艦載直升機遠海護航行動特點及能力分析

吳福初，曹 帥，王向陽，蘭 天

（1.海軍航空工程學院a.指揮系；b.研究生管理大隊，山東煙臺264001；2.91352部隊，山東威海264200；3.海軍指揮學院，南京210016）

艦載直升機遠海護航行動特點及能力分析

吳福初1a，曹 帥1b，王向陽2，蘭 天3

（1.海軍航空工程學院a.指揮系；b.研究生管理大隊，山東煙臺264001；2.91352部隊，山東威海264200；3.海軍指揮學院，南京210016）

針對非戰爭軍事行動中艦載直升機遠海伴隨護航能力評估問題，在分析艦載直升機遠海護航行動特點的基礎上，建立了海盜脅持船只所需時間和艦載直升機反脅持行動所需時間計算模型，對艦載直升機所能有效護航的船舶數量進行了仿真，指出了遠海護航過程中艦載直升機作戰使用應重點把握的問題，并據此提出了相關建議。

遠海護航；艦載直升機；護航能力

自2008年12月26日至今，我海軍已先后派出多批艦艇編隊遠涉重洋，赴亞丁灣、索馬里海域執行護航任務。護航實踐證明，艦載直升機憑借其機動靈活、反應迅速、應付突發事件能力強等優勢，在巡邏警戒、警示驅離、戰斗輸送、調查取證等戰斗任務以及物資輸送、搜索救護、人員換乘等勤務保障任務方面，均發揮了其它兵力無可替代的作用。但由于護航海區情況復雜、海盜活動猖獗[1]，各種突發緊急情況隨時可能發生，而護航編隊攜帶的直升機數量少、留空時間短、出動次數受限，使得艦載直升機任務的廣泛性、艱巨性和其數量、出動能力有限性之間的矛盾十分突出。本文根據艦載直升機遠海護航行動的特點和要求，對艦載直升機遠海護航能力進行深入的分析和研究，對于充分發揮艦載直升機的護航效能，提高編隊的遠海護航能力具有重要意義。

1 艦載直升機遠海護航行動特點

我海軍艦艇編隊赴亞丁灣、索馬里海域遂行護航任務，以驅離海盜、懾止其脅持行動，保障被護船只和人員安全為首要，并不以尋殲海盜為目標[2]。根據艦艇編隊遠海護航實踐，艦載直升機的遠海護航行動，除了具有駐艦時間長、后勤裝備保障困難等基本特點外，還具有以下主要特點。

1.1 政策性、原則性強

我海軍艦艇編隊的遠海護航行動，以維護國家利益，保障被護船舶和人員安全為首要，兵力行動敏感，涉外因素多，是政治性、政策性、全局性很強的非戰爭軍事行動[3]。在海盜不對我船舶和人員構成直接威脅的情況下，主要通過顯示軍事存在、體現護航能力和決心的方式，有效震懾海盜，迫使海盜主動放棄脅持圖謀，從而使艦載直升機的使用具有較強的政策性和原則性。

1.2 預警時間短，反應速度要求高

一方面，由于艦艇編隊一次伴隨護航的商船數量較多，加之商船噸位較大，海盜通常能在6～8 n mile距離上發現并確定脅持目標，并以25～30 kn的速度高速接近，實施脅持行動[4]；另一方面，由于海盜快艇干舷低、雷達反射面積小，我艦載雷達、艦載光電偵察設備，通常最遠僅能發現距離3～6 n mile高速航行的海盜快艇，致使艦載直升機使用過程中所擁有的預警時間十分有限，從而對直升機的反應速度提出了很高的要求[5]。

1.3 兵力數量有限、任務廣泛艱巨

遠海護航過程中，艦載直升機作為處置海盜突發威脅的主要兵力，既要擔負巡邏警戒、警示驅離、戰斗輸送、調查取證等戰斗任務，又要根據需要遂行物資輸送、搜索救護、人員換乘等勤務保障任務。而現有單艘護航艦艇通常僅攜帶1～2架直升機[6]，致使護航過程中，艦載直升機數量、出動能力的有限性與任務的多樣性、艱巨性之間的矛盾十分突出。

2 艦載直升機伴隨護航能力分析

伴隨護航是指護航艦艇編隊根據任務指揮所明確的護航行動計劃和被護船舶信息，按約定時間，在指定的護航海區實施的護航行動。伴隨護航具有一次性護送船舶數量較多、安全系數高且節省護航兵力等優點，是艦艇編隊護航行動采用的主要方式[7]。根據艦艇編隊遠海護航行動特點，艦載直升機遠海伴隨護航能力，可由艦載直升機所能護衛的最大船舶數量來表征。艦載直升機所能護衛的最大船舶數量受到海盜脅持船只所需時間、艦載直升機反脅持行動所需時間（包括起飛所需時間和接敵所需時間）的直接影響。

2.1 海盜脅持船只所需時間模型

海盜脅持船只所需時間，是指海盜自確定脅持目標至登上所脅持船只所需的時間。

2.1.1 模型的建立

目前，索馬里海盜已擁有GPS定位儀、無線電通信器材、海事衛星電話甚至海面搜索雷達等較為先進的裝備[4]，通常能在6～8 n mile的距離上發現目標，并立即實施脅持行動。海盜脅持被護船只時雙方態勢，如圖1所示。

圖1 海盜脅持船只時雙方態勢示意圖Fig.1 Grneral view of situation chart pirates coercing guarded ships

設海盜發現目標后，于T時刻由B點向脅持目標快速接近，此時目標位于A點，雙方相距D公里，航向航速不變。經過T脅時間后，海盜快艇與目標于C點相遇。圖1中，α為T時刻海盜快艇相對于被脅持船只的舷角，vd為海盜快艇的平均運動速度，v0為商船運動速度。

則由余弦定理可知：

2.1.2 仿真結果

由式（1）可知，海盜脅持船只所需時間，主要由海盜發現目標的距離、海盜快艇與商船編隊的運動速度，以及海盜快艇相對于被脅持船只的初始舷角確定。假設海盜快艇平均速度為25 kn，商船編隊平均速度為12 kn，通過仿真得到海盜脅持船只所需時間如圖2所示。

圖2 海盜脅持船只所需時間Fig.2 Need time of pirates coercing ship

由圖2可知，海盜脅持船只尤其是從編隊前方來襲脅持船只所需時間是非常短暫的。2009年7月31日，“蘇伊士”號商船從發出求救信號到首批海盜登船僅間隔5min，這一案例也充分證明了這一點。因此，編隊海上航行過程中，應重點加強對周邊海區尤其是航向前方海區的敵情觀察，盡早發現敵來襲目標，為護航兵力采取有效的處置措施爭取時間。

2.2 艦載直升機反脅持行動所需時間模型

艦載直升機反脅持行動所需時間，是指編隊自發現海盜威脅起至艦載直升機飛臨被脅持船只上空，對海盜采取有效反脅持行動所需的時間。艦載直升機反脅持行動所需時間，由艦載直升機起飛所需時間、接敵所需時間和艦載直升機采取驅離行動所需的時間決定。

考慮到艦載直升機對海盜具有強大的震懾作用，海盜在尚未登船成功脅持，而艦載直升機已及時飛臨威脅處置陣位的情況下，通常會知難而退，放棄脅持圖謀[8]。所以，根據海盜脅持商船的行動特點，艦載直升機采取有效反脅持行動所需的時間，主要由艦載直升機起飛所需時間及其前出飛臨威脅處置陣位所需的時間決定。

1）艦載直升機起飛所需時間T起飛。艦載直升機起飛所需時間，是指護航編隊發現海盜目標起，到艦載直升機完成各項準備工作后，開始出航所需的時間。根據艦載直升機起飛的組織準備過程，

式（2）中：T報告為護航艦艇或被護船只發現海盜威脅后，上報情況所需的時間；T決心為編隊指揮員定下兵力使用決心所需的時間；T下令為編隊指揮所向艦載直升機下達命令至飛行員接受命令所需的時間；T轉級為艦載直升機從所處值班狀態轉換到一等戰斗值班狀態所需的等級轉進時間；T出航為艦載直升機從一等戰斗值班狀態下應急起飛到開始出航所需的時間。

由式（2）知，在編隊指揮員和機組人員訓練水平一定下，艦載直升機從載艦起飛所需的時間，主要由艦載直升機所處的戰斗值班狀態及其轉級所需時間決定。假設艦載直升機應急起飛時間表如表1所示。

表1 某型艦載直升機應急起飛時間表Tab.l Time of one ship-based helicopter emergency taking-off

根據表1數據，結合圖2所示海盜脅持船只所需時間可知，艦載直升機應急起飛時間相對較長，極有可能出現護航過程中，由于艦載直升機戰斗值班等級低，轉進時間過長，在海盜脅持船舶所需時間內，無法及時抵達威脅處置陣位，對海盜有效采取處置行動的情況。所以，要提高直升機處置效率，一方面要求指揮員根據海盜威脅情況，適時提高直升機戰斗值班等級；另一方面要加強飛行機組應急起飛能力的訓練，以提高艦載直升機的反應速度。

2）艦載直升機接敵所需時間T接敵。艦載直升機接敵所需時間，是指艦載直升機起飛升空后，前出飛臨被脅持船只上空，抵達威脅處置陣位所需的時間。艦載直升機接敵所需時間，與被護船隊的規模、編組隊形以及艦載直升機的接敵速度等因素有關[9]。

設被護船舶數量為m×n（m為縱隊數，n為單縱隊船舶數量）、船隊長度為L、寬度為W，船舶間橫向距離為Ws，縱向距離為Ls，商船平均長度為Lc。假設A點為某時刻載艦所在位置，L1為載艦與隊尾商船的縱向距離，W1為載艦與船隊的橫向距離。從最不利的情況考慮，設海盜快艇位于B點，從正面脅持第m縱隊第一艘商船，如圖3所示，圖中，φ為載艦相對于被威脅船只的舷角，θ1、θ2分別為載艦、被威脅船只相對于被護船隊第一縱隊隊尾船只的舷角。

圖3 直升機反脅持行動態勢示意圖Fig.3 General view of situation chart of helicopter anti-coerce action

則由余弦定理可知，護航艦艇與被威脅船只的距離S斜滿足：

式（3）中：W=(m-1)?Ws；L=nLc+(n-1)Ls。

設編隊判明海盜威脅時，直升機從載艦起飛，飛抵威脅處置陣位過程中編隊航行距離為S船，則有

式（4）中：D為海盜與被脅持船只間的初始距離；v0為編隊平均航速；vd為脅持過程中海盜快艇平均速度。

根據余弦定理，艦載直升機從載艦起飛，飛抵威脅處置陣位的機動距離D飛為：

由式（3）～（5）得艦載直升機接敵所需時間為：

式中，vz為艦載直升機接敵過程中的平均飛行速度。

2.3 艦載直升機有效護衛船舶的最大數量

2.3.1 模型的建立

根據海盜活動規律，脅持過程中，海盜一般乘坐快艇，使用自動步槍、單兵火箭筒及各種攀爬索具，必須抵近目標攀爬登船才能達成劫持目的，而艦載直升機對海盜具有強大的震懾作用。因此，艦載直升機能否在海盜抵近被脅持船舶之前抵達處置陣位，是衡量艦載直升機處置海盜威脅行動成敗的重要標志[10]。因此，伴隨護航過程中，艦載直升機有效護衛船舶的最大數量應滿足：

式（7）中，D發為編隊發現海盜威脅時，海盜與被脅持船舶之間的距離。

2.3.2 仿真結果

根據護航實踐，單艘護航艦艇實施伴隨護航時，通常配置于編隊左舷（或右舷）適當位置。根據所構建的艦載直升機起飛所需時間、接敵所需時間計算模型，結合式（7）的約束條件，以單艦配置于編隊左舷正中位置的情況為例，通過仿真得出伴隨護航過程中，在不同的發現距離上，艦載直升機不同值班狀態（見表1）下從載艦應急起飛，所能有效護衛船只的最大數量，分別見圖4、5。

圖4 發現距離為6 n mile時直升機所能護衛船舶數量Fig.4 Escort-ship number of helicopter when detecting distance is 6 nautical miles

圖5 現距離為5 n mile時直升機所能護衛船舶數量Fig.5 Escort-ship number of helicopter when detecting distance is 5 nautical miles

3 對艦載直升機護航能力分析的建議

1）艦載直升機戰斗值班等級，是影響其起飛所需時間的重要因素，從而對其伴隨護航能力產生重要影響。低等級戰斗值班狀態下，艦載直升機應急起飛所需時間長，可能出現在海盜脅持船舶時間內無法及時抵達處置陣位，消除海盜威脅的情況。而高等級戰斗值班狀態下，艦載直升機長時間位甲板起降平臺，受高溫、高濕、高鹽環境的影響，容易導致裝備故障。機組人員也可能因長時間位機艙，精神高度緊張，導致遂行任務能力下降。因此，實際護航過程中，指揮員要綜合運用各種偵察手段，及時掌握航行海區情況、科學評估海區海盜威脅程度、全面考慮被護編隊規模、艦載直升機性能等因素，合理確定艦載直升機的戰斗值班等級和轉進時機，使其處于合適的值班狀態，以保證艦載直升機護航能力的發揮。

2）編隊發現海盜的距離是影響艦載直升機伴隨護航能力的重要因素。在較大距離上發現海盜快艇，能給艦載直升機實施反脅持行動贏得充裕的處置時間，從而大大提高其護航能力。海盜快艇噸位小、干舷低、機動速度快，現有護航兵力難以在較遠距離發現和準確判別海盜目標。雖然艦載直升機可遂行巡邏警戒任務，但艦載直升機數量有限，留空時間短，很難提供全時警戒。考慮到無人偵察機有留空時間長，偵察半徑大、受海盜威脅小等優勢。建議護航艦艇配備艦載無人偵察機，以彌補編隊預警能力的不足，提高艦載直升機的使用效率和編隊的整體護航能力。

3）被護船舶的隊形和間距，決定被護船隊的分布范圍，從而對艦載直升機的伴隨護航能力產生直接影響。護航過程中，被護船隊長度越長、寬度越寬，要求艦載直升機有效掩護的海域范圍就越大，艦載直升機處置海盜威脅所需機動的距離就越大，被護船只受保護的安全程度就越低。為此，在確保編隊航行安全和進行必要的機動、規避及處置突發情況需要的前提下，適當增加被護船隊的縱隊數，減小編隊船舶之間的距離，并保持嚴整的航渡隊形，有利于縮短艦載直升機前出處置威脅所需的機動距離，從而增加艦載直升機所能有效護衛船舶的數量。為此，護航過程中，編隊指揮員應根據航行海區海況和能見度等條件，合理確定被護船隊的編組隊形和間距。

4 結束語

本文以單艦為商船編隊實施伴隨護航為背景，在分析艦載直升機遠海護航行動特點，建立海盜脅持船只所需時間和艦載直升機反海盜脅持行動所需時間模型的基礎上，對艦載直升機伴隨護航能力進行了深入研究，得出了不同條件下艦載直升機所能有效護航的商船最大數量，提出了護航過程中艦載直升機使用應重點把握的問題和建議，具有較好的參考價值。

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Research on Characters and Capability of Ship Escort Action of Ship-based Helicopter in Off-Lying Sea

WU Fuchu1a,CAO Shuai1b,WANG Xiangyang2,LAN Tian3
（1.Naval Aeronautical and Astronautical University a.Department of Command;b.Graduate Students’Brigade, Yantai Shandong 264001,China;2.The 91352ndUnit of PLA,Weihai Shandong 264200,China; 3.Naval Command College,Nanjing 210016,China）

In this paper,on the assessment of ship escort capability of ship-based helicopter in off-lying sea area was fo?cused.Based on the characters of escort action of ship-based helicopter,models were built to calculate the time required for pirate to hijack ships and for ship-based helicopter to anti-hijack,the ship number protected by ship-based helicopter was calculated,the essentials needed to be paid attention to during the process of ship escort were pointed out,and some advices were proposed to guide ship escort.This paper would improve the ship escort capability of ship-based helicopter. Key words:off-lying sea escort;ship-based helicopter;capability of escort

E919；V271.4+93

A

1673-1522（2015）05-0457-05

10.7682/j.issn.1673-1522.2015.05.012

2015-05-26；

2015-07-22

吳福初（1963-），男，教授，博士。