反鱼雷鱼雷初始占位搜索研究

夏睿，张静远，张江，张勇平

反鱼雷鱼雷初始占位搜索研究

夏睿，张静远，张江，张勇平

（海军工程大学，武汉 430033）

针对反鱼雷鱼雷在作战中的实际需要，提出了初始占位搜索的概念，并在此基础上阐述了合理设计反鱼雷鱼雷的初始占位搜索既是实际作战的迫切需求也能够弥补反鱼雷鱼雷跟踪导引律对反鱼雷鱼雷机动性的过高要求，给出了不同目标要素情况下反鱼雷鱼雷初始占位搜索的初步规划。

反鱼雷鱼雷 初始占位搜索 弹道规划

0 引言

随着鱼雷技术的不断发展，鱼雷武器系统识别目标和跟踪目标的能力有了很大的提高，使鱼雷对抗软杀伤的能力大大加强，因此在反鱼雷技术研究方面，以反鱼雷鱼雷（ATT）为主的硬杀伤防卫系统正成为许多国家集中研究的领域之一[1]。

在实际作战中,鱼雷和ATT都是在水介质中航行的，ATT受其自身体积所限，自导作用距离较小，且两者基本是相向而行，相遇时间短，通常在几分钟内结束战斗。这就要求ATT必须有合适的战术弹道配合，并在先进的制导系统下完成拦截来袭鱼雷的作战使命，这就增加了ATT的研制难度[2]。为此，研究ATT发现目标前的拦截弹道，以期在复杂水下对抗条件下，使ATT能够在比较有利的阵位下发现来袭鱼雷，并最终成功拦截，则是ATT研究中需要重点解决的问题之一。

1 反鱼雷鱼雷初始占位搜索和初始占位搜索的概念

鱼雷弹道在设计时，为实现一定的战术目的，经常需要在特定的时间段内使鱼雷按既定的搜索方式和弹道轨迹对目标进行跟踪，相应的弹道过程被称为鱼雷特定弹道。比如，声自导鱼雷在捕获目标后的尾追弹道、固定提前角弹道、自动调整提前角弹道等等。同样的，在使用ATT拦截来袭鱼雷时，将来袭鱼雷看成目标，ATT在捕获来袭鱼雷后一样可以按照既定的特定弹道追踪来袭鱼雷，但 ATT的特定弹道的选择首先应该考虑下面两个原则：（1）来袭鱼雷的速度较快，相对速度较大，相对位置变化较快，拦截时间短，导引方法的选择则应尽量降低ATT负载的要求，利于跟踪目标，确保ATT的旋回角速度正常范围内；（2）导引方法的选择应使ATT能以尽量短的路径命中来袭鱼雷，避免追踪拦截路径较长，拦截产生爆炸影响本艇的安全。国内现在对ATT弹道的讨论大部分也都集中在这一部分。

上述的特定弹道都是反鱼雷鱼雷在捕获来袭鱼雷后所执行的弹道，针对这些弹道的讨论研究是为了保证反鱼雷鱼雷对目标能够实现有效的跟踪和拦截，与这些弹道在执行时机和应用目的上所不同的是，初始占位搜索是在反鱼雷鱼雷尚未捕获来袭鱼雷之前，为了尽可能的增大对来袭鱼雷捕获概率，并为后续的追踪拦截提供有利的阵位，相应的弹道被称为初始占位搜索弹道。

2 反鱼雷鱼雷初始占位搜索的重要性

2.1 弥补ATT跟踪导引律对ATT机动性的过高要求

水面舰艇或潜艇在发现有鱼雷来袭时，一般采取施放干扰，以最快速度向背离来袭鱼雷的方向规避，随后使用反鱼雷鱼雷[2]，可以想象，舰艇发射反鱼雷鱼雷时，来袭鱼雷距离本艇已经很近，即使ATT能够成功拦截来袭鱼雷，若拦截点距本艇太近，也会对本艇造成一定的伤害，达不到发射ATT应有的战术效果，且与鱼雷攻击舰艇不同的是，ATT攻击对象是高速运动的鱼雷，ATT若能成功捕获到来袭鱼雷，也有可能由于来袭鱼雷运动速度较快，造成跟踪丢失和尾追跟踪来袭鱼雷的态势，上面这些情况都对ATT的机动性提出了很高的要求。

研究ATT的初始占位搜索以及与其相对应的初始占位搜索弹道，能够有效的提高ATT的捕获概率，并为后续的跟踪拦截提供有利的阵位，实现成功拦截，在很大程度上弥补ATT跟踪导引律对ATT机动性的过高要求。

2.2 适应具体作战时ATT拦截战法需求

ATT武器系统的射击指挥解算装置通过对观测装置获得的目标信息的处理，完成对ATT参数设定。但在实际的反鱼雷作战中，观测装置能够提供给设计指挥解算装置的目标信息往往十分有限，系统解算精度也会因海洋情况的不同而有高有低，这些都对ATT的拦截效果造成很大影响。

针对不同的目标信息情况，深入研究ATT的初始占位搜索，设计初始占位搜索方案，不仅能够给作战指挥员提供管用、可靠的拦截方法，而且大大增加了拦截来袭鱼雷作战时的主动性，进一步的提高ATT的拦截概率。

3 反鱼雷鱼雷初始占位搜索弹道研究

反鱼雷鱼雷是在来袭鱼雷已经很靠近本舰艇的时候发射拦截的，拦截时间短，机会稍纵即逝，对ATT机动性的要求很高，故初始占位搜索一般采用直航搜索，减少不必要的机动和负载，达到ATT的直接目的。

实际反鱼雷作战中，观测装置能够提供给设计指挥解算装置的目标信息未必全备，来袭鱼雷的自导性能也不尽相同。据相关资料介绍，当今世界较先进的MU90鱼雷的被动自导探测距离在一定情况下达到15000 m，主动自导探测距离为2500 m，而舰艇的声纳报警距离一般为5-7 km，解算得目标航速等参数时来袭鱼雷与本舰艇的距离也将近3-5 km，来袭鱼雷目标体积小、航速快，能够解算得到的目标参数更是受诸多因素的影响。基于此，我们可以按照下表结构来研究初始占位搜索弹道：

表1 初始占位搜索弹道

依据上表，我们做出如下研究分析：

1）舰艇报警时，来袭鱼雷若仍处于直航搜索状态，显然，直接向报警点发射ATT拦截到来袭鱼雷的可能性较小，我们可以考虑“解相遇拦截”初始占位搜索，即把来袭鱼雷看成目标，ATT以固定提前角拦截来袭鱼雷，但是解相遇拦截中ATT捕获来袭鱼雷后，追踪弹道很容易形成尾追的态势，即使最后拦截到来袭鱼雷，也有可能对我舰艇造成伤害；故还可以考虑“旋回迎面拦截”的方法，即ATT先以一定的提前角发射，经过一段直航段后旋转至来袭鱼雷直航轨迹上来，采取迎面拦截的方法拦截来鱼雷，这种方法在一定程度上避免了采用解相遇拦截时，对来袭鱼雷提前角的估算误差导致拦截失败的问题。

2）舰艇报警时，来袭鱼雷若处于追踪导引状态，舰艇采取“背雷转”规避，则来袭鱼雷追击本艇时大致呈尾追态势[2]，现已有专著提及“逆轨道迎击拦截”的方法[3]，根据这一思路可以考虑在舰艇旋回规避完成后，逆着规避直航航向发射ATT；还可以考虑“报警点拦截”的方法，即沿旋转规避转入直航规避节点与来袭鱼雷报警点间的连线方向发射ATT；此外通过对来袭鱼雷追踪我艇的跟踪轨迹地分析，可以考虑沿逆轨道和上述连线之间夹角平分线发射ATT。

综上，无论来袭鱼雷处于直航段或追踪导引段，我们都给出了相应的ATT初始占位搜索弹道的考虑方案，但实际情况中由于舰艇无法确认来袭鱼雷是否捕获我舰艇，即来袭鱼雷有可能一直处于直航搜索状态，有可能一开始处于直航搜索状态但在ATT发射出去之后转入了追踪导引状态，还有可能刚开始就捕获到我舰艇，一直处于追踪导引状态，那么此时就要对初始占位搜索弹道进行修正，这样的修正既要考虑来袭鱼雷捕获我舰艇时初始占位搜索弹道的方案，还要兼顾到来袭鱼雷没有发现我舰艇，一直处于直航搜索时的初始搜索导引弹道如何去拦截的情况。

4 结束语

反鱼雷鱼雷是鱼雷对抗中较为理想的硬杀伤兵器，因其具备灵活、主动和机动等特点，世界海军强国美国、俄罗斯、德国、法国和意大利都投入了较大的人力和物力研究和发展反鱼雷鱼雷。但在利用反鱼雷鱼雷拦截来鱼雷的过程中，因本舰获得来袭鱼雷的信息要素有限、来袭鱼雷的速度较高、弹道复杂等等因素，对反鱼雷鱼雷的成功拦截造成了许多困难。因此，针对不同的来袭鱼雷的目标要素信息，研究、分析反鱼雷鱼雷的初始占位搜索，设计相关的反鱼雷鱼雷的初始展位搜索弹道，能有效地提高反鱼雷鱼雷对来袭鱼雷的捕获概率，为后续的跟踪拦截提供有利的阵位，大幅度提高反鱼雷鱼雷的作战效率。

[1] 由大德，徐德民．反鱼雷鱼雷拦截概率影响因素仿真分析[J]．鱼雷技术，2010，18(4)：16-19．

[2] 陈春玉，张静远等．反鱼雷技术[M]．北京：国防工业出版社，2006．

[3] 张宇文．鱼雷弹道与弹道设计[M]．西安：西北工业大学出版社，1999．

Research on the Anti-toperdo Toperdo Initial Search Sites

Xia Rui, Zhang Jingyuan, Zhang Jiang, Zhang Yongping

(Naval University of Engineering, Wuhan 430033, Hubei, China)

TJ630

A

1003-4862（2013）01-0022-03

2012-05-03

夏 睿(1988-),男，硕士。研究方向：兵器制导与控制技术。