尹成義

(海軍大連艦艇學(xué)院,遼寧 大連 116018)

氣墊登陸艇是一種利用墊升原理設(shè)計的，可裝載登陸兵及其裝備，可在岸灘直接登陸的登陸作戰(zhàn)艦艇。氣墊登陸艇具有速度快，兩棲性能好等特點,但由于其體積噸位相對較小,適航性不高,航程較短,通常搭載于船塢登陸艦、兩棲攻擊艦等大型兩棲作戰(zhàn)艦艇上,執(zhí)行由艦到岸的輸送任務(wù)。

氣墊登陸艇的航速較快,但其裝載量較小,當(dāng)需投送上岸的裝備和人員數(shù)量較大時,不僅需要多艘氣墊艇,往往還需要進行多次投送。但由于氣墊登陸艇實施從艦到岸投送時,需由母艦轉(zhuǎn)載和換乘,周期較長，氣墊登陸艇首波突擊時可提前實施換乘編波,對上陸時間的影響相對較小,但完成首波投送進行二次投送時,這種編波投送方式所需時間較長，效率相對較低,與登陸作戰(zhàn)所需的投送要求不相適應(yīng)。因此,如何縮短氣墊登陸艇往返投送時間就成為船塢登陸艦和氣墊登陸艇優(yōu)化使用的重要內(nèi)容。

1 氣墊登陸艇編波投送周期

氣墊登陸艇實施從艦到岸投送時,一艘船塢登陸艦一般搭載多艘氣墊登陸艇,氣墊登陸艇依次從塢艙駛出,駛出塢艙后通常要在特定區(qū)域內(nèi)慢速機動,待所有氣墊艇出塢后進行編波;之后編隊向岸灘沖擊,在距岸一定距離時開始減速、登灘,完成登灘后卸載人員和裝備,然后，退出返航,進塢實施二次裝載投送。

根據(jù)氣墊登陸艇投送的流程,為便于說明多次投送的過程,可將上述流程重新進行組合,分為進出塢、向岸沖擊、卸載和返航四個階段,則一艘氣墊艇一個完整投送周期所需的時間可表示為

=+++

(1)

式中:為一艘氣墊艇一個完整投送周期所需的時間;為氣墊艇進出塢時間，包括進塢時間、裝載時間和出塢時間等,其大小受海況條件、裝備性能、裝載對象的性質(zhì)和數(shù)量及相關(guān)人員訓(xùn)練水平等因素影響,其時間大致固定;為向岸沖擊時間,其大小主要由氣墊登陸艇到岸距離和沖擊速度決定,即=;為返航時間,其計算方法與向岸沖擊時間類似,但空載狀態(tài)下氣墊艇的航速通常稍快;為上岸卸載時間,由氣墊艇減速上岸時間、陸上行駛時間、裝備和人員卸載時間等決定。

如氣墊登陸艇從距岸20 n mile處開始沖擊,沖擊上岸及返航速度為50 kn,進出塢時間為15 min,上岸卸載時間為10 min,則一艘氣墊登陸艇完成一次投送的周期為70 min左右,若多艘氣墊艇進出塢時間更長,還需編波,其周期更長。

2 氣墊登陸艇二次裝載優(yōu)化

對多艘氣墊艇多次投送的方案進行優(yōu)化,首先要確定氣墊登陸艇完成首波投送返回后,如何進行二次裝載,這是優(yōu)化氣墊登陸艇多次使用的基礎(chǔ),而其核心問題是如何使多艘氣墊艇進出塢艙所需總時間最短、效率最高。為比較各種二次裝載方案的輸送效率,下面以船塢登陸艦搭載兩艘氣墊艇為例進行分析。若船塢登陸艦搭載兩艘氣墊登陸艇,則進行二次裝載時通常有以下兩種典型方案可供選擇:

方案一:單艇依次塢內(nèi)裝載,即塢艙內(nèi)只保留一艘艇,前一艘艇裝載出塢后,后一艘艇進塢裝載;

方案二:兩艇同時塢內(nèi)裝載,即塢艙內(nèi)同時保留兩艘艇,兩艘艇進塢同時裝載,裝載完畢后依次出塢。

若采用方案一,兩艘氣墊艇進、出塢時間和基本相同,若裝載相同數(shù)量裝備,裝載時間也相同,則兩艘艇完成裝載所需的時間為

=2(++)+

(2)

式中,為兩艘氣墊艇先后進塢需間隔的時間。

若采用方案二,兩艘氣墊艇完成裝載所需的時間為

=(′+′+′)++(″+″+″)

(3)

式中,′和″分別代表方案二中前一艘氣墊艇和后一艘氣墊艇對應(yīng)的時間。由于方案二中兩艘氣墊艇均要進入塢艙內(nèi),后一艘氣墊艇的進出塢距離與方案一相同,因此，所需時間相同;而前一艘氣墊艇進出塢艙移動的距離約為后一艘艇(即方案一)的2倍,因此，其進出塢時間也大于方案一的時間,即′,′;后一艘氣墊艇裝載時,裝載對象須先駛過前一艘氣墊艇,因此，行駛距離更長,時間也更長,即″。因此，,即方案二所需時間要大于方案一。

設(shè)氣墊艇從靠近艦尾到位于2號艇位需3 min,到1號艇位需4 min;從2號艇位出塢需2 min,從1號艇位出塢需3 min;兩艘艇進塢最短間隔時間為5 min,裝載裝備需2 min,越過一艘氣墊艇進行裝備裝載需4 min,若采用第一種模式,兩艘艇完成裝載和進出塢需=2×(3+2+2)+5=19 min;若采用第二種模式,兩艘艇完成裝載和進出塢需=4+5+3+2+2+2+5=23 min。

該結(jié)論同樣適用于船塢登陸艦搭載3艘或4艘氣墊登陸艇的情況。因此,在超視距登陸作戰(zhàn)中,氣墊艇多波次投送的情況下,單艇依次塢內(nèi)裝載,即塢艙內(nèi)只保留一艘艇,前一艘艇裝載出塢后,后一艘艇進塢裝載的方式是最省時、最便捷的裝載方式。

3 氣墊登陸艇多次投送優(yōu)化

針對氣墊登陸艇“編波”投送存在的投送周期時間過長的問題,可根據(jù)多艘氣墊登陸艇的投送階段特點,使不同的氣墊登陸艇處于不同的階段,實現(xiàn)多艘艇“輪轉(zhuǎn)”,盡量避免出現(xiàn)等待的現(xiàn)象,從而節(jié)省時間,使投送效率最大化。

目前，世界各國裝備的船塢登陸艦或兩棲攻擊艦通?？纱钶d2～4艘氣墊登陸艇,因此,氣墊登陸艇的輪轉(zhuǎn)使用可分為以下三種情況。

3.1 兩艘氣墊艇輪轉(zhuǎn)

兩艘氣墊艇輪轉(zhuǎn)時,1號氣墊艇進出塢過程中,2號艇在艦外慢速待機,當(dāng)1號艇完成出塢,向岸沖擊時,2號艇開始進塢裝載、出塢、向岸沖擊及卸載。對比可知,2號艇完成卸載時間與1號艇相比僅相差一個進出塢時間,因此,兩艘艇全部完成卸載所需的時間為

=+-

(4)

當(dāng)?shù)诙窝h(huán)時,1號艇必須完成一個投送周期后才能再次進塢裝載,如圖1所示,其完成卸載所需的時間為

=++-=2+-

(5)

以此類推,兩艘艇完成次投送循環(huán)時,完成卸載所需的時間為

2=·+-

(6)

圖1 兩艘氣墊艇輪轉(zhuǎn)周期示意圖

3.2 三艘氣墊艇輪轉(zhuǎn)

當(dāng)一艘船塢登陸艦搭載三艘氣墊艇進行輪轉(zhuǎn)投送時,各艇的先后銜接關(guān)系如圖2所示,三艘氣墊艇完成第1次投送所需的時間為

=+2-

(7)

完成第2次投送所需的時間為

=++2-=2+2-

(8)

以此類推,三艘艇完成次投送循環(huán)時,完成卸載所需的時間為

3=·+2-

(9)

圖2 三艘氣墊艇輪轉(zhuǎn)周期示意圖

3.3 四艘氣墊艇輪轉(zhuǎn)

根據(jù)以上分析,四艘艇完成次投送循環(huán)時,完成卸載所需的時間為

4=·+3-

(10)

但四艇輪轉(zhuǎn)時,由于每艘艇進出塢時間較長,可能出現(xiàn)4號艇還未完成進出塢而1號艇已返航準備進塢的情況,即兩艇的進程出現(xiàn)時間沖突,1號艇不得不等待。根據(jù)圖3可知,此時,四艘艇完成次投送循環(huán)時,完成卸載所需的時間為

4=(4-1)+-

(11)

綜合式(10)、(11)可得

(12)

圖3 四艘氣墊艇輪轉(zhuǎn)周期示意圖(T投送<4t進出塢)

根據(jù)以上公式,若氣墊艇的數(shù)量為,則采用輪轉(zhuǎn)輸送個循環(huán),完成投送所需的時間為

(13)

4 氣墊登陸艇輪轉(zhuǎn)投送效率

根據(jù)氣墊登陸艇編波投送的流程及投送周期計算公式,即式(1),若有艘氣墊艇依次進塢裝載、編波后編組上岸,在不考慮編波時間的情況下,完成個循環(huán)所需時間為

′=(+(-1))-

(14)

通過式(13)、(14)可知,與編波投送相比,輪轉(zhuǎn)投送可節(jié)約的時間為

(15)

節(jié)約時間的百分比為

(16)

為進一步分析輪轉(zhuǎn)投送的效率,下面針對典型的氣墊登陸艇使用情況,使用式(13)～式(16)進行仿真計算。

設(shè)氣墊登陸艇進出塢時間為16 min，卸載時間為12 min，突擊上陸和返航航渡時間相同,分別為12 min(距岸10 n mile,航速50 kn)和30 min(距岸25 n mile,航速50 kn),計算不同投送條件下輪轉(zhuǎn)投送與編波投送的效率,結(jié)果如表1a)和1b)及圖4所示。

表1a) 不同條件下輪轉(zhuǎn)投送與編波投送效率對比

表1b) 不同條件下輪轉(zhuǎn)投送與編波投送效率對比

圖4 不同條件下輪轉(zhuǎn)投送相對編波投送縮短時間的比率

從仿真數(shù)據(jù)可以看出:

1)當(dāng)只進行一次輸送時,輪轉(zhuǎn)投送與編波投送時間基本相同,但編波投送有利于在岸上快速形成更大的作戰(zhàn)能力，因此,首波投送時,應(yīng)采用編波投送方式。

2)周期越多,氣墊艇數(shù)量越多,輪轉(zhuǎn)投送節(jié)約的時間越多,因此,輪轉(zhuǎn)投送法適應(yīng)于多艘氣墊艇多次投送的情況。若船塢登陸艦攜帶4艘氣墊艇,使用氣墊艇輸送24輛坦克或裝甲車上岸,每艇裝載1～2輛計算,需要3～6次循環(huán)才能輸送上岸,因此，輪轉(zhuǎn)投送方法有相當(dāng)?shù)目捎眯浴?/p>

3)由公式(12)及仿真數(shù)據(jù)可以看出,當(dāng)其他條件一定時,節(jié)省時間的多少主要受的影響,因此，進出塢時間越長，輪轉(zhuǎn)投送效率越高。

以上計算沒有考慮多次輪轉(zhuǎn)時氣墊登陸艇需加油的問題,考慮氣墊艇通常只能在進塢時進行加油,因此,若考慮加油,則相當(dāng)于增加了氣墊艇在船塢中的時間,即增大了,此時,采用輪轉(zhuǎn)投送法效率更高。

5 結(jié)束語

使用氣墊登陸艇向岸投送是船塢登陸艦的主要設(shè)計功能,也是其核心作戰(zhàn)能力,因此,如何高效使用氣墊登陸艇也成為提高船塢登陸艦作戰(zhàn)效能的重要課題。本文提出的輪轉(zhuǎn)投送法,可顯著縮短多艇多次投送情況下的投送時間,提高作戰(zhàn)效率,為氣墊登陸艇從岸到艦使用提供了新的選項。