吳福初 單岳春 高麗媛

（海軍航空大學(xué) 煙臺(tái) 264001）

1 引言

攜帶有拖曳線列陣聲納的水面艦艇（以下簡(jiǎn)稱聲納艦）具有續(xù)航力大，能夠長(zhǎng)時(shí)間不間斷實(shí)施反潛活動(dòng)，并保持其對(duì)潛警戒扇面與航母同步前移等諸多優(yōu)點(diǎn)，是航母編隊(duì)對(duì)潛防御的主要力量［1］。實(shí)際使用過(guò)程中，如何基于敵潛艇的威脅，從保障航母航渡安全的目的和要求出發(fā)優(yōu)化警戒兵力的配置，構(gòu)建嚴(yán)密的反潛防御體系，已成為航母編隊(duì)航渡過(guò)程中編隊(duì)指揮員首先考慮和必須解決的問(wèn)題［2］。本文在依據(jù)航渡過(guò)程中航母受敵威脅，構(gòu)建航母編隊(duì)航渡反潛體系的基礎(chǔ)上，結(jié)合航母中程反潛區(qū)聲納艦的戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)方法和配置要求，建立了航母中程反潛區(qū)聲納艦所需最小前出距離計(jì)算模型，并通過(guò)仿真計(jì)算，得出了航母受敵典型潛艇威脅情況下航母中程反潛區(qū)聲納艦所需前出的最小距離，可為航母中程反潛區(qū)聲納艦的配置提供決策支持。

2 航母編隊(duì)反潛防御體系的構(gòu)建

航渡過(guò)程中，航母編隊(duì)反潛作戰(zhàn)的主要目的是保障航母的安全，具有典型的防御性反潛作戰(zhàn)特點(diǎn)。而要確保航渡過(guò)程中航母免遭敵潛艇的攻擊，一個(gè)最有效的辦法就是使敵潛艇難以發(fā)現(xiàn)，或者即使發(fā)現(xiàn)也不能占領(lǐng)攻擊陣位對(duì)我航母實(shí)施攻擊。所以，航母編隊(duì)航渡過(guò)程中，編隊(duì)指揮員通常需要根據(jù)敵潛艇反艦武器的攻擊距離和范圍，將航母編隊(duì)對(duì)潛防御體系劃分為遠(yuǎn)程、中程和近程三個(gè)對(duì)潛防御區(qū)域，以構(gòu)建嚴(yán)密的對(duì)潛防御體系［3～5］。

2.1 航母遠(yuǎn)程反潛區(qū)

設(shè)置航母遠(yuǎn)程反潛區(qū)的主要目的，是防止敵潛艇占領(lǐng)遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈攻擊陣位，使用遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈對(duì)我航母實(shí)施攻擊，或阻止敵潛艇對(duì)我編隊(duì)的進(jìn)一步接近［6］。

目前，美海軍攻擊型核潛艇攜帶的潛射“戰(zhàn)斧”反艦導(dǎo)彈，最大有效射程為230km；印度海軍“基洛”級(jí)潛艇攜帶的“俱樂(lè)部”潛射反艦導(dǎo)彈，最大射程為220km。所以，從設(shè)置遠(yuǎn)程反潛區(qū)有效阻止敵潛艇占領(lǐng)攻擊陣位，使用遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈對(duì)我航母實(shí)施攻擊的要求出發(fā)，要求航母遠(yuǎn)程反潛區(qū)的警戒兵力（攻擊型核潛艇、反潛巡邏機(jī)）應(yīng)前出較大的距離，具有在敵潛艇占領(lǐng)遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈攻擊陣位前，先敵發(fā)現(xiàn)、先敵攻擊，及時(shí)消除敵潛艇遠(yuǎn)程導(dǎo)彈攻擊對(duì)航母的威脅的能力。

2.2 航母中程反潛區(qū)

設(shè)置航母中程反潛區(qū)的主要目的，是防止敵潛艇占領(lǐng)中近程反艦導(dǎo)彈攻擊陣位，使用中近程反艦導(dǎo)彈對(duì)我航母實(shí)施攻擊，或阻止敵潛艇進(jìn)一步接近占領(lǐng)魚(yú)雷攻擊陣位。

從目前，美、日、印、越等國(guó)以及臺(tái)灣地區(qū)海軍攻擊型潛艇裝備的中近程反艦導(dǎo)彈性能分析，只有美、日和臺(tái)灣地區(qū)海軍攻擊型潛艇裝備有效射程為130km的“魚(yú)叉”中近程反艦導(dǎo)彈。所以，從設(shè)置中程反潛區(qū)，有效阻止敵潛艇使用中近程反艦導(dǎo)彈對(duì)我航母實(shí)施攻擊的要求出發(fā)，要求遂行航母編隊(duì)中程對(duì)潛防御任務(wù)的警戒兵力（聲納艦、反潛直升機(jī)）具有在敵潛艇占領(lǐng)中程反艦導(dǎo)彈攻擊陣位前，先敵發(fā)現(xiàn)、先敵攻擊，及時(shí)消除敵潛艇中程導(dǎo)彈攻擊對(duì)航母的威脅的能力［7］。

2.3 航母近程反潛區(qū)

設(shè)置航母近程反潛區(qū)的主要目的，是防止敵潛艇占領(lǐng)魚(yú)雷攻擊陣位，使用魚(yú)雷近距離對(duì)我航母實(shí)施攻擊［8］。

目前，美、日攻擊型潛艇攜帶的MK-48魚(yú)雷，最大航程為50km；印、越“基洛”級(jí)潛艇攜帶的53-65型魚(yú)雷，最大有效航程為25km；臺(tái)“海龍”級(jí)潛艇攜帶的AEGSUT魚(yú)雷最大航程為35km［9］。可見(jiàn)，由于敵潛艇魚(yú)雷航程有限，其實(shí)施魚(yú)雷攻擊必須抵近航母占領(lǐng)攻擊陣位。考慮到敵潛艇在較近距離上使用魚(yú)雷攻擊，比其在遠(yuǎn)距離上實(shí)施反艦導(dǎo)彈攻擊的隱蔽性、突然性更強(qiáng)，對(duì)航母的破壞威力也更大。所以，要求航渡過(guò)程中航母近程警戒兵力（警戒艦、反潛直升機(jī)）環(huán)形或半環(huán)形配置在航母的周圍，構(gòu)建嚴(yán)密的近程反潛屏障，能夠在敵潛艇占領(lǐng)魚(yú)雷攻擊陣位前，先敵發(fā)現(xiàn)、先敵攻擊，及時(shí)消除敵潛艇魚(yú)雷攻擊對(duì)航母的威脅。

3 中程反潛區(qū)聲納艦最小前出距離模型

航母中程反潛區(qū)，是指為有效應(yīng)對(duì)敵潛艇中近程反艦導(dǎo)彈攻擊威脅，保障航渡過(guò)程中航母的安全，而由聲納艦和反潛直升機(jī)所構(gòu)成的航母中程反潛區(qū)域。為有效應(yīng)對(duì)敵潛艇反艦導(dǎo)彈的攻擊，或阻止敵潛艇進(jìn)一步接近占領(lǐng)魚(yú)雷攻擊陣位，航渡過(guò)程中，航母編隊(duì)指揮員應(yīng)根據(jù)敵潛艇反艦導(dǎo)彈對(duì)航母的威脅特點(diǎn)和聲納艦的對(duì)潛警戒能力，從先敵發(fā)現(xiàn)、先機(jī)制敵，保障航母免遭敵潛艇導(dǎo)彈攻擊的目的和要求出發(fā)，將聲納艦前出配置在航母中程反潛區(qū)敵潛艇來(lái)襲的主要方向。

3.1 聲納艦所需最小警戒距離模型

航母中程反潛區(qū)聲納艦所需最小警戒距離，是指為保證聲納艦?zāi)軌蛟跀碀撏д碱I(lǐng)反艦導(dǎo)彈攻擊陣位之前實(shí)施對(duì)敵攻擊，聲納艦最遲必須發(fā)現(xiàn)敵潛艇的界線到航母的距離。

由于敵潛艇反艦導(dǎo)彈射程通常較大，位于航母中程反潛區(qū)內(nèi)的聲納艦發(fā)現(xiàn)目標(biāo)時(shí)，敵潛艇往往已對(duì)航母構(gòu)成較大的威脅，此時(shí)，攻擊的及時(shí)性、快速性就顯得尤為重要［10］。所以，在聲納艦發(fā)現(xiàn)可疑目標(biāo)后，應(yīng)迅速對(duì)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤、定位與識(shí)別，并在確認(rèn)目標(biāo)為敵潛艇，滿足攻擊條件后立即實(shí)施對(duì)敵攻擊，做到先機(jī)制敵［11］。聲納艦反潛作戰(zhàn)過(guò)程的時(shí)間節(jié)點(diǎn)如圖1所示，并作如下定義。

定義1 為有效阻止敵潛艇占領(lǐng)攻擊陣位對(duì)航母實(shí)施反艦導(dǎo)彈攻擊，聲納艦最遲必須攔截?cái)碀撏У慕缇€稱為聲納艦最遲攔截線［12］。

定義2 為保證聲納艦?zāi)軌蛟谧钸t攔截線前完成對(duì)敵攻擊，要求聲納艦最遲必須發(fā)現(xiàn)敵潛艇的界線稱為聲納艦最遲發(fā)現(xiàn)線。最遲發(fā)現(xiàn)線到航母的水平距離稱為聲納艦最小警戒距離，用D警表示，如圖2所示。

圖中，Q、O點(diǎn)分別為聲納艦發(fā)現(xiàn)目標(biāo)時(shí)敵潛艇、航母所在位置，Q1、O1點(diǎn)分別為敵潛艇實(shí)施反艦導(dǎo)彈攻擊時(shí)潛艇、航母所在位置。由圖2可得，航母中程反潛區(qū)聲納艦所需的最小警戒距離D警的計(jì)算模型為

式中，D警為聲納艦所需的最小警戒距離；V航為航渡過(guò)程中航母編隊(duì)運(yùn)動(dòng)速度；T為聲納艦自發(fā)現(xiàn)目標(biāo)至其反潛攻擊武器命中目標(biāo)所需的時(shí)間；R敵為敵潛艇反艦導(dǎo)彈最遠(yuǎn)射程；V敵為敵潛艇接敵運(yùn)動(dòng)速度；β為敵潛艇被發(fā)現(xiàn)時(shí)相對(duì)于航母的舷角。

3.2 聲納艦所需最小前出距離計(jì)算模型

航母中程反潛區(qū)聲納艦最小前出距離，是指為保證聲納艦?zāi)軌蛟跀碀撏д碱I(lǐng)反艦導(dǎo)彈攻擊陣位之前對(duì)敵實(shí)施有效攻擊，聲納艦所需前出的最小距離，用D前表示。聲納艦前出距離是否合理，直接關(guān)系到航渡過(guò)程中航母中程反潛區(qū)聲納艦對(duì)潛防御的效果。其基本要求是聲納艦?zāi)軌蛟跀碀撏д碱I(lǐng)反艦導(dǎo)彈攻擊陣位前先敵發(fā)現(xiàn)、先敵攻擊、先機(jī)制敵，確保航母免遭敵潛艇反艦導(dǎo)彈的攻擊。

定義3 為保證聲納艦?zāi)軌蛟跀碀撏д碱I(lǐng)反艦導(dǎo)彈攻擊陣位之前對(duì)敵實(shí)施有效的攻擊，聲納艦必須前出的最小距離，稱為聲納艦所需最小前出距離，用D前表示，如圖3所示。

設(shè)航渡過(guò)程中聲納艦配置于航母航向前方，相對(duì)于航母的舷角為α，則由圖3可推導(dǎo)求出聲納艦所需最小所需前出距離D前的計(jì)算模型為

式中，D前為聲納艦所需前出的最小距離；D警為聲納艦所需的最小警戒距離；α為聲納艦相對(duì)于航母的配置舷角；β為敵潛艇被聲納艦發(fā)現(xiàn)時(shí)相對(duì)于航母的舷角；D探為聲納艦拖曳式線列陣聲納戰(zhàn)術(shù)作用距離。

4 聲納艦最小前出距離計(jì)算與分析

由模型（2）可知，聲納艦所需前出的最小距離，不僅受到聲納艦所需最小警戒距離，聲納戰(zhàn)術(shù)作用距離的影響，而且還受到聲納艦配置舷角α和敵潛艇被發(fā)現(xiàn)時(shí)相對(duì)于航母的舷角β的影響。由于實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，聲納艦配置舷角與敵潛艇被發(fā)現(xiàn)時(shí)所處舷角的關(guān)系十分復(fù)雜，為便于計(jì)算與分析，在此，僅對(duì)敵潛艇迎向聲納艦來(lái)襲（即α=β）情況下聲納艦所需前出距離進(jìn)行具體的計(jì)算。此時(shí)，聲納艦所需最小前出距離的計(jì)算模型為

表1 聲納艦所需最小前出距離

式中，D前為聲納艦所需前出的最小距離；V航為航渡過(guò)程中航母編隊(duì)運(yùn)動(dòng)速度；T為聲納艦自發(fā)現(xiàn)目標(biāo)至其反潛攻擊武器命中目標(biāo)所需的時(shí)間；β為敵潛艇被聲納艦發(fā)現(xiàn)時(shí)相對(duì)于航母的舷角；V敵為敵潛艇接敵運(yùn)動(dòng)速度；R敵為敵潛艇反艦導(dǎo)彈最遠(yuǎn)射程；D探為聲納艦拖曳式線列陣聲納戰(zhàn)術(shù)作用距離。

依據(jù)模型（3），結(jié)合量化分析的條件，計(jì)算得出航母編隊(duì)、敵“蒼龍”級(jí)潛艇分別采用不同速度，聲納艦配置于航母不同舷角時(shí)所需前出的最小距離如表1所示。

5 結(jié)語(yǔ)

聲納艦是航母中程反潛區(qū)對(duì)潛防御，保障航母海上航渡安全的主要力量，如何依據(jù)敵潛艇反艦導(dǎo)彈的威脅，合理確定聲納艦的前出配置距離，是航母編隊(duì)指揮員進(jìn)行反潛兵力配置和使用必須首先解決的問(wèn)題。本文從聲納艦有效應(yīng)對(duì)敵潛艇威脅，保證航母免遭敵潛艇反艦導(dǎo)彈攻擊的要求出發(fā)，建立了聲納艦有效應(yīng)對(duì)敵潛艇反艦導(dǎo)彈攻擊所需警戒距離和所需最小前出距離模型，并通過(guò)仿真計(jì)算，得出了聲納艦配置于不同舷角，應(yīng)對(duì)敵典型潛艇反艦導(dǎo)彈攻擊威脅所需前出的最小距離。所得結(jié)論，可為編隊(duì)指揮員進(jìn)行航母中程反潛區(qū)聲納艦的配置提供決策支持，對(duì)于優(yōu)化航母編隊(duì)反潛兵力的配置，提高航母編隊(duì)的航渡反潛作戰(zhàn)能力具有重要的理論指導(dǎo)意義和參考使用價(jià)值。

［1］吳福初，徐寅，吳杰.航母中程對(duì)潛防御區(qū)聲吶艦配置方法［J］. 海軍航空工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，31（6）：671-676.

［2］賀揚(yáng)清，沈治河，劉峰.大型水面艦艇編隊(duì)航渡中直接反潛警戒艦陣位仿真研究［J］.指揮控制與仿真，2010，32（4）：38-41.

［3］丁紅巖，董曉明.水面艦艇編隊(duì)使用拖曳線列陣聲納對(duì)潛搜索問(wèn)題研究［J］.四川兵工學(xué)報(bào)，2013，34（8）：6-7.

［4］樸成日，沈治河.基于作戰(zhàn)能力需求航母編隊(duì)兵力編成模型［J］.兵工自動(dòng)化，2013，32（11）：12-15.

［5］郭傳福，王洪勝，曲延明.驅(qū)護(hù)艦編隊(duì)使用拖曳聲納反潛的隊(duì)形配置［J］. 艦船電子工程，2015，35（2）：46-48.

［6］潘長(zhǎng)鵬，單岳春，吳福初.航母遠(yuǎn)程對(duì)潛防御區(qū)反潛巡邏機(jī)配置方法［J］.海軍航空大學(xué)學(xué)報(bào)，2017，40（5）：17-20.

［7］黃文斌，劉劍，吳文龍.潛艇對(duì)水面艦艇編隊(duì)威脅判斷［J］.火力與指揮控制，2011，36（4）：92-96.

［8］吳福初，徐輝，王向陽(yáng)，石文星.近程反潛警戒艦艇最小前出距離計(jì)算模型的建立［J］.火力與指揮控制，2014，39（3）：120-122.

［9］吳福初，石文星，劉衛(wèi)東.某型艦近程反潛防御區(qū)反潛直升機(jī)配置［J］. 指揮控制與仿真，2014，36（4）：68-70.

［10］吳福初.航母遠(yuǎn)程對(duì)潛防御區(qū)攻擊型核潛艇配置方法研究［J］.指揮控制與仿真，39（1）：5-9.

［11］吳福初，吳杰，劉衛(wèi)東.單艦反潛作戰(zhàn)能力評(píng)估研究［J］.微型電腦應(yīng)用，2013，30（5）：7-8.

［12］趙小龍，吳曉鋒，徐圣良.航母編隊(duì)反潛聲納艦陣位確定方法研究［J］. 指揮控制與仿真，2007，29（3）：45-48.