彭維仕

（武警工程大學裝備工程學院，西安 710086）

防暴發(fā)射武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評估

彭維仕

（武警工程大學裝備工程學院，西安 710086）

防暴發(fā)射武器作戰(zhàn)效能是反映其作戰(zhàn)性能的綜合指標之一。為科學合理地評估防暴發(fā)射武器作戰(zhàn)效能，在分析防暴發(fā)射武器的各項戰(zhàn)術技術指標的基礎上，首先建立了防暴發(fā)射武器的作戰(zhàn)效能指標體系。其次運用AHP和指數(shù)法分別確定了各指標的權重和建立了防暴發(fā)射武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能的評估模型，并進行評估。根據(jù)評估結果對防暴發(fā)射武器的優(yōu)、劣勢進行分析，最后給出了提高防暴發(fā)射器作戰(zhàn)效能的主要措施。研究工作為防暴發(fā)射武器的作戰(zhàn)運用及性能優(yōu)化提供了科學指導。

防暴發(fā)射器，指數(shù)法，作戰(zhàn)效能評估，AHP

0 引言

防暴發(fā)射武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能是反映作戰(zhàn)性能的綜合指標之一，其數(shù)值的大小反映了防暴發(fā)射武器作戰(zhàn)時的優(yōu)劣程度［1-2］。它是防暴發(fā)射武器研制、設計、采購及作戰(zhàn)運用的依據(jù)［3-4］。近年來為了提高防暴發(fā)射武器的作戰(zhàn)效能，文獻［5］中提出改進防暴發(fā)射武器的彈藥裝填方式；文獻［6］研究了催淚子母彈的合理開倉時間；文獻［7-9］給出了從兩方面增加防暴發(fā)射武器射程的方式。文獻［10-11］對防暴彈的作戰(zhàn)效能進行了評估。目前，從防暴彈藥和發(fā)射器兩方面綜合評估防暴發(fā)射武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能的研究還比較少。因此，定量地對防暴發(fā)射武器作戰(zhàn)效能進行評估具有十分重要的意義。本文首先根據(jù)該防暴發(fā)射武器的結構和功能特點，分別從防暴彈性能、系統(tǒng)可靠性能和防暴發(fā)射器性能進行分析，擬構建防暴發(fā)射武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能指標體系，然后采用AHP和指數(shù)法分別確定各指標的權重和建立防暴發(fā)射武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能的評估模型，并進行評估，最后根據(jù)評估結果擬分析防暴發(fā)射武器的優(yōu)、劣勢，為其作戰(zhàn)使用及優(yōu)化設計提供科學指導。

1 作戰(zhàn)效能評估指標體系構建

評估武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能的方法很多，按照評估所采用的數(shù)學方法不同，可將武器作戰(zhàn)效能評估方法分為：指數(shù)法、解析法、作戰(zhàn)模擬法、統(tǒng)計法。本文以防暴發(fā)射武器的戰(zhàn)術技術性能指標為依據(jù)，采用指數(shù)法的評判方法進行評估。為此，首先建立防暴發(fā)射武器作戰(zhàn)效能指標的體系結構。從防暴發(fā)射武器的作戰(zhàn)目標與作戰(zhàn)任務方面分析其作戰(zhàn)效能，主要包括：防暴彈性能、系統(tǒng)可靠性能和防暴發(fā)射器性能。防暴彈性能主要包括單發(fā)、多發(fā)（齊射）驅散面積、戰(zhàn)斗部當量、有效射程和圓概率誤差。系統(tǒng)可靠性主要包括環(huán)境適應能力、工作可靠性和經(jīng)濟性。防暴發(fā)射器發(fā)射能力主要包括射速、垂直、水平發(fā)射能力、總質量和外形尺寸，如圖1所示。

圖1 防暴發(fā)射器發(fā)射能力

2 防暴發(fā)射武器效能評估模型建立

指數(shù)法［12-15］是評價武器作戰(zhàn)效能的一種有效方法，指數(shù)法結構簡單，使用方便，理論和邏輯性強，適合進行約束條件較少的作戰(zhàn)效能研究，故采用指數(shù)法建立防暴發(fā)射武器作戰(zhàn)效能評估模型。根據(jù)上述防暴發(fā)射武器作戰(zhàn)效能評估指標體系，得到防暴發(fā)射武器的作戰(zhàn)效能和其各項技術性能指標評估模型。

式中：ωi為冪指數(shù)，i=1，2，…N，一般要求ωi可用權重表示；i為該武器裝備性能指標；K為一致性調整系數(shù)。ε是對武器系統(tǒng)固有作戰(zhàn)能力進行修正的影響因子。

令 As、Am、T、R、CEP、vs、θc、θs、M、C、e、k、Cb 分別表示單發(fā)驅散面積、齊射驅散面積、戰(zhàn)斗部當量、有效射程、圓概率偏差、射速、垂直發(fā)射角、水平發(fā)射角、總質量、外形尺寸、環(huán)境適應能力、工作可靠性和經(jīng)濟性。在該防暴發(fā)射武器的性能指標中，效益型指標有：單發(fā)驅散面積As、齊射驅散面積Am、有效射程R、戰(zhàn)斗部當量 T、射角 θc、θs射速 vs、環(huán)境適應能力e、工作可靠性k和經(jīng)濟性Cb。成本型指標：CEP和總重量M。另外，將模型變?yōu)椋?/p>

其中外形尺寸參數(shù)C、經(jīng)濟性cb、環(huán)境適應能力e和工作可靠性k量化到［0，1］區(qū)間。

3 仿真評估實證分析

文中分別選取3種常用的防暴發(fā)射武器：防暴發(fā)射器A、防暴發(fā)射器B和防暴發(fā)射器C。分別對其進行作戰(zhàn)效能的綜合仿真評估，各型防暴發(fā)射器的戰(zhàn)術技術指標見表1。為了計算簡便，假設K=1，ε=1。

指標 防暴發(fā)射器A防暴發(fā)射器B防暴發(fā)射器C As 60 500 60 Am 1 000 1 200 110 T 120 160 105 R 100 300 300 CEP 10 8 6 vs 1 1 20 θc 45 60 60 θs 180 360 180 M 3.4 25 39 L×M×H 0.6×0.4×0.3 1.2×0.6×0.5 1.5×0.8×0.8 e 0.95 0.95 0.98 k 0.9 0.9 0.9 Cb 0.8 0.85 0.9

3.1 AHP法確定權重

層次分析法（Analytical Hierarchy Process,簡稱AHP）由美國匹茲堡大學教授A LSaaty于20世紀70年代提出的。對表1中的防暴發(fā)射武器的13個戰(zhàn)術技術指標，通過專家咨詢，將各指標兩兩比較，得到如下判斷矩陣。

查表得［15］，因此，該矩陣符合相容性指標。

3.2 仿真結果

將3.1中的權重代入防暴發(fā)射武器作戰(zhàn)效能模型得到：

3.3 結果分析

由上可知，防暴發(fā)射器的單發(fā)驅散面積、齊射驅散面積、CEP、射程和射速是影響其作戰(zhàn)效能的主要因素。因此，提高防暴發(fā)射武器的作戰(zhàn)效能需要從以下3方面入手：①提高單、齊射驅散面積需要研制大口徑，或者探究驅散能力更強的試劑；②提高發(fā)射器的CEP，需要將現(xiàn)有的防暴發(fā)射武器身管改成帶膛線的發(fā)射身管；③提高射速，將防暴發(fā)射武器手工裝填方式改成自動裝填方式。

4 結論

通過分析防暴發(fā)射武器的戰(zhàn)術技術指標，建立了防暴發(fā)射武器的作戰(zhàn)效能評估指標體系。運用AHP法確定了各個指標的權重，建立了防暴發(fā)射武器作戰(zhàn)效能的評估模型，并通過計算防暴發(fā)射武器的作戰(zhàn)效能值，定量地分析了防暴發(fā)射武器的作戰(zhàn)效能。最后給出了提高防暴發(fā)射器作戰(zhàn)效能的主要措施，為防暴發(fā)射武器的作戰(zhàn)運用及性能優(yōu)化提供了科學指導。

［1］ВеитцельЕ С,лихтровЯ М,мльграм,Ю Т,Основы теории овой зффективности и исслованиия операций［M］.москва：ввиА，1960.

［2］景耀杰，揚孝平，劉玉文，等.某型車載炮作戰(zhàn)效能評估［J］.兵工學報，2010，31（6）：787-790.

［3］ Goodson W L，Meyer S K，Powell R D．Estimating the effective-ness of tactical fighter forces［C］∥National Aerospace and Electronics Conference.Dayton Convention Center：The Institute of Electrical and Electronics Engineers，1988：1077-1085．

［4］Ghazal T，Morley R，Terry E，etal R.Soldier tacticalmission system combateffectiveness［C］∥Systems and Information Engineering Design Symposium，UK：Elsevier Ltd，2003：153-156.

［5］趙峰，吳占文.64mm防暴彈發(fā)射器自動方式研究［J］.山西科技，2010，25（6）：79-80.

［6］吳占文，彭維仕，鄒南，等.催淚子母彈合理開倉時間研究［J］.中北大學學報（自然科學版），2012，33（5）：514-518.

［7］彭維仕，吳占文，常淑珍，等.38毫米催淚子母彈增程設計及彈道研究［J］.計算機仿真，2012，29（12）：42-45.

［8］彭維仕，戰(zhàn)仁軍，吳占文.某型催淚彈裝藥特性研究［J］.火力與指揮控制，2014，39（3）：123-127.

［9］彭維仕，戰(zhàn)仁軍.防暴發(fā)射器身管長度優(yōu)化研究［J］.武警工程大學學報，2014，21（2）：31-34.

［10］曹昶，郭三學.非致命防暴動能彈作戰(zhàn)效能評估［J］.火力與指揮控制，2014，39（9）：184-186.

［11］劉春來，郭三學，高義旗.基于模糊層次分析法的非致命防暴彈作戰(zhàn)效能評估［J］.火力與指揮控制，2014，39（3）：60-68.

［12］李明，劉澎.武器裝備發(fā)展系統(tǒng)論證方法與應用［M］.北京：國防工業(yè)出版社，2000：73-75.

［13］蔡延曦，孫琰，張卓.武器裝備體系作戰(zhàn)效能評估方法分析［J］.先進制造與管理，2008，27（10）：55-58.

［14］花文健，劉寧，劉作良.基于模糊數(shù)排序的武器效能評估方法［J］.空軍工程大學（自然科學版），2004，5（5）：28-31.

［15］郭齊勝，郅志剛，楊瑞平，等.裝備效能評估概論［M］．北京：國防工業(yè)出版社，2005：83-90.

Evaluation of OperationalEffectiveness for Anti-riot Grenade Launcher

PENGWei-shi
（School of Equipment Engineering，Armed Police Force Engineering University，Xi’an 710086，China）

The fighting efficiency of the Anti-Riot Grenade Launcher is an important comprehensivemetric，which reflects its capability of campaign.To evaluate this，the fighting efficiency evaluation system is established，which is based on the tactical specifications index of the Anti-Riot Grenade Launcher.Then，using the AHPmethod,the proportion of index was obtained as well as the fighting efficiency evaluation model.Furthermore，the pros and cons of the Anti-Riot Grenade Launcher were analysis.Finally,the scientific suggestion for its combat application was given to optimal the Anti-Riot Grenade Launcher.

anti-riotbomb emitter，indexmethod，operationalefficiency evaluation，AHP

TJ01

A

1002-0640（2015）11-0142-03

2014-09-05

2014-11-16

彭維仕（1987- ），男，碩士，助教。研究方向：非致命武器及警用裝備研究與設計。