多彈種條件下壓制性武器彈藥補給策略

嚴鳳斌,劉振宇,張寶華,王 政

(武漢軍械士官學校,湖北武漢 430075)

多彈種條件下壓制性武器彈藥補給策略

嚴鳳斌,劉振宇,張寶華,王 政

(武漢軍械士官學校,湖北武漢 430075)

為確定多彈種條件下壓制性武器彈藥消耗規律和補給策略,首先分析了壓制性武器彈藥消耗、裝備戰損和目標毀傷的一般性規律,并利用均勻分布法,定量分析了打擊典型目標時的覆蓋概率和毀傷概率,并基于設定作戰情景測算了彈藥消耗,進而確定了多彈種條件下壓制性武器彈藥補給策略,為開展彈藥的精確保障提供了理論依據。

多彈種條件;壓制性武器彈藥;補給策略

彈藥的補給保障,是確保部隊持續作戰的關鍵要素。典型作戰條件下,壓制性武器的彈藥消耗量,在彈藥整體消耗中占比很大,開展壓制性武器彈藥補給策略研究,對于彈藥的精確保障,具有重要的實際意義?；诨鹆Ψ峙鋬灮蛷椝幭牧繙y算的目的,開展彈藥消耗規律研究的文獻較多,文獻[1]給出了火箭子母彈的平均彈藥消耗量計算方法；文獻[2]測算了地面火炮毀傷目標的平均彈藥消耗量;文獻[3]給出了混合目標情況下,彈藥消耗量的一種求解方法;文獻[4]提出一種基于分支定界法,預測坦克彈藥消耗量的方法，以上文獻的研究對象,主要針對單一彈種。隨著武器平臺和彈藥技術的進步,壓制性武器在配備常規彈種的基礎上,又增加了殺傷破甲子母彈和制導彈藥等新彈種,在打擊效率、毀傷原理方面,與傳統榴彈存在較大區別,有必要根據彈種的差異,測算典型作戰情況下的,彈藥的補給策略研究。文章以某型口徑火炮配用的常規榴彈、殺傷破甲子母彈和制導彈藥三個彈種為例,分析其在打擊有生力量、輕裝甲目標、重裝甲目標和建筑物時的毀傷效果,確定壓制性武器彈藥消耗規律和補給策略。

1 典型彈目交匯與壓制性彈藥消耗一般性規律

彈著目標的條件存在諸多不確定因素,毀傷與否及毀傷程度也存在一定概率,開展彈藥消耗規律研究,需首先分析確定彈種打擊不同目標時的毀傷概率。毀傷概率P,由目標被發現的概率PD、目標發現后被擊中的概率PH/D(簡寫為PH)以及目標被擊中后的毀傷概率Pk/H(簡寫為Pk)構成[5]。

P=PD·PH·Pk

壓制性武器彈藥,主要用于火力壓制和毀傷已發現目標,默認PD=1,本文主要分析不同彈種的PH和Pk。

1.1 目標特性分析

戰時壓制性武器打擊的目標種類很多,依據目標的易損性,將其主要分為有生力量、輕裝甲目標、重裝甲目標和建筑物。

有生力量主要指戰場步兵、無防護的人員。其屬于戰場上的易損目標,在0.5Mpa沖擊波和100J能量破片下,即存在較大死亡概率,各類彈種均可實現有效毀傷。

輕裝甲目標包括普通車輛、輕型裝甲車、指揮方艙、雷達車輛等。同樣可由各類彈種進行有效毀傷,但對彈體破片具有一定的防護能力。

重裝甲目標和建筑物主要指重型坦克、自行火炮、艦艇,以及防御工事、建筑物等。一般需多發彈藥同時命中,才能實現完全毀傷,本研究將兩者歸為一類。

1.2 壓制性武器彈藥消耗一般規律

壓制性武器的彈藥消耗,受對抗環境、壓制面積、毀傷要求、持續時間、指揮員素質等很多因素的影響,始終處于動態變化之中。但在作戰的不同階段,仍存在一般性規律。戰斗初期,一般要求對作戰區域內所有目標,實施全面的火力壓制,短時間內,彈藥消耗量較大;戰斗中期,主要對重點目標實施火力壓制,目標主要是防護性相對較好的輕重裝甲目標與鋼筋混凝土掩體,消耗量相對較少;而在戰爭后期,主要壓制前期未能摧毀的各類目標,作戰激烈程度不高,因此彈藥消耗量,也相對較少[6]。

以某次持續20h的戰斗為例,不考慮彈藥丟棄、遭敵破壞等影響消耗量的外在因素,假定彈藥最終消耗量為1,作戰過程中,自身裝備戰損約30%,即在整個作戰周期中,只有約85%的壓制性武器發揮壓制作用。壓制性武器彈藥消耗和裝備戰損一般規律如圖1所示。

圖1 壓制性武器彈藥消耗及裝備戰損一般規律

1.3 目標損失一般規律

在同樣打擊條件下,有生力量、輕型裝甲目標和重型裝甲目標損失率并不相同,仍以本次戰斗為例，在各個階段,防護能力較弱的有生力量,毀傷效率較高,輕裝甲目標次之,重型目標和建筑物的防護較好,毀傷較低,其一般性規律,如圖2所示。

圖2 各類目標毀傷的一般規律

2 目標被覆蓋擊中概率(PH)

無控的常規榴彈和子母彈彈丸,在射向目標區域后,其彈種密度應符合正態分布。為簡化計算,可假設所有射彈全部落于某一矩形區域內,呈均勻分布[7]。其覆蓋目標區域的概率可表示為

(1)

可以用炮兵常數ρ(值為0.4769[8])和簡化拉普拉斯函數,將式(1)轉換為

(2)

(3)

對于制導彈藥來說,其覆蓋擊中目標概率主要由制導精度決定。

3 彈種毀傷概率分析(Pk)

彈藥消耗測算,實質是擊中概率、毀傷概率的逆運算[9]。

3.1 普通榴彈

表1 常規榴彈毀傷概率

3.2 殺傷破甲子母彈

表2 殺傷破甲子母彈毀傷概率

3.3 制導彈藥

制導彈藥在對有生目標實施毀傷時,無明顯優勢,但在打擊裝甲目標時,可不經試射,即有較高的命中概率(P0),對于輕型裝甲目標,單發即可毀傷Pk=1,對于重型目標或建筑物,多發彈連射時毀傷概率如表3所示。

表3 制導炮彈毀傷概率

4 平均彈藥消耗量

常規榴彈和子母彈實施面殺傷時,對目標的毀傷存在:

(4)

即彈藥平均消耗量:

(5)

制導彈藥毀傷目標時,平均彈藥消耗數是目標數與命中單個目標彈藥數期望值倒數的乘積。

5 平均彈藥消耗量

假定對敵火力壓制區域幅員(400m×400m),射擊幅員與目標區域相等,其中有生力量為臥姿步兵,輕裝甲目標、重裝甲目標(含建筑物)分別為10個與8個,呈均勻分布,單發彈不能同時毀傷兩個目標。該火炮普通榴彈對臥姿步兵殺傷半徑R1為20m,對輕裝甲目標殺傷半徑R2為8m,建筑物有效毀傷半徑為4m,ω為2;殺傷破甲子母彈單發母彈的散布范圍Rm半徑為35m,子彈重疊率忽略不計;制導彈藥不經試射首發命中率P0為0.85。營射擊諸元誤差Ed=45m,Ef=18m。分別實施毀傷程度P=0.15的臨時壓制射擊、P=0.30的一般壓制射擊、P=0.4的重點壓制和P=0.5的殲滅射擊時不同彈種的彈藥消耗量。

依據題設:Lx=Lz=Ld=Lf為200m，

由公式(5),常規榴彈打擊有生力量臨時壓制射擊時,N≈27,其他彈種毀傷各類目標時的毀傷彈種需求類似。常規榴彈和制導彈藥在不同毀傷程度下,對該區域實施不同類型目標壓制時彈藥消耗量如表4所示。

依據題設,常規榴彈與子母彈,在打擊有生力量和輕裝甲目標時,效率比越為1:3;但在毀傷重裝甲目標與建筑物時,制導彈藥存在巨大優勢。表4給出的是在給定題設條件下,彈藥消耗的測算量,由于戰時條件瞬息萬變,各類目標的占比以及狀態始終處于變化之中,實施彈藥保障,需要針對不同戰場情況分別進行分析。以上僅是從三者的彈藥消耗數量進行分析,而常規榴彈、子母彈和制導彈藥的價值比約為1∶10∶200,若考慮效費比情況下,需根據實際情況對彈種比例做一定調整,效費比計算不再贅述。

6 彈藥補給策略

在常規榴彈進行射擊時,有生力量毀傷效率要高于輕裝甲目標和建筑物,作戰前期,可以利用常規榴彈和子母彈進行火力壓制,保障重點為常規榴彈和子母彈。在作戰中后期,有生力量和輕裝甲目標毀傷達到一定程度后,可采用制導彈藥進行定點打擊,重點攻擊前期未被毀傷的目標。

表4* 各毀傷程度下彈藥消耗量(發)

*僅為依據題設計算值。

壓制性武器彈藥,前期消耗量較大,在實施彈藥保障時,首先應對壓制性彈藥進行優先準備;其次根據我軍彈藥保障經驗數據,應在確定彈藥消耗量的情況下,增加20%的機動量[10]。戰爭初期、中期、后期可分別設定為(0.3N、0.5N、0.2N)*1.2,補給策略可以依此進行確定。

7 結束語

本文通過對常規榴彈、殺傷破甲子母彈和制導彈藥的目標覆蓋概率、毀傷概率進行對比分析,確定了設定作戰情景下,壓制性武器的彈藥對比消耗量,并分析了考慮裝備戰損和壓制性武器彈藥消耗特點情況下的補給策略,對于制定彈藥補給策略,具有一定的借鑒意義。但整體來看,對彈藥消耗影響因素的分析,仍相對簡單,如子彈的重疊、制導彈藥毀傷運動目標時的效果變差等問題,有待于后續深入探討。

[1] 胡江,戴耀,黃景德.艦載火箭子母彈平均彈藥消耗量計算模型[J]. 兵工自動化,2012,31(3):13-14,41.

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Ammunition Supply Strategy of Repressive Weapon in Multiple Ammunition Types Conditions

YAN Feng-bin, LIU Zhen-yu, ZHANG Bao-hua, WANG Zheng

(Wuhan Ordnance N.C.O Academy of PLA, Wuhan 430075， China)

In order to determine the ammunition consumption rule of the Repressive weapon under the Multiple ammunition types conditions and supply strategy, the paper first analyzs the general rules of the repressive weapons ammunition consumption, equipment battle damage and target damage, and uss the method of uniform distribution, quantitative analysis on the overage probability and damage probability attacking the typical targets, calculates the ammunition consumption based on set combat scene, and then determines the ammunition supply strategy of the repressive weapons under the multiple ammunition types conditions, which provides a theoretical basis for carrying out the precise support of ammunition.

multiple ammunition types; repressive weapon ammunition; supply strategy

2016-10-10

嚴鳳斌(1986-),男，河南周口人，碩士，講師，研究方向為彈藥存儲。 劉振宇(1979-),男，副教授。 張寶華(1983-),男，講師。 王 政(1988-)，男，助教。

1673-3819(2017)01-0048-04

TJ410.89；E917

A

10.3969/j.issn.1673-3819.2017.01.011

修回日期： 2016-11-24