周　嚴(yán)， 韓衛(wèi)國

(解放軍91404部隊, 河北 秦皇島　066000)

預(yù)警機是航母編隊重要兵力組成，是編隊預(yù)警不可或缺的一部分。當(dāng)前世界各國航母中，除美國“尼米茲”級、“福特”級航母與法國的“戴高樂”號航母外，其他國家航母暫不具備起降固定翼預(yù)警機的能力，空中警戒任務(wù)主要由航空母艦搭載的艦載警戒直升機完成，研究警戒直升機的使用方法對分析和掌握航母編隊?wèi)?zhàn)術(shù)有重要作用。

本文以航母編隊對空防御作戰(zhàn)為戰(zhàn)術(shù)背景，分析對空防御作戰(zhàn)過程，對艦載警戒直升機的前出距離范圍進行研究，構(gòu)建單架警戒直升機前出距離的數(shù)學(xué)模型，并將通過仿真計算手段，分析不同因素對警戒直升機前出距離范圍造成的影響。

1　警戒直升機前出距離設(shè)置要求

為分析警戒直升機前出距離范圍，本文做以下幾點假設(shè)：

1) 設(shè)定敵方飛機的空艦導(dǎo)彈打擊對象為我方航母平臺；

2) 直升機前出距離在航母編隊的通信范圍之內(nèi)；

3) 警戒直升機能在其雷達最大探測距離上發(fā)現(xiàn)敵機；

4) 敵方飛機來襲方向為編隊的防空威脅軸方向；

5) 警戒直升機部署方向為編隊的防空威脅軸方向；

6) 警戒直升機的油量滿足留空時間需求；

7) 艦載戰(zhàn)斗機初始狀態(tài)為甲板待戰(zhàn)狀態(tài)；

8) 艦載戰(zhàn)斗機掛載的空空導(dǎo)彈能夠在最大射程上命中目標(biāo)；

9) 忽略直升機高度帶來的視距影響。

在對空防御作戰(zhàn)中，航母編隊內(nèi)的水面艦艇編隊受到敵方飛機所掛載的空艦導(dǎo)彈威脅，前出的警戒直升機受到來自于敵方飛機所掛載的空空導(dǎo)彈的威脅。如圖1所示。

圖中：D為警戒直升機的前出距離；R為警戒直升機對空最大探測距離；Dkj為敵方飛機空艦導(dǎo)彈射程；Dkk為敵方飛機空空導(dǎo)彈射程。

圖中戰(zhàn)斗想定為：航母編隊在航渡過程中，警戒直升機沿防空威脅軸方向前出執(zhí)行對空警戒，敵方飛機以速度V敵沿防空威脅軸方向向水面艦艇編隊突擊，在A點進入警戒直升機的探測范圍，并被發(fā)現(xiàn)，警戒直升機向上級通報目標(biāo)信息，請示艦載機對目標(biāo)進行攔截，處于甲板待戰(zhàn)狀態(tài)的艦載機得到命令后，立即升空，這一過程時間設(shè)為t1，艦載機沿OE方向前出迎敵，以速度V1經(jīng)過t2時間后到達E點，并在E點發(fā)射導(dǎo)彈進行攔截，導(dǎo)彈最大射程為Sd，飛行t3時間后，命中目標(biāo)。此過程要求在敵方飛機到達B或C點前對其完成攔截動作，若敵方飛機到達B點，則具備了向警戒直升機攻擊的條件，若敵方飛機到達C點，則具備向水面編隊攻擊的條件。

因此，警戒直升機的前出距離應(yīng)同時滿足以下兩點要求：

1)在直升機能力范圍內(nèi)，能夠為航母編隊提供一定的預(yù)警縱深，保證航母編隊不受敵方空艦導(dǎo)彈威脅，滿足要求的前出距離最小值定義為Dmin；

2)前出距離在艦載殲擊機的保護范圍之內(nèi)，不受敵方空空導(dǎo)彈威脅，滿足要求的前出距離值最大值定義為Dmax。

同時，應(yīng)有：Dmin≤D≤Dmax。

2　對空防御時警戒直升機前出距離范圍設(shè)定方法

確定Dmin、Dmax后，即可得出警戒直升機前出距離范圍。將圖1分別針對Dmin、Dmax進行分解，得到如圖2所示距離關(guān)系。

Dmax確定方法：警戒直升機發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后，我方飛機以速度V1到達發(fā)射陣位并發(fā)射導(dǎo)彈，導(dǎo)彈剛好在B點命中敵機時，此時直升機前出的距離即為Dmax。

Dmax=OB-Dkk=V1t2+Sd-Dkk

式中，t2=(R-Dkk-V敵(t1+t3))/V敵，將t2代入上式中可得：

Dmax=V1(R-Dkk-V敵(t1+t3))/V敵+Sd-Dkk

(1)

Dmin確定方法：警戒直升機發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后，我方飛機以速度V1到達發(fā)射陣位并發(fā)射導(dǎo)彈，導(dǎo)彈剛好在C點命中敵機時，直升機的前出距離即為Dmin。

Dmin=Dkj-(R-AC)

=Dkj-(R-V敵(t1+t2+t3))

式中，t2=(Dkj-Sd)/V1，將t2代入上式可得：

Dmin=Dkj-(R-V敵(t1+(Dkj-Sd)/V1+t3))

(2)

由式(1)、(2)可以確定Dmin、Dmax，可以看出，Dmin、Dmax是與Dkj、R、V敵、V1、Sd、t3、t1、Dkk因素有關(guān)的變量，根據(jù)實際情況的不同，Dmin、Dmax的值也不盡相同。在實際使用中，導(dǎo)彈的飛行時間t3在導(dǎo)彈最大射程和速度確定后即為定值，空空導(dǎo)彈和空艦導(dǎo)彈的最大射程也屬于固定指標(biāo)，準(zhǔn)備時間t1是與人員素質(zhì)有關(guān)的指標(biāo)，在通過長時間的訓(xùn)練及實戰(zhàn)積累后，其時間可視為常量。因此，Dmin、Dmax實際上是與R、V敵、V1三個變量有關(guān)。下面通過仿真方法，分別討論幾項因素對前出距離范圍的影響。

3　仿真計算

參數(shù)選取如表1所示。對于機載雷達，不同的空中目標(biāo)探測距離存在差異，本文分別以高空戰(zhàn)斗機和低空戰(zhàn)斗機為例，雷達探測R分別取450km和300km，以此為前提，繪制警戒直升機前出距離范圍與我方飛機速度V1、敵方飛機速度V敵關(guān)系圖如圖3、圖4、圖5、圖6所示。

表1　仿真計算參數(shù)選擇

3.1　警戒直升機前出距離范圍與我機速度關(guān)系

將敵方飛機速度設(shè)為定值，可繪制出警戒直升機前出距離范圍與我方飛機速度關(guān)系曲線。如圖3、圖4所示。

圖3、圖4共同點在于，當(dāng)我方飛機的速度較小時，DmaxDmin，表明直升機前出距離范圍在Dmin和Dmax之間。

圖3、圖4不同點在于，圖4中Dmax與Dmin曲線交點橫坐標(biāo)值大于圖3，說明在面對低空目標(biāo)時，為同時保證編隊和警戒直升機的安全，我機的前出攔截速度需要更快，警戒直升機前出距離范圍受限制情況更嚴(yán)重。

3.2　警戒直升機前出距離范圍與敵機速度關(guān)系

將我方飛機速度設(shè)為定值，可繪制出警戒直升機前出距離范圍與敵方飛機速度關(guān)系曲線。如圖5、圖6所示。

圖5、圖6共同點在于，當(dāng)敵方飛機的速度較小時，Dmax>Dmin，此時，直升機前出距離范圍在Dmin和Dmax之間；伴隨敵方飛機飛行速度不斷增大，Dmin增大，Dmax減小，當(dāng)兩條線交于一點時，表明直升機在這一點時可以同時保障自身和編隊的安全；敵方飛機速度繼續(xù)增大，此時Dmax

圖5、圖6不同點在于，圖6中Dmax與Dmin曲線交點橫坐標(biāo)值小于圖5，說明在面對低空目標(biāo)時，目標(biāo)飛機對直升機和艦艇編隊的威脅更大，警戒直升機前出距離范圍受限制情況更嚴(yán)重。

4　結(jié)束語

本文通過分析航母編隊防空作戰(zhàn)過程，構(gòu)建了單架艦載警戒直升機在編隊防空威脅軸方向前出距離的數(shù)學(xué)計算模型，分析了影響警戒直升機前出距離范圍的主要因素，并通過實例仿真，繪制不同條件下的警戒直升機前出距離范圍曲線。本文所描述的前出距離范圍計算方法，綜合考慮了敵我雙方飛機速度、武器等性能，計算結(jié)果可作為實際作戰(zhàn)中設(shè)置艦載警戒直升機前出距離的限定條件，為指揮員更準(zhǔn)確的確定前出距離提供理論參考。