航母编队中预警机的兵力配置范文

本站小编为你精心准备了航母编队中预警机的兵力配置参考范文，愿这些范文能点燃您思维的火花，激发您的写作灵感。欢迎深入阅读并收藏。

《计算机仿真杂志》2014年第六期

1预警机阵位确定的作图法

通过资料检索，对预警机巡逻空域设置的研究大多是围绕位置的设置研究的，巡逻空域阵位优化配置可以用作图法和模型法两种方法。作图法如图2所示。具体是如下:1)以需要监控区域正面两端为圆心，预警机探测距离为半径画圆，称为“探测圆”，预警机在两个“探测圆”重叠区域飞行即可完成监控任务;2)以与预警机有指挥关系的编队指挥所为圆心、海空指挥通信距离为半径画圆，称为“通信圆”，预警机在“通信圆”内飞行即可与编队指挥所保持通信畅通;3)标出敌防空火力范围，通常以敌防空火力单元阵位为圆心，中远程舰空导弹最大发射距离为半径画圆，预警机在敌防空火力范围以外飞行可保证安全;在“探测圆”和“通信圆”的重叠区域，去掉敌舰空导弹火力范围，剩余区域和我方控制区的公共部分(示意图中阴影区域)，即为预警机巡逻空域的位置。

2预警机阵位确定的模型法

假设航母编队作战过程中，航母编队指挥员判断敌机来袭的区域是一个以航母为圆心的扇形，该扇形的圆心角称为航母的威胁扇面角，用α表示，扇形的角平分线即为威胁轴，如图3所示。预警机执勤阵位的确定主要包括三个方面:前出方位、前出距离和执勤高度。对于单架预警机来说，一般将其部署在敌最可能来袭的方位上，即将预警机配置在威胁扇面的中心线上，其巡逻线被中心线垂直平分。因此，本文在预警机飞行过程建模的基础上，仅对预警机的前出距离、执勤高度两个方面进行分析。1)截击距离截击线是指舰载机攻击梯队开始攻击敌机(空袭兵器)时，敌机所在的预定位置线。截击线是“探测与跟踪区”和“战斗机交战区”的交界线，如图1所示。该线距离航母编队越远，舰载机的截击时间和地段就越长，歼敌可能性也就越大。截击线的位置，主要根据敌情、作战任务、兵力部署、部队作战能力和引导保障条件等因素确定。截击线到航母的水平面距离称为截击距离，用Sjj表示。假设Sdkjm表示敌方突击机群来袭速度敌机突击群所携空舰导弹射程;Swjkm表示我方防空舰艇舰空导弹最大射程;Rwzw表示我方舰载机退出攻击的转弯半径;Mtd表示连续拦击时，舰载机的攻击梯队数;ngj表示各个舰载机梯队的攻击次数;twgj我舰载机梯队攻击一次所需的平均时间;敌方突击机群来袭速度Vd;Sb表示内层防御区内区域防空哨舰到航母的距离。截击距离可按图4所示的具体情况，用下述公式之一计算:2)预警距离为了保障航母的安全，要求预警机警戒雷达发现敌机的最远界线称为预警线。航母编队远程防空作战的预警线是“预警征候与警报区”和“探测与跟踪区”的交界线，如图1所示。预警线到航母的水平面距离称为预警距离，用Sfx表示。根据我方舰载机能否实现“先敌发射”，预警距离的求取可划分以下两种情形:1)先敌发射，我舰载机打击敌来袭平台假设T表示敌机从预警线飞到拦截线的时间，它要求等于从预警机发现敌机群后上报给编队指挥所起，到航母甲板起飞的战斗机飞临战斗机交战区开始攻击敌机为止所需的总时间。tz表示我舰载机的作战反应总时间，包括:预警机发现、跟踪、识别目标所需的时间td、雷情传递时间tcd、指挥员定下决心时间tzhy、从规定的战斗值班状态起飞的时间tqf、爬升时间tps、接敌转弯时间tzw;tch表示航母舰载机飞行时间，从航母舰载机编队完毕起，到航母舰载机飞行至距拦截线为航母舰载机空空导弹最大射程为止;twkkm表示我空空导弹飞行时间，从航母舰载机飞行至距截击线为航母舰载机空空导弹最大射程起，到航母舰载机发射的空空导弹飞行完其最大射程为止。各段时间的关系如图4所示［3］。一般情况下，为保证一定的安全裕度，应使Sfx≥Sjj+Vd×T，使得甲板待战舰载机的可能截击距离大于截击距离，保证舰载机投入更多的攻击梯队、攻击次数。如果出现Sfx＜Sjj+Vd×T的情形，即采取甲板待战方式的舰载机无法在截击线以远及时投入攻击。通常采取以下两种方式加以解决:其一，舰载战斗机采取空中待战的方式以减小tch，但该方式对舰载机数量及续航能力有较高要求;其二，仍采取甲板待战的方式，通过提高舰载机训练水平减少甲板待战飞机的作战反应总时间tz。2)敌抢先机，我舰载机拦截敌来袭空舰导弹如果来袭目标在我舰载机对其的截击线外即完成导弹发射，则需要转入对反舰导弹的拦截。根据编队兵力兵器的使用顺序，首先考虑由舰载机进行拦截。舰载机拦截反舰导弹时，要在舰载区域防空导弹射程外完成拦截，目标进入舰载对空导弹截击线后则由舰载防空导弹进行拦截［5］。这样一是能够增加拦截导弹的防御层次，二是可以防止防空导弹误伤己方飞机。由于舰空导弹一般由航母编队内层的警戒幕舰艇发射，因此要考虑警戒幕舰艇到航母的距离，如图5所示。认为航母编队前出预警机发现敌方突击群载机平台，但未能阻止敌方突击群发射发射空舰导弹(空舰导弹最大射程发射)。此时，编队的预警探测距离计算过程如下:3)前出距离预警机在巡逻线上巡航时，预警机到航母的最短水平距离称为前出距离，用Sqc表示。假设Dr表示预警机的探测距离，Dr由预警机本身的战术技术性能所决定，那么前出距离可简单表示为Sqc=Sfx－Dr。考虑到威胁扇面角度与预警线交点的临界情况，由图3可知:由上式可知，在每次预警任务的执行过程中，预警机前出距离的大小取决于多个不同的因素。这些因素大致可分为三类，分别是预警机本身因素、敌方因素和我方因素。预警本身因素也就是其自身的探测能力;敌方因素是指敌方目标的来袭速度和威胁扇面角，敌方目标来袭速度越快对我方预警性能的要求就越高;我方因素则是指我方通信时间、指挥控制时间和战斗机准备时间等因素。式(5)、(11)、(12)建立了确定预警机前出距离和预警距离的数学模型。由已知的α、Sfx和Dr可以确定前出距离Sqc。以下是计算预警机的前出距离Sqc的步骤:1)确定有关参数值;2)由敌目标参数Vd、交战时间tj、我编队参数Swld、Sb和Rwjkm等确定拦截距离Sjj;3)确定舰载机从预警线飞到拦截线的时间T;4)由拦截距离Sjj、敌机速度Vd、T等确定预警距离Sfx;5)由威胁扇面角α、预警距离Sfx和探测距离Dr等参数按确定前出距离Sqc。

3实例分析

首先给出如下作战想定:航母编队前往某一海域执行搜潜任务，在航渡过程中，突然遭到敌飞机编队的攻击，航母编队立即实施对空防御。假设有关的参数值如表1所示。现分析α、Dr和tz等原始参数对预警机前出距离Sqc的影响。根据表1的数据，由步骤和MATLAB7.1求得上述数对Sqc的影响曲线，如图7所示。根据图7，可得以下结论:1)图7(a)分别表示先敌发射、敌抢先机时前出距离随威胁扇面角变化的趋势，预警距离分别按式(6)、(12)计算;可以明显看出，在相同威胁扇面角情况下，拦截飞机较之拦截导弹所需的前出距离为大，但后者拦截成功率较低，在实战中必须树立“拦截飞机平台为首要”的作战原则。2)我方先敌发射时，当威胁扇面角α＞34°时，方程(17)中根的判别式Δ＜0，Sfx、Sqc和Dr三条直线不能构成三角形，方程无解;图1(a)递减曲线为负数根，无实际意义(如α=35°，负数根为1246－89i);α的取值范围是0°≤α≤34°。敌抢先机时，当威胁扇面角α＞45°时，方程(17)中根的判别式Δ＜0，α的取值范围是0°≤α≤45°。3)通过图9(a)可以看出，想定战术背景下航母编队远程防空作战，威胁扇面角为0°的情形，预警机前出距离需955km，威胁扇面角为34°的情形，前出距离达到1255km。若预警机任务区域巡逻时间较长，我舰载预警机的作战航程是无法适应如此高作战强度的。可采取两种解决方式:一是增加预警机雷达的探测距离;二是减小作战反应时间。图9(b)分别表示上述两种解决方式条件下，前出距离随威胁扇面角变化的情况;其中，雷达探测距离由380km增加为480km;作战反应时间减少10min，由27.75min变化为17.75min。可明显看出，预警机前出距离皆有一定程度的减少。4)在Sb，Sdkjm，Vd等值皆比较大的情况，要确保敌机在内层防御区外，即在交战区、识别区解决战斗，所要求的预警机前出距离是很大的;计算的前提是Mtd，ngj皆为1，尽管相关时间参数的选取较之实际有一定偏差，但也可以看出这一特点。因而，在未来信息化条件下的信息化海战，并须依托包括卫星在内的一切传感器平台，而绝不可以依靠单一信息源。

4结束语

本文提供了一种确定航母编队远程防空作战过程中预警机阵位确定的方法。航母编队航渡过程中预警机的配置是航母编队防空兵力配置的重要环节，本文分析了航母编队防空区域划分、防空作战的过程，在给出预警机阵位确定原则的基础上，建立了预警机阵位的数学模型，这些模型可用于计算预警机的前出距离、执勤高度等阵位要素。通过实例，分析了模型中有关参数对预警机阵位的影响。这些工作为航母编队预警机阵位的确定提供了定量的理论方法。

作者：纪军马培蓓孙国磊单位：海军航空工程学院