連投航空自導(dǎo)深彈命中概率分析與仿真計(jì)算

歐陽(yáng)寰，黎子芬，畢嗣民，楊明緒

（海軍航空工程學(xué)院青島校區(qū)，山東青島266041）

連投航空自導(dǎo)深彈命中概率分析與仿真計(jì)算

歐陽(yáng)寰，黎子芬，畢嗣民，楊明緒

（海軍航空工程學(xué)院青島校區(qū)，山東青島266041）

反潛直升機(jī)使用航空自導(dǎo)深彈攻潛效果與投彈區(qū)水深有很大關(guān)系，在應(yīng)召反潛時(shí)，單機(jī)連投和雙機(jī)連投航空自導(dǎo)深彈，會(huì)大大提高攻擊效果。在研究單枚航空自導(dǎo)深彈命中概率的基礎(chǔ)上，深入分析研究單機(jī)連投和雙機(jī)連投命中概率并進(jìn)行仿真計(jì)算，得出對(duì)于航空自導(dǎo)深彈戰(zhàn)術(shù)使用有指導(dǎo)意義的結(jié)論。

連投；反潛；命中概率

0 引言

航空自導(dǎo)深彈是反潛直升機(jī)攻潛的武器之一，其在淺水海區(qū)使用，與普通非觸發(fā)引信深彈使用效果相差不大，在深水使用，有較大的作用范圍，攻擊效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通深彈。

文獻(xiàn)［1-6］是在分析航空自導(dǎo)深彈散布和目標(biāo)分布規(guī)律的基礎(chǔ)上，且基于平面情況下，給出航空自導(dǎo)深彈攻潛作戰(zhàn)時(shí)單發(fā)命中概率。而在應(yīng)召反潛的整個(gè)作戰(zhàn)過(guò)程，為了提高航空自導(dǎo)深彈的攻擊效果，會(huì)采用單機(jī)連投或者是雙機(jī)連投的方式。在研究航空自導(dǎo)深彈的工作過(guò)程的基礎(chǔ)上，分析單機(jī)連投和雙機(jī)連投的命中概率并進(jìn)行仿真計(jì)算。

1 綜合誤差

2 航空自導(dǎo)深彈工作過(guò)程

航空自導(dǎo)深彈被投放后，經(jīng)過(guò)空中的開(kāi)傘減速降落入水，經(jīng)過(guò)短暫的入水過(guò)渡段，自導(dǎo)頭開(kāi)始工作，其自導(dǎo)和爆炸作用范圍如圖1所示。

自導(dǎo)作用及爆炸毀傷范圍計(jì)算公式如下。

式中sv（Rb）——航空自導(dǎo)深彈實(shí)際作用半徑

H——航空自導(dǎo)深

彈實(shí)際下沉深度

d——航空自導(dǎo)深彈

自導(dǎo)裝置發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的距離

γ——航空自導(dǎo)深彈

最大下滑角

Rb——航空深彈破

壞半徑

圖1 自導(dǎo)深彈作用范圍示意圖

h0——入水過(guò)渡深度

hmax——海區(qū)最大深度

3 連投航空自導(dǎo)深彈模型

當(dāng)直升機(jī)發(fā)現(xiàn)潛艇目標(biāo)并定位后，就可實(shí)施魚雷攻擊或深彈攻擊（圖2），當(dāng)使用航空自導(dǎo)深彈攻擊時(shí)，其投彈間隔公式如下。

式中L——投彈間隔

K——潛艇尺寸在投彈線上的投影

k——潛艇尺寸在垂直投彈線方向上的投影

α——潛艇運(yùn)動(dòng)方向與投彈線的夾角

l——潛艇等效長(zhǎng)度

b——潛艇等效寬度

4 單枚航空自導(dǎo)深彈的命中概率

直升機(jī)使用航空自導(dǎo)深彈攻潛的命中概率的大小取決于攻擊過(guò)程中的綜合散布誤差（EΣx，EΣv）和目標(biāo)等效尺寸。假設(shè)誤差散布中心與等效目標(biāo)尺寸中心重合，而且各自軸線平行，其單枚自導(dǎo)深彈的命中概率計(jì)算公式如下。

圖2 連投深彈落點(diǎn)示意圖

5 連投航空自導(dǎo)深彈的命中概率

直升機(jī)連投航空自導(dǎo)深彈，各枚深彈之間是相關(guān)的，數(shù)枚航空自導(dǎo)深彈作用范圍是一長(zhǎng)方形，只要潛艇在此長(zhǎng)方形覆蓋帶內(nèi)，潛艇就被命中。因此，連投航空自導(dǎo)深彈時(shí)，潛艇的等效目標(biāo)尺寸是數(shù)枚航空自導(dǎo)深彈和長(zhǎng)方形作用范圍覆蓋帶（圖4）。從圖4可以看出，連投數(shù)枚航空自導(dǎo)深彈命中潛艇目標(biāo)的概率與反潛直升機(jī)定位和攻擊潛艇的綜合概率誤差（EΣx，EΣv）的大小和數(shù)枚自導(dǎo)深彈作用覆蓋帶有關(guān)，也就是此覆蓋帶落在散布橢圓中的概率。

圖3 單枚深彈命中面積示意圖

圖4 連投深彈命中面積示意圖

為計(jì)算方便，假設(shè)航空自導(dǎo)深彈覆蓋帶中心與散布橢圓中心重合，而且投彈方向與散布橢圓軸線平行，又因覆蓋帶中心的散布服從正態(tài)分布。因此，就可以按概率論中計(jì)算隨機(jī)變量落在某一區(qū)域的概率公式，求出1架直升機(jī)連投n枚航空自導(dǎo)深彈的覆蓋帶中心落在散布橢圓區(qū)域內(nèi)的概率Pn（1）

共投彈n枚，投彈間隔不變，每架飛機(jī)各投n/2枚，則命中概率

6 算例

（1）計(jì)算條件。綜合散布誤差EΣx=240 m，EΣy=160 m；潛艇尺寸l×b=80×8 m；連投航空自導(dǎo)深彈枚數(shù)為8枚；投彈深度≤60 m，100 m，≥120 m。

（2）仿真計(jì)算結(jié)果（表1）。

表1 深度、投彈方向與命中概率關(guān)系

7 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)仿真計(jì)算可以得出以下結(jié)論。

（1）投彈深度不變，潛艇運(yùn)動(dòng)方向與投彈線的夾角α由0增大為π/2時(shí)，單枚自導(dǎo)深彈命中概率不變，單機(jī)連投命中概率變化不大，雙機(jī)連投命中概率略有減??；

（2）投彈深度和α角均一定時(shí)，單枚自導(dǎo)深彈命中概率最小，單機(jī)連投命中概率次之，雙機(jī)連投命中概率最大；

（3）α角一定，隨著投彈深度不斷增大，3種形式的自導(dǎo)深彈的命中概率均有顯著提高，其中投彈深度＞120 m時(shí)，雙機(jī)連投命中概率達(dá)到60%以上。

另外，連投航空自導(dǎo)深彈的數(shù)目增加，各種情況下的命中概率也會(huì)隨之增大。

［1］孫明太.航空反潛概論［M］.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1998.

［2］李居偉，宋旭，等.反潛巡邏機(jī)使用浮標(biāo)聲納和自導(dǎo)深彈攻潛模型仿真［J］.彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào)，2011，31（1）：219-222.

［3］姜選凱，趙學(xué)濤，等.航空自導(dǎo)深彈攻潛命中概率分析［J］.火力與指揮控制，2009，34（8）：64-67.

［4］李居偉，宋旭，等.航空自導(dǎo)深彈攻潛模型與仿真［J］.指揮控制與仿真，2011，33（3）：59-53.

［5］曾家有，宋友凱，等.基于目標(biāo)位置誤差圓分布的反艦導(dǎo)彈捕捉概率計(jì)算模型［J］.戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù)，2010，（2）：55-58.

［6］林賢杰，賈躍，等.航空自導(dǎo)深彈攻潛效能模型與仿真［J］.彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào)，2008，28（4）:131-134.

〔編輯 凌瑞〕

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.02.57