岛礁要地防空作战中预警机前出距离计算模型∗

（海军航空大学航空基础学院 烟台 264001）

1 引言

岛礁要地防空作战，是指为保卫岛礁要地目标安全而组织实施的防空作战，是岛礁要地防御作战的重要内容之一。与一般性要地防空作战相比，岛礁要地防空作战具有面积小、海拔低的特点，从而导致地面雷达发现低空来袭目标距离近，对空中预警侦察依赖性大、要求高。而实际作战使用过程中，由于预警机通常前出配置在敌机来袭的主要方向，位置孤立前出，加之预警机机动能力差、自卫能力弱、雷达反射截面大以及电磁辐射强，因而极易被敌发现而首先遭到攻击［1～3］。而预警机前出距离选择是否合理，不仅直接关系到预警机的使用安全，而且直接影响到预警机的预警纵深及其探测范围的大小［4］。所以，如何依据战场环境和任务要求，合理确定预警机的前出配置距离，成为预警机作战使用过程中指挥员最为关注的问题［5］。本文以预警机指挥引导机场待战歼击航空兵空中截击作战为背景，在分析影响预警机前出距离选择因素，构建预警机前出距离计算模型的基础上，采用战术与技术相结合、定性与定量分析相结合的方法，对不同战场环境条件下预警机前出距离优化选择问题进行了较为深入的研究，所得结论可为岛礁要地防空作战中预警机前出距离的优化选择提供依据和参考。

2 影响预警机前出距离选择的主要因素

预警机前出距离，是指实际作战运用过程中，指挥员在综合分析敌情、我情、战场环境的基础上，依据防空兵力反空袭作战的需要和要求，而指定的预警机相对于被保护目标（或机场）的前出配置距离［6］。依据预警机引导机场待战歼击航空兵空中截击行动的特点和要求，在岛礁要地防空作战中，影响预警机前出距离选择的因素，除了应保证预警机前出距离必须在地面指挥所有效通信范围以内［7］、预警机空中巡逻时间［8］应达到上级规定的要求外，还主要受到以下三个主要因素的影响：

一是预警机的预警纵深必须满足机场待战歼击航空兵在最近截击线上拦截敌机的要求。即要求预警机必须能够为机场待战的歼击航空兵提供对来袭敌机至少实施一次攻击所需的预警纵深［9］。

二是必须保障预警机战斗活动的安全。即要求预警机在受敌空中威胁情况下，能够得到己方掩护兵力及时有效的掩护［10］，以确保预警机的安全。

三是战场环境对预警机作战使用的影响。由于战场环境尤其是敌我机场之间的距离对预警机的预警纵深具有重要影响，而预警纵深对预警机最大可能前出距离又产生重要的影响。所以，必须充分考虑战场环境对预警机前出距离选择的影响。

3 预警机前出距离计算模型的构建

歼击航空兵以机场待战方式，在预警机指挥引导下遂行空中截击行动，是歼击航空兵反空袭作战的主要样式，为便于分析并提高研究的针对性，在此对岛礁要地防空作战的环境和条件作如下设定：

1）敌机对我岛礁要地的来袭航线为直线，即为敌机场与我岛礁要地的连线；

2）不考虑预警机的漏警，即假设敌机进入预警机探测范围即被我预警机发现；

3）预警机发现敌机时，敌机与岛礁要地间的距离，为预警机预警探测纵深S警。即S警为预警机前出距离S前出与其机载雷达对空探测距离D探测之和；

4）预警机的空中巡逻时间能够满足上级对预警机巡逻时间的要求；

5）预警机前出距离小于预警机与指挥所之间的有效通信距离。即指挥所能够对预警机的活动保持有效的指挥与控制。

实际作战使用过程中，预警机前出距离必须大于预警机所需最小前出距离而小于预警机最大可能前出距离。

3.1 预警机所需最小前出距离计算模型

预警机所需最小前出距离，是指为保证机场待战歼击航空兵能够在最近截击线对来袭敌机实施攻击而需预警机前出的最小距离［11］。其基本要求是：预警机在其最小前出距离上，能够保障我机场待战的歼击航空兵在敌机对我岛礁要地实施攻击之前至少具有一次对敌攻击所需的截击纵深，如图1所示。所以，预警机引导机场待战歼击航空兵空中截击所需前出的最小距离，可根据敌机由预警机发现线运动至敌机载武器攻击线的时间，与我机场待战歼击机从岛礁要地起飞前出，在最近截击线上对敌完成一次攻击所需时间相等的关系推导求出，其计算模型为

式中，Smin为预警机引导机场待战歼击机空中截击所需前出的最小距离；D探测为预警机机载雷达对来袭敌机的探测发现距离；V敌机为来袭敌机飞行速度；V我歼为我歼击机起飞后飞抵攻击阵位过程中的平均速度；t警报为预警机发现敌机至指挥所下达歼击机起飞命令所需时间，包括预警机发现、识别目标、情报传递、指挥员定下决心、下达起飞命令所需时间；t起飞为歼击机接到起飞命令至完成起飞所需时间；t我攻为我歼击机空空导弹一次迎头攻击所需时间；A我空为我歼击机空空导弹有效射程；A敌地为来袭敌机空地导弹最大有效射程。

图1 预警机最小前出距离示意图

由预警机所需最小前出距离计算模型的推导过程可知，若要保障我机场待战的歼击航空兵在敌机对我岛礁要地实施攻击之前至少敌实施一次攻击，敌我机场距离S距必须保证具有足够的预警纵深，以确保机场待战飞机有充足的反应时间和攻击时间［12］，否则歼击航空兵机场待战的方式无法满足岛礁要地防空的需要。因此，若要以歼击航空兵机场待战的方式遂行岛礁要地防空作战的需要，敌我机场距离S距必须满足以下关系式：

3.2 预警机最大可能前出距离计算模型

预警机最大可能前出距离，是指在一定的战场环境条件下，预警机可能安全前出的最大距离。为便于分析，在此先作如下定义：

定义1：预警机最大预警纵深D警，为预警机在其最大可能前出距离上时，预警机的探测发现远界与岛礁要地之间的距离。

定义2：预警机最大预

警纵深D警，为预警机最大可能前出距离D前与预警机机载雷达对空探测距离D探之和。

预警机最大可能前出距离，主要取决于预警机在巡逻空域发现威胁后的可撤离距离和机场待战歼击机的掩护距离。预警机可安全撤退距离，是指在受敌威胁后，预警机能够向己方歼击航空兵掩护区域安全撤退的距离。歼击航空兵安全掩护距离，是指为保障预警机免遭来袭敌机攻击，确保预警机空中安全，歼击航空兵所能为预警机提供的掩护区域的远界到歼击航空兵起飞机场的距离。

预警机最大可能前出距离计算模型为

式中，Smax预警机最大可能前出距离；D撤退预警机可安全撤退距离；D掩护歼击航空兵对预警机的安全掩护距离。

由于战场环境，尤其是敌我机场间的距离对预警机的实际探测发现距离具有重要影响，对预警机的可安全撤退距离和歼击航空兵安全掩护距离影响较大，从而对预警机最大可能前出距离产生重要影响。所以，实际作战过程中，指挥员应根据敌我机场间距离的不同，通过计算，合理确定预警机的最大可能前出距离。

1）当S距＞D警时

显然，在敌我机场相距较远，两者间距离S距大于预警机预警探测纵深D警，且预警机空中巡逻时间及其前出距离满足作战要求的情况下，预警机最大可能前出距离，主要取决于预警机在巡逻空域发现威胁后的可撤离距离和机场待战歼击机的掩护距离。见图2。

图2 S距＞D警时歼击机空中截击过程示意图

（1）预警机安全撤退距离计算模型

设预警机在巡逻空域发现空中威胁后，即按180°转弯方式向己方歼击航空兵提供的安全区域转移。此时，预警机可安全撤退距离可由下式计算：

式中：A敌空为敌机载空空导弹最大有效射程；t转弯为预警机180°转弯所需时间；V我警为预警机撤离速度。

（2）歼击航空兵安全掩护距离计算模型

依据机场待战歼击航空兵掩护预警机的作战活动过程（见图2），可推导求出歼击航空兵在中、低空使用空空导弹对来袭敌机实施迎头攻击时的安全掩护距离计算模型为

由式（2）、（3）和（4），可推导求出在 S距＞D警情况下，预警机最大可能前出距离为

在敌我机场距离较近，两者间距离S距小于预警机预警探测纵深D警的情况下，则将出现由于预警机实际探测纵深受敌我机场间距离影响，进而影响预警机可撤退距离和歼击机掩护距离的情况。此时，预警机可安全撤退距离可由下式计算：

依据机场待战歼击航空兵掩护预警机的作战活动过程（见图3），可推导求出歼击航空兵在中、低空使用空空导弹对来袭敌机实施迎头攻击时的安全掩护距离计算模型为

图3 S距≤D警时歼击机空中截击过程示意图

则由式（2）、（6）和（7），可推导求出在 S距≤ D警情况下，预警机最大可能前出距离为

4 算例分析

4.1 量化分析的条件

根据岛礁要地防空作战的环境、敌我装备性能及其作战活动的规律和特点，将量化分析的条件作如下设定，见表1。

4.2 量化分析的结果

依据所构建的预警机前出距离计算模型，结合量化分析的条件，仿真得出岛礁要地防空作战中，预警机保障岛礁要地歼击航空兵对来袭敌机实施空中截击所需前出距离范围，见图4和图5。

表1 某岛礁要地防空作战量化分析条件

图4 预警机所需最小前出距离仿真结果图

图5 预警机最大可能前出距离仿真结果图

4.3 对量化结果的分析

依据预警机前出距离计算模型及对图4和图5的分析，可以得出以下主要结论：

1）预警机所需最小前出距离，主要受到预警机机载雷达探测发现距离、歼击机起飞所需时间以及歼击机空空导弹和敌空地导弹有效射程等因素的影响。由仿真结果（图4）可以看出，由于预警机对空中目标的探测发现距离远，在保障机场待战歼击航空兵在最近截击线对来袭敌机实施空中截击时，要求预警机所需前出的距离较小。

2）敌我机场之间距离对预警机的预警探测纵深具有重要影响，进而对歼击航空兵的待战方式选择产生重要影响。由仿真结果（图4）可以看出：在S距＜Smin+D探测，即敌我机场之间距离小于预警机引导歼击航空兵在最近截击线上拦截敌机所需最小预警探测纵深的情况下，为保障对来袭敌机实施有效的空中拦截，歼击航空兵必须采取空中待战的方式。

3）战场环境尤其是敌我机场之间距离对预警机最大可能前出距离具有重要影响。由仿真结果（图5）可以看出，在设定条件下，当敌我机场之间距离达到某一定值前，预警机最大可能前出距离随着敌我机场间距离的增加而线性增加，而当敌我机场之间的距离达到某一定值后，预警机最大可能前出距离不再随着敌我机场之间距离的增加而增加。这就要求指挥员必须根据具体的战场环境，从保证机场待战歼击航空兵空中截击所需预警纵深的要求出发，在预警机的最大可能前出距离范围内，合理选择预警机的前出距离。

5 结语

预警机集情报、指挥、控制、通信等功能于一体，在防空作战中担负着为指挥员分析判断情况，实施作战指挥提供决策支持，为防空兵力作战行动提供指挥引导等任务［13］，其前出距离的选择直接关系到防空作战的效果。本文以预警机引导岛礁要地机场待战歼击航空兵空中截击作战为背景，构建了预警机所需最小前出距离和最大可能前出距离的计算模型，通过仿真计算得到预警机前出距离随岛礁要地与敌机场之间的距离变化的仿真图。所构建的预警机前出距离计算模型和仿真结果，对岛礁要地防空作战中预警机前出距离的选择有一定的借鉴作用。