使用航空自导深弹多次攻潜方法

李居伟, 王汉昌, 李瑞红, 孙明太



使用航空自导深弹多次攻潜方法

李居伟, 王汉昌, 李瑞红, 孙明太

(海军航空工程学院 青岛校区, 山东 青岛, 266041)

针对反潜巡逻机使用航空自导深弹的攻潜作战问题, 给出了多次深弹攻击的定义, 分析了多次深弹攻击的使用时机和攻击参数。在建立连投航空自导深弹攻潜效能评估模型的基础上, 通过仿真计算, 研究了潜艇目标采取纯机动对抗和使用声诱饵对抗时, 多次连投深弹攻击的合理攻击参数和命中概率, 总结了反潜巡逻机多次连投深弹攻潜作战的方法。

航空反潜; 航空自导深弹; 多次攻潜

0 引言

反潜作战的复杂性和困难程度不言而喻。搜索发现并确定水下潜艇目标位置本就十分不易, 加之海洋作战环境的复杂性, 以及攻潜武器自身性能的限制, 攻潜作战特别是航空攻潜作战很难做到一蹴而就。例如P-3C反潜巡逻机使用MK46鱼雷攻潜作战时, 一般要待到第1条鱼雷工作结束后, 根据攻击效果及目标信息确定如何投放下1条鱼雷[1]。此外, 还有诸多文献也曾研究反潜作战中多次鱼雷攻击的相关问题。由此可见, 鱼雷攻潜难以一发命中, 深弹攻潜则更需要考虑多次攻击的情况。

文献[2]和[3]分别研究了磁探仪和声纳浮标定位目标条件下, 反潜飞机使用自导深弹的攻潜方法, 主要是一次连投深弹攻潜的攻击方法和攻击效果, 没有继续深入分析多次攻击的问题。鉴于此, 本文从贴近实战, 提高攻击效果的角度, 进一步研究了反潜巡逻机使用自导深弹多次攻潜的相关问题。

1 多次深弹攻击的定义

攻击目标潜艇的一般攻击过程是: 搜潜、潜艇目标识别、目标跟踪和运动要素测定、解算投弹元、为深弹装订参数、投放深弹以及检查战果[4]。

搜索定位潜艇目标是使用攻潜武器的前提条件, 所谓“多次深弹攻击”是指采用同一目标搜索定位的结果, 进行多次连投深弹攻击。其中, 每次攻击均采用如文献[2]和[3]中所述的连续投放多枚深弹的方法。

图1 多次深弹攻击方法示意图

2 多次深弹攻击的使用时机

航空反潜作战中, 一般情况下鱼雷的攻潜效果要优于深弹。因此, 鱼雷毋容置疑是攻潜作战的主要武器, 也是首选武器, 而各种深弹包括自导深弹都是辅助性的。

鉴于此, 反潜飞机选择采用多次深弹攻击, 而不选择鱼雷攻击的情况一般是: 潜艇目标确认程度较高, 必须对目标进行毁灭性打击, 但又不具备鱼雷攻击条件时。

所谓不具备鱼雷攻击条件, 一是反潜飞机没有携带鱼雷, 或者鱼雷(或鱼雷投放系统)因故障无法正常使用; 二是作战环境不满足投放鱼雷条件, 如海区深度不够, 或海况等级较高等。

3 多次深弹攻击的攻击参数

攻潜作战的实施必须根据具体的攻击参数进行。多次深弹攻击涉及的攻击参数有: 连投深弹攻击次数、每次攻击的投弹航向、投弹数量和投弹间隔等。其中, 每次攻击的投弹航向、投弹数量和投弹间隔与文献[2]和[3]中的定义相同。

4 仿真结果与分析

4.1 仿真方法

采用与上述参考文献相同的蒙特卡洛方法, 进行多次连投深弹仿真计算, 以至少命中1枚深弹的概率作为评定攻击效果的指标。

仿真计算中的深弹模型与上述文献相同, 而潜艇目标模型则有所变化。

4.2 潜艇目标的处理

本文考虑到潜艇在受到攻击时往往会采用一定的对抗措施, 如机动规避或发射声诱饵等[5]。因此, 在潜艇目标的处理上与文献[2]和[3]有所不同, 考虑到了潜艇可能采取的2种对抗措施: 一是当第1枚深弹投放后, 认为潜艇能够发现深弹位置, 并进行加速、转向和下潜(称为加速背离转向并速潜)机动, 目的是将深弹至于艇尾; 二是当深弹转入跟踪潜艇目标状态时, 认为潜艇能够识别被跟踪, 进而发射声诱饵对抗。

潜艇机动模型包括转向、加速和下潜模型。

1) 转向模型

其中

2) 加速模型

3) 下潜模型

4) 声诱饵模型

文献[5]研究了潜艇对抗鱼雷攻击时的声诱饵使用方法。事实上潜艇如何使用声诱饵还有很多争议之处。因此, 当受到自导深弹攻击时, 潜艇是否应当采用主动对抗措施尚无定论。

本文从反潜角度将其简化处理, 认为当深弹转入跟踪目标状态时, 潜艇能够识别被跟踪, 进而向深弹方向发射声诱饵。

当诱饵进入深弹自导范围内, 则深弹按概率50%被干扰而失效。

由于深弹下潜速度较快, 认为整个攻击过程潜艇最多投放1枚声诱饵。

4.3 实例计算

在反潜飞机仿真参数不变的情况下, 潜艇目标机动规避的同时, 使用声诱饵, 则仿真计算数据见表2。

表1 潜艇不使用声诱饵对抗时合理攻击参数和命中概率

表2 潜艇使用声诱饵对抗时合理攻击参数和命中概率

表2和表1数据对比说明:

1) 潜艇使用声诱饵能够在一定程度上降低攻击效果;

2) 声诱饵对攻击效果的影响并不十分明显。分析主要原因是多次深弹攻击命中多枚深弹的概率增加。

理由: 若表2中多为单枚命中, 则根据诱饵效果的设定, 综合命中概率应当减半; 此处降低效果不大, 说明第1枚将要命中的深弹被干扰后, 还有后续深弹可以命中。

4.4 结果分析

2) 2次连续攻击与1次标准攻击的关系

所谓“1次标准攻击”是指能达到较好效果的1次连投深弹攻击, 其攻击效果同样采用文献[2]和[3]中给出的方法评定。其中“较好”是指合理的攻击参数。

2次连续攻击主要考察整体攻潜效果, 虽然每次的攻击参数与1次标准攻击有所偏离, 但1次标准攻击仍然是2次攻击的参考基础。

3) 2次攻击之间的关系

2次连续攻击中, 首先要保证第1次攻击的有效性, 即应按照文献[2]和[3]中给出的1次标准攻击的攻击参数实施。第2次攻击则应主要考虑缩短2次攻击的时间间隔。

这是因为潜艇目标发现受到攻击后会立即采取对抗措施, 若第1次攻击未能毁伤目标, 则当反潜飞机完成机动飞行(机动时间一般不小于2 min)进行第2次攻击时, 这些对抗措施往往已经能够产生显著效果(如潜艇速度提高、深度增加和偏离原测定航向等), 从而使第2次攻击的效果显著降低。

5 结论

1) 相同投弹数量时, 多次攻击效果优于单次攻击, 且命中多枚深弹的概率更高, 对目标的毁伤效果应当更好。因此当飞机载弹量较大(如10枚左右)时, 建议使用多次攻击方法。

2) 综合考虑飞机载弹量、大型飞机机动性能、飞行人员实际操作难度等, 一般应采用2次连投深弹攻击的方法。当还有余弹时, 可根据攻击效果确定是否进行再次攻击。

3) 2次连投深弹攻击时, 每次都应当按照1次标准攻击方法进行, 并尽量减少2次攻击的时间间隔。

[1] 徐以成, 孙明太, 李居伟. 反潜巡逻机双机协同鱼雷攻潜作战仿真研究[J]. 指挥控制与仿真, 2012, 34(2): 89-91.Xu Yi-cheng, Sun Ming-tai, Li Ju-wei. Research on Operation Simulation of Coordinated Attack by Airborne Torpedo on Two Patrol Aircrafts[J]. Command Conrtol & Smiulaiton, 2012, 34(2): 89-91.

[2] 李居伟, 宋旭, 孙明太. 航空自导深弹攻潜模型与仿真[J]. 指挥控制与仿真, 2011, 33(3): 50-53.Li Ju-wei, Song Xu, Sun Ming-tai. Antisubmarine Models and Simulation of Homing Depth Charge Assisting by MAD[J]. Command Control & Simulation, 2011, 33(3): 50-53.

[3] 李居伟, 宋旭, 孙明太. 反潜巡逻机使用浮标声纳和自导深弹攻潜模型仿真[J]. 弹箭与制导学报, 2011, 31(1): 119-222.Li Ju-wei, Song Xu, Sun Ming-tai. Antisubmarine Models and Simulation of Homing Depth Charge for Sonobuoy Directed Patrol Aircraft[J]. Journal of Projectiles, Rockets, Missiles and Guidance, 2011, 31(1): 119-222.

[4] 孙明太. 航空反潜战术[M]. 北京: 军事科学出版社, 2003: 155-160.

[5] 郑援. 潜艇水声对抗装备战斗使用[M]. 中国人民解放军海军, 2007.

[6] 杨真勇, 郑援, 吕海平. 潜艇机动性能对使用干扰器规避主动声自导鱼雷对抗效果的影响分析[J]. 鱼雷技术, 2011, 19(2): 129-133.Yang Zhen-yong, Zheng Yuan, Lü Hai-ping. Effects of Submarine′s Maneuverability on Evading Active Acoustic Homing Torpedo with Jammer[J]. Torpedo Technology, 2011, 19(2): 129-133.

(责任编辑: 许 妍)

Analysis on Antisubmarine Repetitious Attack with Aviation Homing Depth Charges

LI Ju-weiWANG Han-changLI Rui-hongSUN Ming-tai

(Qingdao Branch, Naval Aeronautical Engineering Academy, Qingdao 266041, China)

Aiming at the operational issue of attacking submarine by anti-submarine patrol aircraft with aviation depth charge, a definition of “repetitious depth charge attack”is presented, and the attack occasion and attack parameters are analyzed. Furthermore, attack effectiveness evaluation models of continuous dropping homing depth charges against submarine are established, and the reasonable attack parameters and hit probability are obtained through simulation in the case of submarine taking the countermeasures of maneuver and acoustic decoy. In addition, the repetitious depth charge attack tactics of anti-submarine patrol aircraft are summarized.

aviation antisubmarine; aviation homing depth charger; repetitious attack against submarine

2014-03-22;

2014-04-08.

李居伟(1981-), 男, 在读博士, 研究方向为航空反潜作战及效能评估.

TJ651; TJ67

A

1673-1948(2014)04-0298-04