反辐射与反舰导弹协同对海突击发射时机研究*

陈 榕,沈培志,侯学隆

(海军航空工程学院,山东烟台 264001)

反辐射与反舰导弹协同对海突击发射时机研究*

陈 榕,沈培志,侯学隆

(海军航空工程学院,山东烟台 264001)

为突破现代水面舰艇严密的防空反导体系,提出了反辐射导弹与反舰导弹协同突击敌水面舰艇的不同方式,并根据两种导弹的航路特点,建立了不同情况下两种导弹发射时机数学模型,并对典型案例进行了仿真分析,为反辐射导弹与反舰导弹协同对海突击作战辅助决策提供了参考依据。

反辐射导弹;反舰导弹;协同;发射时机

0 引言

现代大中型作战舰艇都配备有较先进的舰载电子战系统,以及远、中、近、末端,高、中、低、掠海等不同距离、不同高度的多层次防御体系,其防空反导作战,是编队防空体系对来袭导弹实施软/硬抗击的过程[1-2]。随着水面舰艇一体化防空反导作战技术的发展,未来作战过程中,反舰导弹的突防难度将成倍增加[3]。

鉴于此,各型对舰攻击导弹必须互相配合,发挥各自优势,形成整体合力,才能有效突破敌舰艇防空反导体系,达成作战目的。特别是使用反辐射导弹与反舰导弹协同突击时,往往会迫使敌舰船防空系统陷入两难境地:雷达开机,即意味着“自杀”,就可能被反辐射导弹跟踪、摧毁;雷达不开机,又无法指挥、控制和引导各种防空武器抗击来袭导弹。而要实现反辐射导弹与反舰导弹协同突击,其发射时机的选择至关重要。

1 反辐射导弹与反舰导弹对海突击协同方式

由于其被动搜索跟踪的特点,反辐射导弹往往能隐蔽有效的摧毁或压制敌舰载制导雷达和警戒、引导雷达[4]。如果目标雷达不开机,或采取关天线、大角度转天线等手段,其命中精度和毁伤效果将大大降低;而且其战斗部杀伤威力有限,无法有效毁伤敌水面舰艇雷达以外的部位[5]。反舰导弹破坏威力大。但是,其易被敌舰艇侦察探测系统发现,进而遭到有源无源干扰设备,各种远、中、近程以及末端防御武器的“软”、“硬”抗击[1]。

为充分发挥反辐射导弹和反舰导弹的优势,弥补各自的不足,可综合运用反辐射导弹、反舰导弹协同攻击敌水面舰艇。反辐射导弹和反舰导弹协同对海突击可采用不同的方式。

先反辐射导弹攻击、后反舰导弹攻击,即首先发射反辐射导弹从一个方向攻击目标,摧毁或压制敌舰雷达,为后续反舰导弹突防创造条件,然后反舰导弹从另一个或数个方向对敌舰进行打击。

先反舰导弹攻击、后反辐射导弹攻击、再反舰导弹攻击时,首先以少量的反舰导弹作为第一波,采取中高空的方式从一个方向突防,迫使敌舰雷达保持开机,限制其采用关天线、大角度转天线等对抗反辐射导弹的措施。

第二波反辐射导弹则可乘机从同一方向或不同方向攻击,压制或摧毁敌舰雷达,为第三波的反舰导弹突破敌舰防御体系创造条件。第三波反舰导弹数量应达到一定规模,以摧毁敌舰艇。

在以上两种不同的协同方式中,最核心的问题是精确控制导弹的发射时机,实现不同批次导弹按要求到达预定位置。

2 反辐射与反舰导弹对海突击航路飞行时间

不妨令敌舰空导弹杀伤区远界为Ry-sam,杀伤区近界为Rj-sam,有效杀伤区远界为Ryx-sam,有效杀伤区远界与杀伤区近界之间的区域为杀伤区;敌舰雷达发现并可精确定位来袭导弹的最大距离为Dl-max;反辐射导弹到达敌舰空导弹有效杀伤区远界的时刻为Tarm-y,平均飞行速度为Varm;反舰导弹到达敌舰空导弹有效杀伤区远界的时刻为Tasm-y,平均飞行速度为Vasm。

其中有[6]:

Ryx-sam=min(Ry-sam,Dl-max)

(1)

2.1 反辐射导弹进入敌舰空导弹有效杀伤区前飞行时间

由于其特殊的被动制导体制,反辐射导弹一般不具有航路规划能力。以目标舰艇位置点与发射位置点作为直角坐标系的纵轴,建立单枚反辐射导弹攻击航路的简化模型,如图1所示。

(2)

若以反辐射导弹同时飞临敌舰空导弹有效杀伤区远界的时刻Tarm-y为基准,则反辐射导弹j发射时刻为:

(3)

2.2 反舰导弹进入敌舰空导弹有效杀伤区前飞行时间

现代反舰导弹大部分具有航路规划功能[7]。以目标位置点与发射位置点作为直角坐标系的纵轴,建立起单枚导弹i一个航路点攻击航路规划的简化模型,其简化模型如图2所示。

图2 单枚导弹一个航路点攻击航路规划简化模型

图2中,MBHCT为导弹航路。M为导弹发射位置点;T为目标位置点;MT为导弹发射距离D0;ET=Ryx-sam;AB为导弹转弯半径ri;αi为导弹攻击起始航向角;θi为导弹攻击角。

(4)

由图2可知:

(5)

(6)

(7)

(8)

若以反舰导弹同时飞临敌舰空导弹有效杀伤区远界的时刻Tasm-y为基准,则反舰导弹i发射时刻为:

(9)

3 反辐射与反舰导弹协同对海突击发射时机模型

3.1 反辐射导弹先于反舰导弹攻击时

3.1.1 反辐射导弹攻击成功前进行反舰导弹攻击

反辐射导弹位于敌舰空导弹杀伤区时,若后续攻击的反舰导弹到达敌舰空导弹有效杀伤区远界,则可迫使敌匆忙转移火力或来不及转火,可有效增大反舰导弹的突防概率。

若要求反辐射导弹先于反舰导弹Δt1(Δt1<(Ryx-sam-Rj-sam)/Varm)时间到达敌舰空导弹有效杀伤区远界,即Tasm-y=Tarm-y+Δt1,则反舰导弹i发射时刻为:

(10)

反辐射导弹j发射时刻如式(3)所示。

3.1.2 反辐射导弹攻击成功后进行反舰导弹攻击

若反舰导弹利用反辐射导弹对敌舰雷达的毁伤效果,则反舰导弹应在反辐射导弹毁伤敌舰雷达之后到达敌舰空导弹有效杀伤区远界。反辐射导弹进入敌舰空导弹有效杀伤区远界后,毁伤敌舰雷达需要的时间为:

tarm-h=Ryx-sam/Varm

(11)

若要求反舰导弹在反辐射导弹毁伤敌舰雷达Δt2时间后到达敌舰空导弹有效杀伤区远界,即Tasm-y=Tarm-y+tarm-h+Δt2,则反舰导弹i发射时刻为:

(12)

反辐射导弹j发射时刻如式(3)所示。

3.1.3 反辐射导弹与反舰导弹同时突击

采用此种战术时,敌舰需同时对抗反辐射导弹和反舰导弹。其对抗机理、手段各有侧重,甚至会导致敌舰防空资源的冲突。

此时:

Tasm-y=Tarm-y

(13)

则反舰导弹i发射时刻如式(9)所示,反辐射导弹j发射时刻如式(3)所示。

3.2 反舰导弹先于反辐射导弹攻击时

采用先反舰导弹攻击、后反辐射导弹攻击、再反舰导弹攻击的协同方式时,第二批反辐射导弹与第三批反舰导弹的发射时机可依据3.1节研究结果确定。下面主要研究第一批反舰导弹与第二批反辐射导弹的发射时机。

3.2.1 反舰导弹命中目标前进行反辐射导弹攻击

该条件下,当第一批反舰导弹位于敌舰空导弹杀伤区时,第二批反辐射导弹到达敌舰空导弹有效杀伤区远界,可迫使敌舰火控雷达保持开机,且难以采用关天线、大角度转天线等措施对抗反辐射导弹。

若要求反舰导弹先于反辐射导弹Δt3(Δt3<(Ryx-sam-Rj-sam)/Vasm)时间到达敌舰空导弹有效杀伤区远界,即Tarm-y=Tasm-y+Δt3,则反舰导弹i发射时刻如式(9)所示。

反辐射导弹j发射时刻为:

(14)

3.2.2 反舰导弹与反辐射导弹同时突击

此时反辐射导弹与反舰导弹发射时刻模型见3.1.3节。

4 案例仿真

在某次作战中,红方舰艇采取先反舰、后反辐射、再反舰的协同方式对海突击。要求第一批反舰导弹(2枚)先于第二批反辐射导弹(4枚)Δt3=2 s同时到达敌舰空导弹有效杀伤区远界,第三批反舰导弹(8枚)在反辐射导弹毁伤敌舰雷达Δt2=1 s后同时到达敌舰空导弹有效杀伤区远界。以第一批反舰导弹到达敌舰空导弹有效杀伤区远界的时刻Tasm-y为基准时刻T。

表1 第一批反舰导弹相关参数

第三批8枚反舰导弹攻击距离、起始航向角、攻击角如表2所示。

表2 第三批反舰导弹相关参数

根据式(3)、式(9)、式(12)、式(14),计算得到各批次导弹的发射时刻如表3所示。

表3 各批次导弹发射时刻

5 结束语

文中研究了反辐射导弹与反舰导弹协同突击敌水面舰艇的方式,并根据两种导弹的航路特点,建立了不同情况下两种导弹发射时机数学模型,为科学确定反辐射导弹与反舰导弹的发射时机提供了参考。

[1] 张远新, 江言林. 反舰导弹抗干扰技术发展和运用 [J]. 飞航导弹, 2008(8): 34-36.

[2] 郭锐, 赵晓哲. 水面舰艇编队防空反导作战效能 [J]. 火力与指挥控制, 2004, 29(s): 57-59.

[3] 杨丽, 刘庆峰. 水面舰艇一体化防空反导作战研究 [J]. 航天电子对抗, 2011, 27(5): 7-9.

[4] 曹智, 赵英俊, 何苹. 使用反辐射武器对突防的影响分析 [J]. 电光与控制, 2008, 15(3): 53-56.

[5] 陶熹, 王龙涛. 水面舰艇对抗反辐射导弹研究 [J]. 飞航导弹, 2008(7): 42-45.

[6] 汪浩, 胥辉旗, 马良. 基于饱和攻击的伴飞诱饵与反舰导弹协同突防能力研究 [J]. 弹箭与制导学报, 2010, 30(5): 29-31.

[7] 曾家有, 宋友凯, 车志宇. 基于航路规划的反舰导弹发射顺序和间隔研究 [J]. 航天控制, 2009, 27(2): 22-25.

Research on Launch Time for Coordinated Anti-ship Assault of ARM and ASM

CHEN Rong, SHEN Peizhi, HOU Xuelong

(Navy Aeronautical and Astronautical University, Shandong Yantai 264001, China)

In order to penetrate enemy modern air defense anti-missile system, different coordination modes for anti-radiation missile ARM) and anti-ship missile (ASM) assaulting enemy surface vehicles were put forward. Mathematic models of launch time for both the missiles were built under different conditions based on path characteristic, simulation analysis of typical case was carried out, and references for coordinated operation assistant decision of ARM and ASM assaulting enemy surface vehicles were provided.

ARM; ASM; coordination; launch time

2014-04-09

海军航空工程学院科学基金资助

陈榕(1984-),男,江西新余人,讲师,博士,研究方向:海军兵种战术。

TJ761.1

A