潜艇对水面舰船连续鱼雷攻击及技术

宋汝刚

(海军潜艇学院，山东 青岛 266071)

使用鱼雷武器对敌水面舰艇和潜艇攻击是潜艇的主要作战手段之一。以往研究潜艇鱼雷攻击的问题，只局限于对既定目标、一次使用武器的范围之内。例如，以鱼雷射击指挥仪为核心构成鱼雷武器系统的时代，完成一次鱼雷攻击之后，再次组织攻击必须重新启动指挥仪。

事实上，随着鱼雷航程的增大、目标机动能力的增强，在远距离、大误差和机动对抗条件下对敌实施鱼雷攻击将是潜艇作战的普遍情况。在这种背景下，仅仅对目标实施一次鱼雷射击将难以达成期望的命中效果［1］。更为重要的是在对目标舰艇编队鱼雷攻击时，战术上不仅需要对其中的某一目标达成命中或毁伤的目的，而且还需要对其它目标达成期望的战术效果。

因此，潜艇使用鱼雷武器对敌连续攻击是现代作战条件下不可缺少的攻击样式，而实现这种作战样式的必然要求就是潜艇鱼雷武器系统必须具备连续攻击的方法和手段。

1 潜艇使用鱼雷武器连续攻击的概念

潜艇武器装备和水下作战的特点，形成了潜艇武器射击控制和鱼雷攻击的许多概念和术语。这些术语不仅是为了作战使用者在作战使用过程中便于理解、协调和操作［2］，同时也明确界定了工程上需要提供的相应功能及其需要解决的技术问题。

通常情况下，潜艇鱼雷攻击必须经历对目标的搜索识别、解算目标运动要素、占领有效射击阵位和鱼雷发射等环节，完成一次鱼雷射击任务的过程称为一次鱼雷攻击。

由于潜艇水下获取目标信息的困难，致使发射鱼雷所使用的目标运动要素不可避免地存在较大的随机误差，在使用单条鱼雷射击的条件下，很难达到命中目标的目的。所以，在大多数情况下，一次鱼雷攻击都要组织多雷齐射。

潜艇鱼雷武器齐射的基本目的，是为了更大范围地遮盖目标运动要素误差引起的目标位置散布，以保证齐射的多条鱼雷至少有一条命中目标。可见，在组织鱼雷射击诸元时所需要解决的是“遮盖和“不漏”两方面的基本问题。

另外，由于射击解算和发射控制的诸多限制，潜艇使用鱼雷武器齐射或一次鱼雷攻击通常是对同一目标、使用相同的鱼雷和相同的自导方式。

所谓连续攻击，是指一次交战过程中对一批目标实施一次鱼雷攻击后，又在较短时间内对该批目标实施再次或多次鱼雷攻击;或者，在对一批目标实施一次鱼雷攻击后，又在较短时间内转移火力对另一目标进行鱼雷攻击。即连续攻击是集中火力对一批目标达成命中和毁伤的作战目的，或者对多批目标达成命中和毁伤的作战目的。这是现代条件下为了满足潜艇对大型目标或目标舰艇编队的攻击的要求所形成的一种作战样式。

2 潜艇使用鱼雷武器连续攻击的需求

由于受到自身机动能力和武器射击范围的限制，在作战过程中，潜艇每抓到一次对目标实施鱼雷攻击的机会都是十分宝贵的。而且一旦在一次鱼雷射击中，不能达成对目标的重创或毁伤，则将对潜艇的隐蔽性乃至自身的安全造成严重后果。因此，每当潜艇获得一次鱼雷攻击的机会时，都要力争先敌使用武器，并采取有效的方法达成命中和毁伤目标的目的。潜艇使用鱼雷武器连续攻击，正是实现这个目的的一种有效方法，主要解决如下战术问题。

2.1 弥补发射平台目标定位精度的不足

由于潜艇作战环境的特殊，导致其获取的目标观测参数不仅内容有限，而且质量也十分低劣，在仅仅依赖目标测量方位解算目标运动要素，不仅需要较长的测量平滑时间，而且解算质量也十分有限。

为达成潜艇作战使用武器快速、有效的目的，尽管潜艇具备多种解算目标运动要素的方法和手段，但各种解算方案的解算误差均随着目标距离的增大而加大［3］。

相比之下，有限的目标运动参数误差导致的目标位置散布，如果说在近距离上由于鱼雷接近目标时间短而能够被鱼雷的自导作用范围所覆盖的话，那么，当鱼雷航程增加数倍或十几倍时将难以达成发现目标的目的。这是因为鱼雷射程或鱼雷航行时间的增加将急剧放大目标的位置散布，进而单靠一次齐射将使鱼雷发现目标的概率大大降低。

在这种情况下，如果在较短时间内对目标进行连续攻击，将能在很大程度上弥补发射平台目标定位精度不足的问题。

2.2 增加目标对抗的难度

鱼雷以其隐蔽和突然的战术特点，给水面舰艇和潜艇等目标构成了严重威胁。因此，各种目标在遭遇鱼雷攻击时，除了使用水声对抗器材对来袭鱼雷实施干扰、诱骗之外，依据来袭鱼雷的报警方位、自导方式的特点，通过战术机动的非杀伤手段，改变自身的运动状态，破坏原有的相遇条件是其主要战术措施［4］。这样，仅仅通过一次鱼雷攻击将难以达成命中和毁伤目标的目的。

针对这一现实，如果潜艇在较短时间内对其实施连续攻击，并使后续的射击有意向目标规避机动的方向扩展，则将增大鱼雷的搜索范围，从而弥补因目标机动而引起的目标位置散布发生变化，最终达成至少有一枚鱼雷命中目标的目的。

与此同时，如果进一步利用鱼雷各种自导方式所具有的特定优势，而使每次齐射的鱼雷采用不同的自导方式，还将进一步增大目标的对抗难度［5］。

2.3 提高对大型目标的毁伤概率

通过鱼雷命中而达成对目标的重创甚至击沉，是潜艇鱼雷攻击的根本目的。

然而，保证至少一雷命中目标，则是潜艇鱼雷武器齐射的基本原则，也是齐射组织的具体方法。但是，随着各类舰船吨位的增大和防护能力的加强，大型水面舰船具有较高的抗毁伤能力，如果仅仅对其进行一次鱼雷攻击，其最好的效果也只能达成命中一枚鱼雷，这将难以达到使其丧失战斗力的目的，尤其是对航空母舰或大型运输舰船等目标的攻击更是如此。

因此，要想对这类目标达成重创或毁伤的战术目的，仅仅对其进行一次鱼雷攻击是不够的，而鉴于潜艇独立作战的特点，客观上也要求必须对其实施连续攻击，才能保证在有限时间内使多枚鱼雷命中目标，以达成对其的重创和毁伤的目的。

2.4 扩大战果

对于机动能力有限的潜艇来说，战机稍纵即逝，所以，一旦发现目标，就要利用自身隐蔽性的特点，尽可能多的摧毁敌方有生力量，以改变敌我海上力量对比。

水面舰艇编队作为一个有机的整体执行任务，一般来说，每一艘舰艇都承担着编队安全的重要任务，特别是作为承担警戒任务的舰艇，无论在航渡过程或是在战斗活动区域，对编队的安全起着直接和关键性的作用。因此，当任何一艘警戒舰艇遭到重创或被击沉后，都会对编队的整体作战能力造成重大损失，甚至形成编队防护的缺口。

潜艇在与目标舰艇编队作战时，如果仅对其中的一批目标使用鱼雷，而不能在较短时间内连续对另外的目标进行攻击，不仅会明显降低其攻击效率，而且，还将导致敌方的反击。这是因为在对既定目标舰艇编队实施鱼雷攻击后，该编队中一些舰艇必将采取对抗行动，从而迅速改变战场态势。这样，潜艇不仅难以对编队实施再次攻击，以扩大战果，还会使自身陷于危难境地。可见，采用多枚鱼雷，在较短的时间转移火力对多批目标实施连续攻击是十分必要的，只有这样才能取得更大的攻击战果。

3 实现鱼雷武器连续攻击的技术问题［6］

综合连续攻击的需求，可以归结为两种战术背景:一是对既定单个目标的连续攻击，二是对多批目标的连续攻击。由于两者所期望实现的目的不同，使得射击控制需要解决的技术问题也不相同。

3.1 对单目标连续攻击

对单个目标连续攻击是指对某一确定的目标实施连续攻击，主要有3种情况:在远距离大误差条件下，最大程度遮盖由于目标运动要素误差导致的目标散布范围更大，命中概率降低;在目标机动对抗条件下，最大程度地避免由于目标规避机动而导致的鱼雷脱靶;对于大型或有价值目标，最大程度地实现多雷命中以达成对其重创和毁伤。为了实现这些目的，在技术上必须解决以下基本问题。

1)选择每一次齐射的瞄准点

上述3种情况中的第一种情况和第二种情况是期望连续射击的鱼雷至少有一条能命中目标，而第三种情况则是期望连续射击的鱼雷有多条命中目标。可以看出，由于其背景和目的不同，要想满足这3种情况的使用，关键在于如何确定各次齐射的瞄准点。限于篇幅，本文仅以第一种情况为例，研究各次齐射的瞄准点问题。

假设一次齐射有限数量的自导鱼雷、目标运动要素误差服从正态分布，作为一次齐射，以目标当前位置点为瞄准点，计算中线鱼雷的射向，并把齐射的数条鱼雷对称地展开在其两侧，将能保证最大的齐射命中概率。但是，当发射距离大幅增加，且一次齐射的鱼雷数量有限的情况下，要想保证一次齐射的鱼雷能够遮盖目标的散布范围是难以实现的。图1示出了单雷射击的情况。

从图1中可以看出，在目标速度Vm和发射敌舷角Xms一定的条件下，当发射距离比较近(图1中Ds1)时，鱼雷的搜索范围能够覆盖目标的位置散布范围。但当发射距离增加到一定程度(图中的Ds2)后，由于鱼雷接近目标时间延长而使目标的散布范围随之扩大，从而导致鱼雷的搜索范围不能覆盖目标的位置散布范围。

即如果连续攻击中两次齐射的鱼雷均采用目标位置点作为瞄准点，那么，两次齐射的鱼雷只能覆盖目标散布区域的中心部分，这将不可能保证两次齐射的鱼雷取得最高的综合命中概率。针对这一现实，本文认为连续攻击中的两次齐射应分别采用不同射击瞄点的组织方法。

图2是对目标实施两次齐射示意图，每次齐射使用一条声自导鱼雷攻击，且假设每次齐射按照目标位置散布中心确定的预定相遇点C不动，鱼雷和发射平台对其做相对运动的几何关系如图所示。

图1 射距增大使鱼雷不能覆盖目标散布的情况

图2 连续攻击的原理示意图

显而易见，如果对目标实施两次齐射均以目标当前位置点作为瞄准点，则两次齐射的鱼雷均将与期望的相遇点C接近到相遇，这将不能达到最大程度遮盖目标位置散布的目的。为了使两次齐射的鱼雷遮盖更大的目标散布范围，就必须改变两次齐射的瞄准点。

图2所示之态势中，在组织第一次齐射时，以此时的预定相遇点C为基准，使第一次齐射中线鱼雷的相遇点C1向目标运动的反方向后偏离一定的距离CC1，而另一次齐射又以本次齐射时刻的预定相遇点C为基准，使第二次齐射中线鱼雷的相遇点C2向目标运动的前方偏离一定的距离CC2。然后，分别以两次齐射时刻的目标位置点Ms为基准，按其几何关系而分别计算出两次齐射的瞄准点Ms1和Ms2。这样，按照两个瞄准点组织两次齐射，便可扩大鱼雷对目标位置散布的覆盖范围。

假设各种误差一定且均服从高斯分布，如果连续两次攻击，则每次齐射预定相遇点的修正量为

其中，STi为第i次齐射时刻中线鱼雷的航程;VT和R0分别为鱼雷速度和鱼雷自导作用距离;ΔT为两次齐射间隔时间。

2)防止各次齐射鱼雷间的互导

避免自导鱼雷的互导是齐射组织需要解决的重要问题，否则，将会失去齐射的意义［7］。事实上，不仅在一次齐射时需要防止鱼雷的互导，在组织连续攻击时也会出现两次齐射的鱼雷互导现象。因此，在各种情况下组织自导鱼雷射击均应同时考虑如何避免鱼雷的各类互导和相互干扰问题。

在对目标实施连续攻击时，由于需要分别齐射多组鱼雷，通常将存在两种情况的互导问题:一是每组齐射鱼雷之间的互导问题，二是各组齐射鱼雷之间的互导问题。对于一次齐射鱼雷之间的互导问题，通过设定相邻鱼雷之间的散角或平行航向之间的距离便能解决。而对于各次齐射鱼雷之间的互导问题，则必须依靠控制相邻两次齐射的时间间隔加以解决，式(2)给出了影响齐射时间间隔ΔT的相关因素和计算方法:

其中，VT、ΔVT和R0分别为鱼雷速度、鱼雷最大速度差和鱼雷自导作用距离。

3.2 对多目标连续攻击

“连续攻击”的战术意义决定了这种作战样式需要特别强调在较短时间内组织再次鱼雷武器齐射。但是，对单个目标连续攻击和对多个目标连续攻击却存在较大的差异。这是因为前者无需转换攻击目标，当完成一次鱼雷齐射之后，系统只需按照既定的目标继续解算鱼雷的射击参数，并再次组织鱼雷射击通道即可。所以，只要把握和控制好两次鱼雷射击的射向和两次齐射的时间间隔，在技术实现上相对容易。而后者则须转换目标才能对另一目标实施鱼雷射击。这样，系统除了需要解决对单个目标连续攻击的问题外，在技术上还需要具备处理多目标的能力，并能解决目标选择或火力转移问题。可见，鱼雷武器系统具备多目标处理和火力转移能力是对目标编队实施鱼雷攻击的必要条件。

4 结束语

综上所述，满足作战需求的鱼雷武器系统，决不仅限于能够满足在较短时间内连续发射鱼雷等简单要求，还应能在较短时间内根据战术目的而正确选择被攻击目标和射击瞄准点，这才是潜艇鱼雷武器系统所应具备的本质属性。

基于潜艇平台及其获取信息、处理信息和武器装备特点，为作战人员提供鱼雷武器系统灵活的使用方式，以保证作战人员有效地解决各种复杂的作战问题，乃是鱼雷武器系统设计和建造的根本宗旨。因此，针对潜艇作战的需要，在武器系统和作战运用范畴内解决和实现鱼雷武器连续攻击的技术问题，提供连续攻击的功能和使用方法是形成潜艇战斗力的先决条件，否则光靠作战使用者在使用方法上寻找途径将是十分困难，甚至是难以做到的。

［1］ 李本昌，张选东.潜射鱼雷及其应着重解决的问题［J］.鱼雷技术，2004，12(2):47-50.

［2］ 李本昌，刘光，尹文进.潜射鱼雷射击控制方式及有关问题［J］.火力与指挥控制，2012，37(11):1-3.

［3］ 李本昌.远程鱼雷的作战样式及其技术需求［J］.鱼雷技术，2008，16(4):33-35.

［4］ 贾跃，宋保维.水面舰船对声自导鱼雷防御机动方法研究［J］.火力与指挥控制，2007，32(1):45-48.

［5］ 李本昌，梁涛.潜艇鱼雷武器多通道射击控制研究［J］.指挥控制与仿真，2008，30(5):6-8.

［6］ 李本昌.潜射鱼雷作战运用理论与工程［M］.北京:国防工业出版社，2014.

［7］ 张静远.鱼雷作战使用与效能分析［M］.北京:国防工业出版社，2005.