摘要:尾流自导鱼雷齐射是潜艇攻击水面舰的典型作战方式,根据鱼雷作战能力考核需求,介绍了尾流自导鱼雷齐射方式和使用要求,分析了影响尾流自导鱼雷齐射试验的主要因素,优化设计了尾流自导鱼雷齐射反舰试验方案,提出了尾流自导鱼雷齐射反舰试验评价方法,为鱼雷尾流自导齐射反舰试验鉴定提供技术参考。
关键词:尾流自导鱼雷;齐射;试验方案
中图分类号:TJ631.2;TM46 文献标识码:A 文章编号:1673-1948(2016)02-0150-04
引言
尾流自导鱼雷具有受水文条件影响小、抗人工干扰性能好、自导作用距离远等特点,是现代潜艇反舰的重要武器装备。在实际作战使用过程中,由于受武器系统解算目标运动要素误差和鱼雷自身航行误差的影响,发射单条鱼雷达成预定攻击效果是困难的,而采用两雷齐射可大大提高鱼雷命中目标概率[1],因此,采用尾流自导齐射成为潜艇攻击水面舰目标最常用的攻击方式。然而,如何在贴近实战条件下考核与评价尾流自导鱼雷齐射作战能力,是鱼雷试验鉴定面临的重要问题之一。
1尾流自导齐射及使用要求
1.1尾流自导齐射组织
重型鱼雷齐射通常有2种组织方式[2],一种是扇面齐射,另一种是平行航向齐射。1)扇面齐射扇面齐射[3]是指以中线鱼雷的射向为基准,使齐射的两雷对称展开在中线鱼雷的两侧,完成一次转角后两雷航向线之间的夹角为一个散角。由于这种射击组织方式使齐射2条鱼雷的直航搜索弹道形成一个扇面,所以被称为扇面齐射方式。扇面齐射所要解决的基本问题是散角的大小问题,在实际射击中,相邻两雷之间存在发射间隔时间,两雷先后出管后呈梯次航行状态,检测、跟踪、再搜索目标尾流,穿过目标下方时非触发引信动作。两雷扇面射击组织的原理如图1所示。2)平行齐射平行齐射[3]是指齐射的鱼雷完成一次转角后,航行一定距离再进行二次转角,完成二次转角后的航向正好与中线鱼雷的航向平行。平行齐射所要解决的基本问题是两雷间距d的大小问题,在实际射击中,鱼雷航行存在散布,相邻两雷之间存在发射间隔时间,两雷先后出管后呈平行航行状态,检测、跟踪、再搜索目标尾流,穿过目标下方时非触发引信动作。两雷平行射击组织的原理如图2所示。
1.2尾流自导齐射使用要求
两雷齐射目的是希望能够更大范围地遮盖目标运动要素误差引起的目标位置散布和鱼雷航行误差引起的鱼雷靶场散布,保证两雷至少有一条命中目标,其作战基本要求:1)发射2条鱼雷攻击同一目标;2)两雷全过程工作正常,不会因产生互导问题导致攻击目标失败;3)两雷至少有一条鱼雷尾流自导正常检测、跟踪目标尾流,穿过目标下方时非触发引信至少动作一次。
2影响尾流自导两雷齐射试验主要因素
影响尾流自导两雷齐射试验的主要因素包括武器系统解算目标运动要素误差、鱼雷散布、首次入尾流角度、首次入尾流距离、尾流自导齐射性能、非触发引信动作功能、两雷碰撞、鱼雷与目标碰撞等。1)武器系统解算目标运动要素误差就鱼雷射击而言,目标运动要素误差主要包括射距误差、目标航向误差和目标速度误差。2)鱼雷散布鱼雷散布主要由鱼雷靶场散布和舰艇散布引起的,在现代武器系统条件下,鱼雷舰艇散布可忽略不计。鱼雷靶场散布主要与鱼雷航向误差、航速误差以及航深误差等有关[4]。3)首次入尾流距离目标尾流场强度与尾流生存时间密切相关,鱼雷检测尾流能力仅是目标有效尾流。鱼雷可检测尾流长度与目标速度和海况有关,目标舰船航速越高、海况越低,鱼雷可检测目标尾流越长。当鱼雷首次入尾流距离D小于最小距离Dmin时,因鱼雷尾流弹道处于振荡过程而穿越目标位置以至造成脱靶;当鱼雷首次入尾流距离D大于鱼雷可检测尾流长度Dmax时,因鱼雷检测不到目标尾流。因此,鱼雷尾流自导射击的首次入目标尾流距离基本条件为D=[Dmin,Dmax]。4)首次入尾流角度鱼雷首次入尾流检测到目标尾流后,需要一定调整过程才能稳定跟踪目标尾流。不同鱼雷首次入尾流的角度,鱼雷尾流弹道也会呈现不同的稳定过程。当首次入目标尾流角度为最小角度θmin时,鱼雷弹道处于振荡过程可能导致鱼雷反向跟踪目标尾流;当首次入目标尾流角度为最大角度θmax时,鱼雷弹道处于振荡过程也可能导致鱼雷丢失目标尾流,因此,鱼雷尾流自导射击的首次入目标尾流角度基本条件为θ=[θmin,θmax]。5)尾流自导齐射产生互导的可能性两雷齐射过程中尾流自导不发生互导,即一条鱼雷穿过另一条鱼雷尾流时,不会跟踪另一条鱼雷产生尾流,因此,既可使用扇面航向齐射方式,也可使用平行航向齐射方式。两雷齐射过程中尾流自导一旦发生互导,不能发挥多雷更大范围覆盖目标位置散布的作用,甚至产生比单条鱼雷命中目标概率更低的作战效果。若采用平行航向齐射时,需要通过仿真计算,确定两雷发射后间隔时间、平行间距等齐射试验条件,规避2条鱼雷穿过目标尾流后再搜索互导问题。6)非触发引信动作性能无论采用扇面航向齐射或平行航向齐射方法,2条鱼雷的射向总是对称展开在中线鱼雷射向的两侧,能够保证两雷至少有一条穿过目标下方时,非触发引信能够正常动作一次。7)两雷碰撞2条鱼雷跟踪目标尾流过程中,以及一条鱼雷穿过目标舰船后旋回再入尾流与另一条鱼雷跟踪尾流时,可能形成弹道交汇态势。当两雷航行深度设定相同或深度差较小,由于两雷均为高速运动体,容易产生相互吸引作用,存在相互碰撞的可能性[5]。8)鱼雷与目标碰撞受海洋涌浪扰动作用,目标舰船深度也将受到扰动;受深度传感器精度限制,鱼雷航行深度也存在误差。在鱼雷穿过目标舰船时,存在鱼雷碰撞目标舰船的可能性。
3试验方案设计
3.1尾流自导互导试验方案设计
通过优化鱼雷弹道设计,使鱼雷从不同角度多次穿过自身尾迹,以考核鱼雷尾流自导互导性能。为保证一定的鱼雷尾流自导命中概率,鱼雷入尾流角度介于30～150[6],设计鱼雷分别以30、150、90、60、120穿过自身尾流航迹的程序弹道,如图3所示。该方案具有试验兵力最少、试验实施简便、试验风险最低的特点。
3.2尾流自导齐射试验方案设计
3.2.1基本原则1)贴近实战要求发射平台按照战术要求组织机动搜索,声呐系统判明为敌目标时,鱼雷武器系统解算目标运动要素,组织鱼雷齐射攻击。鱼雷发射后,自主航行至预定区域,鱼雷自导开机,搜索、跟踪目标直至命中目标。2)试验目的性两雷中至少有一条鱼雷能够有效攻击目标舰船,且非触发引信至少动作一次。3)试验有效性尽可能在目标舰船速度较高、海况条件较好的条件下进行试验,两雷入尾流角度、入尾流距离均选择典型航路射击态势。4)试验安全性在鱼雷检测、跟踪、再搜索目标尾流过程中,防止鱼雷相互碰撞;在鱼雷跟踪目标尾流过程中,防止鱼雷与目标舰船碰撞。3.2.2试验方案设计在考核鱼雷尾流自导互导性能的基础上,通过数学仿真、鱼雷弹道分析等方法确定尾流自导鱼雷齐射实际作战使用条件,确定鱼雷采用适合的尾流自导齐射方式。1)扇面航向齐射试验根据鱼雷武器系统解算目标舰的距离、敌舷角、航速等条件,自动解算鱼雷一次转角、二次转角、自导开机距离等预设定参数。2条鱼雷发射后,2条鱼雷扇面航行,扇面中线与目标舰尾流交汇点均为正向跟踪目标尾流。该方案适用于不互导的尾流自导鱼雷,齐射使用条件相对宽松。该方案也适用于互导的尾流自导鱼雷,但齐射使用条件相对严格,需通过仿真试验确定两雷发射间隔时间、扇面散角大小、自导开机距离等齐射使用条件,避免两雷检测、跟踪、再搜索过程中,一条鱼雷检测并跟踪另一条鱼雷尾流。2)平行航向齐射试验根据目标舰船射距、敌舷角等条件,鱼雷武器系统解算一次转角、二次转角、自导开机距离等鱼雷预设定参数,通过一定间隔时间发射2条鱼雷后,2条鱼雷平行航行,均正向跟踪目标尾流。该方案适用于不互导的尾流自导鱼雷,齐射使用条件相对宽松。该方案也适用于互导的尾流自导鱼雷,但齐射使用条件相对严格,需通过仿真试验确定两雷发射间隔时间、平行航行间距等齐射使用条件,避免两雷过靶后再搜索过程中,一条鱼雷检测并跟踪另一条鱼雷尾流。3)试验安全控制根据鱼雷航行深度精度要求和目标舰船吃水深度实际情况,通过鱼雷弹道优化、设定不同鱼雷航行深度、鱼雷航程等方式,在确保鱼雷非触发引信能够正常动作的条件下,保证鱼雷之间安全深度差、鱼雷与目标舰船安全深度差,防止两雷碰撞、两雷与目标舰船碰撞的安全事故发生。
4试验评价方法
鱼雷武器齐射的基本目的是希望能够更大范围地遮盖目标运动要素误差所引起的目标位置散布,无论采用扇面齐射还是平行齐射方法,需要解决“遮盖”和“不漏”两方面的问题,实现齐射鱼雷至少有一条命中目标的攻击效果,试验评价内容为[3]:1)2条鱼雷航行正常,全过程工作正常;2)2条鱼雷尾流自导均不能因产生互导问题导致鱼雷攻击目标失败;3)两雷中至少有一条鱼雷尾流自导能够正常搜索、跟踪目标尾流,丢失目标后能够再搜索到目标尾流,并至少穿过目标下方一次;4)2条鱼雷引信工作正常,鱼雷穿过目标下方时非触发引信至少动作一次。
5结束语
在贴近实战条件下,以考核尾流自导齐射反舰作战能力为目标工程经济论文,通过分析影响尾流自导齐射反舰性能的主要因素,解决了尾流自导齐射反舰实战化试验设计与评价的问题,具有较好的应用前景,可为鱼雷武器试验、训练提供参考。
作者：朱文振 叶豪杰 王昊 单位：中国人民解放军91388部队
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