臺灣佳山空軍基地飛機起降功能毀傷分析

李美丹

【摘?要】成功奪取制空權(quán)就成功取得了戰(zhàn)爭的主動權(quán)，有效封鎖敵方機場削弱敵方戰(zhàn)機的作戰(zhàn)能力成為了雙方作戰(zhàn)的首要打擊目標。相比于機場其他目標，機場跑道具有面積大、裸露在地面等易定位、易擊毀等特點，故對機場跑道的封鎖也是近年來最常見最有效的打擊方式之一。目前對機場跑道的毀傷評估工作也是研究的重點。

本文主要以臺灣“佳山空軍基地”為研究目標，對其機場跑道進行毀傷效果評估。通過對其結(jié)構(gòu)材質(zhì)、要害部位和抗毀能力進行分析判斷，并基于計算機仿真模擬技術(shù)，設計出針對其現(xiàn)有機型的最小起降窗口進行有效封鎖方案，使機場在一定時間內(nèi)喪失飛機起降功能。

【關(guān)鍵詞】佳山空軍基地;洞窟機場;起降能力;飛機跑道

一、佳山機場簡介

（一）地位及作用

佳山空軍基地屬于花蓮空軍基地組成部分，位于中央山脈東北部，是全臺唯一專職山體洞庫機庫空軍機場、全臺第二大山體洞庫機庫群、臺北地區(qū)戰(zhàn)時最大戰(zhàn)機避難中心、臺東作戰(zhàn)管制中心。與花蓮機場由一條2500m的跑道相連，據(jù)猜測，在戰(zhàn)時可為其提供臨時起飛以及飛機掩蔽庫等職能。并且臺軍計劃將原有的蘇花高速的其中一段新建成為佳山基地戰(zhàn)機起降的備用跑道。

（二）佳山機場起降能力分析

1、影響臺灣佳山空軍基地飛機起降功能的因素

起降窗口、維修時間、飛機起降容量喪失

2、影響飛機起降功能的主要設施

跑道、滑行道、警戒停機坪、洞庫、飛行管制室、油庫。

二、目標特性

佳山空軍基地的目標特性主要體現(xiàn)在組成分布、結(jié)構(gòu)材質(zhì)、要害部位和抗毀能力四個方面。

（一）組成分布

佳山空軍基地飛機起降功能主要由跑道、滑行道、洞庫、警戒停機坪和指揮通訊等設施實現(xiàn)。

（二）結(jié)構(gòu)材質(zhì)

跑道：是供飛機起飛、著陸滑跑，具有一定長度和寬度的鋪筑地段。該基地跑道為鋼筋混凝土材質(zhì)，屬于剛性跑道，能把飛機的載荷承擔在較大面積上，承載能力強，剛性道面上加蓋高性能多孔摩擦系數(shù)高的瀝青，減少飛機落地時的震動，增加摩擦力。

滑行道：是連接跑道和停機坪、供飛機滑行或牽引的鋪筑地段。

警戒掩蔽庫：2處，為4聯(lián)裝，為鋼筋混凝土拱形落地結(jié)構(gòu)。用以停放緊急出動的飛機。

洞庫：2處，位于滑行道南、北段外側(cè)加禮宛山內(nèi)，飛機洞庫口6個，南、北庫區(qū)各3個，每個洞口有2個出入口。最大容機量250架，最佳容機量64架。當執(zhí)行任務的戰(zhàn)斗機一接到出擊命令，重達8噸重的鐵門便會在60秒迅速打開，讓戰(zhàn)斗機快速進入跑道升空作戰(zhàn)。

指揮通訊設施：主要包括飛管大樓、機場雷達站。

（三）要害部位

機場的主要作用是提供飛機執(zhí)行任務、運輸、保障等任務，從飛機使用機場內(nèi)各種設施的角度考慮，機場的主要功能有四：飛機停駐、飛機維修、彈藥（油料）補給、飛機起降功能。通過前面對機場各子目標主要構(gòu)成的介紹，可以確定飛機停駐功能主要有停機坪、飛機掩體、飛機掩蔽庫等設施實現(xiàn)，而飛機起降功能主要由跑道、滑行道、指揮通訊設施，以及發(fā)行管制室等設施實現(xiàn)。

三、飛機起降窗口

（一）飛機對跑道長度的要求。

飛機對跑道的要求，除了機身荷載對跑道強度和厚度等參數(shù)的影響外，另外一個值得關(guān)注的是飛機的本身性能對跑道長度的影響，該影響直接決定于飛機起飛和降落，其中飛機起飛時在跑道上滑跑所經(jīng)過的水平距離稱為起飛滑跑距離，飛機著陸時在跑道上滑跑所經(jīng)過的水平距離稱為著陸滑跑距離。

（二）飛機對跑道寬度的要求。

決定跑道最小寬度的因素主要包括機場的能見度、飛機起降時的橫向穩(wěn)定性及操控性。飛機的可操控性受飛機尺寸、重量的影響，隨著飛機尺寸和重量的增加，可操控性降低。由于各型戰(zhàn)斗機起降時的橫向穩(wěn)定性及可操控性差異不大，因此，在機場能見度良好的條件下，對跑道的最低寬度要求基本相同。根據(jù)美國機場毀傷修復的相關(guān)標準，戰(zhàn)斗機寬度最低為15米。

（三）飛機最小起降窗口的確立

采用最小起降窗口標準作為機場跑道的毀傷判據(jù)。所謂最小起降窗口，是指對于某個特定的機場，跑道上必須存在一個最小的未被破壞的矩形區(qū)域，使得該機場的飛機能夠從該矩形區(qū)域起降，這個矩形就稱為最小起降窗口。一般用起降窗口的長度Wx和寬度Wy來刻畫其幾何特征。不同機場容納的飛機類型不同，而不同飛機的起降距離也不盡相同。

（四）最少彈坑數(shù)計算

通過攻擊機場跑道，在道面上造成一定數(shù)量的有效彈坑來實現(xiàn)對機場的封鎖，所謂有效彈坑，是指其破壞面積和侵徹深度足以滿足阻止飛機滑行的要求，這樣的彈坑可看做有效彈坑。一般情況下，對于坑深150mm，坑徑300mm以上的彈坑，如果未經(jīng)修復，飛機絕對不能起飛，目前，任何攻擊機場跑道的炸彈，如果命中跑道，都可以達到這個要求。因此，我們研究機場跑道的毀傷情況，假定彈坑均為有效彈坑。

通常需要預先計算落在跑道上的最少炸彈數(shù)量（造成的最少彈坑數(shù)）。所謂的最少彈坑數(shù)量是指彈坑按照最佳分布時，封鎖跑道所需的彈坑數(shù)量。

（五）飛機對跑道的最低要求

根據(jù)飛機正常起飛作戰(zhàn)的需求，取各機型基本戰(zhàn)術(shù)性能中戰(zhàn)時在最大起飛重量情況下的最短起飛距離和最小著陸重量時的最短著陸距離，并乘以相對應的安全系數(shù)，作為臺軍飛機對跑道的最低要求。

（六）跑道毀傷效果分析：

根據(jù)該基地內(nèi)所駐扎飛機的類型，可以確定該基地跑道的最小起降窗口（取最小值），通過計算，可得封鎖該跑道所需要的最小彈坑數(shù)。

四、跑道維修時間

目前，臺空軍共編有約60個機場搶修隊，裝備有美制M8-A1和AM-2快速機場搶修包51套，F(xiàn)FM（玻璃纖維）搶修包40多套。FFM搶修包是美軍現(xiàn)役最新新型裝備，由7組18.3×16.5米玻璃纖維板和工具箱、簡易跑道標記系統(tǒng)，機場緊急照明系統(tǒng)等設備組成。每套搶修包可搶修2000磅炸彈形成的大型彈坑7個。每套搶修包還配備一輛裝有特殊推土鏟的M113裝甲工程車，用于把未爆彈從跑道上推到安全地帶。據(jù)臺軍評估，搶修1個2000磅炸彈彈坑，約需4小時;搶修7個2000磅炸彈彈坑，若出動3個搶修隊同時作業(yè)，約需6小時。為預防子母彈和集束炸彈攻擊，臺軍還從美購進“快干水泥鋪塑劑”，以用于跑道遭輕度破壞時快速修復。這種材料具有超強粘性、高彈性，抗壓強度高等特點，據(jù)稱，跑道修復后1小時即可恢復使用。

五、機場容機量的計算

機場的容機量是描述機場保障能力的一個重要參數(shù)，通常指的是該機場最大可以容納的飛機數(shù)量。容機量主要由停機坪、飛機掩蔽庫和洞庫決定。一般情況下，個體停機坪、飛機掩體可以容納1架大中型飛機或2-3架戰(zhàn)斗機，飛機掩蔽庫設計只能容納1架飛機，集體停機坪可以容納多架飛機。據(jù)開源情報可知，佳山機場最大容機量在250架左右，最佳容機量為60架。

假設集體停機坪的長度為L、寬度為W、容機量為n，飛機的機身長度為l，飛機的翼展為w，機翼尖安全間距為dw，機頭（機尾）和滑行的飛機翼尖之間的安全間距為ds，飛機外輪緣與停機坪邊緣之間相對停機坪而言可以忽略，可以得到容機量的概略計算公式：

六、結(jié)束語

目前，臺軍為了保證佳山機場的作戰(zhàn)能力，避免戰(zhàn)時佳山唯一跑道被摧毀，導致延誤戰(zhàn)機，將斥資926億打穿中央山脈東段，連接“蘇花高速”讓戰(zhàn)機多一條跑道。本文通過對臺灣佳山機場現(xiàn)有目標的起降窗口、維修時間、飛機起降容量的分析計算得知佳山機場的起降能力，在戰(zhàn)時可以作為強有力依據(jù)，通過此方法可對臺其他機場飛機起降能力進行分析判斷，為戰(zhàn)時提供及時有效情報。

參考文獻：

[1]孫向東.衛(wèi)星遙感毀傷效果評估[M].國防工業(yè)出版社，2012。

[2]孫?正.數(shù)字圖像處理與識別[M].機械工業(yè)出版社，2014。

[3]曹曉光.曹曉光外軍研究。

（作者單位：空軍航空大學）