劉 鑫 姜凱峰 周 明

(海軍大連艦艇學院水下戰(zhàn)研究所 大連 116018)

1 引言

艦載直升機反潛是目前水面艦艇對抗?jié)撏У淖顬樾兄行У姆椒ㄖ?但由于水文氣象等客觀因素對艦載機搜攻潛有較大影響,在水面艦艇受到較大威脅時,艦載機就不可能按部就班的完成搜攻潛的全過程[1]。這就需要艦載機在敵潛艇信息不完整的情況下,選擇合理的陣位快速攻擊。本文對艦載機快速投雷時的敵舷角和魚雷射距進行了仿真研究,并分析了相同概率下兩者間的關系。

2 快速攻擊的實用性

快速攻擊相對正常攻擊而言的,它是指在只知道目標位置信息或概略位置信息而不知道目標運動要素的情況下對目標發(fā)起的攻擊?？焖俟魪娬{(diào)攻擊的快速性。當所處戰(zhàn)術態(tài)勢不允許獲得計算的各種數(shù)據(jù),或目標離編隊(母艦)很近,已對母艦構成較大威脅,沒有條件按正常狀態(tài)攻擊時一般采用快速攻擊。

由于潛艇對吊放聲納主動信號的探測距離大于吊放聲納對潛艇的探測距離,當?shù)醴怕暭{發(fā)現(xiàn)潛艇時,潛艇很可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)吊放聲納并進行規(guī)避機動[2]。此時,吊放聲納難以穩(wěn)定測得目標位置,或是測得的目標位置誤差較大,由此解算得的目標運動要素誤差很大,不能用于射擊諸元的解算,因而無法進行正常攻擊?？焖俟魧δ繕诵畔⒁蟮?只要知道目標位置即可發(fā)起攻擊。因此,研究快速攻擊對于直升機把握攻擊時機具有重要意義。

3 攻擊過程[3]

快速攻擊一般采用懸停投雷,在懸停狀態(tài)下進行攻擊時,飛機航向是固定的,必須迎風懸停,速度為零,由于只知道目標現(xiàn)在位置,一般采用對目標現(xiàn)在點射擊。魚雷經(jīng)空中彈道入水后,根據(jù)預定的參數(shù),按固定程序進行轉彎,直航接近目標,之后開啟聲自導系統(tǒng)搜索目標。懸停攻擊投雷幾何位置關系如圖1所示。

圖1 直升機懸停攻擊陣位圖(當前位置)

圖中:T0為飛機懸停點(魚雷落水點);M為目標初始位置;H為懸停航向角(°);B0為目標初始點方位角(°);α為目標航向(°);Vm為目標航速(m/s);T1為魚雷開始ITA動作點(根據(jù)意大利某型魚雷入水彈道分析|T0T1|≈25m);Ds為目標初始距離(m);T2為魚雷經(jīng)過ITA開始直航搜索點;M′為魚雷在T2點時目標所在位置;I為魚雷自導扇面遮蓋中心B與目標相遇點;O為魚雷ITA旋回中心;Qm為初始敵舷角(°);Q′m為魚雷到達 T2點時敵舷角(°)。

4 投放參數(shù)解算模型

已知:H(直升機懸停航向),B0(目標初始方位),Ds(目標初始距離),α(目標航向),Vm(目標航速),Vt(魚雷航速),設發(fā)射延遲時間t01,魚雷空中下落時間t02,水下無動力段時間t03,初始回轉時間

t04=tita,則 t1=t01+t02+t03+t04為魚雷航行到T2點時目標運動時間(見圖1)。以飛機懸停點(即投雷點)T0為坐標原點,以正東方向為X軸建立直角坐標系,則目標初始位置(Xm,Ym)為:

當魚雷經(jīng)空中降落段t02,水下無動力段t03及ITA回轉到達T2點時,目標已經(jīng)過t01+t02+t03+t04時間到達M′點,則有:

此時魚雷到目標的距離:

目標相對魚雷的方位角:

此時敵舷角Qm′為:

由于是現(xiàn)在點射擊,可知魚雷的初始搜索航向ISC為:

魚雷的初始旋回角度ITA為:

魚雷初始直航距離ISR為:

魚雷從T2到達發(fā)現(xiàn)敵潛艇位置M′點的時間t05為:

魚雷從發(fā)射到開始轉入圖形搜索的時間:

5 仿真結果分析

以MK-46-5型魚雷為例,取自導作用距離R=1500m,射程 D=12km,航速 Vt=45kn,自導搜索扇面半角λ=20°;潛艇的初始航速為8kn(核潛艇16kn)、最高航速20kn(核潛艇30kn)。

直升機快速攻擊中,魚雷命中概率一定時,在魚雷入水后的初始旋回方向不同的情況下,敵舷角對空投魚雷的最遠射距有一定的影響[4]。這就需要在作戰(zhàn)使用時,根據(jù)實時裝定的魚雷初始旋回方向,及當時的陣位態(tài)勢,確定空投魚雷的射距,以達到最好的攻擊效果。

表1 魚雷初始右舷射距隨敵舷角變化表

續(xù)表1

表2 魚雷初始左舷射距隨敵舷角變化表

以魚雷命中0.8為例,由表格可得到其概率圓(如圖2～3所示)[5]。

由圖表分析可得快速攻擊空投魚雷的使用方式:

1)若直升機吊聲探測到目標距離小于3500m時(圖3中),應采用快速投雷攻擊。此時,直升機對目標現(xiàn)在點射擊,魚雷初始旋回方向為右旋,魚雷命中概率最小可達0.8。

2)目標距離大于3500m且小于直升機懸停投雷0.8等概率曲線所對應的射距時(圖2中),采用懸停投雷。此時,直升機必須獲得目標運動要素。若敵舷角小于70°,應對目標提前點射擊;若敵舷角大于70°,則應對目標現(xiàn)在點射擊。對目標提前點射擊時,魚雷初始旋回方向右旋。對目標現(xiàn)在點射擊時,若敵舷角在70°～100°之間時,魚雷初始旋回方向右旋;敵舷角大于100°時,魚雷初始旋回方向左旋。

3)目標距離大于懸停投雷命中概率0.8等概率曲線所對應的射距且小于前飛投雷命中概率0.5等概率曲線所對應的射距時,采用前飛投雷。若敵舷角小于60°,應對目標提前點射擊;若敵舷角大于60°,則應對目標現(xiàn)在點射擊。對目標提前點射擊時,魚雷初始旋回方向右旋。對目標現(xiàn)在點射擊時,若敵舷角在60°～105°之間時,魚雷初始旋回方向為右旋,若敵舷角大于105°,魚雷初始旋回方向為左旋。

另外,圖2、圖3完整顯示了懸停投雷時直升機的相對于敵潛艇的陣位信息。在實際的操作中可以根據(jù)不同態(tài)勢下對命中概率的要求,選擇相應的概率圓。在概率圓上提供了射距和敵舷角的信息,操作員可依據(jù)此信息,確定直升機是否在射擊概率圓內(nèi),若在圓內(nèi),則可直接射擊;若在圓外,則可根據(jù)概率圓上的陣位信息更快的占領懸停投雷陣位。因而,可以體現(xiàn)直升機快速投雷的快速性,也保證了魚雷的命中概率。

6 結語

本文論述艦載機快速攻擊在反潛作戰(zhàn)中的重要性和必要性,依據(jù)本文的研究結果,艦載機可根據(jù)不同的戰(zhàn)場態(tài)勢及要求的魚雷命中概率,迅速的占領投雷陣位,對敵潛艇實施快速攻擊。對艦載機的反潛作戰(zhàn)有一定的指導作用。但本文未涉及水聲對抗的情況,這將是今后研究工作的重點方面。

[1]梁志誠.國外反潛戰(zhàn)[M].北京:海軍出版社,1987

[2]孫明太.航空反潛論[M].北京:國防工業(yè)出版社,1998

[3]孟慶玉,張靜遠,宋保維.魚雷作戰(zhàn)效能分析[M].北京:國防工業(yè)出版社,2003

[4]孫明太.航空反潛戰(zhàn)術[M].北京:軍事科學出版社,2003

[5]孫祥,徐流美,吳清.MATLAB[M].北京:清華大學出版社,2005