吳福初, 翟海清, 單岳春

(海軍航空大學(xué), 山東 煙臺(tái)　264001)

預(yù)警機(jī)集情報(bào)、指揮、控制、通信等多種功能于一體,是反空襲作戰(zhàn)中遂行預(yù)警偵察任務(wù)的最主要力量。為充分發(fā)揮反空襲兵力的作戰(zhàn)能力,贏得現(xiàn)代反空襲作戰(zhàn)的勝利,就必須充分發(fā)揮預(yù)警機(jī)的預(yù)警偵察和指揮引導(dǎo)能力,為防空作戰(zhàn)指揮員分析判斷情況,實(shí)施作戰(zhàn)指揮提供決策支持,為防空兵力的作戰(zhàn)使用提供信息保障[1]。

本文以反空襲作戰(zhàn)為背景,以預(yù)警機(jī)引導(dǎo)島礁要地殲擊航空兵空中截?fù)糇鲬?zhàn)的巡邏空域優(yōu)化選擇為主要研究?jī)?nèi)容,在構(gòu)建預(yù)警機(jī)前出距離模型,計(jì)算預(yù)警機(jī)所需最小前出距離、最大可能前出距離的基礎(chǔ)上,基于島礁要地反空襲作戰(zhàn)的環(huán)境和預(yù)警機(jī)巡邏空域配置的原則和要求,對(duì)島礁要地反空襲作戰(zhàn)中預(yù)警機(jī)巡邏空域的優(yōu)化選擇問(wèn)題進(jìn)行了深入的研究。所得結(jié)論,可為預(yù)警機(jī)巡邏空域的設(shè)置提供決策支持。

1　預(yù)警機(jī)巡邏空域的設(shè)置

預(yù)警機(jī)巡邏空域,是指實(shí)際作戰(zhàn)運(yùn)用過(guò)程中,指揮員在綜合分析敵情、我情、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的基礎(chǔ)上,依據(jù)防空兵力反空襲作戰(zhàn)的需要和要求而指定的預(yù)警機(jī)相對(duì)于被保護(hù)目標(biāo)或機(jī)場(chǎng)的活動(dòng)空域[2]。預(yù)警機(jī)巡邏空域設(shè)置是否合理,不僅直接影響到預(yù)警機(jī)作戰(zhàn)效能的發(fā)揮,而且直接關(guān)系到預(yù)警機(jī)自身的安全。實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中,在預(yù)警機(jī)巡邏方式、巡邏高度與巡邏邊長(zhǎng)已定的情況下,預(yù)警機(jī)巡邏空域的選擇,主要應(yīng)考慮預(yù)警機(jī)前出距離及其配置方位兩個(gè)主要的因素[3]。

1.1　預(yù)警機(jī)前出距離

1.1.1預(yù)警機(jī)前出距離計(jì)算模型

1)預(yù)警機(jī)所需最小前出距離計(jì)算模型

預(yù)警機(jī)所需最小前出距離,是指為保證殲擊航空兵能夠在最近截?fù)艟€對(duì)來(lái)襲敵機(jī)實(shí)施空中截?fù)舳桀A(yù)警機(jī)前出配置的最小距離[4]。由于反空襲作戰(zhàn)的被動(dòng)性和受島礁要地殲擊航空兵數(shù)量及其出動(dòng)能力等方面的限制,通常要求預(yù)警機(jī)所需前出的最小距離,必須滿足機(jī)場(chǎng)待戰(zhàn)殲擊航空兵能夠在最近截?fù)艟€上對(duì)來(lái)襲敵機(jī)實(shí)施一次攻擊的要求[5]。所以,預(yù)警機(jī)引導(dǎo)殲擊航空兵空中截?fù)糇鲬?zhàn)時(shí)所需前出的最小距離,可根據(jù)敵機(jī)由預(yù)警機(jī)發(fā)現(xiàn)線運(yùn)動(dòng)至敵機(jī)載武器攻擊線的時(shí)間,與我殲擊機(jī)從待戰(zhàn)島礁機(jī)場(chǎng)起飛,在最近截?fù)艟€上對(duì)敵完成一次攻擊所需時(shí)間相等的關(guān)系推導(dǎo)求出,其計(jì)算模型為:

(1)

式中,Dmin為預(yù)警機(jī)引導(dǎo)機(jī)場(chǎng)待戰(zhàn)殲擊機(jī)空中截?fù)羲枨俺龅淖钚【嚯x;V敵為來(lái)襲敵機(jī)飛行速度；V殲為殲擊航空兵起飛后空中接敵平均飛行速度；A敵地為敵機(jī)載空地(艦)導(dǎo)彈最大有效射程；A我空為殲擊機(jī)空空導(dǎo)彈有效射程；t1為預(yù)警機(jī)發(fā)現(xiàn)敵機(jī)至下達(dá)作戰(zhàn)命令所需時(shí)間(目標(biāo)識(shí)別、情報(bào)傳遞、指揮員定下決心、下達(dá)反空襲作戰(zhàn)命令所需時(shí)間之和)；t2為預(yù)警機(jī)接到起飛命令至完成起飛所需時(shí)間；t3為我殲擊機(jī)空空導(dǎo)彈一次迎頭攻擊所需時(shí)間；D探為預(yù)警機(jī)機(jī)載雷達(dá)對(duì)來(lái)襲敵機(jī)的探測(cè)發(fā)現(xiàn)距離。

2)預(yù)警機(jī)最大可能前出距離計(jì)算模型

預(yù)警機(jī)最大可能前出距離,是指在一定的任務(wù)要求和作戰(zhàn)背景條件下,預(yù)警機(jī)可能前出的最大距離。實(shí)際作戰(zhàn)過(guò)程中,預(yù)警機(jī)最大可能前出距離,除了受到預(yù)警機(jī)在巡邏空域活動(dòng)時(shí)間要求[6]、機(jī)載通信設(shè)備通信能力[7]等因素的制約外,還主要受到預(yù)警機(jī)受敵威脅情況下能夠安全撤離距離和機(jī)場(chǎng)待戰(zhàn)殲擊航空兵的掩護(hù)距離[8]以及戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境等因素的影響。為便于分析,作如下設(shè)定:

設(shè)定1:在預(yù)警機(jī)配置于最大可能前出距離D前條件下,預(yù)警機(jī)發(fā)現(xiàn)敵機(jī)時(shí)敵機(jī)與被保護(hù)目標(biāo)之間的距離為預(yù)警機(jī)最大預(yù)警探測(cè)縱深D警。

設(shè)定2:預(yù)警機(jī)最大預(yù)警探測(cè)縱深D警,為預(yù)警機(jī)最大可能前出距離Dmax與預(yù)警機(jī)機(jī)載雷達(dá)對(duì)空探測(cè)距離D探之和。

則根據(jù)敵我機(jī)場(chǎng)間距離S距的不同，預(yù)警機(jī)最大可能前出距離可分為以下兩種情況進(jìn)行討論。

1)當(dāng)S距>D警時(shí)

顯然,在敵我機(jī)場(chǎng)間距離S距大于預(yù)警機(jī)預(yù)警探測(cè)縱深D警,并不考慮預(yù)警機(jī)留空時(shí)間要求及其通信距離限制的條件下,預(yù)警機(jī)最大可能前出距離,主要受到預(yù)警機(jī)發(fā)現(xiàn)威脅后的可安全撤退距離和殲擊機(jī)安全掩護(hù)距離的影響,見圖2。

① 預(yù)警機(jī)可安全撤退距離計(jì)算模型

預(yù)警機(jī)可安全撤退距離,是指任務(wù)過(guò)程中預(yù)警機(jī)發(fā)現(xiàn)威脅后,能夠向己方殲擊航空兵掩護(hù)區(qū)域安全撤離的距離。

設(shè)預(yù)警機(jī)在巡邏空域發(fā)現(xiàn)來(lái)襲敵機(jī)威脅后,即按180°轉(zhuǎn)彎方式向己方殲擊航空兵提供的安全區(qū)域轉(zhuǎn)移。此時(shí),預(yù)警機(jī)可安全撤退距離可由下式計(jì)算:

(2)

式中:D撤為預(yù)警機(jī)可安全撤退的距離；D探為預(yù)警機(jī)機(jī)載雷達(dá)對(duì)來(lái)襲敵機(jī)的探測(cè)發(fā)現(xiàn)距離；A敵空為敵機(jī)載空空導(dǎo)彈最大有效射程；t4為預(yù)警機(jī)180°轉(zhuǎn)彎所需時(shí)間；V敵為來(lái)襲敵機(jī)運(yùn)動(dòng)速度；V警為預(yù)警機(jī)撤離速度。

② 殲擊航空兵安全掩護(hù)線(距離)計(jì)算模型

殲擊航空兵安全掩護(hù)線,是指為保障預(yù)警機(jī)免遭來(lái)襲敵機(jī)攻擊,確保預(yù)警機(jī)安全,殲擊航空兵所能為預(yù)警機(jī)提供的掩護(hù)區(qū)域的遠(yuǎn)界。安全掩護(hù)線到殲擊航空兵起飛機(jī)場(chǎng)的距離,即為殲擊機(jī)對(duì)預(yù)警機(jī)的安全掩護(hù)距離。

由于反空襲作戰(zhàn)中,預(yù)警機(jī)通常前出配置在敵機(jī)來(lái)襲的主要方向,因而往往成為敵首先攻擊的目標(biāo)。加上預(yù)警機(jī)自衛(wèi)能力弱、機(jī)動(dòng)能力差,雷達(dá)反射截面大,電磁輻射強(qiáng),因而容易被敵方發(fā)現(xiàn)、識(shí)別而首先遭到攻擊。所以,在預(yù)警機(jī)前出較大距離受敵威脅較大的情況下,為保障預(yù)警機(jī)的行動(dòng)安全,通常需要得到己方兵力尤其是殲擊航空兵的有效掩護(hù)。

殲擊航空兵在中、低空使用空空導(dǎo)彈對(duì)來(lái)襲敵機(jī)實(shí)施迎頭攻擊的情況下,機(jī)場(chǎng)待戰(zhàn)殲擊航空兵對(duì)預(yù)警機(jī)的安全掩護(hù)距離,可由下式進(jìn)行計(jì)算:

(3)

式中:D掩護(hù)為殲擊機(jī)對(duì)預(yù)警機(jī)的安全掩護(hù)距離;D警為預(yù)警機(jī)最大預(yù)警探測(cè)縱深(為預(yù)警機(jī)最大可能前出距離Dmax與預(yù)警機(jī)機(jī)載雷達(dá)對(duì)空探測(cè)距離D探之和)；A敵空為來(lái)襲敵機(jī)空空導(dǎo)彈有效射程；A我空為殲擊機(jī)空空導(dǎo)彈有效射程；V敵為來(lái)襲敵機(jī)的飛行速度；V殲為殲擊航空兵起飛后空中接敵平均飛行速度；t1為預(yù)警機(jī)發(fā)現(xiàn)敵機(jī)至下達(dá)作戰(zhàn)命令所需時(shí)間(目標(biāo)識(shí)別、情報(bào)傳遞、指揮員定下決心、下達(dá)反空襲作戰(zhàn)命令所需時(shí)間之和)；t2為預(yù)警機(jī)接到起飛命令至完成起飛所需時(shí)間。

則由模型(2)和模型(3),可推導(dǎo)求出預(yù)警機(jī)最大可能前出距離為

(4)

式中,Dmax為S距>D警時(shí)預(yù)警機(jī)在島礁要地機(jī)場(chǎng)待戰(zhàn)殲擊航空兵掩護(hù)下,可能安全前出的最大距離;A敵空為來(lái)襲敵機(jī)空空導(dǎo)彈最大有效射程;A我空為殲擊機(jī)空空導(dǎo)彈有效射程;V敵為來(lái)襲敵機(jī)的飛行速度；V殲為殲擊航空兵起飛后空中接敵平均飛行速度；V警為我預(yù)警機(jī)發(fā)現(xiàn)敵機(jī)后的撤離速度；t4為預(yù)警機(jī)180°轉(zhuǎn)彎所需時(shí)間。

2)當(dāng)S距≤D警時(shí)

顯然,在敵我機(jī)場(chǎng)間距離S距小于預(yù)警機(jī)預(yù)警探測(cè)縱深D警的情況下,預(yù)警機(jī)的實(shí)際預(yù)警探測(cè)縱深受到敵我機(jī)場(chǎng)間距離的制約，如圖3所示。此時(shí),預(yù)警機(jī)最大可能前出距離計(jì)算模型為:

(5)

1.1.2量化分析的條件

根據(jù)島礁要地反空襲作戰(zhàn)的環(huán)境和敵我裝備性能,從“料敵從寬”、“戰(zhàn)術(shù)穩(wěn)妥”原則出發(fā),將量化分析的條件作如下設(shè)定,見表1。

表1　某島礁要地防空作戰(zhàn)量化分析條件

1.1.3量化分析的結(jié)果

依據(jù)所構(gòu)建的預(yù)警機(jī)前出距離計(jì)算模型,結(jié)合量化分析的條件,仿真得出島礁要地反空襲作戰(zhàn)中,預(yù)警機(jī)保障島礁要地殲擊航空兵對(duì)來(lái)襲敵機(jī)實(shí)施空中截?fù)羲枨俺龅淖钚【嚯x和最大可能前出距離,見圖4。

1.1.4對(duì)量化結(jié)果的分析

依據(jù)預(yù)警機(jī)前出距離計(jì)算模型及對(duì)圖4的分析,可以得出以下主要結(jié)論:

1)預(yù)警機(jī)所需最小前出距離,主要受到預(yù)警機(jī)機(jī)載雷達(dá)探測(cè)發(fā)現(xiàn)距離、殲擊機(jī)起飛所需時(shí)間以及殲擊機(jī)空空導(dǎo)彈和敵空地導(dǎo)彈有效射程等因素的影響。由于預(yù)警機(jī)機(jī)載雷達(dá)探測(cè)發(fā)現(xiàn)距離遠(yuǎn),在保障島礁要地殲擊航空兵在最近截?fù)艟€對(duì)來(lái)襲敵機(jī)實(shí)施空中截?fù)魰r(shí),要求預(yù)警機(jī)所需前出的距離較小。

2)在敵我機(jī)場(chǎng)間距離較大的情況下,預(yù)警機(jī)最大可能前出距離,主要受到預(yù)警機(jī)發(fā)現(xiàn)威脅后的可安全撤退距離和島礁要地殲擊航空兵安全掩護(hù)距離的影響。在不考慮預(yù)警機(jī)留空作業(yè)時(shí)間要求和通信距離限制的條件下,預(yù)警機(jī)最大可能前出距離較大。也就是說(shuō),預(yù)警機(jī)前出距離的可選擇范圍較大。指揮員可根據(jù)殲擊航空兵空中截?fù)舻男枰?靈活選擇預(yù)警機(jī)的前出配置距離。

3)預(yù)警機(jī)最大可能前出距離受到戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的制約。實(shí)際作戰(zhàn)過(guò)程中,在敵我機(jī)場(chǎng)間距離小于預(yù)警機(jī)最大可能前出距離的情況下,指揮員必須根據(jù)敵我機(jī)場(chǎng)間距離,從保證機(jī)場(chǎng)待戰(zhàn)殲擊航空兵空中截?fù)羲桀A(yù)警縱深和確保預(yù)警機(jī)作戰(zhàn)行動(dòng)安全的要求出發(fā),通過(guò)戰(zhàn)術(shù)計(jì)算,合理選擇預(yù)警機(jī)的前出距離。

4)在其他條件一定的情況下,殲擊航空兵起飛所需時(shí)間對(duì)預(yù)警機(jī)最大可能前出距離具有重要影響。尤其是在敵我機(jī)場(chǎng)間距離較小,預(yù)警機(jī)最大可能前出距離受限的情況下,縮短殲擊航空兵機(jī)場(chǎng)起飛所需時(shí)間,對(duì)于增大預(yù)警機(jī)的前出距離和殲擊機(jī)的截?fù)艨v深具有重要意義。

1.2　預(yù)警機(jī)方位配置

預(yù)警機(jī)的配置方位,是指預(yù)警機(jī)巡邏空域中心相對(duì)于被保護(hù)目標(biāo)的方位。實(shí)際作戰(zhàn)使用過(guò)程中,預(yù)警機(jī)的方位配置應(yīng)遵循如下基本原則:

1)為了增加預(yù)警機(jī)對(duì)敵來(lái)襲敵機(jī)的探測(cè)發(fā)現(xiàn)概率,預(yù)警機(jī)巡邏空域的配置方位,應(yīng)是被保護(hù)目標(biāo)受敵空襲威脅最嚴(yán)重的方向,或者是敵機(jī)最有可能來(lái)襲的方向。

2)為保證預(yù)警機(jī)的警戒扇面能夠盡可能大地遮蔽敵機(jī)可能來(lái)襲的方向和航線,應(yīng)使預(yù)警機(jī)巡邏空域的長(zhǎng)邊(巡邏航線)與敵可能來(lái)襲方向垂直,同時(shí)為便于預(yù)警機(jī)的飛行活動(dòng),其巡邏空域的短邊通常應(yīng)大于預(yù)警機(jī)兩倍的轉(zhuǎn)彎半徑。

3)在作戰(zhàn)范圍較大,單架預(yù)警機(jī)警戒扇面不能有效遮蔽敵機(jī)可能來(lái)襲方向、航線,需要出動(dòng)多架預(yù)警機(jī)的情況下,應(yīng)依據(jù)單架預(yù)警機(jī)的預(yù)警能力,結(jié)合具體的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境,對(duì)預(yù)警機(jī)巡邏空域的配置方位進(jìn)行統(tǒng)籌優(yōu)化。

2　預(yù)警機(jī)巡邏空域的優(yōu)化選擇

2.1　預(yù)警機(jī)巡邏空域選擇的原則

作戰(zhàn)運(yùn)用過(guò)程中,指揮員應(yīng)根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境、殲擊航空兵空中截?fù)魧?duì)預(yù)警機(jī)預(yù)警縱深的要求、機(jī)場(chǎng)待戰(zhàn)殲擊航空兵對(duì)預(yù)警機(jī)的掩護(hù)范圍、預(yù)警機(jī)發(fā)現(xiàn)威脅后的機(jī)動(dòng)能力等因素,遵循如下基本原則,合理確定預(yù)警機(jī)的巡邏空域。

1)最小原則:為滿足殲擊航空兵空中截?fù)舻男枰?預(yù)警機(jī)最小前出距離,必須滿足島礁要地機(jī)場(chǎng)待戰(zhàn)殲擊航空兵在最近截?fù)艟€上截?fù)魯硻C(jī)所需的最小預(yù)警縱深。

2)夠用原則:預(yù)警機(jī)的前出距離并不是越大越好,應(yīng)在滿足機(jī)場(chǎng)待戰(zhàn)殲擊航空兵所需截?fù)艨v深要求的前提下,從有利于預(yù)警機(jī)活動(dòng)安全、有利于提高預(yù)警機(jī)預(yù)警扇面的角度,合理確定預(yù)警機(jī)的前出距離;

3)安全原則:預(yù)警機(jī)巡邏空域應(yīng)選擇在敵地空導(dǎo)彈殺傷范圍以外,并在滿足所需預(yù)警縱深要求的前提下,盡可能位于我島礁要地殲擊機(jī)機(jī)場(chǎng)附近,以便得到殲擊機(jī)及時(shí)、可靠的掩護(hù);

4)隱蔽原則:預(yù)警機(jī)巡邏空域應(yīng)盡可能選擇在敵岸基雷達(dá)探測(cè)范圍以外,我島礁岸基雷達(dá)對(duì)空探測(cè)范圍和有效通信范圍之內(nèi),以盡可能保證預(yù)警機(jī)戰(zhàn)斗行動(dòng)的隱蔽性,并利于指揮所對(duì)預(yù)警機(jī)作戰(zhàn)活動(dòng)實(shí)施有效的指揮和控制;

5)遮蔽原則:預(yù)警機(jī)巡邏空域的配置方位,應(yīng)位于敵機(jī)來(lái)襲的主要方向,且巡邏空域的長(zhǎng)邊與敵機(jī)來(lái)襲方向垂直,使預(yù)警機(jī)能夠有效遮蔽敵機(jī)來(lái)襲航線和方向,以獲得盡可能大的遮蔽扇面。

2.2　預(yù)警機(jī)巡邏空域選擇的步驟與方法

1)標(biāo)繪敵我雙方態(tài)勢(shì)圖

根據(jù)實(shí)際資料,在圖上重點(diǎn)標(biāo)繪出:雙方對(duì)空警戒雷達(dá)部署及其探測(cè)范圍、地空導(dǎo)彈部署及其抗擊范圍,以及雙方機(jī)場(chǎng)位置及其兵力部署等信息。

2)判斷敵機(jī)可能來(lái)襲方向、路線及其威脅情況主要是依據(jù)敵空襲作戰(zhàn)的目的、敵機(jī)場(chǎng)位置、兵力部署及其基本戰(zhàn)法,分析判斷出敵空襲的目標(biāo)以及可能來(lái)襲的方向、路線等。

3)初步確定預(yù)警機(jī)可能設(shè)置的巡邏空域

根據(jù)作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)及敵情分析,從預(yù)警機(jī)配置方位應(yīng)盡可能遮蔽敵機(jī)來(lái)襲方向、路線,預(yù)警機(jī)前出距離應(yīng)位于其最小所需前出距離與最大可能前出距離之間的要求出發(fā),初步確定數(shù)個(gè)基本符合要求的預(yù)警機(jī)巡邏空域。

4)預(yù)警機(jī)巡邏空域的優(yōu)化選擇

依據(jù)預(yù)警機(jī)巡邏空域選擇的原則和要求,結(jié)合預(yù)警機(jī)的性能和具體的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境,對(duì)初步確定的預(yù)警機(jī)可能巡邏空域進(jìn)行比對(duì)分析和優(yōu)化調(diào)整,最終得出預(yù)警機(jī)理想的巡邏空域。

3　結(jié)束語(yǔ)

預(yù)警機(jī)集情報(bào)、指揮、控制、通信等功能于一體,在反空襲作戰(zhàn)中擔(dān)負(fù)著為指揮員分析判斷情況,實(shí)施作戰(zhàn)指揮提供決策支持,為反空襲兵力作戰(zhàn)行動(dòng)提供指揮引導(dǎo)等任務(wù),其效能的發(fā)揮直接關(guān)系到反空襲作戰(zhàn)的效果。本文以預(yù)警機(jī)引導(dǎo)島礁要地機(jī)場(chǎng)待戰(zhàn)殲擊航空兵空中截?fù)糇鲬?zhàn)為背景,在構(gòu)建預(yù)警機(jī)前出距離模型,計(jì)算預(yù)警機(jī)所需最小前出距離和最大可能前出距離的基礎(chǔ)上,根據(jù)預(yù)警機(jī)巡邏空域設(shè)置的原則和要求,對(duì)島礁要地反空襲作戰(zhàn)中預(yù)警機(jī)巡邏空域的優(yōu)化選擇問(wèn)題進(jìn)行了深入的研究。所構(gòu)建的預(yù)警機(jī)巡邏空域配置模型及提出的預(yù)警機(jī)巡邏空域選擇原則和方法,可為島礁要地反空襲作戰(zhàn)中預(yù)警機(jī)巡邏空域的設(shè)置提供借鑒和參考。