馬海寧,孫少輝

(陸軍炮兵防空兵學(xué)院,安徽 合肥 230031)

作戰(zhàn)過程中,敵集群目標(biāo)是炮兵射擊的主要對(duì)象。集群目標(biāo)是若干單個(gè)目標(biāo)的集合,其幅員較大,一般占面幾公頃甚至幾十公頃[1],典型的集群目標(biāo)有集結(jié)步兵、支撐點(diǎn)、炮兵陣地、坦克群、建筑群等。對(duì)集群目標(biāo)射擊,通常要調(diào)用較多兵力和火器,并實(shí)施人工散布,即用數(shù)個(gè)方向分劃和距離分劃射擊,以擴(kuò)大覆蓋面。對(duì)敵集群目標(biāo)火力毀傷程度的定量研究,將有助于指揮者在作戰(zhàn)過程中,靈活組織火力協(xié)調(diào),快速定下戰(zhàn)斗決心。

1 集群目標(biāo)火力毀傷程度等級(jí)劃分

火炮對(duì)集群目標(biāo)射擊所要達(dá)到的火力毀傷程度往往是根據(jù)作戰(zhàn)進(jìn)程的需要和集群目標(biāo)所具有的軍事、經(jīng)濟(jì)價(jià)值來決定的,根據(jù)對(duì)集群目標(biāo)的毀傷需求和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),可以將集群目標(biāo)火力毀傷程度分為三個(gè)等級(jí)。

1.1 摧毀目標(biāo)

處于該等級(jí)的目標(biāo),將受到致命的打擊,完全喪失作戰(zhàn)能力,并且多數(shù)沒有修復(fù)(救治)價(jià)值?；鹆潭葹?破壞60%～70%的建筑物或軍事設(shè)施,使其無法再使用,集群人員60%以上死亡或失能達(dá)20分鐘以上。

1.2 壓制目標(biāo)

給目標(biāo)以部分毀傷,使其暫時(shí)喪失戰(zhàn)斗力或限制目標(biāo)的活動(dòng)能力。毀傷標(biāo)準(zhǔn)為:破壞20%～30%的建筑物或軍事設(shè)施,摧毀20%～30%的技術(shù)兵器,消滅10%～20%的有生力量。

根據(jù)所要求的火力毀傷程度的不同,壓制目標(biāo)的火力毀傷程度又可分為:

臨時(shí)壓制,火力毀傷程度為10%～20%;

一般壓制,火力毀傷程度為20%～30%;

重點(diǎn)壓制,火力毀傷程度為30%～50%。

1.3 疲憊目標(biāo)

敵有生力量在精神上和心理上受到震撼,降低其作戰(zhàn)能力,或使其技術(shù)兵器受到打擊后作戰(zhàn)能力下降。毀傷標(biāo)準(zhǔn)為:使敵有生力量經(jīng)常不安,休息時(shí)間得不到保證,中斷其正常工作;使敵軍事設(shè)施和技術(shù)兵器受到一定程度的損傷,須經(jīng)過中、小修后才能使用[2]。

2 目標(biāo)毀傷程度預(yù)測(cè)模型的建立

2.1 建立射彈散布坐標(biāo)系

假設(shè)全部射彈是均勻分布在集群目標(biāo)內(nèi)的某一矩形幅員內(nèi),這時(shí)幅員稱為射擊幅員,它的正面設(shè)為2Lz,縱深設(shè)為2Lx,將射擊幅員的幾何中心稱為散布中心,以散布中心為坐標(biāo)原點(diǎn),建立如下圖1所示射彈散布坐標(biāo)系,射彈(Zc、Xc)在射擊幅員(±Lz、±Lx)內(nèi)服從均勻分布。

2.2 射擊幅員的縱深、正面計(jì)算

將全營射擊看作是“單炮射擊”,設(shè)“單炮射擊”時(shí)距離散布中間誤差為Bd,方向散布中間誤差為Bf,則射擊幅員的縱深、正面一半分別為:

(1)

式(1)中,I為射向間隔(m),h為射擊的距離差(m),n為連炮數(shù)(門),t為射擊的距離數(shù)[3]。

2.3 距離、方向諸元誤差的修訂

將集群目標(biāo)看作是“單個(gè)目標(biāo)”,設(shè)距離、方向諸元中間誤差分別為Ed、Ef,將集群目標(biāo)化為單個(gè)目標(biāo)之后,需要根據(jù)集群目標(biāo)地段幅員對(duì)距離、方向諸元中間誤差進(jìn)行修正,修正后的距離、方向諸元中間誤差為:

(2)

式(2)中,Ld為集群目標(biāo)地段幅員縱深的一半,Lf為集群目標(biāo)地段幅員正面的一半[4]。

2.4 毀傷幅員散布規(guī)律

毀傷幅員S是一個(gè)設(shè)想的幅員,將其看作是一個(gè)平行于x軸和y軸的矩形,它的中心點(diǎn)是目標(biāo)中心,只要有炮彈落在該幅員內(nèi),目標(biāo)必然被毀傷,落在該幅員外,目標(biāo)肯定不被毀傷。射擊過程中不考慮瞄準(zhǔn)誤差,將目標(biāo)中心作為瞄準(zhǔn)點(diǎn),將射彈作為散布中心,則在進(jìn)行多次射擊時(shí),目標(biāo)中心應(yīng)以散布中心為中心服從二維正態(tài)分布[5]。

2.5 射擊幅員、毀傷幅員與射彈的位置關(guān)系分析

通常情況下,射擊幅員比毀傷幅員大得多,所以只要?dú)鶈T出現(xiàn)射擊幅員內(nèi),即認(rèn)為射擊幅員可覆蓋目標(biāo)。

關(guān)系一:毀傷幅員在射擊幅員內(nèi),射彈在毀傷幅員內(nèi)爆炸,目標(biāo)毀傷,位置圖如圖2所示。

關(guān)系二:毀傷幅員在射擊幅員內(nèi),射彈在毀傷幅員外爆炸,目標(biāo)未被毀傷,位置圖如圖3所示。

關(guān)系三:毀傷幅員在射擊幅員外,射彈在射擊幅員內(nèi)爆炸,目標(biāo)未被毀傷,位置圖如圖4所示。

2.6 射擊幅員覆蓋毀傷幅員的概率

在進(jìn)行多次射擊時(shí),毀傷幅員以散布中心為中心服從二維正態(tài)分布,由二維正態(tài)分布的性質(zhì)可知,射擊幅員覆蓋目標(biāo)的概率為

(3)

(4)

2.7 射彈命中且毀傷目標(biāo)的條件概率

在射擊幅員覆蓋目標(biāo)的條件下,射彈命中且毀傷目標(biāo)的條件概率計(jì)算公式為:

(5)

由于射彈分布均勻,任一發(fā)射彈命中目標(biāo)的概率是一個(gè)幾何概率(面積比),為S/4LxLz,則任意1發(fā)炮彈命中且毀傷的概率為:

在電網(wǎng)企業(yè)的日常工作中，變電運(yùn)維是一項(xiàng)非常重要的部分。變電運(yùn)維是指對(duì)電網(wǎng)中的各種電氣設(shè)備來進(jìn)行運(yùn)行和維護(hù)，定期檢查和維修。其目的在于切實(shí)保障變電設(shè)備的運(yùn)行水平和安全性能，從而盡可能的防止在電網(wǎng)長期運(yùn)行過程中由于設(shè)備的故障和缺陷而導(dǎo)致供電的質(zhì)量降低或供電中斷等。

S為一發(fā)炮彈的毀傷幅員,ω為毀傷目標(biāo)所需的平均命中彈數(shù)。

N發(fā)炮彈的條件毀傷概率為:

通常情況下,4LxLz?S,則,

(6)

2.8 模型建立

根據(jù)上述分析,可計(jì)算目標(biāo)被毀傷的數(shù)學(xué)期望。目標(biāo)毀傷程度預(yù)測(cè)模型為:

3 模型計(jì)算

3.1 案例計(jì)算

某炮兵群在火力準(zhǔn)備期間,滿編1個(gè)122榴彈炮營和1個(gè)107火箭炮營,各炮兵營火炮數(shù)量均為18門,對(duì)敵軍暴露步兵、裝甲自行炮排、牽引炮兵連和排支撐點(diǎn)四種常見集群目標(biāo)的進(jìn)行火力打擊。

各炮兵營行適寬射向、三距離射擊,為便于計(jì)算,敵軍各目標(biāo)地段幅員均取300m×300m,毀傷暴露步兵的所需平均命中彈數(shù)ω=1,毀傷裝甲自行火炮、牽引火炮和排支撐點(diǎn)所需平均命中彈數(shù)ω=2,射向間隔I=50m,射擊距離差h=100m,瞄準(zhǔn)點(diǎn)與目標(biāo)中心重合。上級(jí)火力計(jì)劃對(duì)各集群目標(biāo)射擊持續(xù)時(shí)間分別為:暴步1.5′,自行炮排5′,牽引炮兵連10′,排支撐點(diǎn)15′。榴彈炮使用殺傷爆破彈以平均速度發(fā)射,火箭炮行一次齊射。暴露步兵中,立姿步兵和臥姿步兵的比例各為30%和70%。通過運(yùn)行彈藥補(bǔ)給和后續(xù)彈藥補(bǔ)給,122榴彈炮營攜彈量可達(dá)30～40個(gè)基數(shù)。計(jì)算各集群目標(biāo)火力毀傷程度的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)見表1和表2。

根據(jù)相關(guān)資料的查詢計(jì)算,在某地域,122榴彈炮營和107火箭炮營諸元、散布中間誤差見表3和表4。

將各相應(yīng)數(shù)值代入目標(biāo)毀傷程度預(yù)測(cè)模型,可得出122榴彈炮營和107火箭炮營對(duì)敵軍暴露步兵、裝甲自行炮排、牽引炮兵連和排支撐點(diǎn)的火力毀傷程度(表5、表6)。

表1 發(fā)射炮彈數(shù)

122榴彈炮營諸元、散布中間誤差計(jì)算依據(jù):《炮兵射擊理論》,第142頁,長沙:國防科技大學(xué)出版社,2003.6

表2 炮彈毀傷幅員面積

107火箭炮營諸元、散布中間誤差計(jì)算依據(jù):《炮兵射擊理論》,第142頁,長沙:國防科技大學(xué)出版社,2003.6

表3 122榴彈炮營諸元、散布中間誤差表

122榴彈炮營諸元、散布中間誤差計(jì)算依據(jù)：《炮兵射擊理論》，第142頁，長沙：國防科技大學(xué)出版社，2003.6

表4 107火箭炮營諸元、散布中間誤差表

107火箭炮營諸元、散布中間誤差計(jì)算依據(jù)：《炮兵射擊理論》，第142頁，長沙：國防科技大學(xué)出版社，2003.6

表5 18門制122榴彈炮營對(duì)各集群目標(biāo)射擊的火力毀傷程度

表6 18門制107火箭炮營對(duì)各集群目標(biāo)射擊的火力毀傷程度

3.2 結(jié)果分析

1)在規(guī)定的射擊時(shí)間內(nèi),122榴彈炮營對(duì)射程內(nèi)的暴露步兵可達(dá)到重點(diǎn)壓制要求;對(duì)射程內(nèi)的牽引炮兵連可達(dá)到一般壓制要求;對(duì)射擊距離小于8 km的裝甲自行炮排和排支撐點(diǎn)可達(dá)到臨時(shí)壓制要求。當(dāng)射擊距離大于8 km時(shí),122榴彈炮營對(duì)裝甲自行炮排和排支撐點(diǎn)的火力毀傷程度則達(dá)不到壓制要求,應(yīng)適當(dāng)延長射擊時(shí)間,提高火力打擊效果;

2)在規(guī)定的射擊時(shí)間內(nèi),107火箭炮營對(duì)暴露步兵可達(dá)到重點(diǎn)壓制要求,但對(duì)裝甲自行炮排、牽引炮兵連、排支撐點(diǎn)的射擊效果則難以達(dá)到壓制要求;

3)122榴彈炮對(duì)各集群目標(biāo)的火力毀傷程度,隨著射擊距離的增大,逐漸減小。因此,對(duì)集群目標(biāo)進(jìn)行射擊時(shí),應(yīng)盡量采用抵近射擊,縮短射擊距離,提高對(duì)各集群目標(biāo)的火力毀傷程度;

4)107火箭炮對(duì)各集群目標(biāo)火力毀傷程度,隨著射擊距離的增大,呈先增后減的趨勢(shì),當(dāng)射擊距離為6 km時(shí),107火箭炮營對(duì)各集群目標(biāo)的射擊效果最好;

5)從整體情況看,122榴彈炮對(duì)集群目標(biāo)的射擊效果良好,基本可以滿足戰(zhàn)斗需要,戰(zhàn)時(shí)應(yīng)注意使用恰當(dāng)?shù)纳鋼舴椒?著重增強(qiáng)其中遠(yuǎn)程火力打擊能力。107火箭炮對(duì)集群目標(biāo)射擊效果一般。究其原因,一是107火箭炮彈丸威力較小;二是火箭炮射擊時(shí)容易暴露,且射擊后裝填彈藥時(shí)間過長,為提高生存能力,火箭炮分隊(duì)通常進(jìn)行一次齊射即轉(zhuǎn)移陣地,發(fā)射彈數(shù)相對(duì)較少。因此,為提高空降師屬炮兵火力能力,著重研制機(jī)動(dòng)性能更好、炮彈效力更大、質(zhì)量更輕、管數(shù)更多的火箭炮取代現(xiàn)役的107火箭炮是炮兵裝備發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)方向。

4 結(jié)束語

目前,我軍對(duì)于目標(biāo)毀傷程度評(píng)估的研究相對(duì)成熟,但類似于目標(biāo)毀傷程度預(yù)測(cè)的理論相對(duì)較少,本文在對(duì)射擊幅員、毀傷幅員及目標(biāo)地段分析的基礎(chǔ)上,通過建立目標(biāo)毀傷程度預(yù)測(cè)模型,較為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)了122榴彈炮營、107火箭炮營對(duì)敵暴露步兵、裝甲自行炮排、牽引炮兵連和排支撐點(diǎn)的火力毀傷程度,依據(jù)量化結(jié)果,以重點(diǎn)壓制、一般壓制和臨時(shí)壓制為指標(biāo)分析了兩種壓制火炮對(duì)各集群目標(biāo)的火力毀傷程度等級(jí),為炮兵指揮員指揮作戰(zhàn)提供了科學(xué)依據(jù)。