嚴(yán)鳳斌,劉振宇,張寶華,王 政

(武漢軍械士官學(xué)校,湖北武漢 430075)

多彈種條件下壓制性武器彈藥補(bǔ)給策略

嚴(yán)鳳斌,劉振宇,張寶華,王 政

(武漢軍械士官學(xué)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(guī)律和補(bǔ)給策略,首先分析了壓制性武器彈藥消耗、裝備戰(zhàn)損和目標(biāo)毀傷的一般性規(guī)律,并利用均勻分布法,定量分析了打擊典型目標(biāo)時(shí)的覆蓋概率和毀傷概率,并基于設(shè)定作戰(zhàn)情景測(cè)算了彈藥消耗,進(jìn)而確定了多彈種條件下壓制性武器彈藥補(bǔ)給策略,為開(kāi)展彈藥的精確保障提供了理論依據(jù)。

多彈種條件;壓制性武器彈藥;補(bǔ)給策略

彈藥的補(bǔ)給保障,是確保部隊(duì)持續(xù)作戰(zhàn)的關(guān)鍵要素。典型作戰(zhàn)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(kāi)展壓制性武器彈藥補(bǔ)給策略研究,對(duì)于彈藥的精確保障,具有重要的實(shí)際意義?；诨鹆Ψ峙鋬?yōu)化和彈藥消耗量測(cè)算的目的,開(kāi)展彈藥消耗規(guī)律研究的文獻(xiàn)較多,文獻(xiàn)[1]給出了火箭子母彈的平均彈藥消耗量計(jì)算方法；文獻(xiàn)[2]測(cè)算了地面火炮毀傷目標(biāo)的平均彈藥消耗量;文獻(xiàn)[3]給出了混合目標(biāo)情況下,彈藥消耗量的一種求解方法;文獻(xiàn)[4]提出一種基于分支定界法,預(yù)測(cè)坦克彈藥消耗量的方法，以上文獻(xiàn)的研究對(duì)象,主要針對(duì)單一彈種。隨著武器平臺(tái)和彈藥技術(shù)的進(jìn)步,壓制性武器在配備常規(guī)彈種的基礎(chǔ)上,又增加了殺傷破甲子母彈和制導(dǎo)彈藥等新彈種,在打擊效率、毀傷原理方面,與傳統(tǒng)榴彈存在較大區(qū)別,有必要根據(jù)彈種的差異,測(cè)算典型作戰(zhàn)情況下的,彈藥的補(bǔ)給策略研究。文章以某型口徑火炮配用的常規(guī)榴彈、殺傷破甲子母彈和制導(dǎo)彈藥三個(gè)彈種為例,分析其在打擊有生力量、輕裝甲目標(biāo)、重裝甲目標(biāo)和建筑物時(shí)的毀傷效果,確定壓制性武器彈藥消耗規(guī)律和補(bǔ)給策略。

1 典型彈目交匯與壓制性彈藥消耗一般性規(guī)律

彈著目標(biāo)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(kāi)展彈藥消耗規(guī)律研究,需首先分析確定彈種打擊不同目標(biāo)時(shí)的毀傷概率。毀傷概率P,由目標(biāo)被發(fā)現(xiàn)的概率PD、目標(biāo)發(fā)現(xiàn)后被擊中的概率PH/D(簡(jiǎn)寫(xiě)為PH)以及目標(biāo)被擊中后的毀傷概率Pk/H(簡(jiǎn)寫(xiě)為Pk)構(gòu)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(fā)現(xiàn)目標(biāo),默認(rèn)PD=1,本文主要分析不同彈種的PH和Pk。

1.1 目標(biāo)特性分析

戰(zhàn)時(shí)壓制性武器打擊的目標(biāo)種類很多,依據(jù)目標(biāo)的易損性,將其主要分為有生力量、輕裝甲目標(biāo)、重裝甲目標(biāo)和建筑物。

有生力量主要指戰(zhàn)場(chǎng)步兵、無(wú)防護(hù)的人員。其屬于戰(zhàn)場(chǎng)上的易損目標(biāo),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(shí)現(xiàn)有效毀傷。

輕裝甲目標(biāo)包括普通車輛、輕型裝甲車、指揮方艙、雷達(dá)車輛等。同樣可由各類彈種進(jìn)行有效毀傷,但對(duì)彈體破片具有一定的防護(hù)能力。

重裝甲目標(biāo)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(fā)彈藥同時(shí)命中,才能實(shí)現(xiàn)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(guī)律

壓制性武器的彈藥消耗,受對(duì)抗環(huán)境、壓制面積、毀傷要求、持續(xù)時(shí)間、指揮員素質(zhì)等很多因素的影響,始終處于動(dòng)態(tài)變化之中。但在作戰(zhàn)的不同階段,仍存在一般性規(guī)律。戰(zhàn)斗初期,一般要求對(duì)作戰(zhàn)區(qū)域內(nèi)所有目標(biāo),實(shí)施全面的火力壓制,短時(shí)間內(nèi),彈藥消耗量較大;戰(zhàn)斗中期,主要對(duì)重點(diǎn)目標(biāo)實(shí)施火力壓制,目標(biāo)主要是防護(hù)性相對(duì)較好的輕重裝甲目標(biāo)與鋼筋混凝土掩體,消耗量相對(duì)較少;而在戰(zhàn)爭(zhēng)后期,主要壓制前期未能摧毀的各類目標(biāo),作戰(zhàn)激烈程度不高,因此彈藥消耗量,也相對(duì)較少[6]。

以某次持續(xù)20h的戰(zhàn)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(zhàn)過(guò)程中,自身裝備戰(zhàn)損約30%,即在整個(gè)作戰(zhàn)周期中,只有約85%的壓制性武器發(fā)揮壓制作用。壓制性武器彈藥消耗和裝備戰(zhàn)損一般規(guī)律如圖1所示。

圖1 壓制性武器彈藥消耗及裝備戰(zhàn)損一般規(guī)律

1.3 目標(biāo)損失一般規(guī)律

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

圖2 各類目標(biāo)毀傷的一般規(guī)律

2 目標(biāo)被覆蓋擊中概率(PH)

無(wú)控的常規(guī)榴彈和子母彈彈丸,在射向目標(biāo)區(qū)域后,其彈種密度應(yīng)符合正態(tài)分布。為簡(jiǎn)化計(jì)算,可假設(shè)所有射彈全部落于某一矩形區(qū)域內(nèi),呈均勻分布[7]。其覆蓋目標(biāo)區(qū)域的概率可表示為

(1)

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

(2)

(3)

對(duì)于制導(dǎo)彈藥來(lái)說(shuō),其覆蓋擊中目標(biāo)概率主要由制導(dǎo)精度決定。

3 彈種毀傷概率分析(Pk)

彈藥消耗測(cè)算,實(shí)質(zhì)是擊中概率、毀傷概率的逆運(yùn)算[9]。

3.1 普通榴彈

表1 常規(guī)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(dǎo)彈藥

制導(dǎo)彈藥在對(duì)有生目標(biāo)實(shí)施毀傷時(shí),無(wú)明顯優(yōu)勢(shì),但在打擊裝甲目標(biāo)時(shí),可不經(jīng)試射,即有較高的命中概率(P0),對(duì)于輕型裝甲目標(biāo),單發(fā)即可毀傷Pk=1,對(duì)于重型目標(biāo)或建筑物,多發(fā)彈連射時(shí)毀傷概率如表3所示。

表3 制導(dǎo)炮彈毀傷概率

4 平均彈藥消耗量

常規(guī)榴彈和子母彈實(shí)施面殺傷時(shí),對(duì)目標(biāo)的毀傷存在:

(4)

即彈藥平均消耗量:

(5)

制導(dǎo)彈藥毀傷目標(biāo)時(shí),平均彈藥消耗數(shù)是目標(biāo)數(shù)與命中單個(gè)目標(biāo)彈藥數(shù)期望值倒數(shù)的乘積。

5 平均彈藥消耗量

假定對(duì)敵火力壓制區(qū)域幅員(400m×400m),射擊幅員與目標(biāo)區(qū)域相等,其中有生力量為臥姿步兵,輕裝甲目標(biāo)、重裝甲目標(biāo)(含建筑物)分別為10個(gè)與8個(gè),呈均勻分布,單發(fā)彈不能同時(shí)毀傷兩個(gè)目標(biāo)。該火炮普通榴彈對(duì)臥姿步兵殺傷半徑R1為20m,對(duì)輕裝甲目標(biāo)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(fā)母彈的散布范圍Rm半徑為35m,子彈重疊率忽略不計(jì);制導(dǎo)彈藥不經(jīng)試射首發(fā)命中率P0為0.85。營(yíng)射擊諸元誤差Ed=45m,Ef=18m。分別實(shí)施毀傷程度P=0.15的臨時(shí)壓制射擊、P=0.30的一般壓制射擊、P=0.4的重點(diǎn)壓制和P=0.5的殲滅射擊時(shí)不同彈種的彈藥消耗量。

依據(jù)題設(shè):Lx=Lz=Ld=Lf為200m，

由公式(5),常規(guī)榴彈打擊有生力量臨時(shí)壓制射擊時(shí),N≈27,其他彈種毀傷各類目標(biāo)時(shí)的毀傷彈種需求類似。常規(guī)榴彈和制導(dǎo)彈藥在不同毀傷程度下,對(duì)該區(qū)域?qū)嵤┎煌愋湍繕?biāo)壓制時(shí)彈藥消耗量如表4所示。

依據(jù)題設(shè),常規(guī)榴彈與子母彈,在打擊有生力量和輕裝甲目標(biāo)時(shí),效率比越為1:3;但在毀傷重裝甲目標(biāo)與建筑物時(shí),制導(dǎo)彈藥存在巨大優(yōu)勢(shì)。表4給出的是在給定題設(shè)條件下,彈藥消耗的測(cè)算量,由于戰(zhàn)時(shí)條件瞬息萬(wàn)變,各類目標(biāo)的占比以及狀態(tài)始終處于變化之中,實(shí)施彈藥保障,需要針對(duì)不同戰(zhàn)場(chǎng)情況分別進(jìn)行分析。以上僅是從三者的彈藥消耗數(shù)量進(jìn)行分析,而常規(guī)榴彈、子母彈和制導(dǎo)彈藥的價(jià)值比約為1∶10∶200,若考慮效費(fèi)比情況下,需根據(jù)實(shí)際情況對(duì)彈種比例做一定調(diào)整,效費(fèi)比計(jì)算不再贅述。

6 彈藥補(bǔ)給策略

在常規(guī)榴彈進(jìn)行射擊時(shí),有生力量毀傷效率要高于輕裝甲目標(biāo)和建筑物,作戰(zhàn)前期,可以利用常規(guī)榴彈和子母彈進(jìn)行火力壓制,保障重點(diǎn)為常規(guī)榴彈和子母彈。在作戰(zhàn)中后期,有生力量和輕裝甲目標(biāo)毀傷達(dá)到一定程度后,可采用制導(dǎo)彈藥進(jìn)行定點(diǎn)打擊,重點(diǎn)攻擊前期未被毀傷的目標(biāo)。

表4* 各毀傷程度下彈藥消耗量(發(fā))

*僅為依據(jù)題設(shè)計(jì)算值。

壓制性武器彈藥,前期消耗量較大,在實(shí)施彈藥保障時(shí),首先應(yīng)對(duì)壓制性彈藥進(jìn)行優(yōu)先準(zhǔn)備;其次根據(jù)我軍彈藥保障經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),應(yīng)在確定彈藥消耗量的情況下,增加20%的機(jī)動(dòng)量[10]。戰(zhàn)爭(zhēng)初期、中期、后期可分別設(shè)定為(0.3N、0.5N、0.2N)*1.2,補(bǔ)給策略可以依此進(jìn)行確定。

7 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)常規(guī)榴彈、殺傷破甲子母彈和制導(dǎo)彈藥的目標(biāo)覆蓋概率、毀傷概率進(jìn)行對(duì)比分析,確定了設(shè)定作戰(zhàn)情景下,壓制性武器的彈藥對(duì)比消耗量,并分析了考慮裝備戰(zhàn)損和壓制性武器彈藥消耗特點(diǎn)情況下的補(bǔ)給策略,對(duì)于制定彈藥補(bǔ)給策略,具有一定的借鑒意義。但整體來(lái)看,對(duì)彈藥消耗影響因素的分析,仍相對(duì)簡(jiǎn)單,如子彈的重疊、制導(dǎo)彈藥毀傷運(yùn)動(dòng)目標(biāo)時(shí)的效果變差等問(wèn)題,有待于后續(xù)深入探討。

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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(yán)鳳斌(1986-),男，河南周口人，碩士，講師，研究方向?yàn)閺椝幋鎯?chǔ)。 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