王培源 王 銳 王艷娜 王俊敏
(1.海軍航空大學 煙臺 264001)(2.32182部隊 北京 100000)(3.91001部隊 北京 100089)
空艦導彈具有射程遠、精度高、攻擊迅速、發(fā)射后不用管等諸多優(yōu)勢,是打擊水面艦艇目標最重要的武器之一。而由于島岸海域環(huán)境可為水面艦艇目標提供掩護,對空艦導彈的作戰(zhàn)使用帶來了嚴重影響。因此,研究應對島岸海域環(huán)境影響、提高空艦導彈打擊能力的措施具有重要意義。
關于空艦導彈作戰(zhàn)的研究較多,側重運用建模與定量計算方法,研究目標指示[1]與攻擊參數(shù)[2]優(yōu)化、航路規(guī)劃[3~5]、搜捕能力[6]等內(nèi)容。針對島岸環(huán)境反艦作戰(zhàn),主要從制導技術、背景抑制方法、搜索參數(shù)[7]、打擊方法[8]等方面進行了深入研究。針對島岸環(huán)境反艦作戰(zhàn),主要從制導技術[9]、背景抑制方法[10]、搜索參數(shù)[11]、打擊方法[12~13]等方面進行了深入研究。相關成果有助于分析島岸環(huán)境對空艦導彈作戰(zhàn)的影響,為本文研究和提出應對島岸影響的措施奠定了數(shù)理基礎。
空艦導彈打擊島岸環(huán)境下的水面艦艇目標時,受到戰(zhàn)場環(huán)境的影響較大。相比于寬闊的遠洋海域,島岸海域環(huán)境有其顯著的特點。
島岸海域通常星羅棋布地分布著大小各異的島嶼、礁石。雖然島礁的存在會限制水面艦艇的自由機動,但其反射的雷達回波將與水面艦艇目標的回波一并進入空艦導彈雷達導引頭,導致分辨、識別困難,易出現(xiàn)錯將島礁視作目標進行攻擊的現(xiàn)象。
近岸地形較為復雜。海岸線凹凸無序、與港灣交錯;沿岸區(qū)域凹凸不平的沙土、田地、礁石甚至是懸崖;以及岸上各類人工建筑、起伏的山巒、茂密的森林等等,共同構成了空艦導彈打擊作戰(zhàn)復雜的背景環(huán)境。其中,島岸上的懸崖、礁石和鋼筋水泥結構的人造建筑等,在空艦導彈雷達導引頭上形成的雷達回波面積較大、數(shù)量較多且分布零散,極易與水面艦艇目標回波粘連,甚至將其覆蓋,從而導致攻擊失敗。
島岸海域各類船只分布密集。中小型漁船通常在島岸海域分布數(shù)量較多,若有國際航線經(jīng)過,則還有較多的中大型客船、商業(yè)運輸船等民用船只。水面艦艇目標與這些船只交錯分布,無疑給空艦導彈的打擊作戰(zhàn)帶來了極大的挑戰(zhàn)。
此外,在這種目標密集、軍民船只交錯分布的環(huán)境下,非軍事船只用于軍事目的的可能性加大,需要打擊的預定水面艦艇目標可能隱匿在密集的民用船只中??张瀸椆暨^后中的目標識別、目標選擇將極其困難。
在島岸上可能部署有對空預警系統(tǒng)和防空系統(tǒng),如對空警戒雷達、地空導彈武器系統(tǒng)等作戰(zhàn)力量,此外可能還建有機場,部署有戰(zhàn)機。
對空警戒雷達通常配置在島岸附近海拔較高的山頂上。其地勢較島岸附近水面艦艇高出許多,因而減少了地球曲率帶來的雷達探測盲區(qū),能夠發(fā)現(xiàn)更遠的低空、超低空來襲的導彈和飛機等,可以為島岸附近水面艦艇提供更大縱深的預警范圍和更長的預警時間。
島岸上配置的地空導彈擁有更好的預警探測體系,也可得到良好的后勤保障,可為島岸附近水面艦艇提供長時間、持續(xù)的對空防御能力。從而降低島岸附近水面艦艇的防空作戰(zhàn)壓力,增大了空艦導彈的突防難度。
此外,島岸上的機場,還可起飛預警機,牽出一定距離實施空中巡邏警戒。如果發(fā)現(xiàn)來襲的兵力兵器時,可召喚機場上的戰(zhàn)斗機起飛,實施空中攔截,進一步擴大對空防御縱深,將島岸附近水面艦艇置于嚴密的防護體系之內(nèi)。
島岸海域復雜的戰(zhàn)場環(huán)境,對空艦導彈打擊水面艦艇目標造成了嚴重的影響,主要體現(xiàn)在以下五個方面。
入射角是發(fā)射前需確定和裝訂到空艦導彈上的一個重要參數(shù),決定了彈載雷達導引頭開機搜索目標時的航向。
由于島岸或島礁的存在,空艦導彈雷達導引頭搜索航向,對成功發(fā)現(xiàn)和選擇水面艦艇目標影響很大。尤其是水面艦艇靠近島岸錨泊或環(huán)島航行時,空艦導彈入射角的確定至關重要。
當入射角選擇不合適時,島岸反射的雷達波將進入空艦導彈導引頭,極有可能被錯誤地作為目標進行攻擊,從而導致打擊失敗。因此,為了降低或島岸的影響,通常使得空艦導彈入射角確定的搜索航向與海岸線平行或垂直,從而提高發(fā)現(xiàn)目標的概率。
1)搜索航向與海岸平行時
如果設定的空艦導彈入射角,使得空艦導彈搜索航向與海岸線平行,如圖1所示,只有當時,才能確保彈載雷達導引頭開機后,能夠探測并發(fā)現(xiàn)島岸附近的水面艦艇目標(圖1中的E1),而不至于被島岸反射回來的雷達波干擾。其中,Rfar、Rnear分別表示空艦導彈雷達導引頭開機時的探測遠界、近界;θ表示導引頭搜索扇面的中心角。
圖1 平行島岸搜索示意圖
由圖1也可以看出,在當前的情況下,如果水面艦艇進一步靠近島岸,或隱蔽在島岸港灣內(nèi),如圖中的水面艦艇E2,則空艦導彈不能發(fā)現(xiàn)此目標,也就無法對其實施攻擊。
2)搜索航向與海岸垂直時
如果設定的空艦導彈入射角,使得搜索航向與海岸線垂直,如圖2所示,只有當彈載雷達導引頭開機位置與島礁的垂直距離d彈島滿足d彈島>Rfar時,才能使得島岸反射的雷達波不會對開機搜索產(chǎn)生影響。因此,必須嚴格控制好雷達導引頭開機位置。
圖2 垂直島岸搜索示意圖
由圖2可知,若要打擊水面艦艇目標E2,在當前的條件下,較難實現(xiàn)。因為容易出現(xiàn)空艦導彈雷達導引頭開機時“抓到”島岸而導致打擊失敗。
現(xiàn)代先進的空艦導彈一般都有航路規(guī)劃功能,通過對航路點的規(guī)劃,實現(xiàn)多枚導彈在同一陣位發(fā)射,從多方向攻擊同一目標。如圖3所示。
圖3 島礁對空艦導彈航路的影響
由于空艦導彈飛行高度較低,為降低和避開島礁對空艦導彈飛行的影響,通常要求航路上沒有島礁。在圖3所示的4條航路中,航路1、航路2穿越了島礁,航路4需飛越島岸一角,均不符合空艦導彈航路規(guī)劃的要求。
為了降低島礁對空艦導彈作戰(zhàn)的影響,應盡可能從無島礁的寬闊海域實施攻擊,如圖3中的航路5;若必須經(jīng)過島礁海域實施攻擊時,則應使航路與島礁保持一定距離,如圖3中的航路2。
由于島岸及地面目標對空艦導彈末制導雷達發(fā)射的電磁波均能形成回波,且回波功率強、反射面積大,會被導引頭探測到而錯誤地捕捉,從而影響對預定目標的捕捉能力。同時島岸線一般比較曲折、礁石分布零亂,其回波特性比較復雜,島岸的尖角和小的島礁可以視為孤立的目標,會形成更大的干擾,空艦導彈末制導雷達難以對其和預定目標進行有效區(qū)分,被錯誤捕捉的可能性很大。
如果島礁上面及附近海域再人為設置一些干擾源,勢必對空艦導彈捕捉和選擇預定目標的影響更大。若打擊的水面艦船的隱身性能較好,則將進一步增加目標探測與識別的技術難度。
隱蔽突然的攻擊通常能較為容易地實現(xiàn)打擊企圖。但若島岸上有較為完善的對空預警探測體系時,其可為水面艦艇提供空情預警,從而降低空艦導彈隱蔽打擊的可能性。如圖4所示,島岸附近對空警戒雷達部署位置較水面艦艇艦載雷達高,而且其作用距離更遠,能夠為水面艦艇提供較長時間的空情預警信息。
圖4 島岸附近對空警戒雷達提供預警信息
此外,如果出動預警機配置于島岸上空,可以對較大范圍的空海域實施預警探測??稍谳^遠的距離上發(fā)現(xiàn)空艦導彈,乃至在更遠距離上發(fā)現(xiàn)空艦導彈的載機平臺,將進一步降低隱蔽打擊的可能性。
水面艦艇目標通常會選擇部署有對空防御系統(tǒng)(如中遠程地空導彈武器系統(tǒng))的島岸附近海域待機或機動,從而得到岸基防空火力的掩護。
選擇空艦導彈發(fā)射陣位時,應避開島岸上地空導彈系統(tǒng)的有效防御圈,以提高發(fā)射平臺的戰(zhàn)場生存能力。同時盡量降低或避開島岸防空火力對空艦導彈的攔截,提高突防概率。
如圖5所示,空艦導彈沿航路1飛行,有較長時間在島岸防御火力的攔截范圍內(nèi),其被攔截的概率較高;若空艦導彈航程較小,則發(fā)射平臺需進入導彈防空系統(tǒng)的火力圈,面臨生存威脅。而航路2在島岸防空系統(tǒng)火力范圍內(nèi)的航程較短,相較航路1,其突防概率更高。
圖5 島岸附近防空系統(tǒng)提供火力掩護
空艦導彈是航空兵打擊水面艦艇目標的重要武器,在作戰(zhàn)中的作用將日益突出。島岸海域環(huán)境有其顯著特點,對空艦導彈作戰(zhàn)使用中的射擊參數(shù)決策、航路選擇、搜捕概率和突防能力等方面帶來了嚴重影響,必須采取相應的措施,降低空艦導彈的影響,提高空艦導彈的打擊效果。