武装直升机掩护气垫登陆艇突击上陆方法研究

尹成义

doi:10.3969/j.issn.1673-3819.2023.01.014

指挥控制与仿真 >

2023 , Vol. 45 >Issue 1: 84 - 88

DOI: https://doi.org/10.3969/j.issn.1673-3819.2023.01.014

武器与信息系统

武装直升机掩护气垫登陆艇突击上陆方法研究

尹成义

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海军大连舰艇学院, 辽宁大连 116018

尹成义(1977—),男,博士,副教授,研究方向为两栖舰艇作战指挥等。

Copy editor: 许韦韦

收稿日期: 2022-05-05

修回日期: 2022-07-12

网络出版日期: 2023-02-20

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Research on attack landing method of air cushion landing craft covered by armed helicopter

YIN Cheng-yi

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DaLian Naval Academy, Dalian 116018, China

Received date: 2022-05-05

Revised date: 2022-07-12

Online published: 2023-02-20

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摘要

针对气垫登陆艇突击上陆过程中可能面临的威胁,提出了武装直升机对气垫登陆艇的区域掩护和伴随掩护法。在区域掩护中,建立了掩护区范围计算模型,给出了武装直升机区域掩护方法;在伴随掩护中,建立了敌导弹艇对气垫登陆艇的威胁角确定模型。基于该模型,结合武装直升机的装备性能,给出了武装直升机对气垫登陆艇掩护的前出距离优化模型。结合仿真计算,给出了武装直升机对气垫登陆艇的配置和掩护方法,为气垫登陆艇突击上陆过程合理运用武装直升机掩护提供了理论指导。

关键词： 武装直升机; 气垫登陆艇; 突击上陆; 伴随掩护

本文引用格式

尹成义 . 武装直升机掩护气垫登陆艇突击上陆方法研究[J]. 指挥控制与仿真, 2023 , 45(1) : 84 -88 . DOI: 10.3969/j.issn.1673-3819.2023.01.014

Abstract

In view of the possible threats faced by air cushion landing craft in the process of assault landing, the regional cover and the accompanying cover method of air cushion landing craft by armed helicopter are proposed.In the area cover, the calculation model of the area cover is established, and the area cover method of the gunship is given. In along with the cover and set up the enemy missile boats to the threat of air cushion landing craft Angle to determine model, based on this model, combined with the equipment of the armed helicopter performance, gives the armed helicopter to the air cushion landing craft cover before the distance optimization model, combined with the simulation calculation, and gives the armed helicopter configuration of air cushion landing craft and cover method, It provides a theoretical basis for the reasonable use of armed helicopter in the assault landing process of hovercraft.

Key words： armed helicopter; air cushion landing craft; assault on land; along with cover

气垫登陆艇是两栖编队实施远距投送的重要载具^[1]。相比运输直升机,气垫登陆艇载重量较大;相较于排水型登陆艇,气垫登陆艇具有更快的速度、优越的两栖性能和较好的越障能力^[2]。但气垫登陆艇造价高,艇身相对脆弱,自身防御能力缺乏,在向岸冲击的过程中,可能受到敌各种兵力、兵器的威胁,必须加强对突击上陆阶段气垫登陆艇的支援和掩护。而武装直升机既可高速飞行,又可低速徘徊,还可空中悬停^[3-4],同时,还可搭载于两栖舰艇上,伴随两栖编队一起行动,是掩护气垫登陆艇的理想兵力。

1 气垫登陆艇突击上陆主要威胁分析

气垫登陆艇在突击上岸的过程中,脱离水面,水下潜艇难以对其构成威胁;同时,考虑两栖作战是在掌握一定制空制海权的条件下展开的^[5-6],因此,敌飞机通常在夺取制权阶段就被摧毁,或在我空中兵力掩护下,难以对两栖编队及气垫登陆艇构成威胁。但敌水面导弹艇、低空武装直升机及岸滩火力点由于目标小,可依托岛岸隐蔽,仍对气垫登陆艇构成较大威胁。

1)敌高速快艇

由于气垫登陆艇速度快,一般水面舰艇在速度上难以与其相比,而一般反舰导弹也难以命中气垫登陆艇。但敌小型快艇可能隐蔽在气垫登陆艇的航路附近,加之其速度也较快,并可使用舰炮对气垫登陆艇进行攻击,对气垫登陆艇的输送行动威胁较大。

2)敌武装直升机

武装直升机具有较完善的探测设备,可在数十千米外发现气垫登陆艇。武装直升机的飞行速度是气垫登陆艇的2倍以上。武装直升机还可使用反坦克导弹、机炮等多种武器攻击气垫登陆艇,而气垫登陆艇的相对脆弱性使其被命中后可能难以继续执行预定任务。因此,武装直升机对气垫登陆艇的危害也较大。

3)敌岛岸火力

在直接火力准备的舰炮火力打击结束后,气垫船已接近敌岸滩阵地,但也处于敌小口径火炮、迫击炮等各种中、近程火力的打击范围内,此时,若不能及时对敌各种复活的火力进行摧毁或压制,缺乏防御能力的气垫登陆艇极易遭受损失。当气垫登陆艇完成上陆,进行人员下艇和装备卸载时,由于人员立足未稳,坦克等重装备未形成作战能力,此时,极易受到敌人的攻击和反扑。航空兵、舰炮等火力支援兵力受观察、射击精度的影响,不易进行火力打击,火力打击的任务主要依赖武装直升机。

2 武装直升机掩护气垫登陆艇的主要方法

针对气垫登陆艇的威胁特点和武装直升机的性能特点,武装直升机对气垫登陆艇的掩护可采用以下方法。

2.1 区域掩护

区域掩护是指武装直升机在特定的区域上空巡逻,尽早发现威胁气垫登陆艇的目标并及时予以清除。这一特定区域主要指能够威胁气垫艇安全的敌目标最可能存在和活动的区域,被称为威胁区。威胁区主要是登陆地域附近浅近纵深及前方和两侧的海域,该区域的大小主要由敌火力的最大射程、杀伤半径及我气垫艇活动区的大小决定。

若敌火力的最大射程为

D f m a x

,火力的杀伤半径为

r f

,气垫艇登陆点的正面宽度为w,纵深为l,则陆上掩护区正面宽度

W y

可由下式计算得出

(1)

W y = 2 (D f m a x + r f) + w

陆上掩护区纵深

L y

为

(2)

L y = D f m a x + r f + l

登陆前敌大口径火炮通常已被清除,威胁气垫艇的主要是小口径火炮、迫击炮等便于隐蔽、机动的中近程火力单元,其射程通常较近,杀伤半径也较小。因此,威胁区的面积通常相对较小,武装直升机利用自身的速度优势及良好观测设备,基本可覆盖威胁区域,可满足区域掩护的要求。

具体实施掩护时,在气垫艇即将登陆前,武装直升机应首先飞抵威胁区,利用自身装备的完善的观察设备和武备系统,发挥可独立对目标发动攻击的优势,对可能威胁气垫艇安全的、未被直接火力准备摧毁的目标进行打击;当气垫艇卸载时,为了给登陆人员提供展开和装备卸载所必需的时间,武装直升机应在掩护区上空盘旋进行侦察,并对发现的目标采取攻击行动;登陆部队上陆后,武装直升机还可与火力支援舰艇、登陆部队协同对地面目标展开攻击。当登陆部队发现敌火力点且清除困难时,可呼叫武装直升机进行空中支援;同样,当武装直升机发现目标,而自身无力攻击时,可将目标信息传递给火力支援舰艇,由火力支援舰艇进行攻击,也可将目标信息发送至登陆部队的炮兵,由炮兵的榴弹炮或迫击炮对目标实施攻击。

2.2 伴随掩护

区域护航通常针对登陆点附近的岸上火力点及离岸很近配置的敌导弹艇,由于导弹艇具有快速机动性,其可前出对气垫登陆艇进行攻击,采用区域掩护有时不能确保气垫登陆艇的安全,这时,可采用伴随护航方式。伴随护航指武装直升机采用与气垫登陆艇相近的速度伴随气垫登陆艇编队一同航渡。

由于气垫登陆艇目标小,干舷低,速度快,针对大中型水面舰艇设计的反舰导弹一般难以对气垫艇目标进行攻击,但导弹艇速度快,并可使用舰炮对气垫登陆艇进行射击。尤其是很多导弹艇装备有76 mm舰炮,对气垫登陆艇的安全构成了较大的威胁。

2.2.1 导弹艇威胁角模型

设气垫登陆艇的速度为

V w

,敌导弹艇的速度为

V d

,若初始时,气垫登陆艇位于A点,敌在不考虑导弹艇舰炮的射程时, 导弹艇必须在气垫登陆艇抵滩上陆前完成目标攻击,考虑气垫登陆艇的航速通常大于导弹艇的航速, 且导弹艇的配置不可能离岸太远(否则其将很容易被两栖编队发现而遭到攻击),因此,其对气垫登陆艇主要是进行截击,如图1a)所示,进行追击的可能性和可行性不大。若C点为气垫登陆艇与导弹艇的相遇点,则敌导弹艇必须在

B 2

点才可能追上气垫登陆艇,若敌导弹艇火炮的有效射程为

D j

,当敌导弹艇位于

B 1

时,即可对气垫登陆艇构成威胁,而

∠ B 1 A C

就反映了导弹艇对气垫登陆艇威胁角。该角的大小又与导弹艇的追击方向有关,由于

| A C |

与

| B 2 C

的长度成一定比例,导弹艇又不能进行追击,因此,当导弹艇采用垂直于气垫登陆艇航线的航向进行拦截,对应的威胁角最大,如图1b)所示。当然,敌艇也可采用图1a)所示的截击方式,但其对应的威胁角较小,图1b)对应的威胁角即包括了敌艇所有可能。

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图1 导弹艇对气垫登陆艇的威胁角示意图

Fig. 1 Schematic diagram of threat Angle of missile craft against air cushion landing craft

由图1b)中

Δ A C B 2

可知

(3)

β 1 = a r c t a n (V d / V w)

在

Δ A B 2 B 1

中,根据正弦定理可知

D j s i n β 2 = D 0 s i n (90 ° + β 1)

因此,有

(4)

β 2 = a r c s i n (D j c o s β 1 / D 0)

由于气垫登陆艇速度快,敌导弹艇要想拦截气垫登陆艇必须提前行动,而提前行动的前提是远距发现。因此,式(4)中,

D 0

的距离可设为导弹艇发现气垫登陆艇的距离,通常其最大值不超过导弹艇对气垫登陆艇的雷达视距。由式(3)、式(4)可知敌导弹艇对气垫登陆艇的威胁角β为

(5)

β = 2 (β 1 + β 2) = 2 a r c t a n (V d / V w) + a r c s i n D j D 0 1 + V d 2 / V w 2

设气垫登陆艇的速度分别为35 kn和50 kn,敌导弹艇的速度为35 kn,敌导弹艇对气垫登陆艇的最大探测距离为14 n mile,敌导弹艇装备的舰炮,对气垫登陆艇的有效射程分别为2 km、4 km、8 km和12 km,则不同条件下对应的威胁角如表1所示。

表1 不同条件下敌导弹艇对气垫登陆艇的威胁角

Tab.1 Threat angle of enemy missile craft against air cushion landing craft under different conditions

气垫登陆艇航速/kn	35				50
敌舰炮射程/km	2	4	8	12	2	4	8	12
威胁角/(°)	96	102	115	128	77	84	99	114

即当敌导弹艇位于威胁角内时,可对气垫登陆艇构成威胁,在威胁角之外,则对气垫登陆艇难以构成威胁。因此,威胁角的大小就成为武装直升机掩护方法确定的基本依据,即武装直升机应能对威胁角内任意出现的导弹艇目标进行有效拦截。

2.2.2 武装直升机前出距离模型

为保证气垫登陆艇航渡的安全,防止敌艇攻击,武装直升机应在敌艇进入舰炮有效射程之内击毁敌艇,而要实现这一目标主要依赖以下因素:一是武装直升机对敌艇的发现识别距离,二是武装直升机对敌艇的杀伤距离,三是武装直升机的配置位置。其中,前两个因素通常是确定的,因此,武装直升机的配置位置就成为掩护气垫登陆艇的关键。而武装直升机的配置位置应保证无论敌导弹艇从威胁扇面内的任一点出现,都能进行有效拦截,为此,对导弹艇出现的两个极端位置进行分析:一个是导弹艇正好位于气垫登陆艇航线的前方;另一个是导弹艇位于威胁扇面角的边缘。

若导弹艇正好位于气垫登陆艇航线的前方,武装直升机对导弹艇的探测距离为

D h

,则不考虑武装直升机导弹射程下,二者的相遇时间为

(6)

t = D h V d + V h

设武装直升机相对导弹艇的前出距离为

D q

,为保证武装直升机在气垫登陆艇进入导弹艇舰炮射程前将导弹艇击毁,应满足

(7)

D q + D h - V d · t - V w · t ≥ D j

将式(6)代入式(7)整理,得

(8)

D q ≥ D j - (V h - V w) D h V d + V h

武装直升机主要使用光电系统进行目标搜索与识别,其作用距离主要受能见度的影响。在一般气象条件下,武装直升机的观测系统发现导弹艇一类目标的距离约在16 km左右。设导弹艇的速度为35 kn,在不同情况下,要求的最小前出距离如表2所示。

表2 气垫登陆艇不同航速、导弹艇不同舰炮射程下满足掩护要求的最小前出距离

Tab.2 The minimum forward distance of air cushion landing craft at different speeds and missile craft at

气垫登陆艇航速/kn	35				50
舰炮射程/km	2	4	8	12	2	4	8	12
前出距离/km	-	-	-	4	-	-	2	6

different gun ranges to meet cover requirements

注:表中“-”表示武装直升机不需前出即可满足掩护要求。

敌艇在最大威胁扇面外无法威胁气垫登陆艇,而距离气垫登陆艇的航线越近,前出的武装直升机越易进行拦截,且进入探测范围内,武装直升机即可进行拦截攻击,因此,当敌导弹艇位于最大威胁扇面边缘与武装直升机最大探测距离交点处时威胁最大。因此,设敌导弹艇对气垫登陆艇的威胁距离为

D j

,则根据图2关系可知

(D · s i n (β / 2) - V d · t) 2 + (D · c o s (β / 2) - D q) 2 = (V h · t) 2

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图2 武装直升机掩护气垫登陆艇防御敌快艇攻击示意图

Fig.2 Schematic illustration of gunship shielding hovercraft from enemy speedboat attack

武装直升机发现目标后,根据目标航向航速,按照提前点实施拦截,为保守起见,不考虑武装直升机武器的射程,则所需的最短时间为

(9)

t = (V h 2 - V d 2) D 2 - 2 D · D q · c o s β 2 + D q 2 + D 2 · V d 2 · s i n β 2 - D · V d · s i n β 2 V h 2 - V d 2

设武装直升机相对气垫登陆艇的前出距离为

D q

, 武装直升机对敌艇的最大探测距离为

D h

,其中:

(10)

D = D q c o s β / 2 + D h 2 - D q 2 s i n 2 β / 2

而气垫登陆艇进入敌导弹艇射程所需时间为

(11)

t 1 = D · c o s (β / 2) - D j 2 - (D s i n (β / 2) - V d · t) 2 V w

为保障武装直升机能在气垫登陆艇进入敌导弹艇舰炮射程前拦截敌艇,应保证

t < t 1

或在武装直升机拦截导弹艇的时刻,敌艇舰炮的射程还不能到达气垫登陆艇航线的任一点。而

Δ t = t 1 - t

可理解为预留给武装直升机的反应时间,只有Δt>0,武装直升机才可能达成掩护气垫登陆艇的目的。

设导弹艇的航速为35 kn,舰炮对气垫登陆艇的有效射程为12 km,武装直升机发现导弹艇的距离为16 km,则在不同条件下武装直升机不同前出距离下拦截敌艇的预留反应时间Δt如表3所示。

表3 不同条件下武装直升机不同前出距离下的预留反应时间

Tab. 3 Reserved reaction time of gunship under different conditions with different forward exit distance

气垫登陆艇航速/kn	35					50
前出距离/km		0	2	4	6		0	2	4	6
预留反应时间		-61	-39	-	-		-217	-117	19	-

注:“-”表述敌艇在进入火炮有效射程前即被武装直升机击毁。

从表2、3中数据可知,武装直升机的前出距离越远,拦截效果越好;但武装直升机前出距离也不是越远越好,距离太远,探测方位可能无法覆盖威胁角。综合以上数据,武装直升机前出4 km~6 km为宜。即当气垫登陆艇从冲击出发线向岸冲击时,武装直升机应在气垫登陆艇前方4 km~6 km,高度50 m~100 m,保持与气垫登陆艇同向同速飞行,并使用观察器材重点搜索前方120°范围内的海上目标,发现并识别后立即进行拦截;若气垫艇向岸冲击过程中,航线两侧可能同时出现导弹艇的威胁,则可使用2架武装直升机为其护航。当气垫艇接近岸滩时,则应重点搜索岸滩火力点,转为区域护航,掩护气垫登陆艇上陆。

以上模型也适用于武装直升机掩护气垫登陆艇对抗敌武装直升机的情况,只是相关参数需进行调整,同时,由于对抗敌武装直升机时掩护角较小,一般需多架武装直升机共同实施伴随护航。

3 结束语

气垫登陆艇作为一种快速的输送工具,在两栖作战中具有重要的作用,同时也面临着多种威胁,必须加强气垫登陆艇突击上陆阶段的掩护。本文提出了使用武装直升机为气垫登陆艇护航的基本设想,建立了武装直升机掩护气垫登陆艇的相关模型,给出了伴随护航与区域护航的基本方法,可为气垫登陆艇突击上陆的掩护提供参考依据。

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序

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