趙向濤, 寇 祝, 門(mén)金柱

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尾流自導(dǎo)魚(yú)雷可能攻擊區(qū)域分析及應(yīng)用

趙向濤, 寇 祝, 門(mén)金柱

(海軍大連艦艇學(xué)院水武與防化系, 遼寧大連, 116018)

針對(duì)已知尾流自導(dǎo)魚(yú)雷方位、航速和估計(jì)距離范圍條件下使用懸浮式深彈攔截魚(yú)雷問(wèn)題, 提出魚(yú)雷可能攻擊區(qū)域的概念, 通過(guò)理論推導(dǎo), 確定了尾流自導(dǎo)魚(yú)雷的可能攻擊區(qū)域, 并采用解析方法求解出懸浮式深彈布設(shè)攔截陣的射擊瞄準(zhǔn)點(diǎn)。上述方法對(duì)提高使用懸浮式深彈攔截尾流自導(dǎo)魚(yú)雷的概率具有借鑒作用。

尾流自導(dǎo)魚(yú)雷; 懸浮式深彈; 攔截陣; 可能攻擊區(qū)域

0 引言

尾流自導(dǎo)魚(yú)雷對(duì)水面艦艇的攻擊過(guò)程, 實(shí)際是以瞄準(zhǔn)進(jìn)入有效艦艇尾流為目標(biāo), 從而追蹤尾流發(fā)現(xiàn)并命中水面艦艇的過(guò)程。如果尾流自導(dǎo)魚(yú)雷在尚未檢測(cè)到尾流之前的自控階段采取直航搜索尾流, 則水面艦艇在發(fā)現(xiàn)來(lái)襲魚(yú)雷時(shí), 可以根據(jù)尾流自導(dǎo)魚(yú)雷的距離和航速等估計(jì)信息, 確定尾流自導(dǎo)魚(yú)雷進(jìn)入尾流的可能航向范圍及來(lái)襲魚(yú)雷的可能攻擊區(qū)域, 采取硬殺傷武器進(jìn)行有效攔截。

文獻(xiàn)[1]~[3]在已知尾流自導(dǎo)魚(yú)雷方位、航速和估計(jì)距離范圍條件下, 使用懸浮式深彈攔截魚(yú)雷, 提出了尾流自導(dǎo)魚(yú)雷威脅區(qū)和瞄準(zhǔn)攔截線(xiàn)確定方法。文章在懸浮式深彈攔截尾流自導(dǎo)魚(yú)雷射擊距離約束條件下, 進(jìn)一步提出尾流自導(dǎo)魚(yú)雷可能攻擊區(qū)域和瞄準(zhǔn)點(diǎn)判斷與選取的解析模型, 便于實(shí)際工程與作戰(zhàn)應(yīng)用。

1 尾流自導(dǎo)魚(yú)雷攻擊有效航向范圍

潛艇使用尾流自導(dǎo)魚(yú)雷攻擊水面艦艇, 通常采用解命中三角形方法解算射擊諸元。其中, 由于魚(yú)雷發(fā)射直航和轉(zhuǎn)入攻擊航向等因素, 射擊諸元的解算過(guò)程都需要進(jìn)行一定的修正, 使得尾流自導(dǎo)魚(yú)雷滿(mǎn)足進(jìn)入艦艇尾流的進(jìn)入角度和進(jìn)入距離[4~8]。攻擊決策過(guò)程中, 為達(dá)到最優(yōu)攻擊效果, 通常選取有效尾流中的某一瞄準(zhǔn)點(diǎn)作為解算條件。

在采用一次轉(zhuǎn)角射擊時(shí), 尾流自導(dǎo)魚(yú)雷射擊以目標(biāo)速度、魚(yú)雷速度和射擊瞄準(zhǔn)點(diǎn)(而不是目標(biāo)位置點(diǎn))構(gòu)成命中條件。因此, 當(dāng)水面艦艇發(fā)現(xiàn)尾流自導(dǎo)魚(yú)雷時(shí), 可依據(jù)這種相遇關(guān)系估計(jì)魚(yú)雷的大致航向。

如圖1所示, 假設(shè)艦艇位于點(diǎn), 發(fā)現(xiàn)來(lái)襲魚(yú)雷位于點(diǎn), 魚(yú)雷相對(duì)于艦艇的舷角為Q, 距離為D。艦艇后方尾流當(dāng)中的一點(diǎn)為射擊瞄準(zhǔn)點(diǎn)。點(diǎn)到艦艇距離為, 其確定方法通常是有效尾流的中點(diǎn), 有效尾流長(zhǎng)度與艦速有關(guān), 因此通常采用下式表示[1]

圖1 尾流自導(dǎo)魚(yú)雷射擊原理圖

Fig. 1 Shooting principle of a wake homing torpedo

(3)

由正弦定理可知

(5)

則魚(yú)雷相對(duì)目標(biāo)的有利提前角為

(7)

2 尾流自導(dǎo)魚(yú)雷可能攻擊區(qū)域

當(dāng)水面艦艇在已知來(lái)襲魚(yú)雷方位、報(bào)警距離范圍和估計(jì)魚(yú)雷航速條件下, 可以根據(jù)上述方法求得報(bào)警距離近界D和距離遠(yuǎn)界D0條件, 由上述方法解算出尾流自導(dǎo)魚(yú)雷可能航向的范圍。綜合確定尾流自導(dǎo)魚(yú)雷可能經(jīng)過(guò)的區(qū)域, 稱(chēng)該區(qū)域?yàn)槲擦髯詫?dǎo)魚(yú)雷危險(xiǎn)區(qū)域[1]。尾流自導(dǎo)魚(yú)雷如果采取直航搜索方式, 搜索進(jìn)入尾流, 則該區(qū)域是尾流自導(dǎo)魚(yú)雷攻擊水面艦艇的必經(jīng)之路。

3 懸浮式深彈攔截陣

如果采用懸浮式深彈攔截尾流自導(dǎo)魚(yú)雷, 則可以在尾流自導(dǎo)魚(yú)雷航路的前方布設(shè)懸浮式深彈, 形成一道阻礙屏障, 阻止魚(yú)雷進(jìn)入尾流, 以提高攔截尾流自導(dǎo)魚(yú)雷的概率。下面就使用懸浮式深彈攔截尾流自導(dǎo)魚(yú)雷射擊瞄準(zhǔn)點(diǎn)的應(yīng)用進(jìn)行分析及理論求解。

3.1 射擊瞄準(zhǔn)點(diǎn)

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(16)

(17)

(19)

(21)

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3.2 射距限制瞄準(zhǔn)點(diǎn)

如圖4所示, 遠(yuǎn)、近距離魚(yú)雷航向線(xiàn)與懸浮式深彈最大射擊距離交點(diǎn)為,與點(diǎn)距離分別為和, 可求

(25)

(26)

圖4 射距限制攔截魚(yú)雷瞄準(zhǔn)點(diǎn)解算示意圖

Fig. 4 Schematic of aiming point calculation with restriction of shooting range for intercepting a torpedo

已知2個(gè)射擊瞄準(zhǔn)點(diǎn), 則瞄準(zhǔn)點(diǎn)之間的攔截陣長(zhǎng)度可以根據(jù)余弦定理計(jì)算, 這里不再贅述。

4 結(jié)束語(yǔ)

文章在尾流自導(dǎo)魚(yú)雷直航搜索目標(biāo)前提下, 根據(jù)來(lái)襲魚(yú)雷報(bào)警舷角、估計(jì)距離和估計(jì)航速條件下, 由尾流自導(dǎo)魚(yú)雷攻擊原理出發(fā), 提出了尾流自導(dǎo)魚(yú)雷可能攻擊區(qū)域概念, 理論推導(dǎo)了可能攻擊區(qū)域確定方法。并就懸浮式深彈攔截尾流自導(dǎo)魚(yú)雷布設(shè)攔截陣的射擊瞄準(zhǔn)基點(diǎn)進(jìn)行理論求解, 為懸浮式深彈實(shí)際使用提供理論依據(jù)。然而實(shí)際懸浮式深彈應(yīng)用條件復(fù)雜, 針對(duì)使用懸浮式深彈攔截尾流自導(dǎo)魚(yú)雷的攔截陣布設(shè)方法、攔截有效性和機(jī)動(dòng)規(guī)避條件下[3]的優(yōu)化等方面還需做進(jìn)一步細(xì)致研究。

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(責(zé)任編輯: 陳 曦)

Analysis and Application of Wake Homing Torpedo?s Potential Attack Area

ZHAO Xiang-taoKOU ZhuMEN Jin-zhu

(Department of Underwater Weapon and Chemical Defense, Dalian Naval Academy, Dalian 116018, China)

To use a suspended depth charge to intercept a torpedo under the condition of knowing the parameters of bearing, velocity and range estimation of a wake homing torpedo, a conception of torpedo?s potential attack area is proposed, and theoretical derivation is performed to obtain the potential attack area of the torpedo. Subsequently, the analysis method is used to solve the shooting and aiming point of the interception array of the suspended depth charges. The proposed method may provide reference for improving the probability of a suspended depth charge intercepting a wake homing torpedo.

wake homing torpedo; suspended depth charge; interception array; potential attack area

10.11993/j.issn.1673-1948.2016.06.014

TJ630; E925.23

A

1673-1948(2016)06-0475-04

2016-07-31;

2016-09-20.

趙向濤(1970-), 男, 副教授, 主要從事魚(yú)雷防御武器運(yùn)用及反潛攻防作戰(zhàn)方面的教學(xué)及科研工作.