殲擊偵察機(jī)綜合作戰(zhàn)效能評估準(zhǔn)則*

楊 輝 向崇文 陳 雙

(海軍航空工程學(xué)院 煙臺 264001)

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殲擊偵察機(jī)綜合作戰(zhàn)效能評估準(zhǔn)則*

楊 輝 向崇文 陳 雙

(海軍航空工程學(xué)院 煙臺 264001)

論文圍繞殲擊偵察機(jī)擔(dān)負(fù)的兩大核心任務(wù):空戰(zhàn)與偵察,從總體的角度建立了殲擊偵察機(jī)的綜合作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系,并給出了殲擊偵察機(jī)綜合作戰(zhàn)效能評估模型及各指標(biāo)計(jì)算模型。通過實(shí)例驗(yàn)證了所建立的指標(biāo)體系的合理性,評估模型的可行性。

殲擊偵察機(jī); 綜合作戰(zhàn)效能; 指標(biāo)體系; 效能評估

Class Number V271.4

1 引言

殲擊偵察機(jī)從殲擊機(jī)改裝而來,可以根據(jù)任務(wù)的不同掛載多種不同的偵察設(shè)備,可以將搜集到偵查情報(bào)迅速傳回地面,能在復(fù)雜的電磁環(huán)境下完成戰(zhàn)場態(tài)勢感知、電子偵查和數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)雀鞣N偵察任務(wù),還可加掛超視距攔射導(dǎo)彈和紅外格斗導(dǎo)彈,具有一定的自衛(wèi)和空戰(zhàn)能力。這種改裝方式的優(yōu)點(diǎn)在于靈活性強(qiáng),適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)場作戰(zhàn)任務(wù)多樣性的要求,并且研制、生產(chǎn)和維護(hù)成本較低,因而被廣泛采用。

目前,對于殲擊機(jī)的空戰(zhàn)效能、偵察機(jī)的偵察效能評估模型已經(jīng)有很多[1～5],但是關(guān)于殲擊偵察機(jī)的綜合作戰(zhàn)效能的研究還很少,為了更好地反映殲擊偵察機(jī)的性能特點(diǎn),本文從殲擊偵察機(jī)擔(dān)負(fù)的空戰(zhàn)與偵察任務(wù)入手,站在總體的角度建立了殲擊偵察機(jī)的綜合作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系,并給出殲擊偵察機(jī)綜合作戰(zhàn)效能評估模型及各指標(biāo)計(jì)算模型,最后,通過實(shí)例驗(yàn)證了所建立的指標(biāo)體系的合理性,評估模型的可行性。

2 綜合作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系

建立效能評估指標(biāo)體系是進(jìn)行作戰(zhàn)效能評估的前提,建立的是否科學(xué)合理將直接影響到評估結(jié)果的可信度[6]。決定殲擊偵察機(jī)綜合作戰(zhàn)效能的主要是空戰(zhàn)能力與偵察能力,傳統(tǒng)的空戰(zhàn)效能指標(biāo)與偵察效能指標(biāo)中存在一些同時(shí)影響空戰(zhàn)能力與偵察能力的公共參數(shù)(生存能力、飛行性能、飛行人員能力等),在評估殲擊偵察機(jī)的綜合作戰(zhàn)效能時(shí),將導(dǎo)致公共參數(shù)的重復(fù)計(jì)算問題,隱性加大了該部分的權(quán)重,可能導(dǎo)致評估結(jié)果的不準(zhǔn)確,這顯然不符合實(shí)際應(yīng)用的要求,因此本文將這些公共參數(shù)從空戰(zhàn)能力與偵察能力中分離出來,與“縮減”后的空戰(zhàn)能力與偵察能力共同組成殲擊偵察機(jī)的綜合作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系,如圖1所示。

圖1 殲擊偵察機(jī)綜合作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系

3 綜合作戰(zhàn)效能評估模型

殲擊偵察機(jī)綜合作戰(zhàn)效能的各分項(xiàng)能力之間的組合方法可以采用的算法有很多,而線性加權(quán)算法不僅符合作戰(zhàn)理論,便于分析各部分的組合關(guān)系,而且方法高效、簡便,可以方便地編寫算法程序[7]。因此,本文采用這種方法。

殲擊偵察機(jī)綜合作戰(zhàn)效能評估模型由空戰(zhàn)能力、偵察能力、生存能力、飛行性能以及飛行人員能力等幾部分指數(shù)構(gòu)成。其評估模型為:

(1)

式中:E總為殲擊偵察機(jī)綜合作戰(zhàn)效能指數(shù);E1,E2,…,E5分別為空戰(zhàn)能力、偵察能力、生存能力、飛行性能以及飛行人員能力指數(shù),k1,k2,…,k5為各能力指數(shù)的權(quán)重系數(shù),各系數(shù)之和為1(下同)。

其中k1、k2為空戰(zhàn)和偵察能力分配系數(shù),兩者之和為0.6。可根據(jù)殲擊偵察機(jī)改裝目標(biāo)的不同調(diào)整k1、k2的取值,例如殲擊機(jī)可以取k1=0.6,k2=0;偵察機(jī)可以取k1=0,k2=0.6;改裝時(shí)著重保留空戰(zhàn)能力,適當(dāng)增加偵察能力的殲擊偵察機(jī)可以取k1=0.45,k2=0.15。

各分項(xiàng)能力指數(shù)上邊的“—”號表示進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理(下同),處理后各分項(xiàng)數(shù)值都處于在0～1之間,使分項(xiàng)能力之間數(shù)值匹配,具備一致性,并以此值作為該項(xiàng)指標(biāo)的指數(shù)值。標(biāo)準(zhǔn)化可采用非線性S型可導(dǎo)函數(shù)歸一法,這是基于對武器裝備性能參數(shù)物理意義上的考慮:采用非線性可導(dǎo)S型函數(shù)進(jìn)行歸一,可突出性能參數(shù)的飽和特性。一方面,裝備的某項(xiàng)性能參數(shù)有其物理或當(dāng)今技術(shù)實(shí)現(xiàn)能力的極限;另一方面,提高裝備某項(xiàng)性能所帶來的效益本質(zhì)上也有S形曲線的趨向[8]。因此,用S型函數(shù)做歸一化處理。即:

(2)

其中為α、β為調(diào)節(jié)曲線的參數(shù)。最后確定數(shù)據(jù)的歸一化準(zhǔn)則,對于效益型指標(biāo),則有:

(3)

4 各指標(biāo)的計(jì)算模型

1) 空戰(zhàn)能力指數(shù)的計(jì)算模型為

(4)

式中:P態(tài)為態(tài)勢感知能力指數(shù),由信息指數(shù)I(主要是指數(shù)據(jù)鏈提供的信息支持能力)、雷達(dá)探測能力指數(shù)T雷達(dá)、紅外探測能力指數(shù)T紅外聯(lián)合表征,其計(jì)算模型為

(5)

A為火力指數(shù),由中距攔截導(dǎo)彈火力指數(shù)A中、近距格斗導(dǎo)彈火力指數(shù)A近、航炮火力指數(shù)A炮聯(lián)合表征,其計(jì)算模型為

(6)

B為機(jī)動性指數(shù),由操縱效能指數(shù)ε、最大單位重量剩余功率P剩、最大穩(wěn)定盤旋過載N盤、最大推重比T推、最大巡航馬赫數(shù)Ma、最大瞬時(shí)轉(zhuǎn)彎角速度S轉(zhuǎn)聯(lián)合表征,其計(jì)算模型為

(7)

2) 偵察能力指數(shù)的計(jì)算模型為

(8)

式中C發(fā)現(xiàn)為機(jī)載偵察裝備發(fā)現(xiàn)目標(biāo)能力指數(shù),C定位為定位/識別目標(biāo)能力指數(shù),C跟蹤為跟蹤目標(biāo)能力指數(shù),C全天為全天候偵察能力指數(shù),C數(shù)傳為數(shù)據(jù)傳輸能力指數(shù)。

(9)

式中RCS指迎頭或尾后方位120°左右之內(nèi)的對應(yīng)3cm波長雷達(dá)的平均值,Tn為尾噴管溫度,它們聯(lián)合表征隱身性能;D軟為電子軟殺傷能力,D硬為電子硬殺傷能力,D防為電子防御能力,表征電子戰(zhàn)能力;S為機(jī)翼面積,L為飛機(jī)全長,表征飛機(jī)尺寸;P損為飛機(jī)的易損性指數(shù)。

4) 飛行性能指數(shù)的計(jì)算模型為

(10)

式中:T續(xù)為最大續(xù)航時(shí)間,V巡為巡航速度,H升為使用升限,ε導(dǎo)為導(dǎo)航能力指數(shù)。

5) 飛行人員能力指數(shù)的計(jì)算模型為

(11)

式中:M技為飛行人員飛行技術(shù)水平指數(shù);M設(shè)為飛行人員設(shè)備使用水平指數(shù);M理為飛行人員戰(zhàn)術(shù)理論應(yīng)用水平指數(shù)。

注:模型中的參數(shù)取值方法均可根據(jù)現(xiàn)代作戰(zhàn)實(shí)際和武器裝備形態(tài)的發(fā)展合理修正。

5 實(shí)例評估

為更好地驗(yàn)證本文提供的指標(biāo)體系和模型的合理性,對1型殲擊機(jī)、1型偵察機(jī)、4型殲擊偵察機(jī)進(jìn)行評估,各分項(xiàng)和綜合作戰(zhàn)效能計(jì)算結(jié)果如表1所示。

表1 殲擊偵察機(jī)綜合效能評估結(jié)果

從評估結(jié)果可以看出,A型機(jī)屬于殲擊機(jī);F型機(jī)屬于偵察機(jī);B、C型機(jī)在改裝時(shí)著重保留了空戰(zhàn)能力,適當(dāng)增加了偵察能力,其中C型機(jī)具有較強(qiáng)的空戰(zhàn)能力和生存能力,因此綜合作戰(zhàn)效能較高;D、E型機(jī)則犧牲了較多空戰(zhàn)能力,重點(diǎn)加強(qiáng)了偵察能力,其中E型機(jī)具有較強(qiáng)的偵察能力和生存能力,因此綜合作戰(zhàn)效能較高。評估結(jié)果較好地反映了不同機(jī)型間綜合作戰(zhàn)效能的差別。

6 結(jié)語

1) 殲擊偵察機(jī)的綜合作戰(zhàn)效能評估不能簡單地將空戰(zhàn)能力與偵察能力線性相加,必須站在總體的角度獨(dú)立構(gòu)建殲擊偵察機(jī)綜合作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系。

2) 經(jīng)計(jì)算驗(yàn)證,本文提出的指標(biāo)體系和模型有效、可行,符合作戰(zhàn)規(guī)律。

3) 現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī)的功能正在向多用途方向發(fā)展,本文為多用途戰(zhàn)機(jī)效能評估指標(biāo)體系的建立提供了一些思路與方法,即把同時(shí)影響各作戰(zhàn)能力的公共參數(shù)提取出來,避免公共參數(shù)的重復(fù)計(jì)算問題,使得指標(biāo)體系更加科學(xué)合理。

[1] 周偉興,趙梅,潘少雄.基于層次分析法的航空相機(jī)偵察效能評估[J].空軍航空大學(xué)學(xué)報(bào),2009,2(5):59-62.

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Criterion of Synthesized Combat Effectiveness Assessment for Reconnaissance Fighter

YANG Hui XIANG Chongwen CHEN Shuang

(Naval Aeronautical and Astronautical University, Yantai 264001)

According to the two nucleus assignments of reconnaissance fighter, including air combat and reconnaissance, the index system for synthesized combat effectiveness assessment of reconnaissance fighter is built firstly. Then the methods for synthesized combat effectiveness assessment and the sub effectiveness assessment of reconnaissance fighter are presented. Finally the usability of the index system and the methods is verified through calculation example.

reconnaissance fighter, synthesized combat effectiveness, index system, effectiveness assessment

2015年4月6日,

2015年5月27日

楊輝,男,碩士研究生,研究方向:海軍兵種作戰(zhàn)運(yùn)用。向崇文,男,博士研究生,研究方向:海軍兵種作戰(zhàn)運(yùn)用。陳雙,女,碩士研究生,研究方向:海軍兵種作戰(zhàn)運(yùn)用。

V271.4

10.3969/j.issn.1672-9730.2015.10.010