歼击侦察机综合作战效能评估准则*

杨 辉 向崇文 陈 双

(海军航空工程学院 烟台 264001)



歼击侦察机综合作战效能评估准则*

杨 辉 向崇文 陈 双

(海军航空工程学院 烟台 264001)

论文围绕歼击侦察机担负的两大核心任务:空战与侦察,从总体的角度建立了歼击侦察机的综合作战效能评估指标体系,并给出了歼击侦察机综合作战效能评估模型及各指标计算模型。通过实例验证了所建立的指标体系的合理性,评估模型的可行性。

歼击侦察机; 综合作战效能; 指标体系; 效能评估

Class Number V271.4

1 引言

歼击侦察机从歼击机改装而来,可以根据任务的不同挂载多种不同的侦察设备,可以将搜集到侦查情报迅速传回地面,能在复杂的电磁环境下完成战场态势感知、电子侦查和数据信息传输等各种侦察任务,还可加挂超视距拦射导弹和红外格斗导弹,具有一定的自卫和空战能力。这种改装方式的优点在于灵活性强,适应现代战场作战任务多样性的要求,并且研制、生产和维护成本较低,因而被广泛采用。

目前,对于歼击机的空战效能、侦察机的侦察效能评估模型已经有很多[1～5],但是关于歼击侦察机的综合作战效能的研究还很少,为了更好地反映歼击侦察机的性能特点,本文从歼击侦察机担负的空战与侦察任务入手,站在总体的角度建立了歼击侦察机的综合作战效能评估指标体系,并给出歼击侦察机综合作战效能评估模型及各指标计算模型,最后,通过实例验证了所建立的指标体系的合理性,评估模型的可行性。

2 综合作战效能评估指标体系

建立效能评估指标体系是进行作战效能评估的前提,建立的是否科学合理将直接影响到评估结果的可信度[6]。决定歼击侦察机综合作战效能的主要是空战能力与侦察能力,传统的空战效能指标与侦察效能指标中存在一些同时影响空战能力与侦察能力的公共参数(生存能力、飞行性能、飞行人员能力等),在评估歼击侦察机的综合作战效能时,将导致公共参数的重复计算问题,隐性加大了该部分的权重,可能导致评估结果的不准确,这显然不符合实际应用的要求,因此本文将这些公共参数从空战能力与侦察能力中分离出来,与“缩减”后的空战能力与侦察能力共同组成歼击侦察机的综合作战效能评估指标体系,如图1所示。

图1 歼击侦察机综合作战效能评估指标体系

3 综合作战效能评估模型

歼击侦察机综合作战效能的各分项能力之间的组合方法可以采用的算法有很多,而线性加权算法不仅符合作战理论,便于分析各部分的组合关系,而且方法高效、简便,可以方便地编写算法程序[7]。因此,本文采用这种方法。

歼击侦察机综合作战效能评估模型由空战能力、侦察能力、生存能力、飞行性能以及飞行人员能力等几部分指数构成。其评估模型为:

(1)

式中:E总为歼击侦察机综合作战效能指数;E1,E2,…,E5分别为空战能力、侦察能力、生存能力、飞行性能以及飞行人员能力指数,k1,k2,…,k5为各能力指数的权重系数,各系数之和为1(下同)。

其中k1、k2为空战和侦察能力分配系数,两者之和为0.6。可根据歼击侦察机改装目标的不同调整k1、k2的取值,例如歼击机可以取k1=0.6,k2=0;侦察机可以取k1=0,k2=0.6;改装时着重保留空战能力,适当增加侦察能力的歼击侦察机可以取k1=0.45,k2=0.15。

各分项能力指数上边的“—”号表示进行标准化处理(下同),处理后各分项数值都处于在0～1之间,使分项能力之间数值匹配,具备一致性,并以此值作为该项指标的指数值。标准化可采用非线性S型可导函数归一法,这是基于对武器装备性能参数物理意义上的考虑:采用非线性可导S型函数进行归一,可突出性能参数的饱和特性。一方面,装备的某项性能参数有其物理或当今技术实现能力的极限;另一方面,提高装备某项性能所带来的效益本质上也有S形曲线的趋向[8]。因此,用S型函数做归一化处理。即:

(2)

其中为α、β为调节曲线的参数。最后确定数据的归一化准则,对于效益型指标,则有:

(3)

4 各指标的计算模型

1) 空战能力指数的计算模型为

(4)

式中:P态为态势感知能力指数,由信息指数I(主要是指数据链提供的信息支持能力)、雷达探测能力指数T雷达、红外探测能力指数T红外联合表征,其计算模型为

(5)

A为火力指数,由中距拦截导弹火力指数A中、近距格斗导弹火力指数A近、航炮火力指数A炮联合表征,其计算模型为

(6)

B为机动性指数,由操纵效能指数ε、最大单位重量剩余功率P剩、最大稳定盘旋过载N盘、最大推重比T推、最大巡航马赫数Ma、最大瞬时转弯角速度S转联合表征,其计算模型为

(7)

2) 侦察能力指数的计算模型为

(8)

式中C发现为机载侦察装备发现目标能力指数,C定位为定位/识别目标能力指数,C跟踪为跟踪目标能力指数,C全天为全天候侦察能力指数,C数传为数据传输能力指数。

(9)

式中RCS指迎头或尾后方位120°左右之内的对应3cm波长雷达的平均值,Tn为尾喷管温度,它们联合表征隐身性能;D软为电子软杀伤能力,D硬为电子硬杀伤能力,D防为电子防御能力,表征电子战能力;S为机翼面积,L为飞机全长,表征飞机尺寸;P损为飞机的易损性指数。

4) 飞行性能指数的计算模型为

(10)

式中:T续为最大续航时间,V巡为巡航速度,H升为使用升限,ε导为导航能力指数。

5) 飞行人员能力指数的计算模型为

(11)

式中:M技为飞行人员飞行技术水平指数;M设为飞行人员设备使用水平指数;M理为飞行人员战术理论应用水平指数。

注:模型中的参数取值方法均可根据现代作战实际和武器装备形态的发展合理修正。

5 实例评估

为更好地验证本文提供的指标体系和模型的合理性,对1型歼击机、1型侦察机、4型歼击侦察机进行评估,各分项和综合作战效能计算结果如表1所示。

表1 歼击侦察机综合效能评估结果

从评估结果可以看出,A型机属于歼击机;F型机属于侦察机;B、C型机在改装时着重保留了空战能力,适当增加了侦察能力,其中C型机具有较强的空战能力和生存能力,因此综合作战效能较高;D、E型机则牺牲了较多空战能力,重点加强了侦察能力,其中E型机具有较强的侦察能力和生存能力,因此综合作战效能较高。评估结果较好地反映了不同机型间综合作战效能的差别。

6 结语

1) 歼击侦察机的综合作战效能评估不能简单地将空战能力与侦察能力线性相加,必须站在总体的角度独立构建歼击侦察机综合作战效能评估指标体系。

2) 经计算验证,本文提出的指标体系和模型有效、可行,符合作战规律。

3) 现代战机的功能正在向多用途方向发展,本文为多用途战机效能评估指标体系的建立提供了一些思路与方法,即把同时影响各作战能力的公共参数提取出来,避免公共参数的重复计算问题,使得指标体系更加科学合理。

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Criterion of Synthesized Combat Effectiveness Assessment for Reconnaissance Fighter

YANG Hui XIANG Chongwen CHEN Shuang

(Naval Aeronautical and Astronautical University, Yantai 264001)

According to the two nucleus assignments of reconnaissance fighter, including air combat and reconnaissance, the index system for synthesized combat effectiveness assessment of reconnaissance fighter is built firstly. Then the methods for synthesized combat effectiveness assessment and the sub effectiveness assessment of reconnaissance fighter are presented. Finally the usability of the index system and the methods is verified through calculation example.

reconnaissance fighter, synthesized combat effectiveness, index system, effectiveness assessment

2015年4月6日,

2015年5月27日

杨辉,男,硕士研究生,研究方向:海军兵种作战运用。向崇文,男,博士研究生,研究方向:海军兵种作战运用。陈双,女,硕士研究生,研究方向:海军兵种作战运用。

V271.4

10.3969/j.issn.1672-9730.2015.10.010