航母編隊(duì)遠(yuǎn)海對(duì)空作戰(zhàn)預(yù)警探測(cè)體系的構(gòu)建*

謝榮鴻 冷畫屏 陳小銀

(海軍兵種指揮學(xué)院 廣州 510430)

1 引言

航母編隊(duì)遠(yuǎn)海作戰(zhàn)是指得不到岸基飛機(jī)和岸導(dǎo)支援情況下的作戰(zhàn),航母編隊(duì)是一個(gè)獨(dú)立的作戰(zhàn)體系。航母編隊(duì)遠(yuǎn)海對(duì)空作戰(zhàn)是航母編隊(duì)作戰(zhàn)的一個(gè)重要作戰(zhàn)樣式,事關(guān)編隊(duì)的安全,是完成其它任務(wù)的基礎(chǔ),而預(yù)警探測(cè)關(guān)系到編隊(duì)是否有足夠的預(yù)警時(shí)間來組織對(duì)空作戰(zhàn)。因此,對(duì)航母編隊(duì)遠(yuǎn)海對(duì)空作戰(zhàn)預(yù)警探測(cè)體系的構(gòu)建就顯得至關(guān)重要,本文在分析預(yù)警探測(cè)體系構(gòu)建的要求和計(jì)算預(yù)警探測(cè)距離需求的基礎(chǔ)上構(gòu)建了預(yù)警探測(cè)體系,為航母編隊(duì)遠(yuǎn)海對(duì)空作戰(zhàn)預(yù)警探測(cè)體系建立提供參考。

2 預(yù)警探測(cè)體系構(gòu)建的要求

航母編隊(duì)在戰(zhàn)區(qū)內(nèi)展開時(shí),為了保障有效防空,對(duì)其預(yù)警探測(cè)體系的要求如下:

?關(guān)于觀察區(qū)域深度的要求

距離上應(yīng)保證艦載機(jī)對(duì)水面艦艇編隊(duì)進(jìn)行掩護(hù),而且不影響協(xié)同作戰(zhàn)的需要;距離上應(yīng)保證對(duì)兵力的引導(dǎo)和目標(biāo)指示;距離上應(yīng)保證對(duì)敵實(shí)施電子干擾。

?關(guān)于觀察系統(tǒng)工作時(shí)間的要求

在時(shí)間上應(yīng)保證信息的傳輸。

?關(guān)于觀察系統(tǒng)能力的要求

遠(yuǎn)程觀察區(qū)域內(nèi)同時(shí)處理空中目標(biāo)的數(shù)量。

?關(guān)于觀察系統(tǒng)信息可信度與精度的要求

信息要有較高的可信度;確定遠(yuǎn)程空中目標(biāo)的位置坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)要素要有較高的精度。

3 預(yù)警探測(cè)距離需求

預(yù)警探測(cè)體系的構(gòu)建是基于預(yù)警探測(cè)距離的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,以預(yù)警探測(cè)距離為依托。由于航母編隊(duì)參戰(zhàn)兵力的種類多,預(yù)警探測(cè)裝備性能存在差異,預(yù)警探測(cè)距離也不同。預(yù)警探測(cè)距離主要分為預(yù)警機(jī)預(yù)警探測(cè)距離和水面艦艇預(yù)警探測(cè)距離。

3.1 預(yù)警機(jī)預(yù)警探測(cè)距離需求

預(yù)警機(jī)預(yù)警探測(cè)距離首先要考慮艦載機(jī)的攔截距離,再根據(jù)攔截距離和我艦載機(jī)與導(dǎo)彈戰(zhàn)術(shù)技術(shù)參數(shù)來計(jì)算預(yù)警機(jī)的預(yù)警探測(cè)距離需求。

定義1 攔截距離D攔是指目標(biāo)發(fā)射導(dǎo)彈對(duì)編隊(duì)進(jìn)行攻擊的臨界距離,也即己方機(jī)載導(dǎo)彈命中即將發(fā)射武器的目標(biāo)的距離。

由于敵對(duì)我攻擊的目標(biāo)有航母、各種水面艦艇,因此,計(jì)算攔截距離時(shí)應(yīng)考慮最大攔截距離,即目標(biāo)對(duì)最外層兵力進(jìn)行打擊時(shí)的攔截距離,其計(jì)算如下式:

其中,Sd為敵空艦導(dǎo)彈最大射程,vd為敵空艦導(dǎo)彈平均飛行速度,vw為我最外層兵力在敵導(dǎo)彈來襲方向速度,L為最外層兵力距離航母的距離。

定義2 預(yù)警機(jī)預(yù)警距離D預(yù)是指預(yù)警機(jī)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的距離能夠保證己方從航母起飛的艦載機(jī)在最短時(shí)間內(nèi)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行成功攔截的距離。

從發(fā)現(xiàn)目標(biāo)到空空導(dǎo)彈命中目標(biāo)所需要的時(shí)間有:查明目標(biāo)時(shí)間t1,編隊(duì)指揮部位傳遞信息的時(shí)間t2,指揮員定下決心及下達(dá)命令時(shí)間t3,艦載機(jī)起飛準(zhǔn)備時(shí)間t4,艦載機(jī)飛向距預(yù)警線我空空導(dǎo)彈最大射程陣位時(shí)的飛行時(shí)間t5,發(fā)射空空導(dǎo)彈反應(yīng)時(shí)間t6,空空導(dǎo)彈飛行時(shí)間t7。累計(jì)時(shí)間T,各時(shí)間節(jié)點(diǎn)如圖1所示。

圖1 時(shí)間節(jié)點(diǎn)關(guān)系圖

則預(yù)警機(jī)預(yù)警距離D預(yù)可由以下式子求得:

其中,vd飛為目標(biāo)飛機(jī)平均飛行速度,S空為空空導(dǎo)彈最大射程,v飛為己方艦載機(jī)平均飛行速度,v空為空空導(dǎo)彈飛行速度。

3.2 水面艦艇預(yù)警探測(cè)距離需求

根據(jù)艦載防空導(dǎo)彈的最大射程和系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間得出艦載防空導(dǎo)彈在最大射距內(nèi)攔截來襲目標(biāo)的預(yù)警探測(cè)距離D水為:

其中,s為遠(yuǎn)/近程防空哨戒艦艦空導(dǎo)彈射程;t1為查明目標(biāo)的時(shí)間;t2為編隊(duì)指揮部位傳遞信息的時(shí)間;t3為編隊(duì)指揮員定下決心并下達(dá)任務(wù)的時(shí)間;t4為武器射擊準(zhǔn)備時(shí)間;t5為艦船占領(lǐng)攻擊陣位的時(shí)間;t6為艦空導(dǎo)彈飛行時(shí)間;vd為目標(biāo)的速度;v艦空為艦空導(dǎo)彈平均飛行速度。

4 預(yù)警探測(cè)體系的構(gòu)建

航母編隊(duì)預(yù)警探測(cè)體系的合理構(gòu)建可以提高編隊(duì)的預(yù)警探測(cè)能力,給編隊(duì)以更多的預(yù)警時(shí)間。預(yù)警探測(cè)的兵力包括衛(wèi)星探測(cè)系統(tǒng),預(yù)警機(jī)、艦載探測(cè)裝備?，F(xiàn)根據(jù)航母編隊(duì)遠(yuǎn)海對(duì)空作戰(zhàn)梯次縱深防御的思想來構(gòu)建預(yù)警探測(cè)體系。

首先,隨著衛(wèi)星技術(shù)的不斷發(fā)展,衛(wèi)星探測(cè)系統(tǒng)越來越受到軍事強(qiáng)國的重視,它最突出的優(yōu)點(diǎn)是覆蓋面廣,可以到達(dá)全球任何一個(gè)角落,在目標(biāo)的發(fā)射階段就可以發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。因此,航母編隊(duì)預(yù)警探測(cè)體系的構(gòu)建首先要充分利用好衛(wèi)星探測(cè)系統(tǒng),使編隊(duì)能夠早期作好準(zhǔn)備,能夠根據(jù)態(tài)勢(shì)做出合理的行動(dòng)。衛(wèi)星探測(cè)系統(tǒng)利用太空軌道,具有相對(duì)固定,編隊(duì)指揮員只要考慮充分利用衛(wèi)星探測(cè)系統(tǒng),使其發(fā)揮最大效能。

其次,航母編隊(duì)的千里眼-預(yù)警機(jī),它可以到達(dá)水面艦艇無法到達(dá)的區(qū)域給編隊(duì)提供預(yù)警,而且速度較快,靈活性好,預(yù)警探測(cè)精度高。目前,美軍在作戰(zhàn)時(shí),通常將預(yù)警機(jī)部署在距離基準(zhǔn)點(diǎn)150～200海里的區(qū)域,高度為9000m,其雷達(dá)直視距離R為392km,從而可以利用圖2計(jì)算得出一架預(yù)警機(jī)能夠承擔(dān)的預(yù)警范圍。

圖2 1架預(yù)警機(jī)預(yù)警探測(cè)范圍

當(dāng)1架預(yù)警機(jī)執(zhí)行預(yù)警任務(wù)時(shí),其運(yùn)動(dòng)軌跡將沿威脅軸做往返運(yùn)動(dòng),其所能覆蓋的威脅扇面角α大小為

由式(4)可計(jì)算得到當(dāng)預(yù)警機(jī)處在150海里時(shí)能夠覆蓋的角度為110°,處于200海里時(shí)所能覆蓋的角度大小為94°,由于預(yù)警機(jī)要全空域探測(cè),所以取200海里時(shí)所能覆蓋的角度作為1架預(yù)警機(jī)所能提供的預(yù)警扇面。因此,當(dāng)威脅扇面角小于等于94°時(shí),只要出動(dòng)一架預(yù)警機(jī)就可完成預(yù)警探測(cè)任務(wù),給編隊(duì)提供足夠的預(yù)警時(shí)間。

當(dāng)敵從多個(gè)方向?qū)ξ覍?shí)施攻擊時(shí),根據(jù)多方向攻擊戰(zhàn)術(shù)可知各攻擊方向的角度將可能超過94°。因此,從預(yù)警機(jī)所能覆蓋的威脅扇面角的角度來考慮的話,每艘航母最少應(yīng)攜帶3架預(yù)警機(jī)才能滿足作戰(zhàn)需要。

最后,是水面艦艇預(yù)警探測(cè)體系的構(gòu)建。對(duì)于水面艦艇預(yù)警探測(cè)體系,根據(jù)威脅扇面角的大小、艦載對(duì)空搜索探測(cè)設(shè)備最大作用距離、水面艦艇的數(shù)量、水面艦艇距航母本艦的距離來構(gòu)建。水面艦艇預(yù)警探測(cè)體系構(gòu)建的原則是能夠覆蓋全空域、全方位,最遠(yuǎn)處最少應(yīng)能發(fā)現(xiàn)交叉區(qū)內(nèi)的所有目標(biāo)。

通常情況下,水面艦艇的配置分為遠(yuǎn)程防空、中程防空和掩護(hù)幕防空,這樣可以進(jìn)行縱身防御,在較遠(yuǎn)距離上未能有效攔截目標(biāo)的情況下,能夠給內(nèi)層較多的預(yù)警時(shí)間來攔截目標(biāo),保證航母的安全。假設(shè)航母編隊(duì)水面艦艇的預(yù)警探測(cè)設(shè)備技術(shù)戰(zhàn)術(shù)性能基本相同,水面艦艇的部署是以航母為中心的。因此,在導(dǎo)彈攔截區(qū)內(nèi)將只考慮遠(yuǎn)程防空艦艇預(yù)警探測(cè)體系的構(gòu)建。

水面艦艇遠(yuǎn)程預(yù)警探測(cè)體系,前出兵力可以圓型(以編隊(duì)主力為中心)配置,也可以線型或扇型配置。如果單純從防空角度看,最有效的配置是圓型。但是,由于受到前出兵力數(shù)量的限制,通常在最危險(xiǎn)方向或敵人最有可能出現(xiàn)的方向上進(jìn)行扇型配置,也是一種有效選擇。關(guān)于遠(yuǎn)程對(duì)空觀察體系,最基本要求的初始數(shù)據(jù)是觀察體系的戰(zhàn)術(shù)特征和觀察區(qū)域深度。對(duì)觀察距離的要求應(yīng)為D水。

至于觀察扇面的大小和部署方向同預(yù)警機(jī)時(shí)的情況一致。在滿足預(yù)警探測(cè)距離需求的同時(shí),還要滿足艦載防空導(dǎo)彈的射程覆蓋整個(gè)威脅扇面,而且以艦載導(dǎo)彈最大射程為半徑的圓還要有一定的交叉。

水面艦艇前出的距離根據(jù)威脅的大小來部署,威脅較小時(shí)可以相對(duì)疏開,威脅較大時(shí),應(yīng)相對(duì)收縮,這樣有利于組織對(duì)空防御,當(dāng)威脅強(qiáng)度較大時(shí),應(yīng)使各層水面艦艇的艦載導(dǎo)彈射程能夠覆蓋威脅扇面的情況下,盡量在較遠(yuǎn)距離上攔截來襲目標(biāo)。根據(jù)威脅扇面的大小來確定所需的水面艦艇數(shù)量,通常掩護(hù)幕艦艇導(dǎo)彈為近程彈,中遠(yuǎn)程艦艇導(dǎo)彈為遠(yuǎn)程導(dǎo)彈,而且各個(gè)區(qū)域的艦艇數(shù)量一般不超過3艘,由式(3)可知,在滿足艦空導(dǎo)彈預(yù)警探測(cè)距離需求的情況下,其發(fā)現(xiàn)距離將能夠覆蓋交叉區(qū)。因此,對(duì)于水面艦艇預(yù)警探測(cè)體系將主要考慮艦空導(dǎo)彈射程來構(gòu)建。

由圖3可得遠(yuǎn)程防空艦艇部署情況。

若遠(yuǎn)程防空艦艇的數(shù)量n=1,則遠(yuǎn)程防空艦部署在防空威脅軸上。

若n=2,遠(yuǎn)程防空艦部署在威脅軸的兩側(cè),分別部署在-α/4和+α/4處。

若n=3,遠(yuǎn)程防空艦一艘部署在威脅軸上,另外兩艘部署在威脅軸的兩側(cè),分別部署在-α/3和+α/3處。

圖3 水面艦艇部署圖

5 結(jié)語

航母編隊(duì)遠(yuǎn)海對(duì)空作戰(zhàn)預(yù)警探測(cè)體系的構(gòu)建將對(duì)航母編隊(duì)作戰(zhàn)提供參考,能夠保證編隊(duì)的安全。然而,體系的構(gòu)建還受到很多因素的制約。比如,信息處理的容量,預(yù)警機(jī)能夠引導(dǎo)的艦載機(jī)數(shù)量等,這將使預(yù)警探測(cè)體系不能達(dá)到理想的狀態(tài)。下一步將綜合考慮這些因素以構(gòu)建更加完善的預(yù)警探測(cè)體系,使其更加貼近實(shí)戰(zhàn)需要。

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