舰艇性能试验与作战试验一体化设计

房灿新,郑　锦,赵立志

(解放军91404部队,河北秦皇岛　066001)



舰艇性能试验与作战试验一体化设计

房灿新,郑锦,赵立志

(解放军91404部队,河北秦皇岛066001)

在分析一体化试验内涵的基础之上,提出了舰艇装备性能试验与作战试验一体化设计的总体思路和重要项目试验方案,研究总结了一体化试验8个方面的技术特征。试验方法在某型舰艇定型工作中得到了验证,可为改革装备试验定型模式提供参考。

性能试验;作战试验;一体化试验

装备试验鉴定,是通过规范化的组织形式和试验活动,对装备战术技术性能和实际作战效能进行全面考核并独立给出评价结论的综合性军事任务。我军装备试验鉴定在以性能试验为主体的实践中形成了较为完整的理论体系,在以作战试验为关注焦点的工作中,各军兵种开始进行多种方式的尝试。随着武器装备定型改革、加强武器装备实战化考核的系列化试验要求,以及装备性能试验、作战试验和在役性试验的工作阶段性划分,亟需改进试验鉴定工作模式、创新试验鉴定方法、构建我军特色的装备鉴定体系。

1　一体化试验总体思路

舰艇具有武器配置全、电磁与火力兼容难、平台集成度高等特点,智能、隐身、快速、精确是其发展趋势;其试验鉴定的内容、样本、周期、成本控制日益困难,试验结论的可信度挑战日益艰巨。

试验一体化是世界军事强国普遍遵循的鉴定方针,其主旨是各类试验利益攸关方(含性能试验鉴定的装备承制方与国防或军方的委托机构、作战试验鉴定的军队管理与执行机构),统筹规划各类试验阶段活动与事件,协作性利用跨区域与部门的试验保障资源,以支持各利益攸关方独立的数据分析和项目管理,达到优质高效、全面客观评价装备技术性能与实际作战能力的目的。

试验一体化要求在各种军事任务剖面下,设计不同试验因素及相应水平[1](敌我双方作战编组、战术运用、作战强度、作战节奏、作战时段、水文气象、后勤补给、战损降功能),聚合成诸多试验想定,使装备性能试验与作战试验既相互独立又相互联系。性能试验偏重于检验装备性能是否达到了设计要求与边界条件,回答装备是否具备联合作战能力;作战试验偏重于预设作战背景下的实兵实装对抗活动,检验装备的作战环境适用性、使用适用性、保障适用性,以及在全系统、全流程、全要素条件下,在多大程度上发挥舰艇实际作战能力。

装备性能试验先行,作战试验则继续对性能指标进行复核。试验方案突出预警探测、搜索跟踪、指挥决策、武器打击等完整作战体系的全系统特点;突出战斗警报发布、作战方案形成、目标指示下达、软硬武器抗击、战况分析和二次拦截等作战全流程特点;突出作战编组、真实环境、威胁目标、试训人员和战术机动等作战过程中全要素特点。

图1　试验能力域应用场景

试验须体现科学试验、安全试验策略,在数字仿真试验阶段可以应用装备与作战理论,探索发现出新概念和新能力[2];在半实物仿真试验阶段,视情进行假设检验;在此基础上,选取典型案例,进行实兵、实弹和实装的海上试验验证(如图1所示)。深度挖掘海上试验信息,提出信息控制模型、认知决策模型等VVA整体解决方案,将传统试验模式变革为“模型-试验-模型”的全新模式[3-5]。

2　一体化试验概要设计

结合某型舰艇定型任务,项目组开展了性能试验与作战试验一体化的理论研究和试验实践,基本摸清了其装备性能底数和实际作战能力。

2.1性能试验概要设计

性能是装备赖以生存的基础,也是作战效能的原动力[2]。性能试验主要考核装备的战术、技术指标是否满足研制总要求,其中技术性能刻画了装备的基本技术特征,而战术指标则与装备遂行任务能力密切相关。在典型方式下,舰艇由舰船总体、推进系统、电力系统、作战系统、船舶辅助、直升机舰面和综合平台管理系统等组成,其主要试验需求如图2所示。常规性能试验限于篇幅不作论述,以下就部分试验设计做重点说明。

1)适航性试验。要求被试舰艇在复杂海况下(如:8级海情,浪高约12m),作顶浪、顺浪、旁浪和斜浪等方式航行,按规定打开电子设备及部分武器系统;通过布设在船体的结构应力传感器及运动参数测试仪,检验复杂海况对船体结构及人员设备的影响。

2)兼容性试验。按照军用电磁兼容标准规范,检验卫通、V/U数据链、雷达、电子战、导弹等各型装备间的同频干扰和电磁污染情况,检验舰艇是否从时域、频域和空域上进行了有效管理控制。检测舰艇航行时的自噪声和辐射噪声是否影响本舰水声设备的技术性能,而后者又是否采取了针对性的抗干扰措施。考核舰艇总体设计,是否落实各武器最大程度发挥火力以及交叉射击时的各种安全要求。

图2　舰艇装备性能试验需求分析

3)边界性测试。以虚实合成的方式构建多批威胁目标,检验作战指挥系统的信息处理能力;检测舰艇红外警戒、光电跟踪、各型雷达视界影响,导弹、火炮、鱼雷的射界约束情况,并进行满弹箱的射击考核;在高密度电磁脉冲环境条件下,检验电子战系统的侦收性能;在人满编、弹满载条件下,进行多昼夜若干海里跨高低纬度续航,检验舰艇续航性、自给力和武器装备性能变化。

2.2作战试验概要设计

作战试验要求在近似实战条件下,模拟威胁目标,构设电磁环境,由达到常规训练水平的作战部队使用新型武器装备,执行各类剖面的作战任务,以此评估武器装备的作战效能和作战适用性[2-5]。

1)单舰对海作战试验。采用预警/警戒飞机探测、数据链传输、指控系统融合生成作战态势,自主/集中方式确定武器打击进程,实施异舷齐射多向、多波次导弹攻击海上目标,检验本舰超视距条件下的舰空联合作战能力及作战适用性。

2)单舰防空作战试验。岸基指挥平台发布敌情通报,本舰进行预先高速机动;通过舰载传感器探测、指控系统融合,指挥员运用战术决策软件,生成快速火力分配通道,组织舰空导弹和舰艇主炮,分别对来袭的超音速靶弹、低空靶机(模拟运动特征、RCS及红外特征、电磁辐射特征)实施硬武器联合防空;在无源干扰弹实施电子对抗情况下,根据当时的风向、风速,实时进行舰艇机动,检验本舰软硬武器联合反导能力及适用性。

3)单舰反潜作战试验。在恶劣水文条件下,以敷瓦型潜艇为目标,通过舰载声纳实时探测,作战指挥系统辅助决策,发射鱼雷对潜艇实施打击;反潜直升机前出探测潜艇信息,数据链实时传输目标数据,实施鱼雷操雷发射,检验本舰自主反潜/舰机联合反潜作战能力及适用性。

4)编队协同作战试验。由本舰和配属舰组成舰艇编队,本舰担任指挥舰,收集编队内各传感器探测的目标信息,形成海战场统一态势,运用战术软件辅助决策,组织配属舰艇对目标实施远程打击;编队部署联合防空作战方案,敌战斗机发射导弹(靶弹)进行空中火力支援,检验编队在空中威胁态势下的反潜能力、多方面作战进程转换能力及作战适用性。

5)复杂条件下信息作战试验。综合调动部队演习兵力及各型装备资源,采用电子战飞机模拟敌支援/随队干扰,专用通信干扰系统模拟对我编队实施通信干扰,以虚实合成方式注入多批高威胁目标,检验复杂条件下本舰系统感知、信息传输和编队协同能力及作战适用性。

6)非典型军事行动试验。检验本舰完成海上护航、反恐维稳、支援掩护、抢险救灾等多样化军事任务能力。

3　一体化试验主要特征

围绕实战化考核六要素(环境构建、战法设置、装备模拟、作战想定、数据采集、试验评价),综合考虑该型舰已完成系泊、航行试验和专项试验的实际,重点从试验项目、试训结合、计划、技术、资源、信息和鉴定评估等方面进行一体化统筹。

系统解析信息对抗作用机理和作战过程行动序列,利用已有的电子对抗半实物仿真试验系统及新研作战指挥数字仿真系统,在装备进入靶场前,预测新装备在特定试验环境下的技术性能,为外场试验航路设计及靶标建设提供支撑。在装备试验实施过程中,将外场试验场景在内场进行回灌重演,便于定位装备性能瓶颈和技术缺陷;将有限航次的试验应力环境,组合演绎为大样本试验场景,以获取更多的试验鉴定效益。在装备试验实施过程后,基于领域专家在仿真回路中的研讨式作战推演系统,将外场特定条件下的试验结论向规定条件下的作战结论转化,指导部队制订作战方案预案。

1)项目一体化设计。柔性掌握试验性质划分界限,在项目设置上统筹考虑装备性能试验与作战试验需求;设置装备性能试验多项、作战性能试验多项;建立项目与指标映射矩阵,优化试验方法,独立与同步并举,系统性完成性能指标测试与作战能力检验。

2)试训一体化展开。本舰试验期间,此海域还同时组织了“其它”演习任务。基于任务有机结合、兵力与装备复合运用的原则,对多个演习科目进行细致梳理,确定了结合实施的多个动态试验项目;训练演习进一步掌握了本舰实际运用中的装备性能,为后续试验提供了先验信息。试验前,进行个人及整体针对性训练,确保试验成功率;试验中,利用多向低空靶机、超音速靶弹及干扰环境有利时机,提升复杂条件下的训练对抗水平;试验后,及时研讨并修订作战方案预案。

3)计划一体化安排。在试验计划的安排上,统一考虑装备试验与作战试验的配试兵力、试验海域、水文气象、试验周期等条件需求,以多艘舰艇在北海、南海同步开展,与实兵演习、其它试验互相协调,先易后难、并行实施、穿插进行,提高试验组织效率。

4)技术一体化应用。在海上试验前,利用数字仿真手段预测新装备的技术性能,为海上试验航路设计及靶标运用提供支撑。利用以微波暗室为核心的半实物仿真系统,检验电子战装备在高密度电磁脉冲条件下的信号分选能力。海上试验后,将试验场景在内场进行回灌重演,以定位装备性能瓶颈和技术缺陷;修正仿真模型后进行作战能力分析和创新战法推演。

5)资源一体化保障。统筹安排多个舰队和多个基地的空中、水面、水下及岸基兵力,以及其他军兵种的武器装备资源,综合利用靶场专用试验装备、测控系统,以及工业部门的科研试验资源,提高装备试验军民融合保障效益。

6)信息一体化处理。综合利用系泊航行试验、专项试验、系统设备定型试验等试验数据,研究分析部队演习、训练和实际使用情况;利用收集的电子情报信息进行电磁态势仿真,以不同海况、航速下靶场实测的本舰目标特性值进行无源决策数据库装订;进行数据相关分析,提高试验结果的科学性。

7)装备一体化鉴定。在本舰定型试验任务中,一并开展了火力兼容设备、作战指挥分系统、动力推进系统、直升机舰面系统、船体与属具等不同层级多项装备鉴定/定型工作,侧重对与平台属性相关的指标进行了复检(如图3所示),对在前期单项试验中出现的问题进行倒查追溯,赋予指标测试前提和新的战术内涵,牵引新型/改型装备技术发展。

图3　舰艇指标与试验任务映射关系

8)效能一体化评估。建立空间关系比对、无源对抗成功率评判等模型,解决舰艇编队跨平台评估难题。将单装备置于分系统/系统之下,考核单装备和系统的功能界面与接口匹配;将分系统/系统置于舰艇平台之中,考核任务兼容性、船体适装性和互操作性;将舰艇平台置于作战编组及体系之上,考核不同作战任务剖面下的作战协同性,评估装备对体系作战能力的贡献度[6-8]。

4　结束语

本文在分析一体化试验主旨和内涵的基础上,结合已经展开的舰艇装备试验实践,阐述了开展装备性能试验与一体化试验的总体思路和重点项目试验的概要设计;总结概括了一体化试验的8个典型特征,指出作战能力评估是试验的终极目标。一体化试验国内尚处于发展阶段,本文提出的思路和方法,还有待各军兵种武器装备试验实践的不断检验与修正。

[1]JTEM.Analyst’s handbook for testing in a joint environment[EB/OL].[2014-10-01].http://acc.dau.mil/adl/en-US/402798/file/54164/CTM_Analyst%27s_Handbook-17_Apr_09.pdf.

[2]Richard A.Kass,DavidS.Alberts,RichardE.hayes.作战试验及其逻辑[M].北京:国防工业出版社,2002:115-173.

[3]杨榜林,岳全发.军事装备试验学[M].北京:国防工业出版社,2002:287-297.

[4]王小伟,张连仲,薄云蛟.试验体系及体系设计[J].装备学院学报,2014,25(1):102-107.

[5]罗小明,池建军,周跃.装备作战试验概念设计框架[J].装甲兵工程学院学报,2012,26(4):5-10.

[6]武小悦,刘琦.装备试验与评价[M].北京:国防工业出版社,2008.

[7]王凯,赵定海,闫晓东,等.武器装备作战试验[M].北京:国防工业出版社,2012.

[8]曹裕华,周雯雯,高化锰.武器装备作战试验内容设计研究[J].装备学院学报,2014,25(4):112-117.

Integrated Design of Warship Performance Test and Operation Test

FANG Can-xin,ZHENG Jin,ZHAO Li-zhi

(The Unit 91404 of PLA,Qinhuangdao 066001,China)

Based on the analyses of the major ideas of integrated test,general method of worship performance & operation test,and important item test schemes are put out.To summarize,there are eight main characteristics of integrated test based the paper research.The method has been verified by a worship finalized Test,the paper may provide a reference to improve equipment finalized test issue.

performance test; operation test; integrated test

1673-3819(2016)05-0135-04

2016-05-26

2016-07-25

房灿新(1968-),男,江苏兴化人，硕士,高级工程师,研究方向为作战系统试验。

郑锦(1976-),女,硕士,高级工程师。

赵立志(1978-),男,工程师。

TJ06

ADOI:10.3969/j.issn.1673-3819.2016.05.030