韓 宇 馬政偉 吉 澤

（海軍大連艦艇學(xué)院 大連 116018）

1 引言

預(yù)警機作為航母編隊防空預(yù)警的重要兵力，在現(xiàn)代航母編隊防空作戰(zhàn)、演習(xí)中，通過前出配置，擴大預(yù)警探測縱深，為編隊防空組織贏得寶貴時間，從而提高編隊的戰(zhàn)斗堅持力?？茖W(xué)合理的預(yù)警機陣位配置，對于提高預(yù)警機的探測效果，確保預(yù)警機自身安全具有十分重要的軍事價值?；诰庩牽赡茉馐艿耐{和預(yù)警機的預(yù)警能力，對預(yù)警機進行優(yōu)化配置，使得“威脅”和“能力”相匹配。本文在對編隊的威脅扇面進行分析和對預(yù)警機預(yù)警性能進行仿真計算的基礎(chǔ)上，得出了預(yù)警機陣位配置參數(shù)確定的一般方法和流程。

2 編隊威脅扇面分析

在航母編隊的某一威脅方向上，敵機場（或敵航母綜合作戰(zhàn)區(qū)、敵導(dǎo)彈艦艇編隊）D與我編隊A的相對位置如圖1所示。A、D之間的距離為Lad，敵機的戰(zhàn)術(shù)航程［2］和敵機載反艦導(dǎo)彈的最大有效射程之和為S，則敵機對我編隊的攻擊路線必須在以 A、D 為焦點，S為長軸長的橢圓內(nèi)［1～2］。令 S=2a，Lad=2c，橢 圓 半 短 軸。

在Lad和S一定的條件下，編隊的威脅扇面角的大小判斷主要受敵空襲戰(zhàn)術(shù)和裝備戰(zhàn)技性能的約束［1］。如圖1所示，假設(shè)敵對我編隊的威脅扇面角為θ。由于敵機的空襲戰(zhàn)術(shù)和裝備戰(zhàn)技性能的模糊性，導(dǎo)致對敵機動戰(zhàn)術(shù)和敵反艦導(dǎo)彈的航路規(guī)劃的不確定性，近而造成威脅扇面角大小的不確定性，因此我編隊的威脅扇面角可能取值為[0°，180°]。

圖1 敵對我編隊可能攻擊路線示意圖

由文獻［1］分析可知，在Lad和S一定的條件下，敵具有航路規(guī)劃功能的“等效反艦導(dǎo)彈”在滿足末端航路段長度大于末端最小長度Dmin，轉(zhuǎn)彎角大于最小轉(zhuǎn)彎角αmin，每段航路距離大于最小航路段距離Lmin的情況下，威脅扇面可作如下討論。

圖2 （a） Dmin≤a-c時威脅扇面示意圖

圖2 （b） Dmin＞a-c時威脅扇面示意圖

1）如 圖 2（a）所 示 ， Dmin≤a-c ，即，此時威脅角達180°，我編隊正面完全暴露在敵導(dǎo)彈的有效攻擊范圍內(nèi)。通常在敵我距離Lad和“等效航路長度”S利于敵實施多方向多路徑的攻擊，和敵技戰(zhàn)術(shù)水平占優(yōu)的情況下發(fā)生。這種情況對我編隊的防空預(yù)警探測實時性、準(zhǔn)確性、覆蓋范圍等能力提出了很高的要求。

2）如 圖 2（b）所 示 ， Dmin＞a-c ，即，此時威脅角隨敵飛機和反艦導(dǎo)彈技戰(zhàn)術(shù)水平的下降而減小。

3 預(yù)警機預(yù)警探測能力分析

預(yù)警機在雙平行線航線的巡邏線上探測來襲目標(biāo)時，其預(yù)警探測能力的主要指標(biāo)有發(fā)現(xiàn)近界Bjj、巡邏線長度Dxl、強效區(qū)寬度Bqx以及總覆蓋區(qū)寬度 Bz等［3］。

3.1 發(fā)現(xiàn)近界

如圖3所示，發(fā)現(xiàn)近界為當(dāng)敵機來襲時，要求預(yù)警機在敵機距巡邏線一定距離之前發(fā)現(xiàn)敵機，從而確保我方殲擊機能及時攔截敵機并保證預(yù)警機自身安全。其反映的是預(yù)警機預(yù)警探測縱深的大小，在預(yù)警機可覆蓋探測范圍內(nèi)，發(fā)現(xiàn)近界越?。搭A(yù)警探測縱深越大），對可疑目標(biāo)預(yù)警的置信度越高，同時我方攔截目標(biāo)的準(zhǔn)備時間更加充足。發(fā)現(xiàn)近界Bjj表示為

式中：Dd為敵機空空導(dǎo)彈射程；Laq為我方殲擊機攔截敵機前預(yù)警機飛過的安全距離；Ld為預(yù)警機成功到達安全區(qū)域時敵機飛過的距離；taq為預(yù)警機回撤到安全區(qū)的時間；Rzw為預(yù)警機轉(zhuǎn)彎半徑；g為重力加速度；γ為預(yù)警機轉(zhuǎn)彎坡度；vd為敵機飛行速度；vy為預(yù)警機飛行速度。

圖3 預(yù)警機發(fā)現(xiàn)近界分析示意圖

圖4 預(yù)警機探測能力分析示意圖

3.2 巡邏線長度

如圖4所示，受來襲目標(biāo)與預(yù)警機相對運動、預(yù)警機發(fā)現(xiàn)近界以及預(yù)警機雷達探測距離的影響，預(yù)警機的巡邏線長度范圍是動態(tài)變化的。為了確保預(yù)警機能夠發(fā)現(xiàn)從臨界位置來襲的目標(biāo)，不發(fā)生漏警，巡邏線長度Dxl應(yīng)滿足如下條件［3］：

式中：Dtc為預(yù)警機雷達探測距離。

3.3 強效區(qū)寬度和總覆蓋區(qū)域?qū)挾?/h3>

預(yù)警機沿雙平行線航線巡邏時，在航線上的任意位置均能探測到的區(qū)域稱為強效區(qū)［6］。通常預(yù)警雷達探測的強效區(qū)為漏警率等于0的區(qū)域，在該區(qū)的目標(biāo)都能在發(fā)現(xiàn)近界之前被發(fā)現(xiàn)。故強效區(qū)寬度 Bqx可由下式表示［3］：

總覆蓋區(qū)為預(yù)警機沿雙平行線航線巡邏時，預(yù)警雷達所探測的全部區(qū)域［6］。由于受到預(yù)警機發(fā)現(xiàn)近界的影響，總覆蓋區(qū)寬度Bz表示為［3］

3.4 仿真分析

1）仿真目的

探索預(yù)警雷達探測距離、預(yù)警機巡邏飛行速度、敵機來襲速度對發(fā)現(xiàn)近界、巡邏線長度、強效區(qū)寬度、總覆蓋區(qū)寬度的影響。

2）參數(shù)設(shè)置

預(yù)警雷達探測距離 Dtc∈[300km，500km]，預(yù)警機飛行速度 vy∈[300km/h，700km/h]，預(yù)警機轉(zhuǎn)彎坡度γ=20°，重力加速度 g=9.8m2/s，安全距離Laq∈[0km，200km] ， 敵 機 飛 行 速 度vd∈[500km/h，1200km/h] ，敵 空 空 導(dǎo) 彈 射 程Dd=100km。

3）仿真結(jié)果與分析

根據(jù)表1數(shù)據(jù)分析可知，在給定條件下，當(dāng)tanα＞1時，Bjj隨 Laq的增大而增大，因此為了確保預(yù)警機的安全，我方殲擊機應(yīng)伴飛在預(yù)警機附近 ；當(dāng) tanα=1時 ，Bjj≈Dd，當(dāng) tanα＜1時 ，Bjj＜Dd，因此當(dāng)tanα≤1時，只要保證預(yù)警機在敵機空空導(dǎo)彈射程之外，以不低于來襲飛機的速度飛向安全區(qū)，就可保證自身安全；當(dāng)Laq一定時，Bjj隨tanα的增大而增大，且存在tanα較大時，Bjj的取值接近甚至大于預(yù)警機雷達探測距離Dtc。

為了確保預(yù)警機的自身安全和足夠的探測縱深，發(fā)現(xiàn)近界 Bjj∈[100km，200km]，回撤到安全區(qū)域的時間為5min～10min，巡邏速度vy應(yīng)取600km/h～700km/h，安全距離Laq≤100km。

表1 不同條件下發(fā)現(xiàn)近界Bjj的變化情況

表2 不同條件下巡邏線長度Dxl的變化情況

表3 不同條件下強效區(qū)寬度Bqx的變化情況

根據(jù)表2、表3數(shù)據(jù)分析可知，在給定條件下，預(yù)警機轉(zhuǎn)彎半徑=7.8km，一個巡邏周期轉(zhuǎn)彎時間=0.08h，雷達探測距離基本上能滿足預(yù)警機巡邏時的適飛性要求。

4 預(yù)警機陣位配置分析

敵機對我航母編隊實施空襲時，根據(jù)搜集的敵我距離、敵機、機載導(dǎo)彈性能、敵技戰(zhàn)術(shù)水平等情報，對敵方威脅進行初判，確定我航母編隊受到的空中主要威脅方向和威脅扇面等，在主要威脅方向合理配置預(yù)警機，對敵實施預(yù)警探測。通常，預(yù)警機配置在垂直于威脅方向上，在殲擊機作戰(zhàn)區(qū)［4］內(nèi)，一次攔截近界線之后，采用雙平行線航線［5］進行巡邏。

實際作戰(zhàn)中，首先對敵方各威脅參數(shù)評估計算，然后確定預(yù)警機所采取的作戰(zhàn)參數(shù)。預(yù)警機前出執(zhí)行預(yù)警探測任務(wù)時的主要陣位參數(shù)是前出距離Dqc和巡邏線長度Dxl。

圖5 預(yù)警機陣位分析示意圖

4.1 前出距離確定

預(yù)警機前出距離Dqc的選擇應(yīng)遵循確保自身安全且充分發(fā)揮固有探測能力的原則［6］。因此，預(yù)警機前出距離應(yīng)滿足以下基本條件［5］：1）確保預(yù)警機留空時間；2）在編隊有效通信范圍之內(nèi)；3）在敵機突破發(fā)現(xiàn)近界后，掩護的殲擊機能及時趕到；4）避開敵火力范圍。

假設(shè)預(yù)警機續(xù)航時間為tz，規(guī)定留空時間為tlk，技術(shù)要求預(yù)留時間為tyl，編隊有效通信距離為Dtx，則前出距離Dqc滿足如下約束條件：

如圖5所示，前出距離的大小會直接影響預(yù)警探測強效區(qū)的覆蓋區(qū)域，因此前出距離的確定還要結(jié)合設(shè)定的探測任務(wù)區(qū)域進行。

4.2 巡邏線長度確定

假 設(shè) 敵 我 距 離 Lad∈[760km，960km] ，S∈[860km，960km]，敵威脅路線所在橢圓短軸2b的取值如表4所示。

為確保在主要威脅方向上，能夠及時發(fā)現(xiàn)敵方的來襲目標(biāo)，避免漏警情況發(fā)生，配置預(yù)警機時應(yīng)將預(yù)警雷達的預(yù)警探測強效區(qū)覆蓋敵來襲的所有可能路線。對比表3和表4數(shù)據(jù)可知，由于受我方預(yù)警能力、防空能力、通信能力、敵方技戰(zhàn)術(shù)水平等因素的制約，預(yù)警機強效區(qū)的位置選擇會出現(xiàn)如圖6所示的幾種情況（設(shè)B1、B2為敵來襲路線的臨界點，B1B2=2b′）。

表4 不同條件下敵威脅路線所在橢圓短軸2b的變化情況

圖6 （a） 強效區(qū)位置選擇示意圖Bqx≥2b

圖6 （b） 強效區(qū)位置選擇示意圖2b′≤Bqx＜2b

1）如圖6（a）所示，Bqx≥2b ，此時我預(yù)警機強效區(qū)能有效覆蓋敵來襲的所有可能路線，在前出距離允許的情況下，預(yù)警機配置縱深較大，配置策略較靈活。

2）如圖6（b）所示，2b′≤Bqx＜2b ，此時我預(yù)警機強效區(qū)有效覆蓋能力有限，為了能對敵來襲的所有可能路線上的目標(biāo)進行有效預(yù)警，預(yù)警機可配置在 B1B2B3B4和兩個區(qū)域內(nèi)，顯然區(qū)域B1B2B3B4距離我方編隊較近，對預(yù)警機防護較強，區(qū)域距離敵方防空火力太近，通常在我空中優(yōu)勢、通信能力明顯、前出距離范圍大時采用。

3）Bqx＜2b′，此時我預(yù)警機前出部署只能部分覆蓋敵來襲的所有可能路線，不能避免漏警情況的發(fā)生。此時，預(yù)警機應(yīng)減少前出距離，及時機動拉大敵我之間的距離，提升防空兵力待戰(zhàn)等級，隨時攔截敵突防兵力。同時可向上級請求增派預(yù)警兵力。

通過敵方來襲路線橢圓的短軸長度和為敵來襲路線的臨界點間的距離，選擇合適的強效區(qū)寬度，從而確定最佳的巡邏線長度。

5 結(jié)語

本文研究了單架預(yù)警機的陣位配置，提出了預(yù)警機陣位參數(shù)的確定方法和一般流程。但是，預(yù)警機前出到指定區(qū)域執(zhí)行預(yù)警探測任務(wù)過程中，會面臨著戰(zhàn)場環(huán)境制約、敵方干擾和威脅、我方掩護兵力協(xié)同度不高等因素的影響，導(dǎo)致無法完成預(yù)期任務(wù)。因此，多預(yù)警機的協(xié)同配合就顯得尤為重要。而如何選擇多架預(yù)警機的前出距離、巡邏線長度、進入任務(wù)區(qū)的航線等作戰(zhàn)參數(shù)，對保證任務(wù)區(qū)域的穩(wěn)定覆蓋，最大發(fā)揮裝備的設(shè)計性能，是一項十分重要的課題。在后續(xù)學(xué)習(xí)中將著重對多預(yù)警機協(xié)同的陣位配置研究。