地面防空武器系統(tǒng)組合部署模型研究*

唐子奇 宋貴寶 強裕功 劉鎮(zhèn)毓

（1.海裝上海局駐福州地區(qū)軍事代表室 福州 350007）（2.海軍航空大學岸防兵學院 煙臺 264001）

1 引言

隨著各種高技術空襲兵器的發(fā)展，空襲作戰(zhàn)朝著高精度、全方位、飽和式的方向發(fā)展，為了能夠?qū)ΡＰl(wèi)目標或區(qū)域起到良好的保衛(wèi)效果，地面防空武器系統(tǒng)在未來的防空體系對抗中面臨著越來越嚴峻的挑戰(zhàn)。只有將各種不同性能的防空武器系統(tǒng)相結合，形成全方位、立體化、無防御盲區(qū)的防空作戰(zhàn)布局，對空中目標的抗擊能力才能顯著提高。本文立足于地面防空武器系統(tǒng)組合部署的基本原則，考慮在典型部署形式下如何對地面防空武器系統(tǒng)進行組合部署，使得在要地防空或區(qū)域防空時各武器系統(tǒng)的殺傷區(qū)能夠?qū)崿F(xiàn)水平銜接，可為地面防空作戰(zhàn)指揮員合理確定火力單元的部署提供支持。

2 地面防空武器系統(tǒng)組合部署的基本原則及典型布局

2.1 防空武器系統(tǒng)組合部署的基本原則

防空作戰(zhàn)應當遵循“統(tǒng)一部署、重點防御、環(huán)形大縱深、混合配置、彈性部署”的原則[2]。相比單一防空武器系統(tǒng)的部署，防空武器系統(tǒng)的組合部署更加復雜，考慮的因素更多。地面防空武器系統(tǒng)組合部署的基本原則如下。

1）前沿部署、盡遠攔截

充分發(fā)揮地面防空武器系統(tǒng)的性能，滿足防御要求的條件下將武器系統(tǒng)前沿部署，在戰(zhàn)場上越遠、越早發(fā)現(xiàn)和攔截目標，保衛(wèi)目標越安全。前沿部署還能增加攔截縱深，可以進行多次攔截以提高攔截效果。

2）靈活部署、適應敵情

敵空襲企圖、空襲兵器種類、空襲規(guī)模等敵方態(tài)勢通常都是未知的，防御方地面防空武器系統(tǒng)的部署要能夠適應多變的敵情，具有針對性和靈活性，能夠根據(jù)空中態(tài)勢及時地進行部署調(diào)整，在保證攔截效果的前提下，盡可能提高地面防空武器系統(tǒng)的生存概率。

3）遠近搭配、高低集合

單一防空武器系統(tǒng)的防御范圍是有界的，而且在不同防御空間的防御效果相差較大。組合部署就是要充分發(fā)揮各武器系統(tǒng)的性能優(yōu)勢，在高度和射程上進行優(yōu)勢互補。

4）新舊結合、優(yōu)勢互補

新型地面防空武器系統(tǒng)有很好的防空性能，但由于費用、裝備部隊時間等因素新裝備的數(shù)量通常較少。新舊結合就是要將新型防空武器系統(tǒng)的良好性能與老裝備的數(shù)量優(yōu)勢相結合，從而形成嚴密的防空火力配系。

5）系統(tǒng)集成、體系對抗

不同型號地面防空武器系統(tǒng)的性能優(yōu)勢不同，系統(tǒng)集成、體系對抗就是將各型武器系統(tǒng)科學有機組合，形成完善的防空作戰(zhàn)體系，取長補短、相互掩護、相互支援。這一原則能夠極大地彌補單一型號武器系統(tǒng)部署防御能力較弱、易被敵方摧毀的不足，能夠使防御效果極大增強。

2.2 防空武器系統(tǒng)組合部署的基本形式

地面防空武器系統(tǒng)的典型作戰(zhàn)布局有環(huán)形部署、扇形部署和線形部署。

環(huán)形部署就是將地面防空武器系統(tǒng)環(huán)形部署在保衛(wèi)目標周圍，根據(jù)實際情況采取單環(huán)或者多環(huán)部署。環(huán)形部署具有全方位防御能力，既能夠在主要方向取得很好的防御效果，也能兼顧次要方向的防御。但是這種部署方式所需兵力、陣地等較多。環(huán)形部署是一種典型的要地防空部署形式，通常用于保衛(wèi)要地集中的區(qū)域。扇形部署在主戰(zhàn)方向上將防空火力呈扇形部署，適用于地形條件、兵力數(shù)量等不適合環(huán)形部署的情況。這種布局可以集中有限的兵力于主要作戰(zhàn)方向上，加強主要方向的防御效果；缺點是這種布局應對多方向攻擊的能力較弱，對機動范圍較大的目標或者較大范圍內(nèi)的多個目標防御效果不理想。這種部署方式適用于能夠預先知道空襲方向的地面防御，也可以作為環(huán)形部署的補充。

線形部署就是將防空武器系統(tǒng)呈一線部署于保衛(wèi)區(qū)域，這種方式可以增大攔截正面寬度，但攔截縱深較小。適用于攔截較大寬度范圍的低速目標，保衛(wèi)可近似看作矩形的防御區(qū)域。

3 地面防空武器系統(tǒng)組合部署相關參數(shù)

地面防空武器系統(tǒng)對保衛(wèi)目標的掩護角、掩護寬度以及對攔截目標的火力密度是衡量其防御效果的重要指標，同時也是進行武器系統(tǒng)部署需要考慮的重要因素。

3.1 地面防空武器系統(tǒng)掩護角及部署距離計算

地面防空武器系統(tǒng)掩護角計算示意圖如圖1。

圖1 地面防空武器系統(tǒng)掩護角計算示意圖

圖中2φyh為防空武器系統(tǒng)的掩護角，ssy為殺傷區(qū)遠界斜距水平投影距離，qd為防空武器系統(tǒng)的最大航路角，pd為與最大航路捷徑，ΔL為殺傷區(qū)攔截縱深，rb為防空武器系統(tǒng)部署陣地距保衛(wèi)目標中心的距離。

根據(jù)幾何關系可得防空武器系統(tǒng)在不同情況下的掩護角2φyh為

由圖1得地面防空武器系統(tǒng)部署陣地距保衛(wèi)目標的距離rb為

3.2 地面防空武器系統(tǒng)正面掩護寬度計算

防空武器系統(tǒng)正面攔截目標時，其攔截正面寬度為有效航路捷徑（最小攔截縱深所對應的殺傷區(qū)航路捷徑）的2倍，即lyh，i=2*pd，i。

3.3 地面防空武器系統(tǒng)火力密度系數(shù)計算

防空武器系統(tǒng)的火力密度系數(shù)與地面防空武器系統(tǒng)的火力密度μˉhl與敵來襲密度λkx有關，計算公式為

4 地面防空武器系統(tǒng)組合部署位置

地面防空武器系統(tǒng)的組合部署位置受各類型武器的數(shù)量、相對部署位置等因素的影響，其組合部署時位置確定的流程如圖2所示。

圖2 地面防空武器系統(tǒng)位置確定流程圖

地面防空武器系統(tǒng)的組合部署位置受各類型武器的數(shù)量、相對部署位置等因素的影響，其組合部署時位置確定的流程如圖2所示。

本文只考慮各類型武器間隔部署且其比例相同的情況。設有NN型武器系統(tǒng)，各型武器系統(tǒng)的數(shù)量均為N。以保衛(wèi)目標中心點為原點，x軸正向與空襲兵器來襲方向反向，y軸方向與x軸垂直。

4.1 防空武器系統(tǒng)組合部署的基本形式

將第一個防空武器系統(tǒng)部署到x軸上，各型武器系統(tǒng)的部署位置坐標為

第i武器系統(tǒng)：

第j武器系統(tǒng)：

其中，ψyh，ij=φyh，i×khl，i+φyh，j×khl，j。

4.2 地面防空武器系統(tǒng)扇形布局的部署位置

將第一個防空武器系統(tǒng)部署于x軸上，在實際中一般有各兵器的掩護角之和不小于要求的掩護角，即有：

考慮將防空武器系統(tǒng)按照實際掩護能力范圍進行間隔部署，此時武器系統(tǒng)可能部署在扇形區(qū)域之外。

單型N套防空武器系統(tǒng)的部署位置坐標為

兩型各N套防空武器系統(tǒng)的部署位置坐標為

第i型武器系統(tǒng)的部署位置坐標為

第j型武器系統(tǒng)的部署位置坐標為

4.3 地面防空武器系統(tǒng)線型布局的部署位置

在實際情況中一般各武器的有效掩護寬度之和不小于要求的掩護寬度，即有

考慮將防空武器系統(tǒng)按照實際掩護能力范圍進行間隔部署，此時武器系統(tǒng)可能部署在攔截正面區(qū)域之外。

單型N套武器系統(tǒng)部署位置坐標為

兩型各N套地面防空武器系統(tǒng)部署位置坐標為

第i型火力單元部署位置坐標：

第j型火力單元部署位置坐標：

5 算例分析

假定需要保護一個半徑3km的圓形區(qū)域以及一個200km×20km的長方形區(qū)域，防御方現(xiàn)有兩種武器系統(tǒng)進行防御部署，采用環(huán)形和扇形（責任扇區(qū)Δθ=120°）布局保衛(wèi)圓形區(qū)域、線形布局保衛(wèi)長方形區(qū)域。防御方武器相關參數(shù)見表1。

表1 地面防空武器系統(tǒng)參數(shù)

假設敵來襲方向為東北方向，空襲兵器速度為300m/s，來襲密度為4架/分。

根據(jù)防空武器系統(tǒng)兵力計算模型[5]，可求得各種部署形式下的兵力需求如表2所示。

表2 不同部署形式下的兵力需求

根據(jù)上述部署模型可得三種典型部署形式下的兵力部署位置如圖3～5所示。位或者在主要方向上防御無漏洞，能夠?qū)ΡＰl(wèi)要地或區(qū)域起到有效的防御效果。

圖3 環(huán)形組合部署位置

圖4 扇形組合部署位置

圖5 線形組合部署位置

圖中實線為敵空襲兵器完成任務線，箭頭所示方向為敵來襲方向。根據(jù)給定的參數(shù)求解計算可知上述求得的三種典型布局下的武器系統(tǒng)部署均能夠起到很好的防御效果，存在火力重疊區(qū)，全方

6 結語

本文基于地面防空武器系統(tǒng)組合部署的基本原則，考慮了在三種典型布局下如何對武器系統(tǒng)進行組合部署以獲得較好的防御效果，可為指揮員提供可靠的決策依據(jù)。實際作戰(zhàn)中，地面防空武器系統(tǒng)的部署除了要考慮水平殺傷區(qū)的銜接外，還要考慮垂直殺傷區(qū)的銜接、裝備的電磁兼容、地形地貌、干擾環(huán)境等的影響。地面防空武器系統(tǒng)的部署需要考慮多種因素，是需要進一步研究的問題。