攻击直升机作战效能评估.pdf

第31卷第6期南京航空航天大学学报Vol.31No.6

1999年12月JournalofNanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsDec.1999

攻击直升机作战效能评估a

黄俊向锦武武哲朱荣昌
(北京航空航天大学飞行器设计与应用力学系北京,100083)

摘要攻击直升机是现代战争中最具威胁的作战兵器之一,作战模拟对于武器系统作战效能分
析具有不可替代的作用。本文用马尔柯夫过程建立了直升机在威胁环境中攻击一个地面目标的
数学模型,导出了攻击任务成功率、目标被击毁率和直生机损失率等效能的表达式和计算方法,
讨论了攻击直升机的费用2效能关系、最优战斗时间以及通过计算实例说明改装机载电子对抗设
备对作战效能的影响。

关键词:直升机;作战模拟;作战效能;马尔柯夫过程;电子对抗
中图分类号:V271.4;O212.1

引言

直升机最早的大规模军事应用是美国西科斯基公司的R24B于1943年开始用于东南
亚战场,二战后不同规模的局部战争中都能看到军用直升机的影子,特别是海湾战争中美军
的AH264“阿帕奇”攻击直升机给人们留下了深刻的印象。北约集团把军用直升机分为三
类:攻击、战斗支援和运输直升机。国内的分类不十分明确,一般把攻击和战斗支援直升机统
称为武装直升机[1]。攻击直升机主要进行对地攻击、护航和反舰任务,具有攻击能力强、机动
性好、低空隐蔽接近目标和生存力高等特点。可以预见在未来战场上,攻击直升机的使用将
更加活跃,并将成为作战取胜的关键要素[2]。
武器系统的作战效能分析对军队建设和国防工业发展有着积极的意义。作战效能可用
于优化使用现有装备,辅助军事行动计划和决策,支持制定新型武器系统要求和发展规划;
作战效能还可被工业部门用于武器系统改进改型权衡研究、新型号总体设计参数分析、系统
综合和方案评审。作战效能评估方法可归纳为解析、统计和作战模拟三类,其中作战模拟方
法具有不可替代的作用。只有在对抗条件下,以具体作战环境和一定兵力编制成为背景才能
对武器系统作战效能进行有效的分析和评价,作战模拟方法是除实战外提供这种条件和背
景的基本手段。本文用作战模拟方法建立一架攻击直升机打击一个自身不对直升机形成威
胁的地面目标的动态数学模型,导出攻击直升机作战效能度量。作战过程的动态模拟比静态

a收稿日期:1999202218;修改稿收到日期:1999206207
第一作者黄俊男,高级工程师,1964年10月生。
第6期黄俊,等:攻击直升机作战效能评估126

计算更能反映战斗的实质。文中对费效关系和最优战斗时间的讨论,尤其是电子对抗设备对
作战效能影响的分析对我国国防现代化具有积极的意义。

1作战模型

把攻击直升机飞抵战区时刻定为时间变量的始点,不计直升机由于非战斗原因终止任
务的概率。

1.1目标被击毁概率

假定直升机搜索、识别和定位地面目标的时间服从参数为L的负指数分布,参数由机
载导航和瞄准设备、驾驶舱视场、能见度及其它辅助光电设备确定。直升机瞄准目标即向目
标开火,忽略攻击时间,则在(t,t+$t)内目标被攻击的概率为L$t。
直升机向目标投射武器后,目标被击毁的概率由下式计算

p2=PWF(1)

式中PW为武器命中精度,F为目标毁伤系数,F=当量投弹量ö目标承受能力。攻击后目标

存活的概率为(1-p2)。另外,地面目标是否被摧毁并不影响其防卫火力对攻击直升机构成
的威胁。

1.2直升机生存概率

一旦攻击直升机进入战区即暴露在敌人的威胁之下,设敌人的威胁火力为一个强度为
K的泊松过程,参数K取决于搜索雷达性能、地形通视情况、气候条件、观察人员素质和观察
器械性能、搜索雷达与火控雷达的转换时间、武器待发准备和判断射击准备时间及威胁体飞
行时间等因素。忽略时间微量$t内直升机受到一次以上威胁的事件,则在(t,t+$t)内飞机
遭遇一次威胁的概率为K$t。
敌人发射威胁物体后,对于触发引信或无引信弹头,直升机的单发被击毁概率[3]为
22
AVPLxPLy
PKSS=exp-22-22(2)
22222PRx+x02PRy+y0
2PRx+x02PRy+y0

式中,AV为直升机易损面积;Lx,Ly为炮弹的弹着点偏差均值;Rx,Ry为弹着点标准差;x0,y0
为直升机尺寸。
对一发近炸弹头,直升机被击毁概率[3]为
222
r02Rr+r02
PKSS=22Pf1-exp-22rc(3)
2Rr+r02Rrr0

式中r0=1.2r1(r1为弹头对直升机的有效杀伤半径),Rr=CEPö1.177(CEP为圆概率误差)为

弹头径向脱靶距离标准差,Pf为引信的引爆概率,rc为弹头脱靶距离。
当N个同类威胁物体同批射向直升机时
N
PKN=1-∏(1-PK