反艦導彈二次攻擊可行性研究

王宗杰， 羅木生， 侯學隆

(海軍航空大學, 山東 煙臺 264001)

反艦導彈攻擊目標過程中存在因敵水面艦艇軟抗擊(電子干擾)而丟失目標的問題。當前水面艦艇軟抗擊手段多(如圖1所示),發展迅速[1]。

提高反艦導彈命中目標概率需要提高其突防水面艦艇軟抗擊手段的概率。當前主要通過技術和戰術兩種途徑提高反艦導彈突防敵水面艦艇軟抗擊概率。技術上,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、被動響應等特點[2],采用智能化信息處理[3]、多模復合制導[4]、擴大末制導導引頭頻譜范圍、使用頻率捷變及復雜波形編碼[5]等方法。戰術上,采用多方位攻擊[6]、多波次攻擊[7]、異型彈導彈協同攻擊[8]等戰法。

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

1 反艦導彈二次攻擊必要性

1.1 反艦導彈攻擊過程

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

1.2 二次攻擊概念提出及其必要性分析

針對反艦導彈攻擊水面艦艇目標過程中，在因遭敵防空體系軟抗擊丟失目標后無法返回而失去攻擊機會的問題,可以重新設計反艦導彈控制邏輯,在反艦導彈丟失目標后,通過導彈機動轉彎,重新瞄準目標丟失點,進行再次搜索攻擊。將反艦導彈丟失目標返回瞄準目標丟失點再次進行搜索攻擊稱為反艦導彈二次攻擊。之前的第1次攻擊則稱為反艦導彈一次攻擊?，F實中反艦導彈可能存在第3次、第4次等更多攻擊次數,可統稱為二次攻擊。反艦導彈二次攻擊的核心目的是在反艦導彈剩余航程充足時充分利用剩余航程對丟失目標進行再次攻擊,增大命中毀傷目標的機會。

2 反艦導彈二次攻擊過程設計

2.1 反艦導彈二次攻擊方式

反艦導彈二次攻擊瞄準點是目標丟失點,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點為目標丟失點。8字形搜索攻擊的實現過程為反艦導彈丟失目標,直線搜索一定距離未發現目標后,按一定轉彎半徑和轉彎角度轉彎重新瞄準目標丟失點進行搜索攻擊。一次完整的8字形搜索攻擊可完成兩次搜索攻擊。該攻擊方式簡單實用,在剩余航程充足的條件下,可反復進行。

一次完整8字形搜索攻擊完成后,剩余航程充足,則可進行下一次8字形搜索攻擊。此時,存在轉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上,二次攻擊方式可形成更復雜的二次攻擊方案。例如苜蓿葉搜索攻擊[9]。

2.2 反艦導彈二次攻擊流程

反艦導彈在第1次搜捕目標丟失目標后,通過導彈機動轉彎返回瞄準目標丟失點進行二次攻擊,在剩余航程充足的情況下,可反復進行二次攻擊一直到反艦導彈命中目標或被摧毀,其流程如圖4所示。在反復進行二次攻擊過程中為提高反艦導彈二次攻擊突然性,應盡量從不同方位對目標丟失點。

3 反艦導彈二次攻擊關鍵因素分析

通過對反艦導彈二次攻擊流程進行分析,可以發現反艦導彈二次攻擊是否可行主要取決于剩余航程是否足夠實施二次攻擊。即當反艦導彈二次攻擊所需航程小于剩余航程時才具備實施反艦導彈二次攻擊的條件。

3.1 反艦導彈二次攻擊航程需求分析

二次攻擊航程為反艦導彈確認丟失目標后開始轉彎返回進行二次搜索攻擊整個過程所需耗費的航程。

設反艦導彈二次攻擊中轉彎半徑為r,轉彎結束點到目標丟失點距離為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。

反艦導彈二次攻擊航程為反艦導彈轉彎航程與直線搜索航程之和。其中轉彎航程為

轉彎結束點到目標丟失點距離為

反艦導彈二次攻擊中直線飛行距離Sline是反艦導彈未搜捕到目標一直直線搜索飛行距離?，F實中,可能反艦導彈在目標丟失點附近捕捉到目標并進行攻擊,此時直線飛行距離為ds t r F l y。如果在目標丟失點沒有搜捕到目標,則反艦導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,理論計算中取最大需求值。即一次完整直線搜索航程為

因為

S=Sarc+Sline

所以,反艦導彈二次攻擊航程為

分析反艦導彈二次攻擊航程需求計算模型,可以發現二次攻擊航程與轉彎半徑及相鄰搜索攻擊夾角存在直接關系。

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

表1 轉彎半徑對二次攻擊航程影響變化表

通過分析圖表可知,當相鄰攻擊夾角不變,轉彎航程、直線航程和二次攻擊航程與轉彎半徑成正比,變化趨勢如圖6所示。轉彎半徑越小,二次攻擊航程越小,利用剩余航程實現二次攻擊的可能性越大。

當轉彎半徑r=8km,相鄰攻擊夾角β從10°到170°時,其對轉彎航程、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可以發現,當轉彎半徑r固定,相鄰攻擊夾角增大,轉彎航程減小,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,二次攻擊航程相應變化較小;相鄰攻擊夾角在150°到170°之間變化時,二次攻擊航程相應變化較大。相鄰搜索攻擊夾角對轉彎航程、直線航程和二次攻擊航程影響趨勢如圖7所示。

現役或在研中遠程反艦導彈最大航程多數在200km～1000km之間[9-11](如表3所示),在飛行到達瞄準目標位置剩余航程大于100km是大概率事件,即滿足反艦導彈二次攻擊航程需求是非?？赡艿?。因此,中遠程反艦導彈二次攻擊在航程上是可行的。

3.2 反艦導彈二次攻擊命中概率分析

理論上,反艦導彈突防水面艦艇防空體系命中目標概率為

P=P突防P捕捉P命中

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

根據上述假設,設一枚反艦導彈第i次攻擊水面艦艇目標命中目標概率為Pi,則

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

反艦導彈二次攻擊后,設二次攻擊次數為n,其總命中概率為

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

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

從圖8可發現,第2次攻擊總命中概率提升非常明顯,當P越大,第3次、第4次攻擊總命中概率提升越小。其軍事意義為當反艦導彈突防命中概率越小時,越應該通過增加二次攻擊次數提高反艦導彈總命中概率。當反艦導彈突防命中概率增大到0.6以上時,第4次攻擊總命中概率提升0.03以下,無明顯軍事價值。

4 結束語

當前,反艦導彈突防水面艦艇防空體系存在因軟抗擊(電子干擾)而丟失目標導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彈攻擊次數提高反艦導彈總命中概率是非常必要的措施,同時,當前現役或在研中遠程反艦導彈在航程上亦是可行的。實現反艦導彈二次攻擊,一方面需要從技術層面為中遠程反艦導彈增加二次攻擊控制邏輯,另一方面需進一步研究實現二次攻擊需裝訂的目標諸元。

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