韓道文， 李雙剛, 宋振之,2， 朱正龍

(1.國(guó)防科技大學(xué),合肥 230000； 2.中國(guó)人民解放軍31649部隊(duì)，廣東 汕尾 516000；3.陸軍通信訓(xùn)練基地，河北 張家口 075000)

0 引言

近年來(lái)，隨著裝備技術(shù)的發(fā)展，光電對(duì)抗技術(shù)有了長(zhǎng)足進(jìn)步，出現(xiàn)了無(wú)源干擾煙幕彈、光箔條干擾彈等多種光電對(duì)抗彈藥。這些彈藥在作戰(zhàn)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，成為光電對(duì)抗作戰(zhàn)的重要基礎(chǔ)。一方面，盡管彈藥消耗類(lèi)的研究有很多[1-3]，但基本集中于火力彈藥消耗研究，而光電對(duì)抗彈藥與火力彈藥對(duì)目標(biāo)的作用機(jī)制、使用方法等有很大差別，因此，從火力彈藥消耗的研究中難以尋得有益的參考。另一方面,由于光電對(duì)抗彈藥裝備部隊(duì)時(shí)間短,缺乏實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，彈藥消耗的需求分析和計(jì)算方法仍未見(jiàn)報(bào)道。當(dāng)前隨著軍事斗爭(zhēng)準(zhǔn)備的日趨深入，部隊(duì)訓(xùn)練的實(shí)戰(zhàn)化要求越來(lái)越高，光電對(duì)抗彈藥的消耗計(jì)算方法也成為迫切需要解決的問(wèn)題。因此，研究光電對(duì)抗彈藥消耗問(wèn)題有重要的意義。

1 影響彈藥消耗的因素

光電對(duì)抗用來(lái)對(duì)抗光電偵察和精確打擊，其作戰(zhàn)對(duì)象主要是光電探測(cè)、火控系統(tǒng)以及精確制導(dǎo)武器[4-5]，作為防御的一方，其彈藥的消耗與來(lái)襲精確制導(dǎo)武器的種類(lèi)、數(shù)量以及我方具備的干擾手段等密切相關(guān)。光電對(duì)抗作戰(zhàn)有兩個(gè)特點(diǎn)對(duì)光電對(duì)抗彈藥的消耗影響較大：一是單種彈藥可以干擾的目標(biāo)可能有多個(gè)，例如，光電無(wú)源煙幕彈對(duì)光電偵察/火控系統(tǒng)以及激光、電視、紅外和毫米波制導(dǎo)的導(dǎo)彈均有干擾能力；二是對(duì)一種目標(biāo)(導(dǎo)彈)可能有多種光電對(duì)抗手段進(jìn)行干擾，例如，對(duì)激光制導(dǎo)武器，可以采用激光角度欺騙干擾和激光高重頻干擾，也可以采用無(wú)源煙幕進(jìn)行干擾。

因此，要計(jì)算光電對(duì)抗彈藥消耗，需從光電對(duì)抗手段、彈藥的作戰(zhàn)目標(biāo)和敵方的攻擊強(qiáng)度3個(gè)方面考慮[6]。

1.1 光電對(duì)抗手段

光電對(duì)抗手段的多少?zèng)Q定了每種手段承擔(dān)任務(wù)量的多寡。光電對(duì)抗手段有的需要使用彈藥，有的無(wú)需使用彈藥。在攻擊強(qiáng)度一定的情況下，光電對(duì)抗手段越多，每種光電對(duì)抗手段需要承擔(dān)的任務(wù)量可能就越少，該手段使用的彈藥量也就越少。

1.2 彈藥的作戰(zhàn)目標(biāo)

作戰(zhàn)目標(biāo)是光電對(duì)抗彈藥的干擾對(duì)象，作戰(zhàn)目標(biāo)不同，使用的彈藥也不同，對(duì)有的制導(dǎo)武器只能選用一種手段進(jìn)行干擾，對(duì)有的制導(dǎo)武器可能有多種手段進(jìn)行干擾，如果對(duì)某種來(lái)襲武器的干擾手段只有一種，而該手段使用彈藥，則該種彈藥的消耗就大。因此，首先要明確所求彈藥的作戰(zhàn)目標(biāo)是何種武器，然后明確對(duì)該武器進(jìn)行對(duì)抗的手段有多少，最終根據(jù)對(duì)抗手段的多少確定所求彈藥在對(duì)抗該武器中所占的任務(wù)比重。

1.3 敵方的攻擊強(qiáng)度

敵方的攻擊強(qiáng)度決定了我方的防護(hù)密度，攻擊強(qiáng)度越大，我方的防護(hù)密度就越大，所需消耗的彈藥可能也越多。

2 彈藥消耗量計(jì)算模型

明確了影響彈藥消耗的因素后就可以計(jì)算彈藥的消耗量。首先要計(jì)算出在一次戰(zhàn)斗中某種彈藥需承擔(dān)的任務(wù)量，由于該光電對(duì)抗彈藥執(zhí)行一次任務(wù)時(shí)的消耗量是一個(gè)固定值，因而可以計(jì)算出在一次戰(zhàn)斗中對(duì)某種光電對(duì)抗彈藥的消耗量。

假設(shè)需計(jì)算消耗量的光電對(duì)抗彈藥為w，把彈藥w執(zhí)行一次任務(wù)時(shí)所消耗的彈藥量記作該彈藥的單次任務(wù)消耗量Qw，如果彈藥在一次作戰(zhàn)中需要執(zhí)行多次任務(wù)，設(shè)任務(wù)量為L(zhǎng)w，則彈藥w的消耗量Dw為

Dw=Lw×Qw。

(1)

敵機(jī)轟炸通常采用多機(jī)編隊(duì)，在多個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行。當(dāng)敵機(jī)在不同方向投下不同制導(dǎo)方式的制導(dǎo)武器時(shí)，需要不同的光電干擾手段進(jìn)行對(duì)抗。把敵方在一次攻擊時(shí)投下的制導(dǎo)武器數(shù)量定義為攻擊強(qiáng)度，用B表示，B反映了敵方的空襲戰(zhàn)術(shù)，對(duì)特定的目標(biāo)，該數(shù)據(jù)通常為常量。作戰(zhàn)中，光電對(duì)抗手段有多種，通常不會(huì)出現(xiàn)一種彈藥需要對(duì)抗敵方所有攻擊的情況。假設(shè)彈藥w在對(duì)抗敵方攻擊作戰(zhàn)中的任務(wù)比重為Kw，那么在一次作戰(zhàn)行動(dòng)中彈藥w承擔(dān)的任務(wù)量Lw為

Lw=B×Kw。

(2)

假設(shè)在對(duì)抗敵空襲行動(dòng)中，需要使用彈藥w去對(duì)抗敵方武器的種類(lèi)為N，對(duì)于其中的第n種導(dǎo)彈(0

(3)

考慮到Lw為裝備執(zhí)行任務(wù)的次數(shù)，應(yīng)當(dāng)為整數(shù)，因此，Lw可進(jìn)一步細(xì)化為

(4)

式中，[B×KW]表示取(B×KW)的整數(shù)部分。

把式(4)代入式(1)，可得光電對(duì)抗彈藥w的消耗量算式為

(5)

式中：Dw為彈藥w的消耗量，單位為發(fā)；Qw為彈藥w的單次任務(wù)消耗量，單位為發(fā)/次，該值為常量，與彈藥的性能有關(guān)；B為敵方在一次作戰(zhàn)中的空襲波數(shù)，該數(shù)據(jù)由敵方空襲戰(zhàn)術(shù)決定。

3 模型應(yīng)用舉例

模型的運(yùn)用需要結(jié)合一定的作戰(zhàn)背景。彈藥消耗量與我方使用的裝備、敵方導(dǎo)彈使用的制導(dǎo)方式、敵方空襲戰(zhàn)術(shù)等因素有關(guān)。下面結(jié)合一次具體的作戰(zhàn)過(guò)程來(lái)闡述模型的運(yùn)用。

假定在一次作戰(zhàn)中，有兩種光電對(duì)抗彈藥w1和w2可供使用，兩種彈藥及其對(duì)抗的制導(dǎo)武器類(lèi)型及裝備數(shù)量等參數(shù)如表1所示。作戰(zhàn)中除使用這兩種彈藥的光電對(duì)抗裝備外，還有采用其他手段無(wú)需消耗彈藥的某光電干擾車(chē)2輛，可用來(lái)干擾激光制導(dǎo)導(dǎo)彈。

表1 彈藥有關(guān)參數(shù)

假定戰(zhàn)斗用來(lái)防護(hù)我方某重要目標(biāo)，根據(jù)有關(guān)情報(bào)，敵方轟炸該目標(biāo)時(shí)，采用的武器制導(dǎo)類(lèi)型為激光制導(dǎo)和紅外制導(dǎo)兩種類(lèi)型武器，激光制導(dǎo)武器的使用比例為70%，紅外制導(dǎo)武器的使用比例為30%，敵方對(duì)該目標(biāo)的轟炸強(qiáng)度波數(shù)為8[7-8]。

彈藥w1的作戰(zhàn)目標(biāo)是激光制導(dǎo)武器。此次作戰(zhàn)中，能夠?qū)辜す庵茖?dǎo)武器的裝備共有9輛(使用彈藥w1的裝備3輛，使用彈藥w2的裝備4輛，某光電干擾車(chē)2輛)，根據(jù)模型，彈藥w1的消耗量(單位，發(fā))為

(6)

同理，彈藥w2的作戰(zhàn)目標(biāo)是激光、電視和紅外制導(dǎo)武器。但在此次作戰(zhàn)中，敵方只使用激光和紅外兩種制導(dǎo)導(dǎo)彈，能夠?qū)辜す庵茖?dǎo)武器的裝備共有9輛(使用彈藥w1的裝備3輛，使用彈藥w2的裝備4輛，某光電干擾車(chē)2輛)；能夠?qū)辜t外制導(dǎo)武器的裝備共有4輛(使用彈藥w2的裝備4輛)；根據(jù)模型，彈藥w2的消耗量(單位，發(fā))為

(7)

運(yùn)用該模型計(jì)算了光電對(duì)抗裝備的備彈數(shù)量，與裝備自身的備彈量相差不大，證明該模型計(jì)算結(jié)果與裝備在戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用的設(shè)計(jì)上基本一致。根據(jù)部隊(duì)演習(xí)和訓(xùn)練數(shù)據(jù)分析，模型計(jì)算結(jié)果也與實(shí)際訓(xùn)練耗彈量在數(shù)量上較為一致，表明模型計(jì)算結(jié)果具有一定的合理性。

4 結(jié)語(yǔ)

本文構(gòu)建的光電對(duì)抗彈藥消耗模型對(duì)影響光電對(duì)抗彈藥消耗的因素考慮得較為全面，給出的算式簡(jiǎn)單明了，式中各個(gè)物理量的含義清晰，易于理解，能夠?yàn)槲曳街笐?zhàn)員評(píng)估光電對(duì)抗行動(dòng)中的彈藥消耗需求提供良好參考，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

由于戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境瞬息萬(wàn)變，光電對(duì)抗指揮員需要靈活應(yīng)變，而模型對(duì)敵情的要求很?chē)?yán)格，實(shí)際情況下，可以模型計(jì)算的結(jié)果為基礎(chǔ)，通過(guò)適當(dāng)修正提高冗余，來(lái)應(yīng)對(duì)不確定的戰(zhàn)場(chǎng)情況可能帶來(lái)的偏差。