潛艇反艦與單艦反潛的攻擊占位對比分析?

韓 超 陳顏輝

（1.海軍駐大連426廠軍事代表室 大連 116005）（2.武漢數(shù)字工程研究所 武漢 430205）

1 引言

水面艦艇反潛與潛艇反艦是水下攻防作戰(zhàn)的兩種主要形式，均通過水介質(zhì)實現(xiàn)態(tài)勢感知和武器攻擊，對抗原理上具有一定相似性。從研究層面來看，潛艇反艦作戰(zhàn)已形成了相對深入系統(tǒng)的理論體系，尤其在水下目標探測、運動要素求解等方面的研究成果對水面艦艇反潛作戰(zhàn)都有很好的指導(dǎo)意義。但是，兩種平臺的裝備特點和作戰(zhàn)樣式有著本質(zhì)區(qū)別，通過比較可以加深理解并相互借鑒，例如潛艇反艦時的攻擊占位與單艦反潛時的攻擊占位就是既有共性又有區(qū)別的兩個概念。下面通過比較兩種平臺的攻擊占位原理來進一步優(yōu)化水面艦艇攻潛占位的研究思路，以便為新型艦艇反潛指控體系的設(shè)計提供有益參考。

2 潛艇反艦攻擊占位原理

就一次完整的魚雷攻擊過程而言，潛艇需要完成對目標的偵察、識別、接敵、跟蹤、占位和射擊（引導(dǎo)）等一系列戰(zhàn)術(shù)行動。所謂“占位”就是潛艇在接敵跟蹤過程中測定出目標運動要素后，結(jié)合本艇的機動參數(shù)和魚雷性能判斷占領(lǐng)射擊陣位的可行性，并在指定時間內(nèi)按照規(guī)定的航速、航向占領(lǐng)預(yù)定射擊陣位。潛艇在確定射擊陣位時需要考慮兩個重要概念——占位射擊可行域和有利射擊陣位域［1～5］。

所謂“占位射擊可行域”是指滿足魚雷攻擊航程要求，且潛艇依靠平臺機動可以抵達的射擊陣位域，由“魚雷射擊可行域”和“潛艇機動可行域”共同決定（如圖1所示）。其中，魚雷射擊可行域是指魚雷極限射距圓與最小允許射距圓之間的區(qū)域，反映了兩種平臺運動狀態(tài)、相對位置與魚雷最大航程SQTmax、最小允許射程SQTmin之間的關(guān)系；潛艇機動可行域是指在當前態(tài)勢下，潛艇以可用最高航速能夠占領(lǐng)的相對目標位置區(qū)域。圖1按照潛艇航速VQ小于目標航速VW給出了一種典型的占位射擊可行域示意，若潛艇機動可行域與魚雷射擊可行域無交域則不能占位射擊，若VQ＞VW時則占位射擊可行域就是全部的魚雷射擊可行域。

圖1 潛艇魚雷攻擊占位示意（VQ＜VW）

所謂“有利射擊陣位域”是對占位射擊可行域附加一定約束條件而成，主要是在等概率命中曲線PT和等概率發(fā)現(xiàn)曲線PF之間加以權(quán)衡的結(jié)果，同時還要兼顧魚雷發(fā)射時非連續(xù)噪聲的影響［1］。當確定了有利射擊陣位域并從中選定了射擊陣位點后，潛艇就要計算和執(zhí)行占位方案，常用的占位方案包括：占領(lǐng)指定射擊陣位方案、占領(lǐng)編隊指定突破點方案、敵我未來相對位置預(yù)測以及占領(lǐng)魚雷極限射距圓時間預(yù)測等等。

需要說明，有利射擊陣位域是針對直航魚雷或自導(dǎo)魚雷攻擊而言的，當潛艇使用線導(dǎo)魚雷攻擊時原則上不受此影響。另外，早期魚雷最大航程SQTmax通常小于潛艇聲納、雷達或光學設(shè)備的發(fā)現(xiàn)目標距離DF，潛艇發(fā)現(xiàn)目標后需要抵近攻擊。而現(xiàn)在新型潛射魚雷最大航程SQTmax往往大于潛艇綜合聲納的作用距離DF，這種情況下潛艇發(fā)現(xiàn)目標時就已經(jīng)位于魚雷射擊可行域內(nèi)。對水面艦艇接敵占位來講，意味著本艦即使進入敵潛射魚雷極限射距圓內(nèi)，敵艇也可能尚未發(fā)現(xiàn)本艦或無法獲取穩(wěn)定的攻擊信息，本艦在評估敵艇威脅時就要綜合考慮由潛射魚雷極限射距DQTmax、潛艇綜合聲納發(fā)現(xiàn)距離DF共同確定的有效攻擊范圍。

3 單艦反潛攻擊占位原理

現(xiàn)代驅(qū)護艦大都具備遠、中、近多層攻潛配系，在規(guī)劃占位航路時，必須要與所采取的攻潛手段相適應(yīng)，并要考慮敵艇探測距離與攻擊范圍的影響［6～8］。下面以最短時間內(nèi)接近目標到預(yù)定距離為占位想定，分析水面艦艇采用管裝魚雷、火箭助飛魚雷對潛攻擊和占位的基本原理。

3.1 管裝魚雷攻擊占位

沿用圖1中潛射魚雷射擊可行域的概念，艦載管裝魚雷的射擊可行域也是指由其最大航程SWTmax所決定的極限射距DWTmax圓（圖2中忽略了最小允許射程SWTmax的影響）。下面按照管裝魚雷射擊可行域的內(nèi)外兩種情形探討單艦攻潛和占位問題。

圖2 水面艦艇管裝魚雷攻擊占位示意

1）射擊可行域內(nèi)

對已處于管裝魚雷射擊可行域內(nèi)的大中型驅(qū)護艦而言，試圖尋求和占領(lǐng)更有利射擊陣位的做法并不可取，這是基于以下兩點考慮

（1）水面艦艇不具備隱蔽接敵的優(yōu)勢，不能簡單套用潛艇基于隱蔽攻擊為前提的有利射擊陣位推導(dǎo)過程。例如當水面艦艇嘗試占領(lǐng)敵艇正橫附近的等概率命中曲線時，本艦的占位機動很可能會引起敵艇運動狀態(tài)做相應(yīng)調(diào)整，從而使原定陣位發(fā)生不可預(yù)測的變化。

（2）相比潛射反艦魚雷最大航程SQTmax，艦載管裝反潛魚雷最大航程SWTmax往往較小，當敵艇位于本艦管裝魚雷的攻擊范圍內(nèi)時，本艦也必然位于敵潛射魚雷的攻擊范圍內(nèi)，而在敵潛射魚雷攻擊范圍內(nèi)進行占位機動或長時間逗留則會嚴重威脅自身安全。

按照典型數(shù)據(jù)分析，當水面艦艇正常航行態(tài)勢下探測到敵艇位于本艦管裝魚雷攻擊范圍內(nèi)時，敵艇也應(yīng)早已發(fā)現(xiàn)本艦，并有可能對本艦實施魚雷攻擊。因此艦載管裝魚雷往往是在對潛反擊態(tài)勢下執(zhí)行應(yīng)急發(fā)射任務(wù)：若能探測、推算或估測出敵艇運動要素（航向、航速、距離），則應(yīng)按解算出的提前角射擊；若無法獲取敵艇運動要素則應(yīng)按目標方位線射擊。迅速發(fā)射管裝魚雷反擊近距潛艇既可獲得一定捕獲概率和命中概率、又能及時破壞敵艇攻擊意圖并達成保護本艦安全的目的。

2）射擊可行域外

若水面艦艇在較遠距離外發(fā)現(xiàn)敵艇并要求實施管裝魚雷攻擊時，則需執(zhí)行占領(lǐng)極限射距DWTmax圓的機動方案。由于水面艦艇航速VW通常大于水下潛艇航速VQ，本艦占位射擊可行域涵蓋了整個的管裝魚雷射擊可行域，也就是能占領(lǐng)極限射距圓內(nèi)的任何一個射擊陣位點，因此需要約束最短占位時間。在確定占位航路時必須考慮敵艇綜合聲納對本艦發(fā)現(xiàn)距離DF以及潛射魚雷極限射距DQTmax的影響。

（1）潛艇綜合聲納對本艦的發(fā)現(xiàn)距離DF往往大于艦載管裝魚雷的極限射距DWTmax，當本艦從敵艇發(fā)現(xiàn)距離DF以遠占位時，可根據(jù)潛艇運動要素（假定可由協(xié)同平臺提供）推導(dǎo)出最短時間抵達發(fā)現(xiàn)距離DF圓的提前點實施占位。但在進一步接近時，敵艇會發(fā)現(xiàn)本艦并根據(jù)攻防決策調(diào)整航行狀態(tài)，因此在無法掌握敵艇機動規(guī)律情況下本艦應(yīng)轉(zhuǎn)為方位航路占位——即沿目標方位航行、觀察敵艇航向并適時調(diào)整本艦航向。

（2）潛射魚雷極限射距DQTmax通常大于艦載管裝反潛魚雷的極限射距DWTmax，如果敵艇發(fā)現(xiàn)水面艦艇后決定實施攻擊，則很可能在本艦發(fā)射管裝魚雷前就首先發(fā)射魚雷。即使敵艇采取變速、變向或變深等防御機動，也具備發(fā)射魚雷反擊本艦的能力。可見水面艦艇反潛占位雖然具備速度優(yōu)勢，但依靠管裝魚雷很難做到先敵攻擊。

3.2 火箭助飛魚雷攻擊占位

如圖3所示，火箭助飛魚雷射擊可行域可認為是以目標為中心、火箭助飛最大航程SRmax與最小允許射程SRmin之間的區(qū)域。之所以沒有按照極限射距圓來定義，是因為魚雷在火箭助飛段航程較遠且航速要比潛艇快的多，可近似忽略潛艇航程的影響。下面按照火箭助飛魚雷射擊可行域的內(nèi)外兩種情形探討單艦攻潛和占位問題。

圖3 水面艦艇火箭助飛魚雷攻擊占位示意

1）射擊可行域內(nèi)

當敵艇位于火箭助飛魚雷攻擊范圍內(nèi)時，本艦可立即實施對潛攻擊：若能探測、推算或估測出敵艇運動要素（航向、航速、距離），則應(yīng)按解算出的提前點確定火箭助飛魚雷的精確入水位置；若無法獲取敵艇運動要素，則應(yīng)沿目標方位線發(fā)射并按估測目標距離確定火箭助飛魚雷的概略入水點。

如果水面艦艇在最大航程SRmax圓位置上需要進一步接近占位時，同樣要考慮敵艇綜合聲納對本艦發(fā)現(xiàn)距離DF以及潛射魚雷極限射距DQTmax的影響

（1）與圖2的占位航路類似，如果本艦位于敵艇發(fā)現(xiàn)距離DF以遠則按提前點航路占位，進入敵艇發(fā)現(xiàn)距離DF以內(nèi)則按方位航路占位，若無敵艇運動要素或不確定本艦是否處于敵艇發(fā)現(xiàn)距離DF內(nèi)時則全程執(zhí)行方位航路占位。

（2）從國際上典型裝備性能來看，不同型號火箭助飛魚雷的航程SRmax差別往往很大，有些大于潛射魚雷航程SQTmax，有些小于潛射魚雷航程SQTmax。為確保自身安全，水面艦艇應(yīng)立足于遠距離發(fā)射火箭助飛魚雷攻擊，避免進入由敵潛射魚雷極限射距DQTmax和敵艇綜合聲納發(fā)現(xiàn)距離DF綜合確定的有效攻擊范圍內(nèi)。

2）射擊可行域外

當敵艇位于火箭助飛魚雷的攻擊范圍外時，本艦需要通過占位機動來完成射擊準備。分析典型數(shù)據(jù)可知，這情況下本艦通常位于敵艇綜合聲納的發(fā)現(xiàn)距離DF之外，若已知敵艇運動要素（假定可由協(xié)同平臺提供），可采取提前點航路占位；若未知敵艇運動要素，可采取方位航路占位。

另外，當敵艇位于本艦火箭助飛魚雷攻擊范圍外、艦載反潛直升機作戰(zhàn)半徑之內(nèi)時，本艦除了占位機動并發(fā)射火箭助飛魚雷攻擊外，也可派遣艦載反潛直升機實施艦機協(xié)同攻潛，關(guān)于這種態(tài)勢下的占位機動暫不做分析。

4 占位仿真與規(guī)律分析

圖4給出了水面艦艇最短時間占領(lǐng)潛艇發(fā)現(xiàn)距離DF圓的航路規(guī)劃仿真示意。其中，水面艦艇占位航速VW=24kn、潛艇航速VQ=8kn，潛艇發(fā)現(xiàn)距離DF位于艦載管裝魚雷極限射距DWTmax和火箭助飛魚雷最大航程SRmax之間。

4.1 占位仿真

當W0點水面艦艇收到由協(xié)同平臺提供Q0點潛艇的距離D0、速度VQ、敵舷角XQ等要素信息后，首先要結(jié)合海區(qū)水文特征估算出敵艇對本艦的發(fā)現(xiàn)距離DF，再代入占位模型求解出本艦在規(guī)定航速下、最短時間內(nèi)抵達發(fā)現(xiàn)距離DF圓的提前點航路。當敵艇航行至Q1點位置時，本艦也沿占位航路抵達DF圓上的提前點W1，此時敵艇可能發(fā)現(xiàn)本艦并轉(zhuǎn)入規(guī)避航向，若要進一步占領(lǐng)管裝魚雷極限射距圓，本艦在無法準確獲取敵艇規(guī)避要素情況下就需沿其方位航行、并根據(jù)所能接觸到方位的變化量分段調(diào)整航向［9～12］。

如果只是要求占領(lǐng)火箭助飛魚雷最遠發(fā)射陣位，則將其最大航程SRmax代入占位模型求解即可。須知在圖4所描述態(tài)勢中，本艦針對最大航程SRmax圓和針對發(fā)現(xiàn)距離DF圓的最短時間占位航向并不相同。

圖4 水面艦艇攻潛占位仿真示意

4.2 規(guī)律分析

仿真中單純描述了占位航路問題，實際運用中為了確保自身安全，水面艦艇應(yīng)立足于發(fā)揮遠、中、近多層攻潛配系的優(yōu)勢對潛實施快速打擊，即發(fā)現(xiàn)敵艇位于哪種手段的攻擊區(qū)域，就立即選用對應(yīng)的手段實施對潛攻擊。不同攻潛手段的作用范圍往往是相互重疊的，一般來講，當管裝魚雷與火箭助飛魚雷同時可攻時，選擇火箭助飛魚雷可快速、隱蔽地抵達潛艇位置點，但經(jīng)濟性顯然要比管裝魚雷差；當火箭助飛魚雷與艦載機同時可攻時，則需要根據(jù)實際情況選擇單艦獨立攻潛還是艦機協(xié)同攻潛。

通過分析還可以看出，水面艦艇攻潛占位航路規(guī)劃中存在兩個臨界距離，這兩個臨界距離對占位航路構(gòu)成重要影響，在實際對抗中需要通過人工估測或水聲計算給出。

1）占位航路變更距離，即敵艇綜合聲納對本艦的發(fā)現(xiàn)距離DF。水面艦艇位于DF之外可按照提前點航路占位，位于DF之內(nèi)就應(yīng)按照方位航路占位，若無法可靠判斷本艦位于DF內(nèi)外則始終以方位航路占位。

2）占位航路安全距離，即由潛射魚雷極限射距DQTmax、潛艇綜合聲納發(fā)現(xiàn)距離DF中的最小值確定。為確保自身安全，水面艦艇應(yīng)避免進入敵潛射魚雷的有效攻擊范圍內(nèi)占位，并立足發(fā)揮多層攻潛配系的優(yōu)勢對潛實施快速打擊。

5 結(jié)語

以上比較了潛艇反艦攻擊占位與單艦反潛攻擊占位的基本原理，并重點分析了單艦反潛攻擊占位的一般規(guī)律，可以看出兩種平臺攻擊占位的根本區(qū)別在于能否確保占位機動的隱蔽性。潛艇反艦具備隱蔽占位的優(yōu)勢，因此始終以占領(lǐng)有利射擊陣位為主要目的；單艦反潛不具備先敵發(fā)現(xiàn)、先敵攻擊的優(yōu)勢，必須圍繞目標機動問題以及自身安全問題來規(guī)劃占位航路和攻擊方式。