基于MS的登島作戰(zhàn)油料跨海輸送消耗與需求分析

萬海鷗,樊 榮,李心陽,岳 歡

(1.陸軍勤務(wù)學(xué)院, 重慶 401311； 2. 63712部隊， 太原 036300)

在世界軍事斗爭準備不斷靠前的背景下，構(gòu)筑空海一體、海岸銜接、輸送順暢的油料輸轉(zhuǎn)通道、實施油料跨海輸送保障，是世界性難題，影響甚至決定渡海登島作戰(zhàn)的勝負。隨著我軍戰(zhàn)區(qū)聯(lián)合作戰(zhàn)指揮體制的建立，未來的登島作戰(zhàn)將是戰(zhàn)區(qū)聯(lián)合作戰(zhàn)指揮下的聯(lián)合登陸作戰(zhàn)，參戰(zhàn)軍兵種多、作戰(zhàn)規(guī)模大、強度高，作戰(zhàn)部隊遠程奔襲，用油裝備油料消耗量大，泛水沖灘伴隨保障和陸上戰(zhàn)斗階段加油頻繁，部隊登陸油料消耗量大[1]。因而，科學(xué)預(yù)測油料消耗和需求是做好遠島登陸作戰(zhàn)油料保障和實施跨海油料輸送的必要前提。

油料消耗預(yù)測的方法很多，黃永平等[2]利用隨機時間序列法對航空兵場站油料消耗量進行了預(yù)測；賀鵬飛等[3]利用自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對部隊日平均油料消耗做出了預(yù)測；馬文博等[4]運用灰色—馬爾科夫模型對某油庫油料消耗進行了預(yù)測；夏秀峰等[5]利用灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對裝甲部隊油料消耗進行了預(yù)測。上述模型都是針對某一單個部隊，在已知該部隊油料消耗歷史數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，運用單一模型預(yù)測該部隊平時的油料消耗量，考慮油料消耗的影響因素有限。本文主要是針對戰(zhàn)時多軍兵種聯(lián)合登陸作戰(zhàn)進行油料消耗與需求預(yù)測，渡海登島作戰(zhàn)規(guī)模大，影響油耗量的因素多，因此油料消耗是一個極其龐大和復(fù)雜的系統(tǒng)，決定了油料消耗及需求預(yù)測具有很高的復(fù)雜性與困難性，這就使得傳統(tǒng)的方法無法達到很好的預(yù)測要求。本文旨在符合登島作戰(zhàn)編隊油料消耗規(guī)律的基礎(chǔ)上，基于多重求和(Multiple Summation)的方法，建立一種適用于作戰(zhàn)編隊登陸作戰(zhàn)，能有效地預(yù)測作戰(zhàn)編隊油料需求的模型，為油料跨海輸送提供有效的參考，從而在宏觀上把握登島作戰(zhàn)油料的輸送模式。

1 油料跨海輸送消耗預(yù)測

1.1 消耗模型影響因素分析

對于突擊登陸編隊，影響其消耗量的因素很多，但總結(jié)起來，主要有以下兩個方面的因素：一方面是客觀因素，包括突擊編隊的編成，編隊作戰(zhàn)任務(wù)，作戰(zhàn)持續(xù)時間，參戰(zhàn)裝備的種類和技術(shù)水平，作戰(zhàn)地區(qū)的氣候自然環(huán)境以及敵方戰(zhàn)斗實力等；另一方面是主觀因素，包括編隊的戰(zhàn)備訓(xùn)練水平，作戰(zhàn)指揮能力等[6]。結(jié)合實際來看，決定突擊登陸編隊耗油因素主要有：裝備類型、裝備水平、自然環(huán)境、作戰(zhàn)強度、持續(xù)時間、戰(zhàn)損。

某些參數(shù)在一段時間內(nèi)不變；裝備戰(zhàn)損不考慮油量差異；附油消耗量較少在模型中不予考慮。

1.2 消耗模型建立

未來的登島作戰(zhàn)是戰(zhàn)區(qū)聯(lián)合作戰(zhàn)指揮下的聯(lián)合登陸作戰(zhàn)，單個軍種參與作戰(zhàn)的模式將會成為歷史[7]。因此，戰(zhàn)區(qū)聯(lián)合作戰(zhàn)指揮下的一體化保障顯得尤為重要。需求模型的建立應(yīng)考慮各軍種參戰(zhàn)部隊的油料消耗。

1) 陸上登島部隊油料消耗量。陸上登島部隊含兩棲登陸部隊、陸軍登陸部隊等[8]。登島可以基本劃分為兩個階段；一是泛水沖灘階段，陸上登島部隊裝備要在離海岸L遠處下海編波，然后航渡向海灘沖擊；二是陸上戰(zhàn)斗階段。從裝備上岸后開始，到完成戰(zhàn)斗任務(wù)。在這兩個部分當(dāng)中裝備的運行情況和島上有很大區(qū)別，故模型建立從兩個部分考慮，分別是海上泛水階段和陸上戰(zhàn)斗階段。

海上泛水階段：從裝備每摩托小時耗油量計算可得：

(1)

其中：s為泛水的簡稱；m=1，2，…，n為突擊編隊數(shù)；i=1，2，…，b為每一作戰(zhàn)編隊用油裝備數(shù)；j=1，2，…，a為每一作戰(zhàn)編隊所用油品類別數(shù)；L為作戰(zhàn)編隊的泛水距離；Vmi為m編隊i種裝備的水上航行平均速度；Xmij為m編隊i種裝備的水上摩托小時消耗j種油油品量；Km為m編隊裝備總戰(zhàn)損系數(shù)(包括運油裝備和戰(zhàn)斗裝備)；rm為m編隊自然影響油料消耗修正系數(shù)；Nmi為m編隊i種作戰(zhàn)裝備的數(shù)量。

從裝備每公里耗油量計算可得：

(2)

其中：Ymij為i種裝備水上機動每海里消耗j種油品量。

陸上戰(zhàn)斗階段：油料消耗量計算可得

(3)

其中：hmij為m分隊i種裝備每個進攻摩托小時消耗j種油品量；tm為m分隊完成任務(wù)時間(從上陸后計時)。

由此可得總消耗量為：

F=FS+Fl=

(4)

2) 海上艦船油料消耗量。渡海登島作戰(zhàn)的海軍油料消耗是依據(jù)編隊的艦船類型和數(shù)量確定的[9]。對作戰(zhàn)編隊每類艦艇而言，其戰(zhàn)時耗油標準容易查得，則海軍作戰(zhàn)編隊主油消耗量可表示為

(5)

其中：Xij表示第i類艦艇第j類油料戰(zhàn)時耗油標準；Ni表示第i類艦艇的數(shù)量；Hj為自然損耗補給系數(shù)；Mj為油料殘余補給系數(shù)；R為應(yīng)急意外保留系數(shù)。

設(shè)整個編隊中柴油艦類型數(shù)為bm1，燃料油艦類型數(shù)為bm2，bm1+bm2=bm，則

(6)

(7)

3) 空中飛機油料消耗量。登島作戰(zhàn)空中油料需求，一般按飛機出動架次計算，根據(jù)每類飛機的允許耗油量和戰(zhàn)時的各種因素，就能夠大致預(yù)計油料消耗量，從而為需求預(yù)測打下基礎(chǔ)。

按出動架次計算，主油消耗量可表示為

(8)

其中：X表示k種機型戰(zhàn)役主油需求量；k表示一共有k種機型；Si表示第i種飛機的主油消耗率；Ji表示第i種飛機主油基數(shù)量；Ni表示第i種飛機的架次數(shù)量；Ci表示第i種飛機的出動率；Qi表示第i種飛機出動強度；Zi表示第i種飛機的主油地面消耗系數(shù)；ti表示第i種飛機計劃空中飛行時間。

4) 其他部隊油料消耗量?；鸺姴筷犛土舷牧浚簯?zhàn)區(qū)聯(lián)合作戰(zhàn)指揮下的登島作戰(zhàn)，火箭軍擔(dān)負著中遠程戰(zhàn)略導(dǎo)彈的發(fā)射任務(wù)，對于導(dǎo)彈發(fā)射車本身而言，消耗油料的數(shù)量很有限，油料消耗的主要方面應(yīng)該是將戰(zhàn)略導(dǎo)彈從駐地運往東南沿海的發(fā)射待機地域。因此，油料跨海輸送不考慮火箭軍陸上油料消耗。

戰(zhàn)略支援部隊油料消耗量：戰(zhàn)區(qū)聯(lián)合作戰(zhàn)指揮下的登島作戰(zhàn)，參戰(zhàn)的戰(zhàn)略支援部隊主要由天軍、網(wǎng)軍，海上測量等部(分)隊組成，擔(dān)負著軍用遙感衛(wèi)星的測控，雷達偵察，電子對抗等任務(wù)[10]。

本文研究的是跨海油料輸送的問題，海軍渡海作戰(zhàn)編隊的油料消耗主要依靠海上的機動補給和自身攜帶保障，空軍飛機油料主要依靠我岸場站和空中加油實施保障，火箭軍、戰(zhàn)略支援部隊不參與遠海戰(zhàn)斗，只在我岸實施戰(zhàn)略威懾與戰(zhàn)略支援，也不涉及跨海油料輸送。因此，跨海油料輸送只考慮陸上登島戰(zhàn)斗部隊的油料消耗。

1.3 實例分析

目前，我軍突擊登陸作戰(zhàn)裝備主要有：沖鋒舟、兩棲裝甲輸送車、XX式兩棲裝甲突擊車、XXX型登陸艇、XX型登陸艇、XX式兩棲裝甲指揮車、兩棲裝甲運加油車等。所用油料主要為汽油和柴油。

另外，我登陸作戰(zhàn)部隊是由陸軍所編配的合成旅和海軍陸戰(zhàn)旅所實施的，各參戰(zhàn)部隊中，合成旅是遂行登陸作戰(zhàn)的主力的依托。下面以某合成旅為例，分析登陸部隊油料保障需求量，該旅油料攜運行量如表1所示。

表1 某合成旅油料攜運行量 kg

合成旅，是登島作戰(zhàn)的第一梯隊，對其登陸作戰(zhàn)油料需求量進行分析是全面掌握油料總需求的依據(jù)。當(dāng)該旅擔(dān)負登陸作戰(zhàn)第一梯隊作戰(zhàn)時，全旅攜運行油料(1.5個基數(shù))為679 110 kg，其中運行量226 370 kg，攜行量452 740 kg。

1) 預(yù)計的基準。參戰(zhàn)兵力為一個合成旅。

開進里程是從集結(jié)地域至上船點的距離按100 km計。

運輸車輛基本車型是統(tǒng)一按解放141，油箱容量按150 L計；履帶車輛統(tǒng)一按63C裝甲輸送車，油箱容量按450 L計。

實際基數(shù)里程(摩托小時):解放141按每26 L/ 100 km計，則標準基數(shù)里程為577 km，油料消耗系數(shù)按1.45(按總部規(guī)定的附加標準，平戰(zhàn)時各15%，考慮卸載后灘頭行駛耗油量大的原因，再附加15%，共計45%)，則實際基數(shù)里程為398 km； 63C裝甲輸送車，按35 L/摩托小時計，基數(shù)摩托小時為12 h，油料消耗系數(shù)按1.30計(按總部規(guī)定，戰(zhàn)時附加15%)，考慮涉水上岸時耗油量大的特點，再附加15%，則實際摩托小時為9 h。

基數(shù)量如表2。

表2 某合成旅油料基數(shù)量 kg

日耗量：登島作戰(zhàn)，部隊機動頻繁，車輛使用強度大，日平均行駛按200公里計，則汽油日耗量約為0.50基數(shù)；63C裝甲輸送車作為渡海登島作戰(zhàn)第一梯隊的主戰(zhàn)裝備，其使用強度大，發(fā)動機日平均工作摩托小時按12小時計，柴油日耗量約為1.33基數(shù)。

戰(zhàn)損量：根據(jù)后勤學(xué)院編寫的《登陸戰(zhàn)役后勤保障》教材，其油料損失量為消耗量的20%～30%考慮我岸損失小于對岸，我岸按15%計，對岸按30%計。

油料需求量 = 油料消耗量+戰(zhàn)損量

2) 從集結(jié)地域到上船點油料需求量。汽油需求量如下：

全旅開進100公里汽油消耗量約：100÷398×114 500=28 769 (kg)

全旅油料戰(zhàn)損量約：28 769×15% = 4 315 (kg)

全旅汽油需求量約：28 969+4 315 = 33 084 (kg)

柴油需求量如下：

柴油需求量包括輕柴油和軍柴油，統(tǒng)一以63C裝甲輸送車為基準計算，大部隊開進速度按每小時30 km計，則開進100 km，需3.3摩托小時。

全旅開進100 km柴油消耗量約：3.3÷9×318 700 = 116 856 (kg)

全旅柴油戰(zhàn)損量約：116 856×15% = 17 528(kg)

全旅柴油需求量約：116 856+17 528 = 134 384 (kg)

油料需求量如下：

汽油需求量+柴油需求量=33 084+134 384=167 468(kg)

3) 航渡階段油料需求量。登島部隊主要依托海軍登陸輸送隊實施海上航渡，海上航渡期間，航渡階段的油料需求主要是補充戰(zhàn)損和艦船消耗。

4) 部隊登島作戰(zhàn)階段油料需求量。汽油需求量如下：

全旅日耗汽油量約(kg)=114 500×0.5=57 250(kg)

全旅戰(zhàn)損量約(kg)= 57 250×30% = 17 175(kg)

全旅每日汽油需求量約(kg=57 250+17 175=74 425(kg)

柴油需求量如下：

全旅日耗柴油量約(kg)= 318 700×1.33=423 871(kg)

日戰(zhàn)損量約(kg)= 423 871×30% = 127 161(kg)

全旅每日柴油需求量約(kg)= 423 871+127 161 = 551 032(kg)

島上作戰(zhàn)全旅油料日需求量如下：

全旅油料日消耗量 = 汽油日消耗量+柴油日消耗量 =57 250+423 871 = 481 121(kg)

全旅油料日需求量 = 每日汽油需求量+每日柴油需求量 =74 425+551 032= 625 457(kg)

以上是以某旅為例對其登陸作戰(zhàn)油料日需求量進行了分析。同理，便可計算出其他參戰(zhàn)軍團的日油料需求量，乘以作戰(zhàn)天數(shù)以及相關(guān)系數(shù)參數(shù)，對其進行求和，便可得出該登陸作戰(zhàn)陸軍部隊油料需求量。

2 油料跨海輸送需求預(yù)測

通過登島作戰(zhàn)油料消耗模型的建立，可得出戰(zhàn)區(qū)聯(lián)合指揮下的登陸作戰(zhàn)油料消耗情況。如何切實滿足渡海作戰(zhàn)油料需求，將我岸的油料跨海輸送至目標島嶼，必須結(jié)合跨海輸送工具的運力對輸送需求進行預(yù)測。

如以海上輸送為例，要求考慮軍用油船、民用船只、綜合補給艦的運力：

(9)

其中：ni表示運油編隊中第i類軍用油船的數(shù)量；wi表示運油編隊中第i類軍用油船的運油量；nj表示運油編隊中第j類民用船只的數(shù)量；wj表示運油編隊中第j類民用船只的運油量；nk表示運油編隊中第k類綜合補給艦的數(shù)量；wk表示運油編隊中第k類綜合補給艦的油料補給量。

前面已經(jīng)說明，跨海輸送的油料只考慮登陸部隊的油料需求，因此油料跨海輸送次數(shù)可表示為：

N=F/Q(F=FS+Fl)

(10)

另外，空中輸送主要依托陸航直升機、運輸機等大型空中運輸工具，在登島部隊孤軍深入敵方縱深，地面保障難以實現(xiàn)情況下，應(yīng)該利用其他保障力量應(yīng)急實施油料補給。一般采用空投油囊以及直升機空對地加油等方式，這部分油料運輸量相較于海上輸送量而言很少，時機、地點和輸送量戰(zhàn)前難以估算，因此在本文不予討論。

3 結(jié)論

本文在假定某些參數(shù)在一段時間內(nèi)不變的情況下，考慮主要影響因素，忽略影響較小的因素，利用多重求和的方法，構(gòu)建了油料消耗與需求預(yù)測模型。對登島作戰(zhàn)油料跨海輸送油料消耗和需求預(yù)測是可行的。實例分析證明該模型適應(yīng)性強、有效性高，可為登島作戰(zhàn)油料跨海輸送提供科學(xué)實用的決策依據(jù)。