近距空中支援彈藥選擇研究*

董文洪 高宇 孫守福 劉磊 邢麗

（海軍航空大學 煙臺 264000）

1 引言

近距空中支援飛機從空中打擊己方地面部隊附件的敵方部隊，可以對敵方作戰體系造成極大殺傷，快速改變戰斗進程［1］。這其中機載武器的射程、毀傷能力和攜載數量將直接影響其作戰能力［2］，指揮機構在計劃近距空中支援行動時，除了要規劃好飛行路線和攻擊時間，還有一項重要工作就是根據打擊目標清單、作戰環境等限制條件擬定掛載方案［3］。根據以往作戰經驗，飛行部隊對于不同的近距空中支援任務會形成多套掛載預案，也可以根據任務特點或者地面部隊指揮官要求適當調整。總地看，在彈藥種類和數量一定的情況下，合理高效地配置彈藥是近距空中支援任務的一個關鍵點，具有十分重要的研究價值［4］。

2 近距空中支援典型武器概述

近距空中支援打擊的目標小到單兵，大到建筑物，可使用的武器也多種多樣，包括航空機炮、航空火箭彈、航空炸彈、空面導彈等，其基本性能指標是彈藥選擇的重要依據。

2.1 航空機炮

航空機炮也稱航炮，是指飛機上裝備的20mm口徑以上的自動發射武器，可對地面目標進行連續射擊，射程一般為2km。配備的彈藥主要有高爆燃燒彈和穿甲彈，也可以混合裝填。高爆燃燒彈可以用于攻擊單兵、火力點這樣的無防護目標和悍馬車、運輸車這樣的輕防護目標，穿甲彈則可以用于攻擊坦克這樣的重防護目標。

2.2 航空火箭彈

航空火箭彈也稱機載火箭彈，是指飛機上裝備的以火箭發動機為動力，用于攻擊地面目標的非制導火箭武器。相比航空機炮，航空火箭彈的射程遠、威力大，一般用于攻擊地面無防護或輕防護目標。配備的彈藥主要有破甲彈、破甲殺傷彈和殺傷爆破彈，破甲彈用于攻擊坦克這樣的重防護目標，破甲殺傷彈用于攻擊步兵戰車、裝甲運輸車這樣的輕防護目標，殺傷爆破彈則用于攻擊單兵、火力點等無防護目標。由于屬于非制導武器，攻擊精度有限，通常裝于火箭發射巢中，以多發攻擊形成彈幕殺傷目標。不過由于降低成本和提高精度的考慮，激光制導火箭彈已經應運而生，用于對付單兵、火力點等低價值點目標［5］。

2.3 航空炸彈

航空炸彈分為航空低阻炸彈、航空高阻炸彈和集束炸彈等多種類型。隨著技術的發展，電視制導、激光制導、紅外制導、衛星制導等制導炸彈相繼出現，并因為高精度、低成本的特點廣受青睞［6］。配備的彈藥有爆破彈、殺爆彈，根據裝藥量和命中精度不同可用于攻擊不同的目標，小當量裝藥彈藥用于攻擊無防護或輕防護目標，大當量裝藥彈藥用于攻擊重防護和堅固目標；非制導航空炸彈一般用于攻擊線目標或面目標，制導炸彈一般用于攻擊點目標。

2.4 空面導彈

空面導彈也稱空地導彈，具有機動性強、目標毀傷概率高等特點。依據制導方式不同有慣性制導、電視制導、激光制導和紅外制導等類型，依據戰斗部裝藥量的不同則可以攻擊不同類型的目標［7］。從性能上看，近距空中支援中飛行員可以使用空面導彈可以攻擊所有典型目標，但由于掛載數量和費效比的限制，通常使用小戰斗部的導彈攻擊裝甲目標、防空目標，使用大戰斗部的導彈攻擊堅固目標。

3 彈藥選擇影響因素分析

現代戰爭近距空中支援行動的一般原則是在達到任務要求的預期效果前提下，盡可能地節約兵力，并保證作戰飛機自身和地面友軍及平民的安全，以最小的戰斗花費換取對敵最大的殺傷［8］。從這個角度分析，彈藥選擇受載機掛載能力、任務區氣象條件、攻擊限制、目標特性和費效比等因素影響［9］。

3.1 掛載能力

掛載能力指的是載機所能掛載的彈藥數量和重量［10］，這與載機最大載重和掛點的數量、性能有關，還受載機使用的復合掛架性能和彈藥特殊要求影響。以著名對地攻擊機A-10C為例，它可以使用三聯彈射掛架，但11 個掛點中三聯彈射掛架只能掛在掛點3、4、5、7、8、9 上；而小牛導彈可以使用單聯彈射掛架或三聯彈射掛架，但只能掛在掛點3 和9 上。所以，在研究載機的掛載能力時，不能僅憑掛點數和載重能力衡量掛載能力大小，需要具體問題具體分析。另外，需要注意的是，考慮載機的配平和機動性要求，掛載的彈藥最好對稱配置，同時盡量減少掛載武器的數量和總重量。圖1 為A-10C飛機掛點分布示意圖。

圖1 A-10C掛點分布示意圖

3.2 氣象條件

氣象條件對作戰行動的雙方都有著或多或少的影響［11］，就近距空中支援行動而言，其影響著搜索目標、鎖定目標到命中目標的各個環節。雨、雪、霧、大風是比較常見的不良天氣，這些不良天氣有時單獨出現，有時則混合出現。在選擇彈藥時，就要充分考慮任務區的氣象條件和可能出現的天氣變化。選擇制導彈藥要考慮不良天氣對導引頭的影響，比如大霧天氣下電視制導彈藥就無法使用；選擇非制導彈藥要考慮不良天氣對命中精度的影響，比如大風天氣非制導炸彈的命中率會有所下降等。

3.3 攻擊限制

彈藥選擇時的另一個重要因素就是攻擊限制，這點在城市攻堅近距空中支援中尤為突出，必須充分考慮對友軍和平民的可能殺傷，主要從彈藥的命中精度和毀傷面積著眼［12］，推算彈藥的安全距離。如果安全距離內存在友軍和平民，該彈藥將被限制使用。

3.4 目標特性

如果是計劃式近距空中支援，掛載前一般已確定目標打擊清單；如果是臨機式近距空中支援，即使沒確定目標打擊清單也會對可能遭遇的目標有個預判。彈藥選擇必須考慮目標特性，包括機動特性、防護特性、分布特性等?？紤]機動特性，要判斷目標是固定目標還是可移動目標，如果是可移動目標，慣性制導武器要排除在外。考慮防護特性，要推算目標自身的抗毀傷能力、判斷攻擊目標可能受到的的防空威脅［13］。以A-10C為例，如果攻擊敵方防空火力密集的車載指揮所，可以使用聚能戰斗部為125 磅的小牛導彈實施防區外打擊；如果攻擊敵方防空火力密集又堅固的固定指揮所，聚能戰斗部為125 磅的小牛導彈就難以奏效，需要聚能戰斗部為300 磅的小牛導彈才可能摧毀目標?？紤]分布特性，要查明敵方目標是分散配置還是受地形影響分布較密，如果有密集目標就可以使用集束炸彈進行面殺傷。

3.5 費效比

現代戰爭武器彈藥的造價日益高昂，雖然作戰中己方人員裝備的安全要優先考慮，但經濟上的代價也不能忽略不計。通常來說，投入費用越少、打擊效益越大［14］，即費效比越小越好。當然，費效比是最末位要考慮的因素，首要的是安全順利地完成任務。比如，地面部隊請求近距空中支援摧毀敵方支援的運輸車隊，費效比小的做法是使用集束炸彈面殺傷后再用航炮或者火箭彈補射。而如果使用導彈或者制導炸彈攻擊逐個攻擊，不但攻擊效率大大降低，費效比也會變得很大。

4 彈藥選擇方法

美軍將近距空中支援分為計劃式和臨機式兩種，對應的彈藥選擇方法也有所區分，如果下達命令時只明確任務目標而沒有詳盡的目標打擊清單，則彈藥選擇要全面考慮前文所述因素；如果下達命令時已有目標打擊清單，則彈藥選擇過程中目標特性因素要重點考慮。

4.1 彈藥選擇流程

飛行部隊接到近距空中支援命令后，進行任務分析，首先根據航線和飛行時間粗略計算任務飛機需要攜帶多少燃油，進而確定是否掛載副油箱；其次根據任務需要判斷是否掛載電子對抗、目標指示等吊艙；再次根據氣象條件、攻擊限制、目標特性等情況判斷推薦使用哪種武器和不適宜使用哪種武器。完成上述步驟后，從掛載方案數據庫中篩選出符合條件的掛載方案清單。最后由飛行員、作戰參謀、武器專家等專業人員綜合考慮盡量減少掛點使用、盡量減輕掛載重量和盡量減小費效比等因素確定最佳掛載方案。彈藥選擇流程如圖2所示。

圖2 彈藥選擇流程

4.2 彈藥選擇模型

一架近距空中支援飛機，其掛載能力是一定的。假設該飛機有n 個掛點，每個掛點掛載方案數為Un種，對稱掛點掛載能力相同，則掛載組合數m可表示為

設每種組合對應重量為Wm，W 為飛機最大載重，則約束條件表示為

通過式（1）和式（2）可解得符合條件的所有掛載方案N種。

假設經過任務分析確定載機不需要掛載副油箱，副油箱可在掛點e、f、g 三個掛點掛載，掛點a 和對稱掛點b 分別掛載電子對抗吊艙和瞄準吊艙，掛點c 和對稱掛點d 分別掛載某型導彈，某型炸彈不適宜此次任務，而該型炸彈可在e 和f 兩個掛點掛載，有k 種掛載組合，則此時載機掛載組合數M 和每種組合對應重量WM可分別表示為

基于式（3）和式（4）可解得該飛機掛載方案清單X種。

4.3 應用實例

1）任務簡報

己方攻占了加利地區并開始尋找和肅清加利周邊個別仍在抵抗的據點，一個機械化連負責向穆舍瓦定居點開進。指揮部決定由兩架A-10C 組成雙機編隊，從蘇呼米-巴布沙拉機場起飛，沿計劃航線前往加利附近，在第三和第四導航點之間進行巡邏，接受來自地面部隊的目標指示實施近距空中支援，完成任務后返回蘇呼米-巴布沙拉機場。敵方威脅未知。氣象條件：溫度17℃，云底5000m，航行風地面5m/s，86°；2000m高度7m/s，95°；8000m高度10m/s，112°。行動示意圖如圖3所示，表1為A-10C飛機掛載方案數據庫［15］。

表1 A-10C飛機掛載方案數據庫

圖3 行動示意圖

2）任務分析

航程大概200km，飛行時間大約半小時，飛機自身油料足夠，不需要攜帶副油箱。由于敵情不明，可能存在防空威脅，出于安全考慮攜帶電子對抗吊艙進行防空壓制。為了便于發現目標、鎖定目標，提高攻擊效率，攜帶瞄準吊艙。而由于是肅清殘敵行動，不會有太多防空威脅，每架載機帶2 枚小牛導彈足矣。行動時間為下午1 時，氣象條件良好，小牛導彈選擇射程更遠的電子光學導引頭。由于任務區在定居點附近，不適宜使用毀傷面積較大的彈藥和圓概率誤差較大的常規炸彈，建議攜帶破片戰斗部火箭彈對敵方散兵進行小范圍面殺傷。

3）仿真計算

依據A-10C飛機掛載方案數據庫，結合任務分析，可得分析結果如表2 所示。此時，掛載組合數M等于36，采用枚舉法運用Matlab可得掛載方案清單35 種。表3 為列舉的載重由輕到重的前5 種掛載方案。

表2 任務分析結果

表3 部分掛載方案

分析仿真計算結果，方案1 雖然載重最輕，但攜帶武器太少，支援火力不足；方案3、4、5 火力強度有所增長，但載重和費效比也增加了，顯然方案2 是此次空中待機近距空中支援任務的最佳掛載方案。還應看到，戰場信息越詳盡，任務分析越精細，模型的限制條件越多，生成的彈藥選擇清單越少，集體討論確定最佳掛載方案越快。

5 結語

最終確定的最佳掛載方案與美軍A-10C 飛機低威脅條件下值班巡邏掛載方案相符，說明本文基于定量分析與定性分析相結合提出的近距空中支援彈藥選擇方法是有效且合理的。當然，本方法僅考慮了單機型執行近距空中支援任務的情況，實際作戰中，多機型混合編隊時彈藥選擇更為復雜，還需進行深入研究。