王宗杰， 羅木生， 侯學(xué)隆

(海軍航空大學(xué), 山東 煙臺 264001)

反艦導(dǎo)彈攻擊目標(biāo)過程中存在因敵水面艦艇軟抗擊(電子干擾)而丟失目標(biāo)的問題。當(dāng)前水面艦艇軟抗擊手段多(如圖1所示),發(fā)展迅速[1]。

提高反艦導(dǎo)彈命中目標(biāo)概率需要提高其突防水面艦艇軟抗擊手段的概率。當(dāng)前主要通過技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)兩種途徑提高反艦導(dǎo)彈突防敵水面艦艇軟抗擊概率。技術(shù)上,針對水面艦艇軟抗擊體系種類多、每一類別只對特定頻域傳感器信號有效、難以覆蓋全頻域、被動(dòng)響應(yīng)等特點(diǎn)[2],采用智能化信息處理[3]、多模復(fù)合制導(dǎo)[4]、擴(kuò)大末制導(dǎo)導(dǎo)引頭頻譜范圍、使用頻率捷變及復(fù)雜波形編碼[5]等方法。戰(zhàn)術(shù)上,采用多方位攻擊[6]、多波次攻擊[7]、異型彈導(dǎo)彈協(xié)同攻擊[8]等戰(zhàn)法。

上述技戰(zhàn)術(shù)手段能夠有效提高反艦導(dǎo)彈突防概率,但仍然存在因敵水面艦艇軟抗擊(電子干擾)而丟失目標(biāo)的問題。本文在分析反艦導(dǎo)彈攻擊過程的基礎(chǔ)上,提出利用反艦導(dǎo)彈剩余航程進(jìn)行二次攻擊的思路,通過增加反艦導(dǎo)彈攻擊水面艦艇次數(shù)來提高反艦導(dǎo)彈突防概率。

1 反艦導(dǎo)彈二次攻擊必要性

1.1 反艦導(dǎo)彈攻擊過程

反艦導(dǎo)彈攻擊水面艦艇目標(biāo),首先自控飛行,在到達(dá)末制導(dǎo)導(dǎo)引頭開機(jī)距離后,進(jìn)入自導(dǎo)階段,末制導(dǎo)導(dǎo)引頭開機(jī)搜索目標(biāo),搜索到目標(biāo)后,按某種導(dǎo)引律將反艦導(dǎo)彈導(dǎo)向水面艦艇目標(biāo)。在此過程中,反艦導(dǎo)彈遭敵水面艦艇防空系統(tǒng)抗擊,其中硬抗擊系統(tǒng)(艦空導(dǎo)彈、艦炮等)利用火力攔截來襲反艦導(dǎo)彈,軟抗擊系統(tǒng)則采用各種電子干擾手段來壓制或欺騙來襲反艦導(dǎo)彈。硬抗擊的目標(biāo)是摧毀反艦導(dǎo)彈,而軟抗擊的目標(biāo)是使反艦導(dǎo)彈丟失搜捕到的真正攻擊目標(biāo)。所以,反艦導(dǎo)彈攻擊水面艦艇防空系統(tǒng)自導(dǎo)階段存在三種結(jié)果:理想結(jié)果是突防成功并命中目標(biāo);第二種結(jié)果是被硬抗擊系統(tǒng)摧毀;第三種結(jié)果則是被軟抗擊系統(tǒng)干擾,目標(biāo)丟失但仍在飛行。反艦導(dǎo)彈攻擊前兩種結(jié)果都代表反艦導(dǎo)彈攻擊結(jié)束,而第三種結(jié)果則是導(dǎo)彈仍然有攻擊能力但因無法返回攻擊而失去攻擊機(jī)會。

1.2 二次攻擊概念提出及其必要性分析

針對反艦導(dǎo)彈攻擊水面艦艇目標(biāo)過程中，在因遭敵防空體系軟抗擊丟失目標(biāo)后無法返回而失去攻擊機(jī)會的問題,可以重新設(shè)計(jì)反艦導(dǎo)彈控制邏輯,在反艦導(dǎo)彈丟失目標(biāo)后,通過導(dǎo)彈機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)彎,重新瞄準(zhǔn)目標(biāo)丟失點(diǎn),進(jìn)行再次搜索攻擊。將反艦導(dǎo)彈丟失目標(biāo)返回瞄準(zhǔn)目標(biāo)丟失點(diǎn)再次進(jìn)行搜索攻擊稱為反艦導(dǎo)彈二次攻擊。之前的第1次攻擊則稱為反艦導(dǎo)彈一次攻擊。現(xiàn)實(shí)中反艦導(dǎo)彈可能存在第3次、第4次等更多攻擊次數(shù),可統(tǒng)稱為二次攻擊。反艦導(dǎo)彈二次攻擊的核心目的是在反艦導(dǎo)彈剩余航程充足時(shí)充分利用剩余航程對丟失目標(biāo)進(jìn)行再次攻擊,增大命中毀傷目標(biāo)的機(jī)會。

2 反艦導(dǎo)彈二次攻擊過程設(shè)計(jì)

2.1 反艦導(dǎo)彈二次攻擊方式

反艦導(dǎo)彈二次攻擊瞄準(zhǔn)點(diǎn)是目標(biāo)丟失點(diǎn),其二次攻擊最合適的方式是8字形搜索攻擊,如圖2所示,其中M點(diǎn)為目標(biāo)丟失點(diǎn)。8字形搜索攻擊的實(shí)現(xiàn)過程為反艦導(dǎo)彈丟失目標(biāo),直線搜索一定距離未發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后,按一定轉(zhuǎn)彎半徑和轉(zhuǎn)彎角度轉(zhuǎn)彎重新瞄準(zhǔn)目標(biāo)丟失點(diǎn)進(jìn)行搜索攻擊。一次完整的8字形搜索攻擊可完成兩次搜索攻擊。該攻擊方式簡單實(shí)用,在剩余航程充足的條件下,可反復(fù)進(jìn)行。

一次完整8字形搜索攻擊完成后,剩余航程充足,則可進(jìn)行下一次8字形搜索攻擊。此時(shí),存在轉(zhuǎn)彎方位是否與上次搜索攻擊相同的問題,如果相同就是重復(fù)上次8字形搜索攻擊,如果不同,則形成新的二次攻擊方案。其形成的攻擊方案如圖3所示。

在8字形搜索攻擊方式基礎(chǔ)上,二次攻擊方式可形成更復(fù)雜的二次攻擊方案。例如苜蓿葉搜索攻擊[9]。

2.2 反艦導(dǎo)彈二次攻擊流程

反艦導(dǎo)彈在第1次搜捕目標(biāo)丟失目標(biāo)后,通過導(dǎo)彈機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)彎返回瞄準(zhǔn)目標(biāo)丟失點(diǎn)進(jìn)行二次攻擊,在剩余航程充足的情況下,可反復(fù)進(jìn)行二次攻擊一直到反艦導(dǎo)彈命中目標(biāo)或被摧毀,其流程如圖4所示。在反復(fù)進(jìn)行二次攻擊過程中為提高反艦導(dǎo)彈二次攻擊突然性,應(yīng)盡量從不同方位對目標(biāo)丟失點(diǎn)。

3 反艦導(dǎo)彈二次攻擊關(guān)鍵因素分析

通過對反艦導(dǎo)彈二次攻擊流程進(jìn)行分析,可以發(fā)現(xiàn)反艦導(dǎo)彈二次攻擊是否可行主要取決于剩余航程是否足夠?qū)嵤┒喂?。即?dāng)反艦導(dǎo)彈二次攻擊所需航程小于剩余航程時(shí)才具備實(shí)施反艦導(dǎo)彈二次攻擊的條件。

3.1 反艦導(dǎo)彈二次攻擊航程需求分析

二次攻擊航程為反艦導(dǎo)彈確認(rèn)丟失目標(biāo)后開始轉(zhuǎn)彎返回進(jìn)行二次搜索攻擊整個(gè)過程所需耗費(fèi)的航程。

設(shè)反艦導(dǎo)彈二次攻擊中轉(zhuǎn)彎半徑為r,轉(zhuǎn)彎結(jié)束點(diǎn)到目標(biāo)丟失點(diǎn)距離為ds t r F l y,相鄰搜索攻擊夾角為β,二次攻擊航程為S,如圖5所示。

反艦導(dǎo)彈二次攻擊航程為反艦導(dǎo)彈轉(zhuǎn)彎航程與直線搜索航程之和。其中轉(zhuǎn)彎航程為

轉(zhuǎn)彎結(jié)束點(diǎn)到目標(biāo)丟失點(diǎn)距離為

反艦導(dǎo)彈二次攻擊中直線飛行距離Sline是反艦導(dǎo)彈未搜捕到目標(biāo)一直直線搜索飛行距離。現(xiàn)實(shí)中,可能反艦導(dǎo)彈在目標(biāo)丟失點(diǎn)附近捕捉到目標(biāo)并進(jìn)行攻擊,此時(shí)直線飛行距離為ds t r F l y。如果在目標(biāo)丟失點(diǎn)沒有搜捕到目標(biāo),則反艦導(dǎo)彈搜索攻擊距離需要增大,一般情況下需增大到2s t r F l y。因此,理論計(jì)算中取最大需求值。即一次完整直線搜索航程為

因?yàn)?/p>

S=Sarc+Sline

所以,反艦導(dǎo)彈二次攻擊航程為

分析反艦導(dǎo)彈二次攻擊航程需求計(jì)算模型,可以發(fā)現(xiàn)二次攻擊航程與轉(zhuǎn)彎半徑及相鄰搜索攻擊夾角存在直接關(guān)系。

當(dāng)相鄰攻擊夾角β=90°,轉(zhuǎn)彎半徑r從3km增大到15km時(shí),其對轉(zhuǎn)彎航程、直線航程和二次攻擊航程影響如表1所示。

表1 轉(zhuǎn)彎半徑對二次攻擊航程影響變化表

通過分析圖表可知,當(dāng)相鄰攻擊夾角不變,轉(zhuǎn)彎航程、直線航程和二次攻擊航程與轉(zhuǎn)彎半徑成正比,變化趨勢如圖6所示。轉(zhuǎn)彎半徑越小,二次攻擊航程越小,利用剩余航程實(shí)現(xiàn)二次攻擊的可能性越大。

當(dāng)轉(zhuǎn)彎半徑r=8km,相鄰攻擊夾角β從10°到170°時(shí),其對轉(zhuǎn)彎航程、直線航程和二次攻擊航程影響如表2所示。

表2 相鄰搜索攻擊夾角對二次攻擊航程影響表

分析表2可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)轉(zhuǎn)彎半徑r固定,相鄰攻擊夾角增大,轉(zhuǎn)彎航程減小,直線航程增大,兩者之和二次攻擊航程增大。相鄰攻擊夾角在10°到150°之間變化,二次攻擊航程相應(yīng)變化較小;相鄰攻擊夾角在150°到170°之間變化時(shí),二次攻擊航程相應(yīng)變化較大。相鄰搜索攻擊夾角對轉(zhuǎn)彎航程、直線航程和二次攻擊航程影響趨勢如圖7所示。

現(xiàn)役或在研中遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈最大航程多數(shù)在200km～1000km之間[9-11](如表3所示),在飛行到達(dá)瞄準(zhǔn)目標(biāo)位置剩余航程大于100km是大概率事件,即滿足反艦導(dǎo)彈二次攻擊航程需求是非常可能的。因此,中遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈二次攻擊在航程上是可行的。

3.2 反艦導(dǎo)彈二次攻擊命中概率分析

理論上,反艦導(dǎo)彈突防水面艦艇防空體系命中目標(biāo)概率為

P=P突防P捕捉P命中

式中，P突防為反艦導(dǎo)彈突防水面艦艇防空體系概率,P捕捉為反艦導(dǎo)彈捕捉目標(biāo)概率,P命中為反艦導(dǎo)彈捕捉目標(biāo)條件下命中目標(biāo)概率。當(dāng)反艦導(dǎo)彈以相同的裝訂參數(shù)突擊同一型水面艦艇目標(biāo),因目標(biāo)特性固定,反艦導(dǎo)彈突防概率、捕捉概率、命中概率理論上是不變的,即反艦導(dǎo)彈突防水面艦艇防空體系命中目標(biāo)概率P不變。

根據(jù)上述假設(shè),設(shè)一枚反艦導(dǎo)彈第i次攻擊水面艦艇目標(biāo)命中目標(biāo)概率為Pi,則

Pi=(1-P)i-1-P

反艦導(dǎo)彈二次攻擊后,設(shè)二次攻擊次數(shù)為n,其總命中概率為

則反艦導(dǎo)彈突防水面艦艇防空體系命中目標(biāo)概率P從0.1到0.6變化時(shí),其總命中概率隨攻擊次數(shù)變化如表4所示。

分析表4可發(fā)現(xiàn),不論反艦導(dǎo)彈第一次突防命中目標(biāo)概率如何變化,其第2次、第3次等二次攻擊都能夠使反艦導(dǎo)彈總命中概率得到有效提高。反艦導(dǎo)彈總命中概率隨攻擊次數(shù)變化趨勢如圖8所示。

從圖8可發(fā)現(xiàn),第2次攻擊總命中概率提升非常明顯,當(dāng)P越大,第3次、第4次攻擊總命中概率提升越小。其軍事意義為當(dāng)反艦導(dǎo)彈突防命中概率越小時(shí),越應(yīng)該通過增加二次攻擊次數(shù)提高反艦導(dǎo)彈總命中概率。當(dāng)反艦導(dǎo)彈突防命中概率增大到0.6以上時(shí),第4次攻擊總命中概率提升0.03以下,無明顯軍事價(jià)值。

4 結(jié)束語

當(dāng)前,反艦導(dǎo)彈突防水面艦艇防空體系存在因軟抗擊(電子干擾)而丟失目標(biāo)導(dǎo)致一次攻擊突防命中概率低的問題。針對上述問題通過增加反艦導(dǎo)彈攻擊次數(shù)提高反艦導(dǎo)彈總命中概率是非常必要的措施,同時(shí),當(dāng)前現(xiàn)役或在研中遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈在航程上亦是可行的。實(shí)現(xiàn)反艦導(dǎo)彈二次攻擊,一方面需要從技術(shù)層面為中遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈增加二次攻擊控制邏輯,另一方面需進(jìn)一步研究實(shí)現(xiàn)二次攻擊需裝訂的目標(biāo)諸元。

[1] 劉天華,葉巍. 海上電子戰(zhàn)中的軟殺傷武器系統(tǒng)[J]. 電子世界,2016,(24):103-105.

[2] 蔣琪,張冬青. 當(dāng)代反艦導(dǎo)彈面臨的電子對抗挑戰(zhàn)[J]. 航天電子對抗,2010,26(6):4-8.

[3] 孫勝,王欽偉,曹潔,等. 反艦導(dǎo)彈研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢綜述[J]. 航天控制,2017,35(3):79-84.

[4] 景永春,謝春思,施文輝,等. 反艦導(dǎo)彈雙模導(dǎo)引頭探測能力研究[J]. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù),2015(4):77-81.

[5] 陳波,許海龍,王雁濤. 水面艦艇電子戰(zhàn)裝備面臨的挑戰(zhàn)及發(fā)展趨勢[J]. 艦船電子工程,2013,33(6):1-3,38.

[6] 鮑永亮,王書滿. 反艦導(dǎo)彈多方向攻擊的突防態(tài)勢分析[J]. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù),2011(4):16-19,51.

[7] 袁華,嚴(yán)必虎. 外軍反艦導(dǎo)彈裝備使用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究[J]. 國防科技,2014,35(6):46-50.

[8] 謝曉方,劉家祺,孫濤. 機(jī)載反輻射導(dǎo)彈和常規(guī)反艦導(dǎo)彈協(xié)同規(guī)劃算法[J]. 火力與指揮控制,2016,41(5):86-88,92.

[9] 侯學(xué)隆,羅木生. 捕鯨叉反艦導(dǎo)彈新發(fā)展與技術(shù)性能[J]. 飛航導(dǎo)彈,2017(1):21-28.

[10] 宋怡然,王雅琳,朱愛平,等. 2016年國外飛航導(dǎo)彈武器與技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 飛航導(dǎo)彈,2017(3):7-11.

[11] 侯學(xué)隆. 遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈性能特點(diǎn)與作戰(zhàn)使用研究[J]. 飛航導(dǎo)彈,2017(3):12-20.

[12] 劉億,董受全,隋先輝,等. 布拉莫斯系列超聲速巡航導(dǎo)彈發(fā)展綜述[J]. 飛航導(dǎo)彈,2017(2):15-18,68.