張永生 于 彬

(海軍兵種指揮學(xué)院 廣州 510430)

1 引言

當(dāng)反水雷艦艇使用接觸掃雷具對(duì)錨雷進(jìn)行清掃的時(shí)候,無論作戰(zhàn)任務(wù)是否緊急,都期望有較高的清掃效率,即較短的時(shí)間內(nèi)清掃較大的面積。通過對(duì)現(xiàn)有獵掃雷艦艇研究后可知,目前某型掃雷艇數(shù)量多,分布廣,在進(jìn)行偵察水雷時(shí)可由其對(duì)錨雷進(jìn)行偵察;在進(jìn)行導(dǎo)航掃雷時(shí),該型掃雷艇可在此之前擔(dān)負(fù)預(yù)先掃雷的任務(wù),負(fù)責(zé)清除錨雷,保證后續(xù)艦船安全及聲納的有效使用,并且在使用非接觸掃雷具保障自身安全時(shí)或可掃除部分沉底雷;在進(jìn)行清除水雷障礙時(shí),可根據(jù)自身能力進(jìn)行協(xié)同,清除錨雷、沉底雷。在以上各種作戰(zhàn)任務(wù)中,該型掃雷艇將承擔(dān)大部分的錨雷清掃工作,所以本文以該型掃雷艇為例。某些情況下,為提高清掃效率將進(jìn)行編隊(duì)掃雷,這時(shí)其掃雷具會(huì)對(duì)編隊(duì)的機(jī)動(dòng)產(chǎn)生干擾,使編隊(duì)轉(zhuǎn)向時(shí)間增加,2艘掃雷艇轉(zhuǎn)向時(shí),無效時(shí)間為直接掃雷時(shí)間的 42%,而7艘以上時(shí),為88%,也會(huì)使編隊(duì)直航時(shí)的航速降低,增加直航掃雷時(shí)的時(shí)間,這將在一定程度上抵消編隊(duì)掃雷所帶來的優(yōu)勢(shì),降低編隊(duì)掃雷的效率,因此我們需要對(duì)接觸掃雷具對(duì)編隊(duì)掃雷效率的影響問題進(jìn)行研究。

2 接觸掃雷具對(duì)編隊(duì)掃雷效率產(chǎn)生影響的條件

假設(shè)某矩形海域面積為M(長(zhǎng)邊為L(zhǎng),短邊為H),有N艘某型掃雷艇在該海域進(jìn)行錨雷的清掃,掃雷次數(shù)為Q。當(dāng)進(jìn)行編隊(duì)掃雷時(shí)其主要的隊(duì)形有梯隊(duì)(密集梯隊(duì)和展開梯隊(duì))、單縱隊(duì)和多列梯隊(duì)。梯隊(duì)是編隊(duì)使用接觸掃雷具的基本隊(duì)形,其中密集梯隊(duì)的掃雷可靠性好,但掃雷具重疊過多使編隊(duì)掃雷寬度小,隊(duì)形縱深長(zhǎng);展開梯隊(duì)的清掃寬度大,重疊寬度小,易漏掃,隊(duì)形縱深短,便于指揮和保持隊(duì)形;單縱隊(duì)掃雷寬度小,隊(duì)形縱深長(zhǎng),不易保持隊(duì)形,可進(jìn)行多重掃雷;多列梯隊(duì)掃雷可靠性好,可進(jìn)行多重掃雷,加快掃雷進(jìn)程,隊(duì)形縱深較長(zhǎng),編隊(duì)指揮較為困難,所需掃雷兵力多。

在此選擇單縱隊(duì)進(jìn)行研究,當(dāng)該型掃雷艇編隊(duì)以單縱隊(duì)進(jìn)行掃雷時(shí),我們可以將整個(gè)掃雷過程分為在作業(yè)區(qū)中直航掃雷的過程和出作業(yè)區(qū)后的轉(zhuǎn)向過程。假設(shè)該型掃雷艇編隊(duì)每次在作業(yè)區(qū)直航掃雷過程的時(shí)間為 T1,出作業(yè)區(qū)后轉(zhuǎn)向過程的時(shí)間為T2,總作業(yè)時(shí)間為T(T=T1+T2),當(dāng)該海域面積 M足夠大的時(shí)候,使得 T1≥10T2,即 T1?T2時(shí),T2對(duì)于T的影響較小可以忽略,這時(shí),接觸掃雷具對(duì)編隊(duì)掃雷效率的影響也可以忽略不計(jì)。

即當(dāng)M≥10V1?H?t2時(shí),T2對(duì)于T的影響較小,接觸掃雷具對(duì)編隊(duì)掃雷效率的影響可以忽略不計(jì)。

當(dāng)M＜10V1?H?t2時(shí),由于 T2對(duì)于 T的影響相對(duì)較大,接觸掃雷具對(duì)編隊(duì)掃雷效率的影響不可忽略,其掃雷的效率可能會(huì)因?yàn)榻佑|掃雷具對(duì)編隊(duì)機(jī)動(dòng)的干擾而低于其他協(xié)同方式,所以當(dāng)該型掃雷艇對(duì)錨雷進(jìn)行協(xié)同清掃的時(shí)候,會(huì)根據(jù)不同的條件采取不一樣的協(xié)同方式。

3 編隊(duì)使用接觸掃雷具掃雷時(shí)協(xié)同方式的選擇

協(xié)同方式主要分三種:分區(qū)協(xié)同掃雷、按次序(時(shí)間)協(xié)同掃雷、混合編隊(duì)協(xié)同掃雷(本文為某型掃雷艇的單型艇編隊(duì))。某型掃雷艇在執(zhí)行此類任務(wù)時(shí),如果采用按次序(時(shí)間)協(xié)同掃雷,先由一部分掃雷艇對(duì)整個(gè)掃雷區(qū)域進(jìn)行清掃后,再由剩余掃雷艇進(jìn)行后續(xù)清掃,或者由先導(dǎo)掃雷艇先清掃某一子區(qū)域,在先導(dǎo)掃雷艇按規(guī)定掃雷次數(shù)清掃完該區(qū)域后,后續(xù)掃雷艇對(duì)該區(qū)域進(jìn)行清掃,而先導(dǎo)掃雷艇進(jìn)入下一個(gè)掃雷子區(qū)域進(jìn)行清掃,后續(xù)掃雷艇再進(jìn)入清掃,直至清掃完整個(gè)水雷障礙區(qū)。這樣的話后續(xù)掃雷艇會(huì)因?yàn)樾枰却葘?dǎo)掃雷艇先作業(yè)而影響整體的作戰(zhàn)效率,故這里將不考慮這種協(xié)同方式。如圖1、圖2所示,其為兩種協(xié)同方式掃雷時(shí)的示意圖,假設(shè)掃雷帶之間或劃分海區(qū)時(shí)相鄰兩塊海區(qū)之間的重疊部分極小可以忽略,但是不會(huì)產(chǎn)生漏掃現(xiàn)象。

當(dāng)N艘某型掃雷艇采用編隊(duì)協(xié)同掃雷的方式對(duì)矩形海域的錨雷進(jìn)行清掃時(shí)

當(dāng)采用分區(qū)協(xié)同掃雷的方式對(duì)矩形海域的錨雷進(jìn)行清掃時(shí),因?yàn)槭峭粔K海域,面積相等,所以

上式中V2是某型掃雷艇在分區(qū)協(xié)同掃雷時(shí)單艇的作業(yè)航速,一般單艘艦艇掃雷時(shí)掃雷航速通常采取拖帶掃雷具時(shí)所允許的最大航速,編隊(duì)掃雷時(shí)應(yīng)比單艘艦艇掃雷最大航速低1～2節(jié),以便編隊(duì)機(jī)動(dòng),所以V1≠V2,t1是單艇在所劃區(qū)域直航掃雷過程的時(shí)間。

當(dāng)T＞T′時(shí),說明某型掃雷艇采用單縱隊(duì)掃雷時(shí),編隊(duì)一次可完成多次掃雷的優(yōu)點(diǎn)無法彌補(bǔ)接觸掃雷具對(duì)編隊(duì)機(jī)動(dòng)的干擾所帶來的影響,從而使作業(yè)的總時(shí)間大于分區(qū)協(xié)同掃雷所用的時(shí)間,這時(shí)應(yīng)該采用分區(qū)協(xié)同掃雷的方式。

當(dāng)T＜T′時(shí),說明某型掃雷艇采用單縱隊(duì)掃雷時(shí),編隊(duì)一次可完成多次掃雷的優(yōu)點(diǎn)可以彌補(bǔ)接觸掃雷具對(duì)編隊(duì)機(jī)動(dòng)的干擾所帶來的影響,從而使作業(yè)的總時(shí)間小于分區(qū)協(xié)同掃雷所用的時(shí)間,這時(shí)應(yīng)該采用編隊(duì)協(xié)同掃雷的方式。

由式(2)、(3)可知,對(duì)于協(xié)同掃雷方式的選擇主要取決于作業(yè)海域的長(zhǎng)度與寬度、兩種協(xié)同掃雷方式下掃雷艇及編隊(duì)的航速、相應(yīng)航速下單艇或編隊(duì)每一次轉(zhuǎn)向的時(shí)間。因?yàn)橄鄳?yīng)航速下單艇或編隊(duì)每一次轉(zhuǎn)向的時(shí)間的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可在平時(shí)的訓(xùn)練中獲取積累,所以當(dāng)接觸掃雷具對(duì)艦艇編隊(duì)機(jī)動(dòng)的影響較大時(shí),可以根據(jù)式(2)、(3)對(duì)協(xié)同掃雷的方式進(jìn)行選擇。

4 結(jié)語

本文分析了接觸掃雷具對(duì)編隊(duì)掃雷效率產(chǎn)生影響的條件,并建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型;為了提高掃雷效率,給出了編隊(duì)使用接觸掃雷具時(shí)協(xié)同方式的選擇方法,并建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。但本文研究的僅為編隊(duì)單縱隊(duì)時(shí)的情況,其它隊(duì)形還有待進(jìn)一步深入地研究。

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