殲擊偵察機綜合作戰效能評估準則*

楊 輝 向崇文 陳 雙

(海軍航空工程學院 煙臺 264001)

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殲擊偵察機綜合作戰效能評估準則*

楊 輝 向崇文 陳 雙

(海軍航空工程學院 煙臺 264001)

論文圍繞殲擊偵察機擔負的兩大核心任務:空戰與偵察,從總體的角度建立了殲擊偵察機的綜合作戰效能評估指標體系,并給出了殲擊偵察機綜合作戰效能評估模型及各指標計算模型。通過實例驗證了所建立的指標體系的合理性,評估模型的可行性。

殲擊偵察機; 綜合作戰效能; 指標體系; 效能評估

Class Number V271.4

1 引言

殲擊偵察機從殲擊機改裝而來,可以根據任務的不同掛載多種不同的偵察設備,可以將搜集到偵查情報迅速傳回地面,能在復雜的電磁環境下完成戰場態勢感知、電子偵查和數據信息傳輸等各種偵察任務,還可加掛超視距攔射導彈和紅外格斗導彈,具有一定的自衛和空戰能力。這種改裝方式的優點在于靈活性強,適應現代戰場作戰任務多樣性的要求,并且研制、生產和維護成本較低,因而被廣泛采用。

目前,對于殲擊機的空戰效能、偵察機的偵察效能評估模型已經有很多[1～5],但是關于殲擊偵察機的綜合作戰效能的研究還很少,為了更好地反映殲擊偵察機的性能特點,本文從殲擊偵察機擔負的空戰與偵察任務入手,站在總體的角度建立了殲擊偵察機的綜合作戰效能評估指標體系,并給出殲擊偵察機綜合作戰效能評估模型及各指標計算模型,最后,通過實例驗證了所建立的指標體系的合理性,評估模型的可行性。

2 綜合作戰效能評估指標體系

建立效能評估指標體系是進行作戰效能評估的前提,建立的是否科學合理將直接影響到評估結果的可信度[6]。決定殲擊偵察機綜合作戰效能的主要是空戰能力與偵察能力,傳統的空戰效能指標與偵察效能指標中存在一些同時影響空戰能力與偵察能力的公共參數(生存能力、飛行性能、飛行人員能力等),在評估殲擊偵察機的綜合作戰效能時,將導致公共參數的重復計算問題,隱性加大了該部分的權重,可能導致評估結果的不準確,這顯然不符合實際應用的要求,因此本文將這些公共參數從空戰能力與偵察能力中分離出來,與“縮減”后的空戰能力與偵察能力共同組成殲擊偵察機的綜合作戰效能評估指標體系,如圖1所示。

圖1 殲擊偵察機綜合作戰效能評估指標體系

3 綜合作戰效能評估模型

殲擊偵察機綜合作戰效能的各分項能力之間的組合方法可以采用的算法有很多,而線性加權算法不僅符合作戰理論,便于分析各部分的組合關系,而且方法高效、簡便,可以方便地編寫算法程序[7]。因此,本文采用這種方法。

殲擊偵察機綜合作戰效能評估模型由空戰能力、偵察能力、生存能力、飛行性能以及飛行人員能力等幾部分指數構成。其評估模型為:

(1)

式中:E總為殲擊偵察機綜合作戰效能指數;E1,E2,…,E5分別為空戰能力、偵察能力、生存能力、飛行性能以及飛行人員能力指數,k1,k2,…,k5為各能力指數的權重系數,各系數之和為1(下同)。

其中k1、k2為空戰和偵察能力分配系數,兩者之和為0.6。可根據殲擊偵察機改裝目標的不同調整k1、k2的取值,例如殲擊機可以取k1=0.6,k2=0;偵察機可以取k1=0,k2=0.6;改裝時著重保留空戰能力,適當增加偵察能力的殲擊偵察機可以取k1=0.45,k2=0.15。

各分項能力指數上邊的“—”號表示進行標準化處理(下同),處理后各分項數值都處于在0～1之間,使分項能力之間數值匹配,具備一致性,并以此值作為該項指標的指數值。標準化可采用非線性S型可導函數歸一法,這是基于對武器裝備性能參數物理意義上的考慮:采用非線性可導S型函數進行歸一,可突出性能參數的飽和特性。一方面,裝備的某項性能參數有其物理或當今技術實現能力的極限;另一方面,提高裝備某項性能所帶來的效益本質上也有S形曲線的趨向[8]。因此,用S型函數做歸一化處理。即:

(2)

其中為α、β為調節曲線的參數。最后確定數據的歸一化準則,對于效益型指標,則有:

(3)

4 各指標的計算模型

1) 空戰能力指數的計算模型為

(4)

式中:P態為態勢感知能力指數,由信息指數I(主要是指數據鏈提供的信息支持能力)、雷達探測能力指數T雷達、紅外探測能力指數T紅外聯合表征,其計算模型為

(5)

A為火力指數,由中距攔截導彈火力指數A中、近距格斗導彈火力指數A近、航炮火力指數A炮聯合表征,其計算模型為

(6)

B為機動性指數,由操縱效能指數ε、最大單位重量剩余功率P剩、最大穩定盤旋過載N盤、最大推重比T推、最大巡航馬赫數Ma、最大瞬時轉彎角速度S轉聯合表征,其計算模型為

(7)

2) 偵察能力指數的計算模型為

(8)

式中C發現為機載偵察裝備發現目標能力指數,C定位為定位/識別目標能力指數,C跟蹤為跟蹤目標能力指數,C全天為全天候偵察能力指數,C數傳為數據傳輸能力指數。

(9)

式中RCS指迎頭或尾后方位120°左右之內的對應3cm波長雷達的平均值,Tn為尾噴管溫度,它們聯合表征隱身性能;D軟為電子軟殺傷能力,D硬為電子硬殺傷能力,D防為電子防御能力,表征電子戰能力;S為機翼面積,L為飛機全長,表征飛機尺寸;P損為飛機的易損性指數。

4) 飛行性能指數的計算模型為

(10)

式中:T續為最大續航時間,V巡為巡航速度,H升為使用升限,ε導為導航能力指數。

5) 飛行人員能力指數的計算模型為

(11)

式中:M技為飛行人員飛行技術水平指數;M設為飛行人員設備使用水平指數;M理為飛行人員戰術理論應用水平指數。

注:模型中的參數取值方法均可根據現代作戰實際和武器裝備形態的發展合理修正。

5 實例評估

為更好地驗證本文提供的指標體系和模型的合理性,對1型殲擊機、1型偵察機、4型殲擊偵察機進行評估,各分項和綜合作戰效能計算結果如表1所示。

表1 殲擊偵察機綜合效能評估結果

從評估結果可以看出,A型機屬于殲擊機;F型機屬于偵察機;B、C型機在改裝時著重保留了空戰能力,適當增加了偵察能力,其中C型機具有較強的空戰能力和生存能力,因此綜合作戰效能較高;D、E型機則犧牲了較多空戰能力,重點加強了偵察能力,其中E型機具有較強的偵察能力和生存能力,因此綜合作戰效能較高。評估結果較好地反映了不同機型間綜合作戰效能的差別。

6 結語

1) 殲擊偵察機的綜合作戰效能評估不能簡單地將空戰能力與偵察能力線性相加,必須站在總體的角度獨立構建殲擊偵察機綜合作戰效能評估指標體系。

2) 經計算驗證,本文提出的指標體系和模型有效、可行,符合作戰規律。

3) 現代戰機的功能正在向多用途方向發展,本文為多用途戰機效能評估指標體系的建立提供了一些思路與方法,即把同時影響各作戰能力的公共參數提取出來,避免公共參數的重復計算問題,使得指標體系更加科學合理。

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Criterion of Synthesized Combat Effectiveness Assessment for Reconnaissance Fighter

YANG Hui XIANG Chongwen CHEN Shuang

(Naval Aeronautical and Astronautical University, Yantai 264001)

According to the two nucleus assignments of reconnaissance fighter, including air combat and reconnaissance, the index system for synthesized combat effectiveness assessment of reconnaissance fighter is built firstly. Then the methods for synthesized combat effectiveness assessment and the sub effectiveness assessment of reconnaissance fighter are presented. Finally the usability of the index system and the methods is verified through calculation example.

reconnaissance fighter, synthesized combat effectiveness, index system, effectiveness assessment

2015年4月6日,

2015年5月27日

楊輝,男,碩士研究生,研究方向:海軍兵種作戰運用。向崇文,男,博士研究生,研究方向:海軍兵種作戰運用。陳雙,女,碩士研究生,研究方向:海軍兵種作戰運用。

V271.4

10.3969/j.issn.1672-9730.2015.10.010