連投航空自導深彈命中概率分析與仿真計算

歐陽寰，黎子芬，畢嗣民，楊明緒

（海軍航空工程學院青島校區(qū)，山東青島266041）

連投航空自導深彈命中概率分析與仿真計算

歐陽寰，黎子芬，畢嗣民，楊明緒

（海軍航空工程學院青島校區(qū)，山東青島266041）

反潛直升機使用航空自導深彈攻潛效果與投彈區(qū)水深有很大關系，在應召反潛時，單機連投和雙機連投航空自導深彈，會大大提高攻擊效果。在研究單枚航空自導深彈命中概率的基礎上，深入分析研究單機連投和雙機連投命中概率并進行仿真計算，得出對于航空自導深彈戰(zhàn)術使用有指導意義的結論。

連投；反潛；命中概率

0 引言

航空自導深彈是反潛直升機攻潛的武器之一，其在淺水海區(qū)使用，與普通非觸發(fā)引信深彈使用效果相差不大，在深水使用，有較大的作用范圍，攻擊效果遠遠大于普通深彈。

文獻［1-6］是在分析航空自導深彈散布和目標分布規(guī)律的基礎上，且基于平面情況下，給出航空自導深彈攻潛作戰(zhàn)時單發(fā)命中概率。而在應召反潛的整個作戰(zhàn)過程，為了提高航空自導深彈的攻擊效果，會采用單機連投或者是雙機連投的方式。在研究航空自導深彈的工作過程的基礎上，分析單機連投和雙機連投的命中概率并進行仿真計算。

1 綜合誤差

2 航空自導深彈工作過程

航空自導深彈被投放后，經(jīng)過空中的開傘減速降落入水，經(jīng)過短暫的入水過渡段，自導頭開始工作，其自導和爆炸作用范圍如圖1所示。

自導作用及爆炸毀傷范圍計算公式如下。

式中sv（Rb）——航空自導深彈實際作用半徑

H——航空自導深

彈實際下沉深度

d——航空自導深彈

自導裝置發(fā)現(xiàn)目標的距離

γ——航空自導深彈

最大下滑角

Rb——航空深彈破

壞半徑

圖1 自導深彈作用范圍示意圖

h0——入水過渡深度

hmax——海區(qū)最大深度

3 連投航空自導深彈模型

當直升機發(fā)現(xiàn)潛艇目標并定位后，就可實施魚雷攻擊或深彈攻擊（圖2），當使用航空自導深彈攻擊時，其投彈間隔公式如下。

式中L——投彈間隔

K——潛艇尺寸在投彈線上的投影

k——潛艇尺寸在垂直投彈線方向上的投影

α——潛艇運動方向與投彈線的夾角

l——潛艇等效長度

b——潛艇等效寬度

4 單枚航空自導深彈的命中概率

直升機使用航空自導深彈攻潛的命中概率的大小取決于攻擊過程中的綜合散布誤差（EΣx，EΣv）和目標等效尺寸。假設誤差散布中心與等效目標尺寸中心重合，而且各自軸線平行，其單枚自導深彈的命中概率計算公式如下。

圖2 連投深彈落點示意圖

5 連投航空自導深彈的命中概率

直升機連投航空自導深彈，各枚深彈之間是相關的，數(shù)枚航空自導深彈作用范圍是一長方形，只要潛艇在此長方形覆蓋帶內(nèi)，潛艇就被命中。因此，連投航空自導深彈時，潛艇的等效目標尺寸是數(shù)枚航空自導深彈和長方形作用范圍覆蓋帶（圖4）。從圖4可以看出，連投數(shù)枚航空自導深彈命中潛艇目標的概率與反潛直升機定位和攻擊潛艇的綜合概率誤差（EΣx，EΣv）的大小和數(shù)枚自導深彈作用覆蓋帶有關，也就是此覆蓋帶落在散布橢圓中的概率。

圖3 單枚深彈命中面積示意圖

圖4 連投深彈命中面積示意圖

為計算方便，假設航空自導深彈覆蓋帶中心與散布橢圓中心重合，而且投彈方向與散布橢圓軸線平行，又因覆蓋帶中心的散布服從正態(tài)分布。因此，就可以按概率論中計算隨機變量落在某一區(qū)域的概率公式，求出1架直升機連投n枚航空自導深彈的覆蓋帶中心落在散布橢圓區(qū)域內(nèi)的概率Pn（1）

共投彈n枚，投彈間隔不變，每架飛機各投n/2枚，則命中概率

6 算例

（1）計算條件。綜合散布誤差EΣx=240 m，EΣy=160 m；潛艇尺寸l×b=80×8 m；連投航空自導深彈枚數(shù)為8枚；投彈深度≤60 m，100 m，≥120 m。

（2）仿真計算結果（表1）。

表1 深度、投彈方向與命中概率關系

7 結束語

通過仿真計算可以得出以下結論。

（1）投彈深度不變，潛艇運動方向與投彈線的夾角α由0增大為π/2時，單枚自導深彈命中概率不變，單機連投命中概率變化不大，雙機連投命中概率略有減小；

（2）投彈深度和α角均一定時，單枚自導深彈命中概率最小，單機連投命中概率次之，雙機連投命中概率最大；

（3）α角一定，隨著投彈深度不斷增大，3種形式的自導深彈的命中概率均有顯著提高，其中投彈深度＞120 m時，雙機連投命中概率達到60%以上。

另外，連投航空自導深彈的數(shù)目增加，各種情況下的命中概率也會隨之增大。

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［3］姜選凱，趙學濤，等.航空自導深彈攻潛命中概率分析［J］.火力與指揮控制，2009，34（8）：64-67.

［4］李居偉，宋旭，等.航空自導深彈攻潛模型與仿真［J］.指揮控制與仿真，2011，33（3）：59-53.

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〔編輯 凌瑞〕

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B

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.02.57