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崔继先:空中作战机群突防区域分析与评估

2016-08-12 点这里☞ 信息与电子前沿
今日荐文

今日荐文的作者为全国优秀共产党员、空警500预警机常务副总设计师、中国电子科学研究院预警机系统研究所所长崔继先和中国西南电子设备研究所专家张志虎。本篇节选自论文《预警机协同下的空中作战机群突防区域分析与评估》第11卷第3期。下面和小编一起开始学习吧~



随着隐身战斗机、超音速巡航导弹等时敏目标的出现,单个作战单元的单打独斗已经无法适应体系对抗的新要求。现代空战需要多机种相互配合,预警机、电子战飞机、战斗机等联合出动,协同有序组织,方能实现单个作战单元的效能最大化,达成整体作战目的。在攻击敌突防飞机过程中,如何在敌机防区外打击、避免敌机的打击是机群体系作战的首要目标。


▷ 作战场景 

机群由预警机、电子干扰机、战斗机组成,完成远距离独立作战。其中,预警机实现目标的远距离探测、识别和指挥引导等,电子干扰机进行远程或随队干扰,战斗机负责护航和目标打击。机群作战概念见下图。

 

己方作战机群与敌方突防飞机的空间示意见下图。

 


机群作战流程简述如下:己方预警机发现目标后对目标进行探测、识别、跟踪等,形成战场态势,并根据态势发出拦截指令。己方电子侦察机对敌方目标进行干扰,同时战斗机进入突防区域对敌方突防飞机进行打击,完成拦截。拦截过程见图。

 



问题一:预警机对电子干扰机进行目标指示,电子干扰机的干扰效率能否提高。


问题二:在预警机目标指示作用下,电子干扰机对敌方雷达进行干扰,敌方雷达暴露区如何变化。


问题三:依据敌方雷达暴露区范围,如何确定己方战斗机的突防区域。




 理论模型 

电子干扰机对敌方战斗机进行干扰,电子干扰机与敌方战斗机距离为Rj,基本过程见图。(具体计算公式略)




 算例 

根据各种参考文献,假设机群中预警机、电子干扰机、战斗机、空空导弹等各作战单元的具体参数见下表。(具体计算公式略)



 
 

在有、无预警机目标指示的情况下,己方电子干扰机压制敌方战斗机雷达后,得出了敌方战斗机雷达的暴露区半径。见下图:敌机雷达暴露区的最大距离。




可见,在无预警机目标指示情况下,敌方雷达在6o方位上的暴露区最大半径R0为150千米,已与己方战斗机的攻击距离相当。这意味着己方战斗机在方向上对敌方突防飞机进行攻击,己方飞机已经处于敌方雷达的暴露区内,即会被敌方雷达锁定打击。在此情况下,己方战斗机的突防区域为下图所示中的网格状区域。图为:无预警机目标指示下的己方战斗机突防区域.




有预警机目标指示情况下,己方电子干扰机采用小的波束宽度主瓣对敌方雷达进行干扰,敌方雷达在11o方位角上的暴露区最大半径R0为150千米,这意味着己方战斗机在以敌战斗机雷达天线法线为中心的(-11o,11o)方位区间内对敌方目标进行打击,均处于敌方雷达暴露区范围以外。在此情况下,战斗机的突防区域见下图所示中的斜线区域。




有预警机目标指示情况下,己方战斗机的突防范围有了很大的增加,相比无预警机指示情况,战斗机可从以敌战斗机雷达天线法线为中心的(-6o,-11o)、(6o, 11o)方位区间内对敌方目标进行打击,增加的战斗机突防区域见下图中的网格状区域。




通过上图,可知预警机目标指示下,电子干扰机、战斗机的协同作战效能提升明显,一是提高了电子干扰机对敌方战斗机雷达的干扰效率,二是增大了战斗机的突防方位区域,实现了己方战斗机对敌方的“防区外攻击”。通过以上分析,可知同时整体保护了己方各作战单元的安全。


结语

本文基于预警机、电子干扰机和战斗机组成的机群,在敌方突防飞机进行空中打击的情况下,分析与计算了己方电子干扰机的干扰作用范围。比较了有预警机目标指示和无预警机目标指示情况下,电子干扰机对敌方突防飞机进行干扰后形成的暴露区域及己方战斗机的突防区域。

结论说明了预警机通过目标指示给电子干扰机,可以提高电子干扰机的干扰效能,同时可以增加己方战斗机的突防区域,有效提升了己方作战单元的安全。相对于无预警机的作战情况,预警机能够有效组织电子干扰机、战斗机形成机群作战体系,相应的机群体系作战具有效能高、安全性好等优势。相应的理论模型、研究结论可为预警机、电子干扰机、战斗机等机群的作战过程及机群各单元的空中站位布设、任务规划等提供一定的理论方法依据。

 

随着隐身战斗机、超音速巡航导弹等时敏目标的出现,单个作战单元的单打独斗已经无法适应体系对抗的新要求,现代空战需要多机种相互配合,预警机、电子战飞机、战斗机等联合出动,协同有序组织,方能实现单个作战单元的效能最大化,达成整体作战目的。在攻击敌突防飞机过程中,如何在敌机防区外打击、避免敌机的打击是机群体系作战的首要目标。



  • 本文发表于《中国电子科学研究院学报》第11卷第3期,版权归学报所有,阅读全文请联系我们。

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