反輻射與反艦導(dǎo)彈協(xié)同對海突擊發(fā)射時機研究*

陳 榕,沈培志,侯學(xué)隆

(海軍航空工程學(xué)院,山東煙臺 264001)

反輻射與反艦導(dǎo)彈協(xié)同對海突擊發(fā)射時機研究*

陳 榕,沈培志,侯學(xué)隆

(海軍航空工程學(xué)院,山東煙臺 264001)

為突破現(xiàn)代水面艦艇嚴密的防空反導(dǎo)體系,提出了反輻射導(dǎo)彈與反艦導(dǎo)彈協(xié)同突擊敵水面艦艇的不同方式,并根據(jù)兩種導(dǎo)彈的航路特點,建立了不同情況下兩種導(dǎo)彈發(fā)射時機數(shù)學(xué)模型,并對典型案例進行了仿真分析,為反輻射導(dǎo)彈與反艦導(dǎo)彈協(xié)同對海突擊作戰(zhàn)輔助決策提供了參考依據(jù)。

反輻射導(dǎo)彈;反艦導(dǎo)彈;協(xié)同;發(fā)射時機

0 引言

現(xiàn)代大中型作戰(zhàn)艦艇都配備有較先進的艦載電子戰(zhàn)系統(tǒng),以及遠、中、近、末端,高、中、低、掠海等不同距離、不同高度的多層次防御體系,其防空反導(dǎo)作戰(zhàn),是編隊防空體系對來襲導(dǎo)彈實施軟/硬抗擊的過程[1-2]。隨著水面艦艇一體化防空反導(dǎo)作戰(zhàn)技術(shù)的發(fā)展,未來作戰(zhàn)過程中,反艦導(dǎo)彈的突防難度將成倍增加[3]。

鑒于此,各型對艦攻擊導(dǎo)彈必須互相配合,發(fā)揮各自優(yōu)勢,形成整體合力,才能有效突破敵艦艇防空反導(dǎo)體系,達成作戰(zhàn)目的。特別是使用反輻射導(dǎo)彈與反艦導(dǎo)彈協(xié)同突擊時,往往會迫使敵艦船防空系統(tǒng)陷入兩難境地:雷達開機,即意味著“自殺”,就可能被反輻射導(dǎo)彈跟蹤、摧毀;雷達不開機,又無法指揮、控制和引導(dǎo)各種防空武器抗擊來襲導(dǎo)彈。而要實現(xiàn)反輻射導(dǎo)彈與反艦導(dǎo)彈協(xié)同突擊,其發(fā)射時機的選擇至關(guān)重要。

1 反輻射導(dǎo)彈與反艦導(dǎo)彈對海突擊協(xié)同方式

由于其被動搜索跟蹤的特點,反輻射導(dǎo)彈往往能隱蔽有效的摧毀或壓制敵艦載制導(dǎo)雷達和警戒、引導(dǎo)雷達[4]。如果目標(biāo)雷達不開機,或采取關(guān)天線、大角度轉(zhuǎn)天線等手段,其命中精度和毀傷效果將大大降低;而且其戰(zhàn)斗部殺傷威力有限,無法有效毀傷敵水面艦艇雷達以外的部位[5]。反艦導(dǎo)彈破壞威力大。但是,其易被敵艦艇偵察探測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn),進而遭到有源無源干擾設(shè)備,各種遠、中、近程以及末端防御武器的“軟”、“硬”抗擊[1]。

為充分發(fā)揮反輻射導(dǎo)彈和反艦導(dǎo)彈的優(yōu)勢,彌補各自的不足,可綜合運用反輻射導(dǎo)彈、反艦導(dǎo)彈協(xié)同攻擊敵水面艦艇。反輻射導(dǎo)彈和反艦導(dǎo)彈協(xié)同對海突擊可采用不同的方式。

先反輻射導(dǎo)彈攻擊、后反艦導(dǎo)彈攻擊,即首先發(fā)射反輻射導(dǎo)彈從一個方向攻擊目標(biāo),摧毀或壓制敵艦雷達,為后續(xù)反艦導(dǎo)彈突防創(chuàng)造條件,然后反艦導(dǎo)彈從另一個或數(shù)個方向?qū)撑炦M行打擊。

先反艦導(dǎo)彈攻擊、后反輻射導(dǎo)彈攻擊、再反艦導(dǎo)彈攻擊時,首先以少量的反艦導(dǎo)彈作為第一波,采取中高空的方式從一個方向突防,迫使敵艦雷達保持開機,限制其采用關(guān)天線、大角度轉(zhuǎn)天線等對抗反輻射導(dǎo)彈的措施。

第二波反輻射導(dǎo)彈則可乘機從同一方向或不同方向攻擊,壓制或摧毀敵艦雷達,為第三波的反艦導(dǎo)彈突破敵艦防御體系創(chuàng)造條件。第三波反艦導(dǎo)彈數(shù)量應(yīng)達到一定規(guī)模,以摧毀敵艦艇。

在以上兩種不同的協(xié)同方式中,最核心的問題是精確控制導(dǎo)彈的發(fā)射時機,實現(xiàn)不同批次導(dǎo)彈按要求到達預(yù)定位置。

2 反輻射與反艦導(dǎo)彈對海突擊航路飛行時間

不妨令敵艦空導(dǎo)彈殺傷區(qū)遠界為Ry-sam,殺傷區(qū)近界為Rj-sam,有效殺傷區(qū)遠界為Ryx-sam,有效殺傷區(qū)遠界與殺傷區(qū)近界之間的區(qū)域為殺傷區(qū);敵艦雷達發(fā)現(xiàn)并可精確定位來襲導(dǎo)彈的最大距離為Dl-max;反輻射導(dǎo)彈到達敵艦空導(dǎo)彈有效殺傷區(qū)遠界的時刻為Tarm-y,平均飛行速度為Varm;反艦導(dǎo)彈到達敵艦空導(dǎo)彈有效殺傷區(qū)遠界的時刻為Tasm-y,平均飛行速度為Vasm。

其中有[6]:

Ryx-sam=min(Ry-sam,Dl-max)

(1)

2.1 反輻射導(dǎo)彈進入敵艦空導(dǎo)彈有效殺傷區(qū)前飛行時間

由于其特殊的被動制導(dǎo)體制,反輻射導(dǎo)彈一般不具有航路規(guī)劃能力。以目標(biāo)艦艇位置點與發(fā)射位置點作為直角坐標(biāo)系的縱軸,建立單枚反輻射導(dǎo)彈攻擊航路的簡化模型,如圖1所示。

(2)

若以反輻射導(dǎo)彈同時飛臨敵艦空導(dǎo)彈有效殺傷區(qū)遠界的時刻Tarm-y為基準(zhǔn),則反輻射導(dǎo)彈j發(fā)射時刻為:

(3)

2.2 反艦導(dǎo)彈進入敵艦空導(dǎo)彈有效殺傷區(qū)前飛行時間

現(xiàn)代反艦導(dǎo)彈大部分具有航路規(guī)劃功能[7]。以目標(biāo)位置點與發(fā)射位置點作為直角坐標(biāo)系的縱軸,建立起單枚導(dǎo)彈i一個航路點攻擊航路規(guī)劃的簡化模型,其簡化模型如圖2所示。

圖2 單枚導(dǎo)彈一個航路點攻擊航路規(guī)劃簡化模型

圖2中,MBHCT為導(dǎo)彈航路。M為導(dǎo)彈發(fā)射位置點;T為目標(biāo)位置點;MT為導(dǎo)彈發(fā)射距離D0;ET=Ryx-sam;AB為導(dǎo)彈轉(zhuǎn)彎半徑ri;αi為導(dǎo)彈攻擊起始航向角;θi為導(dǎo)彈攻擊角。

(4)

由圖2可知:

(5)

(6)

(7)

(8)

若以反艦導(dǎo)彈同時飛臨敵艦空導(dǎo)彈有效殺傷區(qū)遠界的時刻Tasm-y為基準(zhǔn),則反艦導(dǎo)彈i發(fā)射時刻為:

(9)

3 反輻射與反艦導(dǎo)彈協(xié)同對海突擊發(fā)射時機模型

3.1 反輻射導(dǎo)彈先于反艦導(dǎo)彈攻擊時

3.1.1 反輻射導(dǎo)彈攻擊成功前進行反艦導(dǎo)彈攻擊

反輻射導(dǎo)彈位于敵艦空導(dǎo)彈殺傷區(qū)時,若后續(xù)攻擊的反艦導(dǎo)彈到達敵艦空導(dǎo)彈有效殺傷區(qū)遠界,則可迫使敵匆忙轉(zhuǎn)移火力或來不及轉(zhuǎn)火,可有效增大反艦導(dǎo)彈的突防概率。

若要求反輻射導(dǎo)彈先于反艦導(dǎo)彈Δt1(Δt1<(Ryx-sam-Rj-sam)/Varm)時間到達敵艦空導(dǎo)彈有效殺傷區(qū)遠界,即Tasm-y=Tarm-y+Δt1,則反艦導(dǎo)彈i發(fā)射時刻為:

(10)

反輻射導(dǎo)彈j發(fā)射時刻如式(3)所示。

3.1.2 反輻射導(dǎo)彈攻擊成功后進行反艦導(dǎo)彈攻擊

若反艦導(dǎo)彈利用反輻射導(dǎo)彈對敵艦雷達的毀傷效果,則反艦導(dǎo)彈應(yīng)在反輻射導(dǎo)彈毀傷敵艦雷達之后到達敵艦空導(dǎo)彈有效殺傷區(qū)遠界。反輻射導(dǎo)彈進入敵艦空導(dǎo)彈有效殺傷區(qū)遠界后,毀傷敵艦雷達需要的時間為:

tarm-h=Ryx-sam/Varm

(11)

若要求反艦導(dǎo)彈在反輻射導(dǎo)彈毀傷敵艦雷達Δt2時間后到達敵艦空導(dǎo)彈有效殺傷區(qū)遠界,即Tasm-y=Tarm-y+tarm-h+Δt2,則反艦導(dǎo)彈i發(fā)射時刻為:

(12)

反輻射導(dǎo)彈j發(fā)射時刻如式(3)所示。

3.1.3 反輻射導(dǎo)彈與反艦導(dǎo)彈同時突擊

采用此種戰(zhàn)術(shù)時,敵艦需同時對抗反輻射導(dǎo)彈和反艦導(dǎo)彈。其對抗機理、手段各有側(cè)重,甚至?xí)?dǎo)致敵艦防空資源的沖突。

此時:

Tasm-y=Tarm-y

(13)

則反艦導(dǎo)彈i發(fā)射時刻如式(9)所示,反輻射導(dǎo)彈j發(fā)射時刻如式(3)所示。

3.2 反艦導(dǎo)彈先于反輻射導(dǎo)彈攻擊時

采用先反艦導(dǎo)彈攻擊、后反輻射導(dǎo)彈攻擊、再反艦導(dǎo)彈攻擊的協(xié)同方式時,第二批反輻射導(dǎo)彈與第三批反艦導(dǎo)彈的發(fā)射時機可依據(jù)3.1節(jié)研究結(jié)果確定。下面主要研究第一批反艦導(dǎo)彈與第二批反輻射導(dǎo)彈的發(fā)射時機。

3.2.1 反艦導(dǎo)彈命中目標(biāo)前進行反輻射導(dǎo)彈攻擊

該條件下,當(dāng)?shù)谝慌磁瀸?dǎo)彈位于敵艦空導(dǎo)彈殺傷區(qū)時,第二批反輻射導(dǎo)彈到達敵艦空導(dǎo)彈有效殺傷區(qū)遠界,可迫使敵艦火控雷達保持開機,且難以采用關(guān)天線、大角度轉(zhuǎn)天線等措施對抗反輻射導(dǎo)彈。

若要求反艦導(dǎo)彈先于反輻射導(dǎo)彈Δt3(Δt3<(Ryx-sam-Rj-sam)/Vasm)時間到達敵艦空導(dǎo)彈有效殺傷區(qū)遠界,即Tarm-y=Tasm-y+Δt3,則反艦導(dǎo)彈i發(fā)射時刻如式(9)所示。

反輻射導(dǎo)彈j發(fā)射時刻為:

(14)

3.2.2 反艦導(dǎo)彈與反輻射導(dǎo)彈同時突擊

此時反輻射導(dǎo)彈與反艦導(dǎo)彈發(fā)射時刻模型見3.1.3節(jié)。

4 案例仿真

在某次作戰(zhàn)中,紅方艦艇采取先反艦、后反輻射、再反艦的協(xié)同方式對海突擊。要求第一批反艦導(dǎo)彈(2枚)先于第二批反輻射導(dǎo)彈(4枚)Δt3=2 s同時到達敵艦空導(dǎo)彈有效殺傷區(qū)遠界,第三批反艦導(dǎo)彈(8枚)在反輻射導(dǎo)彈毀傷敵艦雷達Δt2=1 s后同時到達敵艦空導(dǎo)彈有效殺傷區(qū)遠界。以第一批反艦導(dǎo)彈到達敵艦空導(dǎo)彈有效殺傷區(qū)遠界的時刻Tasm-y為基準(zhǔn)時刻T。

表1 第一批反艦導(dǎo)彈相關(guān)參數(shù)

第三批8枚反艦導(dǎo)彈攻擊距離、起始航向角、攻擊角如表2所示。

表2 第三批反艦導(dǎo)彈相關(guān)參數(shù)

根據(jù)式(3)、式(9)、式(12)、式(14),計算得到各批次導(dǎo)彈的發(fā)射時刻如表3所示。

表3 各批次導(dǎo)彈發(fā)射時刻

5 結(jié)束語

文中研究了反輻射導(dǎo)彈與反艦導(dǎo)彈協(xié)同突擊敵水面艦艇的方式,并根據(jù)兩種導(dǎo)彈的航路特點,建立了不同情況下兩種導(dǎo)彈發(fā)射時機數(shù)學(xué)模型,為科學(xué)確定反輻射導(dǎo)彈與反艦導(dǎo)彈的發(fā)射時機提供了參考。

[1] 張遠新, 江言林. 反艦導(dǎo)彈抗干擾技術(shù)發(fā)展和運用 [J]. 飛航導(dǎo)彈, 2008(8): 34-36.

[2] 郭銳, 趙曉哲. 水面艦艇編隊防空反導(dǎo)作戰(zhàn)效能 [J]. 火力與指揮控制, 2004, 29(s): 57-59.

[3] 楊麗, 劉慶峰. 水面艦艇一體化防空反導(dǎo)作戰(zhàn)研究 [J]. 航天電子對抗, 2011, 27(5): 7-9.

[4] 曹智, 趙英俊, 何蘋. 使用反輻射武器對突防的影響分析 [J]. 電光與控制, 2008, 15(3): 53-56.

[5] 陶熹, 王龍濤. 水面艦艇對抗反輻射導(dǎo)彈研究 [J]. 飛航導(dǎo)彈, 2008(7): 42-45.

[6] 汪浩, 胥輝旗, 馬良. 基于飽和攻擊的伴飛誘餌與反艦導(dǎo)彈協(xié)同突防能力研究 [J]. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報, 2010, 30(5): 29-31.

[7] 曾家有, 宋友凱, 車志宇. 基于航路規(guī)劃的反艦導(dǎo)彈發(fā)射順序和間隔研究 [J]. 航天控制, 2009, 27(2): 22-25.

Research on Launch Time for Coordinated Anti-ship Assault of ARM and ASM

CHEN Rong, SHEN Peizhi, HOU Xuelong

(Navy Aeronautical and Astronautical University, Shandong Yantai 264001, China)

In order to penetrate enemy modern air defense anti-missile system, different coordination modes for anti-radiation missile ARM) and anti-ship missile (ASM) assaulting enemy surface vehicles were put forward. Mathematic models of launch time for both the missiles were built under different conditions based on path characteristic, simulation analysis of typical case was carried out, and references for coordinated operation assistant decision of ARM and ASM assaulting enemy surface vehicles were provided.

ARM; ASM; coordination; launch time

2014-04-09

海軍航空工程學(xué)院科學(xué)基金資助

陳榕(1984-),男,江西新余人,講師,博士,研究方向:海軍兵種戰(zhàn)術(shù)。

TJ761.1

A