尹肖云，鄒 強，馮佳晨

（海軍航空大學，山東 煙臺 264001）

0 引言

航母是一種以艦載機為主要武器并作為其海上活動基地的大型水面戰(zhàn)斗艦艇，在現(xiàn)代海戰(zhàn)中的地位舉足輕重。作為航母主要作戰(zhàn)武器的艦載機，是形成航空母艦作戰(zhàn)能力的核心力量，主要用于攻擊敵水面艦艇、潛艇和運輸艦船，襲擊岸上設施和海上目標，奪取作戰(zhàn)海區(qū)制空權(quán)和制海權(quán)，是海上局部戰(zhàn)爭的抑制力量和常規(guī)威懾力量。隨著科技的飛速發(fā)展，艦載機武器裝備的戰(zhàn)技性能越來越先進，在研究艦載機的反艦武器配置時，決策者非常關(guān)注配置方案能否契合航母的使命任務，能否滿足預期的軍事需求，武器系統(tǒng)能力評估因而顯得愈加重要［1］。評估的目的是為了提出和確認艦載機研制中的關(guān)鍵戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標，預測裝備在未來作戰(zhàn)使用中的效能，明確型號研制和配置時應予重視的關(guān)鍵問題，為航母艦載機作戰(zhàn)能力的論證提供定量分析手段。

航母艦載機的反艦作戰(zhàn)能力是表示執(zhí)行對海作戰(zhàn)任務的艦載機在特定戰(zhàn)術(shù)背景和作戰(zhàn)對象等約束條件下完成打擊水面艦艇目標任務程度的度量，對它的評估涉及戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標等各個方面，構(gòu)成了一套綜合指標體系，這套指標體系代表了艦載機能夠命中并毀傷水面艦艇目標的能力。影響作戰(zhàn)能力的因素很多，因此，航母艦載機反艦作戰(zhàn)能力評估是一個復雜的過程，本文采用層次分析法建立評估指標體系，用綜合指數(shù)模型對艦載機反艦作戰(zhàn)能力進行評估。

1 航母艦載機反艦作戰(zhàn)能力特點

艦載機反艦作戰(zhàn)能力由飛機平臺、機載電子設備和反艦武器系統(tǒng)等分系統(tǒng)綜合而成，各分系統(tǒng)性能取決于具體裝設備的戰(zhàn)技性能，航母艦載戰(zhàn)斗機反艦作戰(zhàn)能力與岸基飛機的反艦作戰(zhàn)能力相比具有以下特點：

1.1 作戰(zhàn)環(huán)境復雜、對象多元，受限因素多

航母的主要活動海域非常廣闊，在這些海域，由于不同的利益沖突，使航母在海上作戰(zhàn)中將可能面臨眾多的作戰(zhàn)對象，既可能面臨海上強國，又可能面臨由多個國家結(jié)成的地區(qū)性同盟；既要應付由于霸權(quán)主義和擴張主義構(gòu)成的威脅，又要應付因領(lǐng)土歸屬和海洋權(quán)益而引發(fā)的沖突。因此，艦載機在如此廣闊的海域遂行作戰(zhàn)任務不僅受海洋地理環(huán)境的制約，還要受國際政治環(huán)境、國家政治、外交斗爭以及自身的作戰(zhàn)能力和保障能力等諸多因素的制約。

1.2 作戰(zhàn)任務繁重，數(shù)量有限

歷次海戰(zhàn)實踐表明，奪取海戰(zhàn)場的控制權(quán)是確保達到作戰(zhàn)目的的關(guān)鍵。海上作戰(zhàn)中，艦載戰(zhàn)斗機主要突擊敵大中型戰(zhàn)斗艦艇，掩護和支援己方的水面艦艇和潛艇作戰(zhàn)，奪取制海權(quán)，同時還參加奪取制信息權(quán)的作戰(zhàn)，擔負的任務相當艱巨。而艦載戰(zhàn)斗機數(shù)量有限，加上活動海域遠離陸岸難以得到岸基兵力的支援，兵力使用的供需矛盾異常突出。

1.3 作戰(zhàn)平臺及海況影響顯著

航母是艦載機的活動基地，艦載機從航母上起降受嚴格的氣象條件限制。在6級以上高海況時，飛機不能放飛，特別是不能回收飛機；在8級風，6級～7級浪的情況下，大部分飛行員難以起飛。此外，航母致命的弱點之一就是其艦面設備和武備極易受損，航母一旦受損，作為主要作戰(zhàn)力量的艦載機就容易喪失作戰(zhàn)能力。

1.4 需要強大的體系作戰(zhàn)能力

在信息化條件下海戰(zhàn)場環(huán)境中作戰(zhàn)，艦載機應具有強大的信息獲取與信息融合能力，艦載機作戰(zhàn)效能的發(fā)揮，很大程度上依賴于快速、準確、連續(xù)的情報信息、指揮引導、電子對抗等方面的保障，以及高質(zhì)高效的后勤、裝備技術(shù)保障，基于此，艦載機才能適應信息化條件下海上作戰(zhàn)。

2 艦載機反艦作戰(zhàn)能力評估指標體系

通過分析艦載機反艦作戰(zhàn)能力的特點，要求艦載機須具有目標信息獲取能力、對面打擊能力、電子對抗能力、機動能力和續(xù)航能力，而其反艦作戰(zhàn)能力主要由飛機平臺、機載電子設備和反艦武器系統(tǒng)等分系統(tǒng)綜合而成，各分系統(tǒng)性能取決于具體設備的戰(zhàn)技性能。因此，為全面評估航母艦載機的反艦作戰(zhàn)能力，首先要分析各分系統(tǒng)的性能，然后建立艦載機反艦作戰(zhàn)能力評估指標體系。

在評判分系統(tǒng)效能時，一些性能指標可直接作為效能指標因素，即適用單一評估準則，如艦載機的航程、飛行高度、飛行速度等；一些是多個性能指標共同作用的結(jié)果，即適用綜合準則，如艦載機的突防能力、反艦導彈的命中概率和發(fā)現(xiàn)目標能力等。因此，可以根據(jù)艦載機反艦作戰(zhàn)應具備的特點，選取主要性能和能力因素作為對比項?，F(xiàn)代反艦作戰(zhàn)中，由于構(gòu)成作戰(zhàn)能力的具體因素和內(nèi)容繁多，無法全部考慮，本文主要以單艦載機平臺的基本性能、機載電子設備的戰(zhàn)場信息感知與對抗能力和機載反艦武器的作戰(zhàn)能力作為艦載機反艦作戰(zhàn)能力評估的核心內(nèi)容。其中，艦載機的基本性能從載機的突防能力、導航能力、動力性能與起降性能幾方面考慮［2-3］。因本文研究的是艦載機的反艦作戰(zhàn)能力，因此，重點突出其突防能力；戰(zhàn)場信息感知與對抗能力從艦載機的探測能力、戰(zhàn)場態(tài)勢感知能力及電子對抗能力幾方面考慮；反艦武器系統(tǒng)能力從艦載機掛載的反艦武器的型號、種類、數(shù)量，各型武器的制導能力、機動能力、突防能力和殺傷能力幾方面考慮?，F(xiàn)代海戰(zhàn)中，作戰(zhàn)飛機通常是在遠距離使用導彈發(fā)動攻擊，等敵方失去戰(zhàn)斗力后，再用航空炸彈擴大戰(zhàn)斗效果，基于此，本文僅考慮艦載機掛載的反艦導彈的作戰(zhàn)能力。

在選擇能力評估參數(shù)指標體系時，必須遵循可比性、敏感性和能觀性原則，本文選用層次分析法（AHP法）進行作戰(zhàn)能力因素的分解和量化，構(gòu)建艦載機反艦作戰(zhàn)能力評估指標體系，如下頁圖1所示。

3 艦載機反艦作戰(zhàn)能力評估計算方法

艦載機系統(tǒng)各單元、各子體系和作戰(zhàn)目標均呈現(xiàn)出層次性，因而艦載機反艦作戰(zhàn)能力也呈現(xiàn)出層次特性，并且體系級、子體系級和裝備單元級作戰(zhàn)能力分別由子體系級、裝備單元級作戰(zhàn)能力及武器裝備性能參數(shù)、戰(zhàn)技指標聚合而成。當前評估武器裝備作戰(zhàn)能力時多采用AHP法進行指標聚合，同時用專家評分法構(gòu)造判斷矩陣確定權(quán)重［4-6］。這種定性和定量相結(jié)合的方式有效綜合了專家的經(jīng)驗，但存在的主要缺陷是：過分簡化了指標體系各層次間的聚合關(guān)系，僅考慮了“加權(quán)和”這種單一的指標聚合方式［7-9］。而一些作戰(zhàn)能力的指標聚合并不適用單純的求加權(quán)和的方式來進行，當指標中有一項影響因素為零時，會導致該項指標的整體作戰(zhàn)能力為零，如艦載機的探測能力，其與艦載機的雷達搜索距離、搜索方位、目標捕捉概率及雷達體制、跟蹤目標數(shù)量和攻擊數(shù)量密切相關(guān)，如果其中一項為零，則載機的雷達探測能力為零；再如，反艦導彈的作戰(zhàn)能力，其制導能力、機動能力、突防能力和殺傷能力均為關(guān)鍵因素，只要導彈不具備其中任何一項，該導彈就執(zhí)行不了作戰(zhàn)任務。因此，在進行指標聚合時還需考慮指標之間的“與”關(guān)系。

根據(jù)建立的艦載機反艦作戰(zhàn)能力評估指標體系，航母艦載機的反艦作戰(zhàn)能力D主要由載機基本性能Fp、戰(zhàn)場信息感知與對抗能力Ad、反艦導彈武器作戰(zhàn)能力Att構(gòu)成，其作戰(zhàn)能力評估的綜合指數(shù)模型可為：

式中的各項權(quán)值根據(jù)作戰(zhàn)理論、戰(zhàn)術(shù)使用背景及征求專家意見確定，結(jié)果滿足一致性檢驗，以下各分項能力影響因素的權(quán)值取值方法與此相同。文中指標的表示方式全部引用參考文獻［10］。

3.1 分項能力計算模型

3.1.1 載機基本性能Fp

艦載機的性能受諸多因素的影響，根據(jù)本文的研究內(nèi)容，考慮艦載機的基本性能主要由艦載機的突防能力、動力能力、導航能力和飛行起降能力4部分組成，計算模型可為：

式中，Pe為突防能力；Fr為最大航程；εn為導航能力（機上只有無線電羅盤的0.5，增設塔康戰(zhàn)術(shù)導航或類似系統(tǒng)的0.6，如再增加多普勒導航系統(tǒng)為0.7，增加慣性導航系統(tǒng)的增加0.1～0.15，增加衛(wèi)星導航系統(tǒng)（GPS）的增加0.1～0.2。但導航能力系數(shù)不得超過1.0。）；As為飛機起降能力，用艦載機的起飛跑道長度代表。

突防能力Pe受艦載機的生存能力、裝甲能力、突防能力等因素制約，其中，描述突防能力的突防高度應越小越好，而最大可用過載和突防速度應越大越好，計算模型可為：

式中，ε2為生存力系數(shù)；Ar為裝甲系數(shù)（全機有裝甲保護取0.9～1.0，座艙有裝甲、系統(tǒng)部分裝甲取0.7，座艙前后、靠背有裝甲取0.5～0.6，沒有裝甲保護取0.2）；nymax為最大可用過載，描述突防機動性；H突為最低突防高度；V突為最大突防速度。模型中的權(quán)重系數(shù)經(jīng)過專家打分并經(jīng)過一致性檢驗求得，模型中的常數(shù)是標準值。

艦載機的生存力系數(shù)ε2受艦載機的氣動外形與雷達反射截面面積的約束，這些影響因素均不能過大，如果其中一項的值過大，則艦載機的生存將受到嚴重威脅，因此，參數(shù)之間取加權(quán)積的關(guān)系，模型可為：

式中，L為飛機翼展長度；Lall為飛機全長（不含空速管的長度）；RCS為雷達截面面積（指迎頭或尾后方位120°左右之內(nèi)的對應3 cm波長雷達的平均值）；模型中的常數(shù)是標準值。

3.1.2 戰(zhàn)場信息感知與對抗能力Ad

戰(zhàn)場信息感知與對抗能力Ad受艦載機雷達本身的探測能力、戰(zhàn)場信息感知能力及電子對抗能力的影響，計算模型可為：

式中，Dd為雷達空面最大發(fā)現(xiàn)目標距離；Abearing（°）為最大搜索方位角；Pd為發(fā)現(xiàn)目標概率；K2為雷達體制衡量系數(shù)（測距器0.3，無角跟蹤能力雷達0.5，圓錐掃描雷達0.6，單脈沖雷達0.7，脈沖多普勒雷達0.8～1.0，并按下視能力強弱選擇）；式中常數(shù)4代表有效目視發(fā)現(xiàn)能力2 km的平方。

3.1.3 反艦導彈作戰(zhàn)能力Att

反艦導彈作戰(zhàn)能力與導彈本身的制導能力、攻擊能力、機動能力緊密相關(guān)，參數(shù)間的聚合關(guān)系是加權(quán)積，假設有k種反艦導彈，計算模型可為：

式中，Det為載機發(fā)現(xiàn)目標能力系數(shù)；Ran為導彈射程；Acc為導彈命中概率；V為導彈最大飛行速度；H為導彈最低飛行高度；n為導彈的掛載數(shù)量。

3.2 標準化方法

由于指標體系各參數(shù)的量綱不同，級差不同，趨向也不一致，所以須利用效用系數(shù)對各參數(shù)進行標準化處理。當指標要求越大越好時，其效用系數(shù)可由下式計算［14］：

當指標要求越小越好時，其效用系數(shù)計算公式為：

式中，F(xiàn)i為指標值為Xi的效用系數(shù)；Ximin為預先確定的第i個指標的最小值；Ximax為預先確定的第i個指標的最大值；i為評價指標的數(shù)目。

文中所列性能參數(shù)需進行標準化處理，以免某一指標過大或過小的量化值影響對作戰(zhàn)能力評估的合理性和精確度。

4 算例及分析

本文將根據(jù)該模型評估航母艦載機的反艦作戰(zhàn)能力，表1～表3給出了4型艦載機及其武器配置的性能參數(shù)。

根據(jù)上述各性能參數(shù)，求出各分項能力結(jié)果，基于此計算出各型艦載機的反艦作戰(zhàn)能力，結(jié)果如下頁表4所示。

從表4可以看出，“陣風”艦載機的反艦作戰(zhàn)能力最高；F/A-18C次之，主要原因是F/A-18C的最大航程低于“陣風”，戰(zhàn)場態(tài)勢感知能力和對抗能力均低于“陣風”，但從裝備的反艦導彈來看，AGM-84的性能優(yōu)于AM-39；米格-29K和Su-33與前兩種艦載機的主要差別在于載機性能與反艦導彈的作戰(zhàn)性能兩方面，而Su-33的綜合反艦作戰(zhàn)能力優(yōu)于米格-29K，主要體現(xiàn)在艦載機的基本性能方面，諸如最大過載、最大突防速度與導航系數(shù)和最大航程等因素，其中影響最大的是載機的最大航程。根據(jù)評估結(jié)果，艦載機反艦作戰(zhàn)能力較低的根本原因在于掛載的反艦導彈性能較低，尤其是導彈的射程，因此，不能充分體現(xiàn)出載機本身的能力。該評估結(jié)果能夠較好地反映不同艦載機之間的反艦作戰(zhàn)能力的差別。

表1 各型艦載機基本性能參數(shù)表

表2 各型艦載機戰(zhàn)場信息感知與對抗能力參數(shù)表

表3 各型艦載機搭載反艦導彈作戰(zhàn)能力參數(shù)表

表4 各型艦載機反艦作戰(zhàn)能力評估結(jié)果

5 結(jié)論

通過建立評估指標體系和綜合指數(shù)模型的方法對艦載機反艦作戰(zhàn)能力進行了評估，從評估結(jié)果看，該模型符合艦載機的作戰(zhàn)規(guī)律。綜合指數(shù)法提供了合理構(gòu)建艦載機反艦作戰(zhàn)能力評估的思想和模型，實際應用中應根據(jù)評估指標體系綜合考慮各影響因素，合理調(diào)整切合任務需求的計算模型。評估結(jié)果針對一定的配置和掛載方案，不同掛載方案的評估值能為艦載機武器配置的決策者提供一定的參照依據(jù)。

［1］石劍?。绹＼姾侥缸鲬?zhàn)系統(tǒng)發(fā)展及展望［J］．艦船科學技術(shù)，2012，34（4）：132-139．

［2］周煜，伍逸夫，趙峰.航母著艦引導系統(tǒng)概述［J］.艦船電子工程，2011（11）：22-24．

［3］陳國社，馬亞平．武器裝備作戰(zhàn)能力量化體系［J］．火力與指揮控制，2011，36（4）：46-49．

［4］夏惠誠，申戰(zhàn)勝，伊柏棟.基于遺傳算法的艦載機對海導彈攻擊任務分配模型研究［J］.艦船科學技術(shù)，2012，34（5）：117-121．

［5］王懷威，李曙林，童中翔．基于作戰(zhàn)能力的飛機生存力模型及其綜合權(quán)衡［J］．北京航空航天大學學報，2011，37（8）：933-936．

［6］王銳.基于冪指數(shù)法和AHP的先進戰(zhàn)斗機效能評估［J］.火力與指揮控制，2008，33（11）：73-76

［7］張恒喜，郭基聯(lián)，董彥非，等．現(xiàn)代飛機效費分析［M］.北京：航空工業(yè)出版社，2007：18-43．

［8］董彥非，崔巍，張旺.有人機/無人機協(xié)同空戰(zhàn)效能評估的綜合指數(shù)模型［J］.飛行力學，2014，32（5）：472-475．

［9］WILSON J R.Unmanned aerial vehicles get ready for prime time［M］.Military&Aerospace Electronics，2009.

［10］朱寶鎏，朱榮昌，熊笑非.作戰(zhàn)飛機效能評估［M］.2版.北京：航空工業(yè)出版社，2006：70-79.