连投航空自导深弹命中概率分析与仿真计算

2017-04-13 02:50欧阳寰黎子芬毕嗣民杨明绪
设备管理与维修 2017年2期
关键词:投弹自导双机

欧阳寰,黎子芬,毕嗣民,杨明绪

(海军航空工程学院青岛校区,山东青岛266041)

连投航空自导深弹命中概率分析与仿真计算

欧阳寰,黎子芬,毕嗣民,杨明绪

(海军航空工程学院青岛校区,山东青岛266041)

反潜直升机使用航空自导深弹攻潜效果与投弹区水深有很大关系,在应召反潜时,单机连投和双机连投航空自导深弹,会大大提高攻击效果。在研究单枚航空自导深弹命中概率的基础上,深入分析研究单机连投和双机连投命中概率并进行仿真计算,得出对于航空自导深弹战术使用有指导意义的结论。

连投;反潜;命中概率

0 引言

航空自导深弹是反潜直升机攻潜的武器之一,其在浅水海区使用,与普通非触发引信深弹使用效果相差不大,在深水使用,有较大的作用范围,攻击效果远远大于普通深弹。

文献[1-6]是在分析航空自导深弹散布和目标分布规律的基础上,且基于平面情况下,给出航空自导深弹攻潜作战时单发命中概率。而在应召反潜的整个作战过程,为了提高航空自导深弹的攻击效果,会采用单机连投或者是双机连投的方式。在研究航空自导深弹的工作过程的基础上,分析单机连投和双机连投的命中概率并进行仿真计算。

1 综合误差

2 航空自导深弹工作过程

航空自导深弹被投放后,经过空中的开伞减速降落入水,经过短暂的入水过渡段,自导头开始工作,其自导和爆炸作用范围如图1所示。

自导作用及爆炸毁伤范围计算公式如下。

式中sv(Rb)——航空自导深弹实际作用半径

H——航空自导深

弹实际下沉深度

d——航空自导深弹

自导装置发现目标的距离

γ——航空自导深弹

最大下滑角

Rb——航空深弹破

坏半径

图1 自导深弹作用范围示意图

h0——入水过渡深度

hmax——海区最大深度

3 连投航空自导深弹模型

当直升机发现潜艇目标并定位后,就可实施鱼雷攻击或深弹攻击(图2),当使用航空自导深弹攻击时,其投弹间隔公式如下。

式中L——投弹间隔

K——潜艇尺寸在投弹线上的投影

k——潜艇尺寸在垂直投弹线方向上的投影

α——潜艇运动方向与投弹线的夹角

l——潜艇等效长度

b——潜艇等效宽度

4 单枚航空自导深弹的命中概率

直升机使用航空自导深弹攻潜的命中概率的大小取决于攻击过程中的综合散布误差(EΣx,EΣv)和目标等效尺寸。假设误差散布中心与等效目标尺寸中心重合,而且各自轴线平行,其单枚自导深弹的命中概率计算公式如下。

图2 连投深弹落点示意图

5 连投航空自导深弹的命中概率

直升机连投航空自导深弹,各枚深弹之间是相关的,数枚航空自导深弹作用范围是一长方形,只要潜艇在此长方形覆盖带内,潜艇就被命中。因此,连投航空自导深弹时,潜艇的等效目标尺寸是数枚航空自导深弹和长方形作用范围覆盖带(图4)。从图4可以看出,连投数枚航空自导深弹命中潜艇目标的概率与反潜直升机定位和攻击潜艇的综合概率误差(EΣx,EΣv)的大小和数枚自导深弹作用覆盖带有关,也就是此覆盖带落在散布椭圆中的概率。

图3 单枚深弹命中面积示意图

图4 连投深弹命中面积示意图

为计算方便,假设航空自导深弹覆盖带中心与散布椭圆中心重合,而且投弹方向与散布椭圆轴线平行,又因覆盖带中心的散布服从正态分布。因此,就可以按概率论中计算随机变量落在某一区域的概率公式,求出1架直升机连投n枚航空自导深弹的覆盖带中心落在散布椭圆区域内的概率Pn(1)

共投弹n枚,投弹间隔不变,每架飞机各投n/2枚,则命中概率

6 算例

(1)计算条件。综合散布误差EΣx=240 m,EΣy=160 m;潜艇尺寸l×b=80×8 m;连投航空自导深弹枚数为8枚;投弹深度≤60 m,100 m,≥120 m。

(2)仿真计算结果(表1)。

表1 深度、投弹方向与命中概率关系

7 结束语

通过仿真计算可以得出以下结论。

(1)投弹深度不变,潜艇运动方向与投弹线的夹角α由0增大为π/2时,单枚自导深弹命中概率不变,单机连投命中概率变化不大,双机连投命中概率略有减小;

(2)投弹深度和α角均一定时,单枚自导深弹命中概率最小,单机连投命中概率次之,双机连投命中概率最大;

(3)α角一定,随着投弹深度不断增大,3种形式的自导深弹的命中概率均有显著提高,其中投弹深度>120 m时,双机连投命中概率达到60%以上。

另外,连投航空自导深弹的数目增加,各种情况下的命中概率也会随之增大。

[1]孙明太.航空反潜概论[M].北京:国防工业出版社,1998.

[2]李居伟,宋旭,等.反潜巡逻机使用浮标声纳和自导深弹攻潜模型仿真[J].弹箭与制导学报,2011,31(1):219-222.

[3]姜选凯,赵学涛,等.航空自导深弹攻潜命中概率分析[J].火力与指挥控制,2009,34(8):64-67.

[4]李居伟,宋旭,等.航空自导深弹攻潜模型与仿真[J].指挥控制与仿真,2011,33(3):59-53.

[5]曾家有,宋友凯,等.基于目标位置误差圆分布的反舰导弹捕捉概率计算模型[J].战术导弹技术,2010,(2):55-58.

[6]林贤杰,贾跃,等.航空自导深弹攻潜效能模型与仿真[J].弹箭与制导学报,2008,28(4):131-134.

〔编辑 凌瑞〕

E953

B

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.02.57

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