航母编队远海对空作战预警探测体系的构建*

谢荣鸿 冷画屏 陈小银

(海军兵种指挥学院 广州 510430)

1 引言

航母编队远海作战是指得不到岸基飞机和岸导支援情况下的作战,航母编队是一个独立的作战体系。航母编队远海对空作战是航母编队作战的一个重要作战样式,事关编队的安全,是完成其它任务的基础,而预警探测关系到编队是否有足够的预警时间来组织对空作战。因此,对航母编队远海对空作战预警探测体系的构建就显得至关重要,本文在分析预警探测体系构建的要求和计算预警探测距离需求的基础上构建了预警探测体系,为航母编队远海对空作战预警探测体系建立提供参考。

2 预警探测体系构建的要求

航母编队在战区内展开时,为了保障有效防空,对其预警探测体系的要求如下:

◦关于观察区域深度的要求

距离上应保证舰载机对水面舰艇编队进行掩护,而且不影响协同作战的需要;距离上应保证对兵力的引导和目标指示;距离上应保证对敌实施电子干扰。

◦关于观察系统工作时间的要求

在时间上应保证信息的传输。

◦关于观察系统能力的要求

远程观察区域内同时处理空中目标的数量。

◦关于观察系统信息可信度与精度的要求

信息要有较高的可信度;确定远程空中目标的位置坐标和运动要素要有较高的精度。

3 预警探测距离需求

预警探测体系的构建是基于预警探测距离的基础上进行的,以预警探测距离为依托。由于航母编队参战兵力的种类多,预警探测装备性能存在差异,预警探测距离也不同。预警探测距离主要分为预警机预警探测距离和水面舰艇预警探测距离。

3.1 预警机预警探测距离需求

预警机预警探测距离首先要考虑舰载机的拦截距离,再根据拦截距离和我舰载机与导弹战术技术参数来计算预警机的预警探测距离需求。

定义1 拦截距离D拦是指目标发射导弹对编队进行攻击的临界距离,也即己方机载导弹命中即将发射武器的目标的距离。

由于敌对我攻击的目标有航母、各种水面舰艇,因此,计算拦截距离时应考虑最大拦截距离,即目标对最外层兵力进行打击时的拦截距离,其计算如下式:

其中,Sd为敌空舰导弹最大射程,vd为敌空舰导弹平均飞行速度,vw为我最外层兵力在敌导弹来袭方向速度,L为最外层兵力距离航母的距离。

定义2 预警机预警距离D预是指预警机发现目标的距离能够保证己方从航母起飞的舰载机在最短时间内对目标进行成功拦截的距离。

从发现目标到空空导弹命中目标所需要的时间有:查明目标时间t1,编队指挥部位传递信息的时间t2,指挥员定下决心及下达命令时间t3,舰载机起飞准备时间t4,舰载机飞向距预警线我空空导弹最大射程阵位时的飞行时间t5,发射空空导弹反应时间t6,空空导弹飞行时间t7。累计时间T,各时间节点如图1所示。

图1 时间节点关系图

则预警机预警距离D预可由以下式子求得:

其中,vd飞为目标飞机平均飞行速度,S空为空空导弹最大射程,v飞为己方舰载机平均飞行速度,v空为空空导弹飞行速度。

3.2 水面舰艇预警探测距离需求

根据舰载防空导弹的最大射程和系统的反应时间得出舰载防空导弹在最大射距内拦截来袭目标的预警探测距离D水为:

其中,s为远/近程防空哨戒舰舰空导弹射程;t1为查明目标的时间;t2为编队指挥部位传递信息的时间;t3为编队指挥员定下决心并下达任务的时间;t4为武器射击准备时间;t5为舰船占领攻击阵位的时间;t6为舰空导弹飞行时间;vd为目标的速度;v舰空为舰空导弹平均飞行速度。

4 预警探测体系的构建

航母编队预警探测体系的合理构建可以提高编队的预警探测能力,给编队以更多的预警时间。预警探测的兵力包括卫星探测系统,预警机、舰载探测装备。现根据航母编队远海对空作战梯次纵深防御的思想来构建预警探测体系。

首先,随着卫星技术的不断发展,卫星探测系统越来越受到军事强国的重视,它最突出的优点是覆盖面广,可以到达全球任何一个角落,在目标的发射阶段就可以发现目标。因此,航母编队预警探测体系的构建首先要充分利用好卫星探测系统,使编队能够早期作好准备,能够根据态势做出合理的行动。卫星探测系统利用太空轨道,具有相对固定,编队指挥员只要考虑充分利用卫星探测系统,使其发挥最大效能。

其次,航母编队的千里眼-预警机,它可以到达水面舰艇无法到达的区域给编队提供预警,而且速度较快,灵活性好,预警探测精度高。目前,美军在作战时,通常将预警机部署在距离基准点150～200海里的区域,高度为9000m,其雷达直视距离R为392km,从而可以利用图2计算得出一架预警机能够承担的预警范围。

图2 1架预警机预警探测范围

当1架预警机执行预警任务时,其运动轨迹将沿威胁轴做往返运动,其所能覆盖的威胁扇面角α大小为

由式(4)可计算得到当预警机处在150海里时能够覆盖的角度为110°,处于200海里时所能覆盖的角度大小为94°,由于预警机要全空域探测,所以取200海里时所能覆盖的角度作为1架预警机所能提供的预警扇面。因此,当威胁扇面角小于等于94°时,只要出动一架预警机就可完成预警探测任务,给编队提供足够的预警时间。

当敌从多个方向对我实施攻击时,根据多方向攻击战术可知各攻击方向的角度将可能超过94°。因此,从预警机所能覆盖的威胁扇面角的角度来考虑的话,每艘航母最少应携带3架预警机才能满足作战需要。

最后,是水面舰艇预警探测体系的构建。对于水面舰艇预警探测体系,根据威胁扇面角的大小、舰载对空搜索探测设备最大作用距离、水面舰艇的数量、水面舰艇距航母本舰的距离来构建。水面舰艇预警探测体系构建的原则是能够覆盖全空域、全方位,最远处最少应能发现交叉区内的所有目标。

通常情况下,水面舰艇的配置分为远程防空、中程防空和掩护幕防空,这样可以进行纵身防御,在较远距离上未能有效拦截目标的情况下,能够给内层较多的预警时间来拦截目标,保证航母的安全。假设航母编队水面舰艇的预警探测设备技术战术性能基本相同,水面舰艇的部署是以航母为中心的。因此,在导弹拦截区内将只考虑远程防空舰艇预警探测体系的构建。

水面舰艇远程预警探测体系,前出兵力可以圆型(以编队主力为中心)配置,也可以线型或扇型配置。如果单纯从防空角度看,最有效的配置是圆型。但是,由于受到前出兵力数量的限制,通常在最危险方向或敌人最有可能出现的方向上进行扇型配置,也是一种有效选择。关于远程对空观察体系,最基本要求的初始数据是观察体系的战术特征和观察区域深度。对观察距离的要求应为D水。

至于观察扇面的大小和部署方向同预警机时的情况一致。在满足预警探测距离需求的同时,还要满足舰载防空导弹的射程覆盖整个威胁扇面,而且以舰载导弹最大射程为半径的圆还要有一定的交叉。

水面舰艇前出的距离根据威胁的大小来部署,威胁较小时可以相对疏开,威胁较大时,应相对收缩,这样有利于组织对空防御,当威胁强度较大时,应使各层水面舰艇的舰载导弹射程能够覆盖威胁扇面的情况下,尽量在较远距离上拦截来袭目标。根据威胁扇面的大小来确定所需的水面舰艇数量,通常掩护幕舰艇导弹为近程弹,中远程舰艇导弹为远程导弹,而且各个区域的舰艇数量一般不超过3艘,由式(3)可知,在满足舰空导弹预警探测距离需求的情况下,其发现距离将能够覆盖交叉区。因此,对于水面舰艇预警探测体系将主要考虑舰空导弹射程来构建。

由图3可得远程防空舰艇部署情况。

若远程防空舰艇的数量n=1,则远程防空舰部署在防空威胁轴上。

若n=2,远程防空舰部署在威胁轴的两侧,分别部署在-α/4和+α/4处。

若n=3,远程防空舰一艘部署在威胁轴上,另外两艘部署在威胁轴的两侧,分别部署在-α/3和+α/3处。

图3 水面舰艇部署图

5 结语

航母编队远海对空作战预警探测体系的构建将对航母编队作战提供参考,能够保证编队的安全。然而,体系的构建还受到很多因素的制约。比如,信息处理的容量,预警机能够引导的舰载机数量等,这将使预警探测体系不能达到理想的状态。下一步将综合考虑这些因素以构建更加完善的预警探测体系,使其更加贴近实战需要。

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