樸成日

(海軍大連艦艇學(xué)院作戰(zhàn)與訓(xùn)練系，遼寧 大連 116018)

航渡中反潛直升機(jī)的配置

樸成日

(海軍大連艦艇學(xué)院作戰(zhàn)與訓(xùn)練系，遼寧 大連 116018)

水面艦艇編隊(duì)航渡時(shí)，針對(duì)潛艇威脅，通常利用反潛直升機(jī)隱蔽、迅速的優(yōu)勢(shì)，將其配置在某一區(qū)域?qū)嵤┚?，以達(dá)到對(duì)潛防御的目的。本文基于潛艇的威脅方向，分別對(duì)編隊(duì)前方、側(cè)翼以及綜合前方和側(cè)翼，探討了反潛直升機(jī)警戒線的配置方法。在確定反潛直升機(jī)使用吊放聲吶搜索方法的基礎(chǔ)上，采用自同步思想，對(duì)反潛直升機(jī)警戒線的配置參數(shù)給出了定量描述。得出的結(jié)論實(shí)用、可行，為制定對(duì)潛防御方案提供了參考依據(jù)。

配置;反潛直升機(jī);對(duì)潛防御

0 引言

由于潛艇具有水下隱蔽性好以及艇載聲吶被動(dòng)探測(cè)距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，一般能先于水面艦艇發(fā)現(xiàn)并先使用魚雷武器對(duì)水面艦艇實(shí)施攻擊，使得潛艇在與水面艦艇的對(duì)抗中處于優(yōu)勢(shì)地位［1］。而反潛直升機(jī)具有隱蔽、突然、迅速等特點(diǎn)，可以在遠(yuǎn)距離上獨(dú)立或與水面艦艇協(xié)同執(zhí)行對(duì)潛防御任務(wù)［2］。因此，當(dāng)水面艦艇編隊(duì)在海上航渡時(shí)，可以運(yùn)用反潛直升機(jī)，通過(guò)對(duì)其合理配置警戒線，來(lái)達(dá)到對(duì)潛防御的目的［3］。本文對(duì)航渡中反潛直升機(jī)警戒線的配置方法進(jìn)行了探討。

1 對(duì)潛防御中反潛直升機(jī)的配置方法

目前，常規(guī)動(dòng)力潛艇水下航速和水面艦艇航速相比，基本上不占優(yōu)勢(shì)。由此可知，水面艦艇編隊(duì)在海上航渡時(shí)，潛艇威脅方向主要來(lái)自編隊(duì)航向前方或側(cè)翼。下面將針對(duì)威脅方向的不同，對(duì)反潛直升機(jī)的配置方法進(jìn)行討論。

1.1 編隊(duì)航向前方反潛直升機(jī)的配置方法

當(dāng)潛艇威脅來(lái)自編隊(duì)航向前方時(shí)，需要將直升機(jī)配置在編隊(duì)前方進(jìn)行警戒。這種情況下，直升機(jī)使用吊放聲吶搜索的步驟可以描述為:在水面艦艇編隊(duì)航向前方某一距離DY上配置直升機(jī)警戒線，并具有一定的長(zhǎng)度DX，直升機(jī)使用吊放聲吶在警戒線A1點(diǎn)上開(kāi)始點(diǎn)水探測(cè)，探測(cè)一段時(shí)間后，飛往警戒線的下一點(diǎn)繼續(xù)探測(cè)，待搜索1個(gè)時(shí)間周期T后，根據(jù)水面艦艇編隊(duì)前進(jìn)的距離S，警戒線也需要同步向編隊(duì)航向前方推進(jìn)相同的距離，直升機(jī)使用吊放聲吶在新的警戒線B1點(diǎn)上繼續(xù)搜索，如圖1所示。

圖1 點(diǎn)水搜索步驟示意圖Fig.1 Step of skimming scouting flight

直升機(jī)使用吊放聲吶點(diǎn)水搜索時(shí)，警戒線上相鄰探測(cè)點(diǎn)之間的距離較大時(shí)，可在探測(cè)點(diǎn)A1和A2之間對(duì)A3點(diǎn)補(bǔ)充探測(cè)，以彌補(bǔ)較大的空白區(qū)域(見(jiàn)圖2)，按照A3→A1→A2順序探測(cè)。

圖2 點(diǎn)水搜索方法示意圖Fig.2 Method of skimming scouting flight

探測(cè)點(diǎn)A3位置確定方法為:A3位于A1A2連線中點(diǎn)的前方，A3到A1A2連線的垂直距離為:

式中:k1為在警戒線上吊放聲吶相鄰吊點(diǎn)間的重疊系數(shù);d為直升機(jī)的吊放聲吶有效作用距離。

因此，明確DX，DY，T，S等參數(shù)是確定警戒線的關(guān)鍵。直升機(jī)按照上述方法進(jìn)行探測(cè)，對(duì)于潛艇而言，理想的突破時(shí)機(jī)是:當(dāng)直升機(jī)探測(cè)完A1點(diǎn)準(zhǔn)備離開(kāi)到警戒線上的另一點(diǎn)探測(cè)，潛艇恰好在O1點(diǎn)開(kāi)始突破。為防止?jié)撏黄瞥晒?，要求直升機(jī)探測(cè)完A1點(diǎn)，經(jīng)過(guò)搜索1個(gè)時(shí)間周期T后，在潛艇到達(dá)O2點(diǎn)前，直升機(jī)必須在新的警戒線B1點(diǎn)上開(kāi)始搜索，如圖3所示。由此，可以建立以下關(guān)系式:

式中:Vq為潛艇航速;Vb為水面艦艇編隊(duì)航速;k2為前后警戒線相鄰吊點(diǎn)間的重疊系數(shù)。

由式(2)和式(3)可推導(dǎo)出:

參數(shù)T和S可以隨之確定。

考慮到直升機(jī)的航程、作戰(zhàn)半徑和留空時(shí)間有限，因此警戒線在編隊(duì)航向前方不宜過(guò)遠(yuǎn)，同時(shí)應(yīng)該有效阻止?jié)撏?duì)編隊(duì)實(shí)施攻擊。依據(jù)上述描述，潛艇從O1點(diǎn)航行到O2點(diǎn)，與此同時(shí)水面艦艇編隊(duì)向前方推進(jìn)的距離為S，此時(shí)潛艇到水面艦艇編隊(duì)前方的距離不應(yīng)小于潛艇可實(shí)施魚雷攻擊的最大距離Dgj，如圖3所示。由此可以推導(dǎo)出:

進(jìn)一步簡(jiǎn)化后得到:

警戒線長(zhǎng)度DX的確定方法:假設(shè)潛艇在警戒線上的X點(diǎn)，在直升機(jī)探測(cè)完該海域準(zhǔn)備離開(kāi)到警戒線上的另一點(diǎn)探測(cè)，潛艇恰好沿著警戒線開(kāi)始突破，當(dāng)編隊(duì)航行了距離DY后，潛艇航行了距離Dq，此時(shí)潛艇到水面艦艇編隊(duì)側(cè)翼艦的距離不應(yīng)小于潛艇可實(shí)施魚雷攻擊的最大距離Dgj，如圖3所示。

圖3 編隊(duì)前方防潛警戒線配置示意圖Fig.3 Security line disposition of anti-submarine helicopters ahead of formation

由此可以推導(dǎo)出:

則警戒線的長(zhǎng)度為:

式中:Dbd為水面艦艇編隊(duì)的寬度。

經(jīng)過(guò)以上討論，可以確定直升機(jī)警戒線配置的長(zhǎng)度和前出的距離。

1.2 編隊(duì)側(cè)翼反潛直升機(jī)的配置方法

為防止?jié)撏木庩?duì)的側(cè)翼實(shí)施魚雷攻擊，需要將直升機(jī)配置在編隊(duì)的側(cè)翼實(shí)施警戒。警戒線DY的長(zhǎng)度等于編隊(duì)的前導(dǎo)艦到殿后艦之間的縱向距離，警戒線的始點(diǎn)(即吊放聲吶在警戒線上的第1個(gè)探測(cè)點(diǎn)，如圖4中的A1點(diǎn))到編隊(duì)殿后艦的縱向距離以及警戒線的終點(diǎn)(即吊放聲吶在警戒線上的最后1個(gè)探測(cè)點(diǎn)，如圖中的A2點(diǎn))到編隊(duì)前導(dǎo)艦的縱向距離為kd。

圖4 編隊(duì)側(cè)翼防潛警戒線配置示意圖Fig.4 Security line disposition of anti-submarine helicopters side of formation

直升機(jī)使用吊放聲吶搜索的步驟為:直升機(jī)使用吊放聲吶在警戒線上點(diǎn)水探測(cè)，要求相鄰探測(cè)點(diǎn)的探測(cè)范圍有重疊，待搜索1個(gè)時(shí)間周期T后，根據(jù)水面艦艇編隊(duì)前進(jìn)的距離S，警戒線也需要同步向編隊(duì)航向前方推進(jìn)相同的距離，直升機(jī)使用吊放聲吶在新的警戒線上繼續(xù)探測(cè)。

直升機(jī)按照上述方法進(jìn)行探測(cè)，對(duì)于潛艇而言，理想的突破時(shí)機(jī)是:當(dāng)直升機(jī)探測(cè)完A2點(diǎn)準(zhǔn)備離開(kāi)到警戒線上的另一點(diǎn)探測(cè)，潛艇恰好在O1點(diǎn)開(kāi)始突破。為防止?jié)撏黄瞥晒?，要求直升機(jī)探測(cè)完A1點(diǎn)，經(jīng)過(guò)搜索1個(gè)時(shí)間周期T后，在潛艇到達(dá)O2點(diǎn)前，直升機(jī)必須在新的警戒線B1點(diǎn)上開(kāi)始搜索，如圖4所示。由此可以建立以下關(guān)系式:

式中:k為警戒線上相鄰吊點(diǎn)間的重疊系數(shù)。得到以下關(guān)系式:

考慮到直升機(jī)的航程、作戰(zhàn)半徑和留空時(shí)間有限，因此警戒線到編隊(duì)側(cè)翼艦的距離D不宜過(guò)遠(yuǎn)，同時(shí)應(yīng)該有效阻止?jié)撏?duì)編隊(duì)實(shí)施攻擊。依據(jù)上述描述，潛艇從O1點(diǎn)航行到O2點(diǎn)，與此同時(shí)水面艦艇編隊(duì)向前方推進(jìn)的距離為S，此時(shí)潛艇到水面艦艇編隊(duì)側(cè)翼艦的距離不應(yīng)小于潛艇可實(shí)施魚雷攻擊的最大距離Dgj，如圖4所示。由此可以推導(dǎo)出:

經(jīng)過(guò)以上討論，可以確定直升機(jī)警戒線配置的長(zhǎng)度和到編隊(duì)側(cè)翼艦的距離。

1.3 編隊(duì)前方和側(cè)翼反潛直升機(jī)的配置方法

當(dāng)潛艇威脅方向不定時(shí)，需要將直升機(jī)配置在編隊(duì)的前方和側(cè)翼實(shí)施警戒。為便于討論，定義k1為編隊(duì)航向前方前后警戒線相鄰吊點(diǎn)間的重疊系數(shù);k2為側(cè)翼警戒線相鄰吊點(diǎn)間的重疊系數(shù);T1為編隊(duì)前方直升機(jī)搜索周期;T2為編隊(duì)側(cè)翼直升機(jī)搜索周期。

比較式(4)與式(11)，可推導(dǎo)出k1＜k2，T1＜T2。為便于艦機(jī)協(xié)同前進(jìn)，以編隊(duì)前方警戒線配置要素為基準(zhǔn)，這樣每隔搜索周期T1，前方警戒線和側(cè)翼警戒線與水面艦艇編隊(duì)向航向前方推進(jìn)相同的步長(zhǎng)2k1d。這樣，參數(shù)k2需要調(diào)整，以T1為推進(jìn)周期，可得出:

簡(jiǎn)化后得到:

這樣即得到了側(cè)翼警戒線相鄰探測(cè)點(diǎn)的重疊系數(shù)。

綜合以上2種情況的討論，可以確定直升機(jī)警戒線配置的基本參數(shù)。編隊(duì)前方警戒線到前導(dǎo)艦的距離，按式(6)求得，側(cè)翼警戒線到編隊(duì)側(cè)翼艦的距離，按式(12)求得，側(cè)翼警戒線的始點(diǎn)到編隊(duì)殿后艦的縱向距離為k2d，3條警戒線相交即可，如圖5所示。

2 實(shí)例分析

圖5 編隊(duì)前方和側(cè)翼直升機(jī)防潛警戒線配置示意圖Fig.5 Security line disposition of anti-submarine helicopters ahead and side of formation

根據(jù)以上分析，可以設(shè)定一些參數(shù)進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)證。假設(shè)水面艦艇編隊(duì)以單橫隊(duì)在海上航渡，相關(guān)參數(shù)的設(shè)定如表1所示，計(jì)算后的結(jié)果分別如表2～表4所示。

表1 設(shè)定參數(shù)Tab.1 Given parameters

表2 編隊(duì)前方警戒線配置參數(shù)Tab.2 Parameters of security line disposition of anti-submarine helicopters ahead of formation

表3 編隊(duì)側(cè)翼警戒線配置參數(shù)Tab.3 Parameters of security line disposition of anti-submarine helicopters side of formation

表4 編隊(duì)前方和側(cè)翼警戒線配置參數(shù)Tab.4 Parameters of security line disposition of anti-submarine helicopters ahead and side of formation

3 結(jié)語(yǔ)

本文采用自同步思想，基于潛艇的威脅方向?qū)Ψ礉撝鄙龣C(jī)防潛警戒線的配置方法進(jìn)行研究，對(duì)警戒線配置參數(shù)給出了定量的描述，得出的結(jié)論對(duì)于制定對(duì)潛防御方案具有一定的參考價(jià)值。

［1］吳曉海，沈培華，樊洪港.艦載直升機(jī)反潛區(qū)域探討［J］.海軍航空工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，24(2):229 －232.

WU Xiao-hai，SHEN Pei-hua，F(xiàn)AN Hong-gang.Research on antisubmarine region of ship carried helicopter［J］.Journal of Naval Aeronautical and Astronautical University，2009，24(2):229 －232.

［2］王磊，吳福初，陳鈺寧，史海龍.基于聲納浮標(biāo)的反潛直升機(jī)應(yīng)召搜潛仿真研究［J］.指揮控制與仿真，2010，32(2):84－88.

WANG Lei，WU Fu-chu，CHEN Yu-ning，SHI Hai-long.Simulative research ofon-callantisubmarineofASW helicopter using sonar buoy［J］.Command Control ＆Simulation，2010，32(2):84 －88.

［3］李長(zhǎng)明，楊健，王晶.艦載直升機(jī)反潛搜索最佳方案優(yōu)選模型及應(yīng)用［J］.火力與指揮控制，2005，(8):68－71.

LI Chang-ming，YANG Jian，WANG Jing.Optimization model ofoptimalplan forshipbornehelicopterantisubmarine searching and its application［J］.Fire Control＆Command Control，2005，(8):68 －71.

［4］白晶，韓亮.艦載直升機(jī)吊聲的搜潛方法探討［J］.北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，33(3):282 －285.

BAI Jing，HAN Liang.Search method of dipping sonar on ship borne antisubmarine aircraft［J］.Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics，2007，33(3):282－285.

［5］王曉輝，陳建勇，趙紅軍.直升機(jī)吊放聲納搜索方法效能研究［J］.火力與指揮控制，2009，34(9):18 －20.

WANG Xiao-hui，CHEN Jian-yong，ZHAO Hong-jun.Research on effectiveness of dipping sonar search algorithm for submarine［J］.Fire Control and Command Control，2009，34(9):18 －20.

［6］吳福初，王磊，劉衛(wèi)東.反潛直升機(jī)吊放聲納搜潛效能［J］.火力與指揮控制，2010，35(11):73 －75.

WU Fu-chu，WANG Lei，LIU Wei-dong.Discussion about search efficiency model of dipping sonar［J］.Fire Control＆Command Control，2010，35(11):73 －75.

Method on the disposition of anti-submarine helicopters in navigation

PIAO Cheng-ri
(Department of Operation and Training，Dalian Naval Academy，Dalian 116018，China)

In order to defend submarine，anti-submarine helicopter which have the advantages in concealment and high-speed should be disposed in some area to guard threaten of submarine for the surface ship formations in navigation.A method on the disposition of anti-submarine helicopters is discussed according to the direction of threaten caused by submarine which maybe appears ahead of the surface ship formations and/or side of the surface ship formations，the scouting flight method of anti-submarine helicopter with dipping sonar is determined，the idea of self-synchronous operation is adopted，the parameters about the security line disposition of anti-submarine helicopters are described quantitatively.Therefore，practical and feasible conclusions are obtained，scientific reference basis is provided to work out a plan which is used to defend submarine.

disposition;anti-submarine helicopter;anti-submarine defense

TJ630;E925

A

1672－7649(2012)03－0118－04

10.3404/j.issn.1672－7649.2012.03.027

2011－06－07;

2011－07－11

全軍軍事學(xué)研究生重大課題資助項(xiàng)目(2010JY1004－604)

樸成日(1975－)，男，博士研究生，講師，研究方向?yàn)楸N戰(zhàn)術(shù)學(xué)。