自行高炮主从作战模式下火力毁伤效能分析

2015-02-26粟琛钧刘永峰赖国平

兵器装备工程学报 2015年5期

粟琛钧，刘永峰，刘亮，赖国平

(1.陆军军官学院，合肥 230000;2.75150部队，衡阳 421131)

自行高炮执行防空掩护任务的主要作战模式包括连指挥车指挥协同作战、单部自行高炮自主作战、两部自行高炮主从作战3种模式。目前，针对连指挥车指挥协同作战和单炮自主作战两种作战模式的效能分析研究较多，主从作战模式的比较少。通常，在两部战车遂行作战任务时其中一部战车搜捕到目标而另一部战车未能搜捕到目标(或搜索雷达故障)的情况下采用主从作战模式，主车可以将搜索到的目标导引给从车，从而使从车也能够迅速的捕住目标。因此，主从作战模式实用性强，在该型自行火炮作战问题研究中应当予以重视。本文着重对某型自行高炮主从作战模式下火力毁伤效能进行分析。

1 目标被弹面积

弹丸与目标遭遇时其被弹面积如何确定对计算命中概率和毁伤概率有较大影响。一般采用弹道对目标在水平面或垂直面上进行投影来确定目标的被弹面积。图1中的目标表示在落点附近的某立体目标，落点的平均弹道为T，过目标顶点ABA'B'作四条平行于平均弹道T的弹道T1、T2、T3、T4，它们与水平面相交得出面积ABF'E'。显然，凡是弹道在这四条弹道之间通过均能命中目标，其命中面积为ABF'E'，所以面积ABF'E'称为水平面上的目标被弹面积(又称命中面积)。

图1 目标被弹面积示意图

同理，通过弹道 T1、T2、T3、T4作一垂直面 ABFE，凡通过该平面的射弹，也必定命中目标，所以面积ABFE称为垂直面上的被弹面积。

对运动目标射击时，当沿平均弹道T飞行的弹道与目标相遇于提前位置Mq，沿随机弹道T'飞行的射弹穿过垂直面上的目标区域ABFE飞到过目标的弹道等时面Q(图1)，但由于射弹沿T'从等时面Q飞至目标位置仍需一段时间Δt，在该段时间内目标又要向前飞行，故当射弹飞至原来的目标位置时，就可能遇不到目标，因而也就不能命中目标。为克服对运动目标射击时确定目标被弹面积的困难，利用相对运动原理，把目标视为相对静止，而把射弹相对于地面防空武器系统的运动与目标相对于地面防空武器系统的运动综合成一种运动。此时即可象对不动目标射击那样确定其被弹面积。所不同的是，在相对弹道垂直面Zxd上确定目标被弹面积S。

设空中目标等效长方体三对平行面的面积分别为SXY，SYZ，SZX，其中具有面积SYZ的面平行于目标航路且垂直于水平面，面积为SZX的面垂直于航路，如图2所示。显然，目标与其等效长方体在相对弹道垂直面ZXD上具有相同的投影面积，因此，只要确定SXY，SYZ，SZX沿相对速度方向在Zxd平面上的投影面积，就可以确定目标的命中面积。

图2 飞机的等效长方体图

2 自行高炮单炮单发毁伤目标的概率

研究自行高炮火力毁伤效能时，是在研究单发毁伤目标的基础上进行的。自行高炮单发毁伤目标的概率，同下列因素有关:目标的速度、被弹面积、易毁性等;高炮弹道散布、瞄准误差散布及其他内部固有因素。

自行高炮的弹道散布在方向上和高低上服从正态分布，毁伤目标的概率与被弹面积成正比，与弹道散布和毁歼一架飞机的平均必须命中弹数成反比，经数学推证，可得发射一发毁伤目标的概率P'

式(5)中:S为目标的被弹面积;π为圆周率;σ1、σ2为射击误差单位椭圆的主半轴;m1、m2为系统射击误差;ω为毁歼一架飞机的平均必需命中弹数。

从式(5)可以看出:

1)当ω=1时，只要命中一发，就能毁歼目标，所以毁伤概率即等于命中概率;

2)当系统射击误差m1=m2=0时，射击误差单位椭圆的中心与目标重合，此时毁伤概率最大，且

3)当系统射击误差不同时为零时，射击误差单位椭圆的主半轴和系统射击误差之间应有恰当的比值，使毁伤概率有较大值;

4)目标的被弹面积增大，毁伤概率也增大。

3 自行高炮主从作战模式时一个点射的毁伤概率

自行高炮在对空中目标进行射击时，通常采取点射的方式进行射击，每个点射根据空中目标的特点、所担负的任务性质、弹药的多少等诸多因素确定点射的长短，即每个点射所包含的炮弹数。设该型自行高炮连两门战车主从作战模式作战时，高炮对目标发射n发弹的一个点射，着发射击时，各发弹的误差均为二维随机变量。两门自行高炮点射的毁伤概率为