí)，可采用目力搜索、搜索雷達(dá)和紅外搜索儀搜索，重點(diǎn)海區(qū)或航道可用少量聲吶浮標(biāo)和(或)磁探儀搜索;遂行應(yīng)召反潛時(shí)，可采用目力搜索和聲吶浮標(biāo)、磁探儀、紅外搜索儀以及雷達(dá)搜索。

4.1.2 反潛巡邏機(jī)對(duì)潛跟蹤方法

反潛巡邏機(jī)搜索發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并進(jìn)行識(shí)別和定位后，轉(zhuǎn)入對(duì)目標(biāo)跟蹤，通常采用聲吶浮標(biāo)和(或)磁探儀對(duì)潛跟蹤。

被動(dòng)全向、被動(dòng)定向和主動(dòng)全向聲吶浮標(biāo)均可用于對(duì)潛跟蹤，但使用時(shí)機(jī)和跟蹤效果各有不同。被動(dòng)定向浮標(biāo)裝載數(shù)量多、隱蔽性好，宜優(yōu)先考慮使用，通過(guò)布設(shè)浮標(biāo)陣概略判斷目標(biāo)運(yùn)動(dòng)要素，進(jìn)行概略跟蹤;被動(dòng)定向聲吶浮標(biāo)亦是跟蹤潛艇的主要器材，當(dāng)目標(biāo)機(jī)動(dòng)能力較強(qiáng)且隨時(shí)可能變向機(jī)動(dòng)時(shí)，或判斷潛艇航向穩(wěn)定為進(jìn)一步精確跟蹤時(shí)，使用被動(dòng)定向聲吶浮標(biāo)對(duì)潛跟蹤;主動(dòng)全向浮標(biāo)跟蹤精度/效率最高，應(yīng)在即將攻擊時(shí)使用。當(dāng)能夠較好地保持目標(biāo)接觸并迅速轉(zhuǎn)入攻擊時(shí)，可使用磁探儀跟蹤。

4.1.3 反潛巡邏機(jī)對(duì)潛攻擊方法

消滅敵潛艇是反潛作戰(zhàn)的決定性階段。發(fā)現(xiàn)敵潛艇后，反潛巡邏機(jī)必須最短時(shí)間最大可能地使用機(jī)載武器載荷毀傷敵潛艇，遂行攻擊和(或)追擊任務(wù)。對(duì)潛攻擊時(shí)，應(yīng)根據(jù)作戰(zhàn)海區(qū)態(tài)勢(shì)、敵我雙方兵力情況，實(shí)施有效打擊，并檢查攻擊效果和視情再攻擊。在判斷目標(biāo)未察覺(jué)我方行動(dòng)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行隱蔽攻擊;若敵已察覺(jué)我方行動(dòng)，可使用主動(dòng)聲吶浮標(biāo)和磁探儀進(jìn)行快速準(zhǔn)確定位，應(yīng)快速實(shí)施攻擊。

使用反潛魚(yú)雷攻擊時(shí)，需根據(jù)聲吶浮標(biāo)和(或)磁探儀捕獲的目標(biāo)信息實(shí)施攻擊。聲吶浮標(biāo)陣進(jìn)行跟蹤后，根據(jù)獲取目標(biāo)信息情況和攻擊條件對(duì)目標(biāo)實(shí)施攻擊。由于聲吶浮標(biāo)定位攻擊通常要補(bǔ)投浮標(biāo)然后進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，不利于快速定位攻擊，因此需適時(shí)使用磁探儀定位后攻擊或直接轉(zhuǎn)入攻擊。

使用自導(dǎo)深彈攻擊時(shí)，可采用飛機(jī)水平轟炸原理，根據(jù)潛艇的現(xiàn)時(shí)位置(或航跡)及其航向航速、預(yù)定攻擊方向，確定深彈的投放位置，采用單投或連投的攻擊方式。由于深彈單枚命中率較低，因此一般采取連投攻擊方式。當(dāng)目標(biāo)機(jī)動(dòng)能力較弱，反潛巡邏機(jī)剩余深彈數(shù)量較少時(shí)，可使用單投攻擊;當(dāng)反潛巡邏機(jī)單機(jī)活動(dòng)，機(jī)載探測(cè)載荷能比較準(zhǔn)確判斷潛艇位置點(diǎn)時(shí)，可使用單機(jī)連投攻擊。

4.2 反潛巡邏機(jī)作戰(zhàn)使用下一步研究重點(diǎn)

4.2.1 反潛巡邏機(jī)對(duì)潛搜索下一步研究重點(diǎn)

(1)對(duì)潛搜索效能。①建立合理的潛艇位置散布模型:結(jié)合作戰(zhàn)實(shí)際，合理分析潛艇位置和運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律，綜合考慮潛艇初始概略位置誤差、初始航速誤差、初始航向誤差等影響因素，建立各種反潛樣式下潛艇位置散布模型，為反潛巡邏機(jī)搜潛效能分析提供理論基礎(chǔ)。②建立紅外搜索儀和目力對(duì)潛搜索模型:根據(jù)紅外搜索儀和目力搜索工作原理，結(jié)合搜潛戰(zhàn)術(shù)，建立紅外搜索儀和目力對(duì)潛搜索模型，提出合理的作戰(zhàn)使用方法。③對(duì)異型探測(cè)載荷協(xié)同作戰(zhàn)使用進(jìn)行研究:根據(jù)系統(tǒng)學(xué)原理，合理地構(gòu)建異型裝備協(xié)同作戰(zhàn)可產(chǎn)生系統(tǒng)“涌現(xiàn)性”，即提高搜潛效能。因此，對(duì)異型聲吶浮標(biāo)及異型探測(cè)載荷協(xié)同作戰(zhàn)使用進(jìn)行研究，可相互彌補(bǔ)各自性能上的不足，發(fā)揮綜合作戰(zhàn)能力。

(2)搜潛航路規(guī)劃。依據(jù)反潛巡邏機(jī)自身的物理限制和戰(zhàn)術(shù)使用要求，結(jié)合作戰(zhàn)海區(qū)環(huán)境對(duì)反潛巡邏機(jī)作戰(zhàn)使用的影響，建立反潛巡邏機(jī)搜潛航路規(guī)劃模型，為下一步反潛巡邏機(jī)使用探測(cè)載荷對(duì)潛搜索打下基礎(chǔ)。特別的，在研究反潛巡邏使用聲吶浮標(biāo)航路規(guī)劃時(shí)，考慮聲吶浮標(biāo)投放方式及入水受力等特性對(duì)搜潛效能的影響，確定反潛巡邏機(jī)的搜潛飛行航路。

4.2.2 反潛巡邏機(jī)對(duì)潛跟蹤下一步研究重點(diǎn)

反潛巡邏機(jī)對(duì)潛跟蹤作戰(zhàn)使用研究，應(yīng)以反潛巡邏機(jī)對(duì)潛搜索為基礎(chǔ)，給出反潛巡邏機(jī)對(duì)潛跟蹤的方法及對(duì)潛跟蹤效能，建立合理全面的單型或異型探測(cè)載荷、反潛巡邏機(jī)單機(jī)或多機(jī)以及反潛巡邏機(jī)與驅(qū)護(hù)艦編隊(duì)協(xié)同對(duì)潛跟蹤模型，為下一步反潛巡邏機(jī)對(duì)潛攻擊奠定基礎(chǔ)，形成完整的反潛巡邏機(jī)對(duì)潛跟蹤體系。

4.2.3 反潛巡邏機(jī)對(duì)潛攻擊下一步研究重點(diǎn)

(1)對(duì)潛攻擊效能。①構(gòu)建全面的反潛巡邏機(jī)武器載荷攻潛效能模型:從武器載荷命中潛艇概率入手，充分考慮武器載荷的投放時(shí)機(jī)、位置、空中彈道以及入水參數(shù)等因素對(duì)攻潛效能的影響，建立全面的反潛巡邏機(jī)武器載荷攻潛效能模型。②建立魚(yú)雷射擊機(jī)動(dòng)目標(biāo)有利提前角模型:由于機(jī)動(dòng)目標(biāo)的機(jī)動(dòng)方式和機(jī)動(dòng)參數(shù)未知，不可能存在某一固定模型適用于所有機(jī)動(dòng)方式下的目標(biāo)。因此，可對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)方式做出假設(shè)，再針對(duì)某一或某幾種特定機(jī)動(dòng)方式建立具體的攻擊有利提前角模型;或者分析各種機(jī)動(dòng)方式下有利提前角的變化規(guī)律，再根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)進(jìn)行近似求解。

(2)攻潛航路規(guī)劃。與反潛巡邏機(jī)搜潛航路規(guī)劃原則類(lèi)似，在滿足反潛巡邏機(jī)飛行航路約束條件以及考慮作戰(zhàn)海區(qū)環(huán)境對(duì)反潛巡邏機(jī)影響的條件下，分析反潛巡邏機(jī)武器載荷的投放方法和入水受力等特性對(duì)攻潛效能的影響，進(jìn)而確定反潛巡邏機(jī)的攻潛飛行航路。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)反潛巡邏機(jī)作戰(zhàn)使用問(wèn)題，從反潛裝備和反潛戰(zhàn)術(shù)兩個(gè)層面，梳理了反潛巡邏機(jī)作戰(zhàn)使用的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，分析了當(dāng)前反潛巡邏機(jī)作戰(zhàn)使用研究存在的不足。從作戰(zhàn)使用角度，以現(xiàn)有研究成果為支撐，提出了下一步反潛巡邏機(jī)作戰(zhàn)使用的研究重點(diǎn)和主要方向，為反潛巡邏機(jī)作戰(zhàn)使用研究提供參考。

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