吴福初,陈邓安,蓝　天,徐　寅

(1.海军航空工程学院,山东烟台　264001;2.海军指挥学院,江苏南京　210016)



远海护航行动中舰载直升机巡逻警戒空域的设置

吴福初1,陈邓安1,蓝天2,徐寅1

(1.海军航空工程学院,山东烟台264001;2.海军指挥学院,江苏南京210016)

摘要:针对远海伴随护航过程中舰载直升机巡逻警戒空域设置问题,在分析影响舰载直升机巡逻警戒空域设置因素及确定舰载直升机巡逻警戒方式的基础上,结合被护船只的数量和队形,从舰载直升机有效震慑海盗,确保被护船队安全的要求出发,构建了舰载直升机巡逻警戒空域范围的计算模型,对舰载直升机远海伴随护航行动中巡逻警戒空域的设置问题进行了量化研究,所得结论可为舰载直升机巡逻警戒空域的优化设置提供理论指导和使用参考。

关键词:远海护航;舰载直升机;巡逻空域

舰载直升机具有机动灵活、反应速度快、警戒能力强、震慑效果好等诸多优点,是我海军舰艇编队远海护航行动中遂行巡逻警戒、警示驱离等任务的理想平台。其巡逻警戒空域设置得是否合理,直接关系到舰载直升机巡逻警戒的效率及其威胁处置的能力,因而直接关系到护航行动的成败。

1舰载直升机巡逻警戒的使命任务

远海伴随护航行动中舰载直升机巡逻警戒,是指当被护船队通过海盗威胁程度较高海区,舰载直升机根据编队指挥所的指示或命令,在指定巡逻空域和规定时间内所进行的飞行警戒活动[1]。由于我海军舰艇编队远海护航,以慑止海盗胁持行动,保障被护船队安全为目的,加之舰载直升机数量少、留空时间短,出动能力受限。所以,舰载直升机远海护航行动中巡逻警戒的使命任务主要有以下3个方面:一是尽可能地及早发现海盗的活动,为编队指挥员的指挥决策和兵力行动提供信息支持;二是示形震慑,通过显示存在、能力和决心,迫使海盗知难而退,放弃胁持图谋,不战而屈人之兵[2];三是在海盗采取胁持行动对被护船只构成威胁情况下,及时采取反胁持措施,消除海盗的威胁。

2影响舰载直升机巡逻空域设置的主要因素

舰艇编队遂行远海护航任务,兵力行动敏感,涉外因素多,是政治性、政策性、全局性很强的非战争军事行动,为此,必须保证舰载直升机护航行动做到有理、有据、有利。实际运用过程中,舰载直升机巡逻警戒空域的设置,除了受到护航行动目的和要求及护航方式的影响外,主要还受到以下因素的影响。

2.1各国领海领空界限

领海和领空是国家领土的重要组成部分。领土主权的不可侵犯性,必然要求舰载直升机在执行巡逻警戒任务时,必须尊重他国领土主权,在未经许可情况下不能将其巡逻警戒的空域设置在他国的领空和领海界限之内。

2.2编队队形和被护船只数量

伴随护航过程中,被护船只通常编成一定的队形,以一定的间距和速度在护航兵力的护卫下编队航行。显然,在被护船只数量一定的情况下,被护船队的队形和被护船只之间的间距,决定被护船队的长度和宽度,从而决定护航兵力所需掩护的范围和护航兵力前出处置海盗威胁的机动距离。所以,在接受护航任务和明确护航船舶的具体情况后,必须根据海区航行条件和编队航行安全性要求、被护船舶数量以及护航兵力情况,从保障航行安全和提高护航兵力护航效率出发,合理确定被护船队的队形。

2.3海盗可能的来袭方向

舰载直升机巡逻警戒的主要目的：一是增大预警纵深,及时发现海盗威胁[3]；二是显示存在,以震慑海盗。所以,在明确海盗具体来袭方向情况下,舰载直升机巡逻警戒区域应设置于海盗最有可能来袭的主要威胁方向。而在不能判断海盗来袭方向的情况下,为保障被护船队的安全,舰载直升机巡逻警戒区应设置在被护船队外围周边上空。

2.4舰载直升机续航能力

舰载直升机由于受其携带燃油数量和飞行性能的影响,通常其空中续航时间有限。舰载直升机前出巡逻警戒的距离越远,其在巡逻区域巡逻警戒的时间就越短。因此,舰载直升机巡逻区域的设置,必须根据任务需要和舰载直升机续航性能进行综合考虑。做到既满足舰载直升机巡逻空域设置的战术要求,又保证直升机在巡逻空域有较长的巡逻时间。

2.5对目标的发现能力

海盗活动范围大、行动隐蔽诡秘,其快艇干舷低、速度高、雷达发现距离近(通常在3.5n mile-6n mile左右)。根据海盗活动规律,海盗确定胁持目标后,通常同时出动3-4艘快艇,以20kn-25kn的速度高速接近目标[4],我护航兵力拥有的预警时间十分有限。所以,从有利于舰载直升机全面掌控护航态势,提高舰载直升机示形震慑效果及其反劫持行动的速度考虑,护航行动中,舰载直升机巡逻航线与被护船队外围船只之间的距离,通常不大于机载人员的目视观察距离(能见度良好条件下,机载特战队员借助光学观察器材,通常能够发现距离3n mile-5n mile高速航行的海盗快艇)。

2.6通信保障能力

舰载直升机在巡逻警戒的过程中,既要及时、不间断地接受编队指挥所的相关信息,又要及时、准确、可靠地向编队指挥所上报巡逻警戒所获悉的情报,这就要求担负巡逻警戒的舰载直升机与编队指挥所之间必须保持通信联络的畅通。而通信距离受到直升机前出距离和飞行高度的影响。所以,舰载直升机前出巡逻警戒的空域,必须在舰载直升机巡逻飞行高度上,编队数据链或其它通信设备有效通信距离的范围内。

3舰载直升机巡逻警戒空域的设置

根据行动过程中护航编队对海盗威胁情况掌握情况的不同,舰载直升机巡逻警戒空域的设置可分为以下两种情况。

3.1已知海盗来袭方向时的巡逻空域设置

在预先获知海盗具体来袭方向的情况下,为提高对重点威胁方向的巡逻警戒能力和舰载直升机对海盗的震慑作用,确保被护船只的安全,舰载直升机的巡逻警戒空域应设置在受海盗威胁船只的外侧、海盗最有可能来袭的方向,如图1、2所示。

图1　直升机蛇形航线法伴随护航示意图

图2　直升机巡逻线法伴随护航示意图

此时,舰载直升机巡逻空域的设置和行动主要应强调以下两点:

一是为保证海盗来袭方向上被护船只的安全,舰载直升机应采用蛇形航线法(如图1所示)或巡逻线法(如图2所示)在海盗来袭方向、被护船队外侧实施示形警戒,并始终将海盗拟挟持的船只置于舰载直升机的有效掩护之下。

二是为便于舰载直升机全面掌控护航态势,并有利于充分发挥舰载直升机对海盗的示形震慑效果,要求舰载直升机搜索的前进轴线与被护船只的距离应不大于机组人员的目视距离。

3.2未知海盗威胁情况下的巡逻空域的设置

由于护航编队对海盗快艇的发现距离有限,加之海盗活动诡秘、行动突然迅捷。所以,护航过程中,舰载直升机通常是在不能预先掌握海盗威胁情况下遂行巡逻警戒任务的。此时,舰载直升机巡逻警戒空域的设置主要应考虑以下两个方面的问题:一是确定巡逻空域的位置,二是确定巡逻空域的大小。

3.2.1舰载直升机巡逻空域位置的确定

在不能预先获知海盗来袭方向情况下,为充分发挥舰载直升机观察警戒和对海盗的示形震慑作用,伴随护航过程中,舰载直升机通常采用矩形巡逻线法,在被护船队外侧一定距离的上空实施巡逻警戒,目的是将被护船队始终置于舰载直升机的严密护卫之下。如图3所示。

图3　未知海盗来袭方向时舰载直升机伴随护航示意图

3.2.2舰载直升机巡逻空域大小的确定

1)量化分析的思路

我舰艇编队的远海护航行动,以确保被护船只的安全为首要,以驱离、消除海盗威胁为主,并不是以主动寻歼或追击海盗为目标。而从以往海盗胁持行动特点分析,在海盗抵近被袭船舶前,若发现护航兵力存在,并对其胁持行动构成威胁情况下,通常会知难而退,放弃胁持图谋。因此。从这一特点出发,伴随护航行动过程中,舰载直升机巡逻警戒区域的设置,应使舰载直升机在其最不利的巡逻位置上,能够在海盗抵近被袭船舶前,及时飞临海盗拟胁持船只的上空,将海盗拟胁持船只置于舰载直升机打击火力的掩护之下。即要求舰载直升机在距被护卫船只最远的巡逻点上飞临海盗拟胁持船只上空的时间,应小于海盗胁持船只所需的时间,即

T飞临≤T海盗

(1)

式中,T飞临为舰载直升机在距被护卫船只最远的巡逻点上飞临海盗拟胁持船只上空所需的时间;T海盗为海盗成功胁持船只所需的时间。

结合被护船队的队形和舰载直升机火力运用的具体要求，由式(1)得出如下量化分析的一般性数学模型:

(2)

式中,m为被护船队列数;n为每列被护船只的数量;Ws为被护船只之间横距;Ls为被护船只之间纵距;Lc为被护船只的平均长度;Lq为直升机矩形巡逻线距被护船队外围船只的距离;Vz为舰载直升机飞抵被威胁船只过程中的平均速度;D为海盗自发现拟胁持船只时其与预定胁持船舶间的距离;Vd为海盗快艇相对于被袭船舶的来袭速度。d为舰载直升机必要的处置威胁纵深。

从公式(2)可知,伴随护航行动中,舰载直升机巡逻警戒空域的大小,主要与被护船只的数量、队形、间距，编队发现海盗威胁时海盗距被胁持船只的距离，舰载直升机、海盗快艇、编队的运动速度，以及直升机矩形巡逻线距被护外围船只的距离Lq有关。而在舰载直升机、海盗快艇以及编队运动速度;被护船队队形、间距及被护船只数量一定的情况下,舰载直升机巡逻空域的大小,实际可转化为:在由公式(2)求解Lqmax的基础上,根据我舰艇编队护航行动的目的和要求,从有利于发挥舰载直升机示形震慑效果和侦察预警能力的战术需求出发,如何合理确定Lq的问题。也就是说,我们在理论计算求得舰载直升机最大可能巡逻警戒空域范围的基础上,要结合护航行动的实际,从优化舰载直升机使用,提高舰载直升机巡逻警戒效能和震慑作用的目的和要求出发,最终合理确定直升机巡逻警戒空域的大小。

2)量化分析的条件

护航行动中,护航编队通常根据编队被护船只的数量、航行海域海盗威胁程度以及航行条件,将被护船只编成各路纵队船只数量相等的双纵队或多纵队队形实施伴随护航。在此,我们参照海军第265批船舶护航行动情况(见图4),对量化分析的条件进行设定。

图4　海军第265批船舶护航行动编队示意图

由图4可知,第265批船舶护航行动,护航编队采用双舰两翼配置,24艘被护船舶编为4路纵队,编队横距5-8链,纵距6-8链;编队保持12kn航速,护航编队发现海盗的距离为6n mile,胁持过程中海盗快艇的平均运动速度为20kn,舰载直升机从巡逻空域前出遂行驱离任务时的飞行速度200km/h;舰载直升机必要的处置威胁纵深为1000m。

由此将量化分析的条件设定如下:

① 被护船队列数m:4;

② 每列被护船只数量n:6艘;

③ 船只纵距Ls:0.6n mile;

④ 横距Ws:0.5n mile;

⑤ 船只平均长度为Lc:200m;

⑥ 舰载直升机从巡逻空域前出遂行驱离任务的飞行速度:200km/h;

⑦ 编队发现海盗时,海盗距其拟胁持船只的距离D:6n mile;

⑧ 海盗快艇相对于被袭船舶的来袭速度VD:20kn;

⑨ 舰载直升机必要的处置威胁纵深d:1000m。

3)量化分析的步骤和方法

① 根据被护船舶数量、编队队形及队形要素,由公式(2)计算求得最不利情况时(即直升机从最远点前出,能够及时到达处置阵位条件下),舰载直升机距被护船队外围船只的最大允许距离Lqmax。

② 比较Lqmax与当时海况条件下机组人员目力观察距离r的大小,确定直升机巡逻空域的大小。方法如下:

·当Lqmax大于护航海区机组人员目力观察距离时,取Lq为观察人员的目力观察距离r;

·当Lqmax小于护航海区机组人员目力观察距离时,取Lq为Lqmax。

③ 基于战术需求的舰载直升机巡逻空域优化设置

由于伴随护航过程中,被护船队始终处于一定的运动状态,显然,海盗快艇从编队正前方来袭时其胁持行动所需时间明显小于从其他方向来袭时的所需时间。为此,实际护航过程中,应将编队航行前方作为直升机巡逻警戒的重点方向,并适当增加舰载直升机的前出距离。但前出距离也不宜过大。这是因为:1)前出距离过大,不利于直升机在出现海盗威胁的情况下,及时抵达被护船只的上空,迅速采取反胁持措施;2)舰载直升机发现海盗快艇的距离有限,而被护船队周围海域是观察警戒的重点海域,直升机前出距离过大,容易在被护船队周围出现观察盲区,给海盗以可乘之机；3) 前出距离过大,海盗难以发现护航直升机的存在,反而不利于舰载直升机示形震慑海盗作用的达成。

4)量化分析结果

根据公式(2),结合量化分析的条件,计算得出在未知海盗威胁情况下,舰载直升机采用矩形航线法巡逻警戒,能够对被护船只实施有效护卫条件下,其飞行航线距被护船队外围船只的最大允许距离Lqmax达34km。显然明显大于护航海区机组人员目视观察发现海盗快艇的距离。因此,在该条件下,舰载直升机矩形巡逻警戒空域应设置在被护船队上空,距被护船队外围船只r处(r为当时环境条件下,机载人员的目视观察距离)。由此我们认为:伴随护航过程中,在不预先掌握海盗具体来袭方向的高危海区和重点时段,舰载直升机巡逻空域应设置为被护船队左、右、后方6km-10km(根据当时能见度条件下的目视发现距离而定),编队前方10km-15km的区域。

4结束语

舰载直升机机动灵活、反应速度快、警戒能力强、对海盗震慑效果好,是编队远海护航行动中遂行巡逻警戒、警示驱离等任务的理想平台和主要力量。本文在分析舰载直升机远海巡逻警戒任务和影响舰载直升机巡逻警戒空域设置因素的基础上,采用定量与定性分析相结合、战术与技术相结合的方法,重点对舰载直升机在编队远海护航行动中巡逻警戒空域的设置问题进行了深入的研究。所得结论可为远海护航过程中舰载直升机巡逻警戒空域的优化设置提供理论指导和使用参考。

参考文献:

[1]吴福初，刘卫东，等.舰载直升机远海护航的巡逻警戒时机[J].海军航空工程学院学报,2013,28(3):436-440.

[2]吴福初，曹帅，等. 舰载直升机远海护航行动特点及能力分析[J].海军航空工程学院学报,2015,30(5):457-462.

[3]李发新.亚丁湾、索马里海域反海盗研究[M].北京：海潮出版社,2011.

[4]张成飞,任玉清.索马里海盗现状及预防措施[J].世界海运,2013，36(4):7-9.

Research on Setting of Aircraft Patrol Area of Ship Escort Action of Ship-based Helicopter in Off-lying Sea

WU Fu-chu1, CHEN Deng-an1, LAN Tian2, XU Yin1

(1. Naval Aeronautical and Astronautical University, Yantai 264001;2. Naval Command College, Nanjing 210016, China)

Abstract:This paper focuses on the problem of setting of the aircraft patrol area of ship escort action of ship-based helicopter in off-lying sea. Based on the analysis of the measures of patrol alert and characters of setting aircraft patrol area of ship-based helicopter, combined with the number and formation of the protected ships, this paper researches the problem of setting of the aircraft patrol area of ship-based helicopter through establishing mathematical model to frighten priate and protect our ships. The conclusion would provide theoretical guidance and applicability reference for setting of the aircraft patrol area of ship escort action of ship-based helicopter in off-lying sea.

Key words:off-lying sea escort; ship-based helicopter; aircraft patrol area

中图分类号:V275.1；E926.392

文献标志码:A

DOI:10.3969/j.issn.1673-3819.2016.02.002

作者简介：吴福初(1963-),男,江苏宜兴人,博士,教授,硕士生导师,研究方向为兵种战术学。陈邓安(1977-),男,讲师。

收稿日期：2015-11-29

文章编号：1673-3819(2016)02-0006-04

修回日期： 2015-12-14

蓝天(1963-),男,副教授。

徐寅(1985-),男,硕士研究生。