防空作战中航母编队预警机阵位配置

韩 宇 马政伟 吉 泽

（海军大连舰艇学院 大连 116018）

1 引言

预警机作为航母编队防空预警的重要兵力，在现代航母编队防空作战、演习中，通过前出配置，扩大预警探测纵深，为编队防空组织赢得宝贵时间，从而提高编队的战斗坚持力。科学合理的预警机阵位配置，对于提高预警机的探测效果，确保预警机自身安全具有十分重要的军事价值。基于编队可能遭受的威胁和预警机的预警能力，对预警机进行优化配置，使得“威胁”和“能力”相匹配。本文在对编队的威胁扇面进行分析和对预警机预警性能进行仿真计算的基础上，得出了预警机阵位配置参数确定的一般方法和流程。

2 编队威胁扇面分析

在航母编队的某一威胁方向上，敌机场（或敌航母综合作战区、敌导弹舰艇编队）D与我编队A的相对位置如图1所示。A、D之间的距离为Lad，敌机的战术航程［2］和敌机载反舰导弹的最大有效射程之和为S，则敌机对我编队的攻击路线必须在以 A、D 为焦点，S为长轴长的椭圆内［1～2］。令 S=2a，Lad=2c，椭 圆 半 短 轴。

在Lad和S一定的条件下，编队的威胁扇面角的大小判断主要受敌空袭战术和装备战技性能的约束［1］。如图1所示，假设敌对我编队的威胁扇面角为θ。由于敌机的空袭战术和装备战技性能的模糊性，导致对敌机动战术和敌反舰导弹的航路规划的不确定性，近而造成威胁扇面角大小的不确定性，因此我编队的威胁扇面角可能取值为[0°，180°]。

图1 敌对我编队可能攻击路线示意图

由文献［1］分析可知，在Lad和S一定的条件下，敌具有航路规划功能的“等效反舰导弹”在满足末端航路段长度大于末端最小长度Dmin，转弯角大于最小转弯角αmin，每段航路距离大于最小航路段距离Lmin的情况下，威胁扇面可作如下讨论。

图2 （a） Dmin≤a-c时威胁扇面示意图

图2 （b） Dmin＞a-c时威胁扇面示意图

1）如 图 2（a）所 示 ， Dmin≤a-c ，即，此时威胁角达180°，我编队正面完全暴露在敌导弹的有效攻击范围内。通常在敌我距离Lad和“等效航路长度”S利于敌实施多方向多路径的攻击，和敌技战术水平占优的情况下发生。这种情况对我编队的防空预警探测实时性、准确性、覆盖范围等能力提出了很高的要求。

2）如 图 2（b）所 示 ， Dmin＞a-c ，即，此时威胁角随敌飞机和反舰导弹技战术水平的下降而减小。

3 预警机预警探测能力分析

预警机在双平行线航线的巡逻线上探测来袭目标时，其预警探测能力的主要指标有发现近界Bjj、巡逻线长度Dxl、强效区宽度Bqx以及总覆盖区宽度 Bz等［3］。

3.1 发现近界

如图3所示，发现近界为当敌机来袭时，要求预警机在敌机距巡逻线一定距离之前发现敌机，从而确保我方歼击机能及时拦截敌机并保证预警机自身安全。其反映的是预警机预警探测纵深的大小，在预警机可覆盖探测范围内，发现近界越小（即预警探测纵深越大），对可疑目标预警的置信度越高，同时我方拦截目标的准备时间更加充足。发现近界Bjj表示为

式中：Dd为敌机空空导弹射程；Laq为我方歼击机拦截敌机前预警机飞过的安全距离；Ld为预警机成功到达安全区域时敌机飞过的距离；taq为预警机回撤到安全区的时间；Rzw为预警机转弯半径；g为重力加速度；γ为预警机转弯坡度；vd为敌机飞行速度；vy为预警机飞行速度。

图3 预警机发现近界分析示意图

图4 预警机探测能力分析示意图

3.2 巡逻线长度

如图4所示，受来袭目标与预警机相对运动、预警机发现近界以及预警机雷达探测距离的影响，预警机的巡逻线长度范围是动态变化的。为了确保预警机能够发现从临界位置来袭的目标，不发生漏警，巡逻线长度Dxl应满足如下条件［3］：

式中：Dtc为预警机雷达探测距离。

3.3 强效区宽度和总覆盖区域宽度

预警机沿双平行线航线巡逻时，在航线上的任意位置均能探测到的区域称为强效区［6］。通常预警雷达探测的强效区为漏警率等于0的区域，在该区的目标都能在发现近界之前被发现。故强效区宽度 Bqx可由下式表示［3］：

总覆盖区为预警机沿双平行线航线巡逻时，预警雷达所探测的全部区域［6］。由于受到预警机发现近界的影响，总覆盖区宽度Bz表示为［3］

3.4 仿真分析

1）仿真目的

探索预警雷达探测距离、预警机巡逻飞行速度、敌机来袭速度对发现近界、巡逻线长度、强效区宽度、总覆盖区宽度的影响。

2）参数设置

预警雷达探测距离 Dtc∈[300km，500km]，预警机飞行速度 vy∈[300km/h，700km/h]，预警机转弯坡度γ=20°，重力加速度 g=9.8m2/s，安全距离Laq∈[0km，200km] ， 敌 机 飞 行 速 度vd∈[500km/h，1200km/h] ，敌 空 空 导 弹 射 程Dd=100km。

3）仿真结果与分析

根据表1数据分析可知，在给定条件下，当tanα＞1时，Bjj随 Laq的增大而增大，因此为了确保预警机的安全，我方歼击机应伴飞在预警机附近 ；当 tanα=1时 ，Bjj≈Dd，当 tanα＜1时 ，Bjj＜Dd，因此当tanα≤1时，只要保证预警机在敌机空空导弹射程之外，以不低于来袭飞机的速度飞向安全区，就可保证自身安全；当Laq一定时，Bjj随tanα的增大而增大，且存在tanα较大时，Bjj的取值接近甚至大于预警机雷达探测距离Dtc。

为了确保预警机的自身安全和足够的探测纵深，发现近界 Bjj∈[100km，200km]，回撤到安全区域的时间为5min～10min，巡逻速度vy应取600km/h～700km/h，安全距离Laq≤100km。

表1 不同条件下发现近界Bjj的变化情况

表2 不同条件下巡逻线长度Dxl的变化情况

表3 不同条件下强效区宽度Bqx的变化情况

根据表2、表3数据分析可知，在给定条件下，预警机转弯半径=7.8km，一个巡逻周期转弯时间=0.08h，雷达探测距离基本上能满足预警机巡逻时的适飞性要求。

4 预警机阵位配置分析

敌机对我航母编队实施空袭时，根据搜集的敌我距离、敌机、机载导弹性能、敌技战术水平等情报，对敌方威胁进行初判，确定我航母编队受到的空中主要威胁方向和威胁扇面等，在主要威胁方向合理配置预警机，对敌实施预警探测。通常，预警机配置在垂直于威胁方向上，在歼击机作战区［4］内，一次拦截近界线之后，采用双平行线航线［5］进行巡逻。

实际作战中，首先对敌方各威胁参数评估计算，然后确定预警机所采取的作战参数。预警机前出执行预警探测任务时的主要阵位参数是前出距离Dqc和巡逻线长度Dxl。

图5 预警机阵位分析示意图

4.1 前出距离确定

预警机前出距离Dqc的选择应遵循确保自身安全且充分发挥固有探测能力的原则［6］。因此，预警机前出距离应满足以下基本条件［5］：1）确保预警机留空时间；2）在编队有效通信范围之内；3）在敌机突破发现近界后，掩护的歼击机能及时赶到；4）避开敌火力范围。

假设预警机续航时间为tz，规定留空时间为tlk，技术要求预留时间为tyl，编队有效通信距离为Dtx，则前出距离Dqc满足如下约束条件：

如图5所示，前出距离的大小会直接影响预警探测强效区的覆盖区域，因此前出距离的确定还要结合设定的探测任务区域进行。

4.2 巡逻线长度确定

假 设 敌 我 距 离 Lad∈[760km，960km] ，S∈[860km，960km]，敌威胁路线所在椭圆短轴2b的取值如表4所示。

为确保在主要威胁方向上，能够及时发现敌方的来袭目标，避免漏警情况发生，配置预警机时应将预警雷达的预警探测强效区覆盖敌来袭的所有可能路线。对比表3和表4数据可知，由于受我方预警能力、防空能力、通信能力、敌方技战术水平等因素的制约，预警机强效区的位置选择会出现如图6所示的几种情况（设B1、B2为敌来袭路线的临界点，B1B2=2b′）。

表4 不同条件下敌威胁路线所在椭圆短轴2b的变化情况

图6 （a） 强效区位置选择示意图Bqx≥2b

图6 （b） 强效区位置选择示意图2b′≤Bqx＜2b

1）如图6（a）所示，Bqx≥2b ，此时我预警机强效区能有效覆盖敌来袭的所有可能路线，在前出距离允许的情况下，预警机配置纵深较大，配置策略较灵活。

2）如图6（b）所示，2b′≤Bqx＜2b ，此时我预警机强效区有效覆盖能力有限，为了能对敌来袭的所有可能路线上的目标进行有效预警，预警机可配置在 B1B2B3B4和两个区域内，显然区域B1B2B3B4距离我方编队较近，对预警机防护较强，区域距离敌方防空火力太近，通常在我空中优势、通信能力明显、前出距离范围大时采用。

3）Bqx＜2b′，此时我预警机前出部署只能部分覆盖敌来袭的所有可能路线，不能避免漏警情况的发生。此时，预警机应减少前出距离，及时机动拉大敌我之间的距离，提升防空兵力待战等级，随时拦截敌突防兵力。同时可向上级请求增派预警兵力。

通过敌方来袭路线椭圆的短轴长度和为敌来袭路线的临界点间的距离，选择合适的强效区宽度，从而确定最佳的巡逻线长度。

5 结语

本文研究了单架预警机的阵位配置，提出了预警机阵位参数的确定方法和一般流程。但是，预警机前出到指定区域执行预警探测任务过程中，会面临着战场环境制约、敌方干扰和威胁、我方掩护兵力协同度不高等因素的影响，导致无法完成预期任务。因此，多预警机的协同配合就显得尤为重要。而如何选择多架预警机的前出距离、巡逻线长度、进入任务区的航线等作战参数，对保证任务区域的稳定覆盖，最大发挥装备的设计性能，是一项十分重要的课题。在后续学习中将着重对多预警机协同的阵位配置研究。