舰机协同防空反导战术运用研究*

2022-08-02 02:12刘胜蓝董受全
舰船电子工程 2022年6期
关键词:歼击机空空导弹反导

刘胜蓝 董受全

(大连舰艇学院 大连 116018)

1 引言

利用歼击机、预警机等航空兵与水面舰艇进行协同防空作战已成为主要的对空防御手段之一。舰艇与飞机的协同作战也能够极大地提高航母编队的防空作战效能[1]。歼击机、预警机等不仅可以为舰艇编队防空提供火力支援,也可以为舰艇编队拓宽雷达视野,进一步提高水面舰艇的对空探测防御能力。文献[2]从提高歼击机拦截概率角度研究了歼击机拦截巡航导弹拦截阵位设置问题,文献[3]也从歼击机留空时间、通信引导距离、掩护防空哨舰或预警机等角度分析了歼击机协同航母编队防空阵位设置条件,但对舰艇编队与歼击机火力协同时歼击机的具体阵位设置研究较少。因此,本文对舰机协同拦截巡航导弹必要性和可行性进行分析,并从火力协同的角度对舰机协同防空时舰机阵位设置进行分析研究。

2 舰机协同反导必要性分析

2.1 舰艇编队抗导能力有限

随着攻防双方武器技术的不断发展,攻防战术研究持续深入。国内反舰导弹突防战术研究也有很多,文献[4]就从航路规划及攻击计划拟制等方面研究反舰导弹最佳突防策略,从而计算确定饱和攻击所需弹量。强敌对舰艇编队攻击中主要有以下三种作战样式:一是防区外使用远程反舰∕对陆巡航导弹饱和打击,射程1000km以上;二是航空兵编队低空突防,接近至机载反舰导弹射程后爬升攻击,射程150km 以上;三是在电子战兵力掩护下低空突防,实施机载精确制导炸弹攻击,射程40km以上。

而防御方舰艇编队,受舰空导弹拦截区间及制导能力限制,每型舰空导弹在拦截区间内对反舰导弹拦截效能是有限的,即使采用类似CEC(Cooperative Engagement Capability)协同交战技术,也难以完全应对饱和攻击[5~8]。若由歼击机协同水面舰艇编队反导将有效减轻水面舰艇编队防空反导压力。

2.2 舰艇编队反导存在空白区

受雷达视距、舰空导弹制导方式及弹道特性影响,舰空导弹杀伤区受目标运动特性的影响较大,导致舰空导弹仅能完成中近程拦截掠海巡航反舰导弹,甚至对中低空突防飞机杀伤区也难以超过200km。在舰艇编队防空作战中,若将航空兵布置于200km 外,仅用于远程区域防空拦截来袭敌机,将导致航空兵拦截区以内水面舰艇制导雷达视距以下的反导空白区。当空中威胁较大时,位舰艇编队反导空白区设置航空兵,拦截低空突防飞机和反舰导弹,将有效减轻舰艇编队反导压力。

3 航空兵反导可行性分析

文献[9~10]分析了舰机协同防空体系构建及效能,并对歼击机拦截巡航导弹效能进行了具体分析。从空空导弹性能特点分析:一是空空导弹飞行速度快,机动性能强,使其在机动能力方面满足拦截巡航导弹的要求;二是空空导弹采用多模引导和复合制导技术,能够充分发挥制导优势,提高导弹命中概率,对低空飞行的巡航导弹也有较高的拦截概率,如俄罗斯的R-73、R-77 空空导弹等[11];三是新一代空空导弹采用专用数据链进行目标抓获,进而提高命中概率。如美军的AIM-120空空导弹,通过使用双向数据链进而获得第三方提供的目标信息,使得命中概率进一步提高[12]。从航空兵防空作战流程分析:一是利用预警机搜索发现目标;二是通过数据链将目标数据发送给歼击机,引导机载火控雷达搜索跟踪目标;三是由飞行员根据发射条件判定,适时发射空空导弹拦截来袭反舰导弹。近年来各国积极开展航空兵反导探索与验证,积极验证主战歼击机挂载主战空空导弹在预警机信息支援下拦截反舰导弹,并取得较好的拦截效果。从舰机协同防空作战体系构建上分析:一是作战体系较为完备。能够构建由水面舰艇、预警机、歼击机等兵力组成防空作战体系;二是指挥控制能力满足基本要求。依托数据链系统,具备敌我态势共享、兵力行动控制和目标指示等能力。空空导弹作战性能发展、航空兵防空作战流程及舰机协同防空体系构建均为舰机协同反导创造了基础技术条件。

4 协同反导兵力配置

4.1 反导歼击机阵位配置

反导歼击机阵位配置主要由与舰艇编队距离R、阵位纵深L、阵位宽度D、阵位高度H等要素组成,见图1。

图1 阵位设置示意图

4.1.1 与舰艇编队距离确定

为保证歼击机不影响舰艇编队中近程反导作战并确保歼击机不被误伤,歼击机与舰艇编队距离应满足以下几点:

1)不小于舰空导弹对超低空亚音速巡航导弹发射区远界Rfy,并有一定的安全距离,这里安全距离主要考虑舰空导弹末制导雷达作用距离Rm。

2)不大于远程防空航空兵距离Ry,并有一定的安全距离,这里安全距离主要考虑空空导弹最大射程Dk。

综上所述,与舰艇编队距离R 应满足:

4.1.2 阵位纵深与阵位宽度确定

阵位纵深与阵位宽度由歼击机巡航速度Vf,歼击机引导阵位、拦截阵位,来袭目标速度Vm,发现来袭目标距舰艇编队距离Rf等要素确定。即要保证即使歼击机机动至最不利位置时,发现来袭目标后依然能够有充裕时间占领最优拦截阵位,并实施有效拦截行动。

拦截阵位受歼击机机载雷达的性能、空空导弹拦击性能约束,这里将最优拦截阵位设定为(Dmin、α),Dmin为空空导弹最大发射距离和歼击机发现反舰导弹距离中的较小值,α 为拦截阵位角。文献[1]分析,歼击机的航向前置角β 在一定范围内可以引导歼击机到最优阵位,这个范围受歼击机相对反舰导弹的距离和方位角、反舰导弹的雷达散射面积(RCS)和飞行速度的影响。

本文引导阵位指歼击机利用预警机目标引导,使用平行接近法占领最优拦截阵位,完成目标搜索跟踪及空空导弹发射最后准备。因亚音速反舰导弹速度Vm≈歼击机巡航速度Vf<空空导弹速度Vk,所以引导时歼击机航向与反舰导弹航向夹角γ <歼击机的拦截阵位角α,且γ=π-β-ϕ,ϕ 为引导阵位时歼击机相对巡航导弹的方位角,见图2。

图2 拦截阵位设置示意图

歼击机由最不利阵位机动至引导阵位用时T1,造成发现目标距离损失Rs1,由引导阵位机动至拦截阵位用时T2,则会造成目标距离损失

由图1解得出阵位纵深L、阵位宽度D 满足约束条件:

4.1.3 阵位高度确定

因舰空导弹杀伤区受目标高度影响,当歼击机位阵位高限机动时处于舰艇编队防空导弹杀伤区远界之外,则认为歼击机在阵位内活动安全。

受雷达视距限制,远程防空导弹对亚音速中低空中目标杀伤区下界近似为线性函数Dy=A·Hx+B ,Dy为相应高度杀伤区远界,Hx为目标高度,A、B 为常数。按约束条件,即歼击机位阵位近端、远端机动时,均位舰空导弹杀伤区之外,条件公式为

4.2 舰艇编队防空兵力阵位配置

一个标准的舰艇编队通常由多艘导弹驱逐舰和导弹护卫舰组成,由装备中远程防空导弹的驱逐舰负责编队区域防空任务,且通常由其中1~2 艘负责防空哨戒任务,多配置在防空轴两侧,距离根据防空导弹性能确定;装备近程对空武器系统的护卫舰负责编队近程防卫及自身防御,配置在重要目标掩护幕或其附近海域,由掩护幕协调具体阵位配置。

5 结语

本文从水面舰艇防空反导面临的现实困难威胁及歼击机拦截巡航导弹能力,论证了舰机协同反导的可行性及其必要性。根据舰空导弹性能和歼击机拦截巡航导弹战术要求,分析了舰机协同防空中歼击机阵位设置要求及确定方法,并分析了舰艇编队防空兵力阵位配置,对舰机协同防空作战指挥具有一定的理论意义和实践价值。在航母编队防空作战及陆上要地防空作战中,对合理设置水面舰艇及航空兵具有一定的参考价值。

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