張 強,肖棟林,張 瑜,張文昊
(1.陸軍軍官學院,合肥 230031;2.防空兵學院,鄭州 450000)
基于最有利炸點分布模型的火箭彈打擊效能分析*
張 強1,肖棟林1,張 瑜2,張文昊1
(1.陸軍軍官學院,合肥 230031;2.防空兵學院,鄭州 450000)
參考火力毀傷理論中標準目標法的思路,探討了通過彈藥消耗量的最有利炸點分布模型來分析火箭彈打擊效能,并通過不同的模擬CEP的計算結果比較得出CEP對火力打擊效能的影響較大,為火箭彈打擊效能評估提供了有效的借鑒和參考。
最有利炸點模型,效能分析,火箭彈
為配合某新型遠程火箭彈的研發,在對其火力打擊效能的研究過程中,發現采用基于最有利炸點分布模型的方法進行計算能夠較為真實地的反映打擊效能,并優于傳統的火力打擊效能分析方法。最有利炸點分布模型,是指射擊時的火力分配能夠保證取得最佳射擊效果的一種計算方法。當彈藥消耗量、目標幅員、毀傷律、諸元精度等條件已定時,射擊效率是散布表征的函數。本文用數學方法求出射擊效率取最大值時的炸點散布,即最有利的炸點分布律的理論公式和數值表征。然后確定能構成最有利散布或接近最有利散布的簡單易行的火力分配。這種方法叫作最有利散布法,基于此法建立的計算模型也叫最有利炸點模型。由于它有比較簡單的近似計算公式,而且能找出最有利散布條件下毀傷程度和彈藥消耗量、諸元精度、炮彈效力等定量關系,所以是一種常用的方法。本文參考火力毀傷理論中標準目標法的思路,以對1公頃標準目標達到標準毀傷程度的彈藥消耗量作為衡量各類型裝備和彈藥毀傷能力的尺度,在彈藥消耗量的計算模型上,炮兵武器裝備彈藥消耗量模型采用的是將CEP轉化為代諸元中間誤差后的最有利炸點分布模型。
現陸軍戰役戰術火力毀傷理論主要沿襲了俄軍火力毀傷理論的基礎數據,但俄軍基礎數據的來源沒有說明,也沒有計算模型參考,且隨著武器裝備的發展,基礎數據表中部分數據過時,而某些新彈藥新裝備的數據又缺乏。因此,在計算武器系統火力打擊能力時,可以參考火力毀傷理論中的計算思路,但毀傷能力數據需要重新建模分析,特別是對各種類型彈藥的毀傷能力要精確建模,定量計算。
本文參考火力毀傷理論中標準目標法的思路,以對1公頃標準目標幅員(1公頃的防護程度中等的牽引炮兵陣地)達到標準毀傷程度的彈藥消耗量作為衡量各類型裝備和彈藥毀傷能力的標準尺度,彈藥消耗量模型采用的是將CEP轉化為代諸元中間誤差后的最有利炸點分布模型。
計算模型以最有利炸點分布模型為依托,將CEP轉換為代諸元中間誤差近似計算。已知射擊地段幅員,要求達到的毀傷程度,求最有利火力分配條件下的平均彈藥消耗量N。
遠程火箭炮發射破甲殺傷雙用途子母彈時,求取子彈的毀傷幅員的方法可采用類似于殺傷爆破榴彈的方法。由于1發母彈攜帶的子彈數較多,而且在一定的范圍內呈均勻分布,所以,可以把1發母彈當作一個整體處理,設法求出1發母彈的毀傷幅員替代所有子彈的綜合毀傷幅員。這種處理方法稱為相當“榴彈”法。設每發母彈攜帶m枚子彈,每枚子彈的毀傷幅員為v,對有生力量射擊時,v為1枚子彈的毀傷幅員(取子彈毀傷半徑為7 m,子彈的毀傷幅員約為150),且ω=1(ω為毀傷目標所需平均命中彈數);對裝甲目標射擊時,v為目標的易毀幅員(約為20),ω為毀傷單個裝甲目標所需平均命中子彈數。m枚子彈被拋撒后,在長軸2a、短軸2b的橢圓內呈均勻分布,毀傷目標所需平均命中子彈數為ω,那么這發母彈的毀傷幅員Sm為:
火箭炮發射子母彈的毀傷效能計算公式與普通榴彈炮基本相似,計算公式類似于前節但需要將其圓概率中間誤差轉換為諸元中間誤差。
第1步:通過上述公式計算毀傷幅員,也可以通過資料查詢毀傷程度
第2步將CEP轉化為Ed,Ef計算對集群目標射擊的代諸元中間誤差:
第4步,根據毀傷程度查表求k(2毀傷程度的換算系數,可以從火力毀傷教程中查取)
第5步計算N
計算實例:某型遠程火箭炮營對炮兵陣地射擊,已知射擊地段幅員2Lx×2Lz=100×100,假設CEP=357 m,ω=1(設毀傷目標所需平均命中彈數為1)。要求達到的毀傷程度為0.30,求最有利火力分配條件下的平均彈藥消耗量N。
第1步:查取毀傷幅員
查得雙用途子母彈對立姿步兵的毀傷幅員為××平米,對牽引火炮的毀傷幅員為××平米,綜合得到對防護程度中等的牽引炮兵連陣地毀傷幅員為××平米。
第2步將CEP轉化為Ed,Ef計算對集群目標射擊的代諸元中間誤差
第4步,根據毀傷程度(毀傷程度30%對應的換算系數)查表求k2
第5步計算N
經過計算可得,假設火箭彈的射擊精度(CEP)為357 m,那么對1標準目標達到標準毀傷程度需要某型遠程火箭彈16枚,因此,經過與標準彈(152 mm殺傷爆破榴彈)的折算,該火箭彈的彈藥換算系數約為2~7.5之間,考慮到該型火箭彈的打擊對象多為幅員面積較大的集群目標,因此,取其彈藥換算系數為7.5。假設射擊精度(CEP)提高到50 m,通過上述步驟再次進行計算可以得出,N為0.4枚,則火箭彈相對標準彈(152 mm殺傷爆破榴彈)的換算系數最高可達250。
從上述計算可以得出射擊精度對遠程火箭彈毀傷能力影響非常大,如果精度不高,則毀傷能力有限。假如射擊精度為357 m,則單枚火箭彈與標準彈(152 mm殺傷爆破榴彈)換算系數約為7.5,若火箭彈射擊精度提高到50 m時,相對標準彈(152 mm殺傷爆破榴彈)的換算系數最高可達250,提高了32倍。研究表明,如果提高火箭彈射擊精度其毀傷能力將大大提高,彈藥消耗量也將大大減小。因此,我軍遠程火箭彈的發展重點應該是提高射擊精度。
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Rockets Firepower Performance Analysis Based Most Favorable Point Distribution Model
ZHANG Qiang1,XIAO Dong-lin1,ZHANG Yu2,ZHANG Wen-hao1
(1.Army Officer Academy,Hefei 230031,China;2.Air Defense Forces Academy,Zhengzhou 450000,China)
This paper reference standard target law ofthe fire damage thinking theory.By bombing the most favorable point distribution model ammunition consumption,detailed analysis of the rocket bombs firepower capability,Large through warious simulations CEP to calculate the CEP impact on the performance of rockets firepower.
the most favorable point distribution model,firepower performance analysisi application,rocket bomb
E271.4;TJ
A
1002-0640(2015)10-0161-02
2014-08-10
2014-10-07
國家社科基金軍事學資助項目(13GJ003-38)
張 強(1977- ),男,四川綿陽人,博士。研究方向:戰術基礎理論。