两栖装甲武器的作战效能分析*
2013-11-28邱宏理
杜 虎 邱宏理 王 磊
(海军陆战学院 广州 510430)
1 引言
两栖装甲装备信息化程度高,火控系统操控反应快精度高,能快速跟踪锁定目标,对多种目标具有较强的毁伤能力,是摧毁敌装甲目标、工事、据点的有效突击力量[1]。
2 打击目标选择
装甲武器在战斗中,主要是以大口径火炮摧毁敌坚固据点、工事、装甲等目标[2],由于对敌毁伤效果明显,自身受威胁程度也比较大。根据主要战术目标的打击价值,结合目标种类特点,依据层次分析法建立目标的层次结构模型如图1所示。
专家组对目标各项性能指标认真分析后,构造出了判断矩阵。以第一层(A~B)为例,目标层的判断矩阵及计算得到出元素的相对权重(w),判断矩阵一致性如表1所示。
表1 目标第一层(A~B)判断矩阵一致性
用同样的方法可以对其他各层构造矩阵,计算相对权重(p)和判断矩阵一致性[3]。
以上计算各层构造矩阵为单一准则下所得的结果,对决策目标进行合成权重,得到方案层对于目标层的综合评判结果。
逐层进行一致性检验,直到结果满足整体一致性要求,得到敌火力目标的打击价值权重如表2所示。
表2 各种目标的打击权重
根据专家打分法的评估指标和层次分析法的计算得到敌阵地内多目标的威胁评估权重,即敌阵地内重要目标的打击价值权重为菱形堡>无坐力炮工事>装甲车>战防炮>桥头堡>主堡>三角堡>暗堡>防空降堡>小堡,此威胁评估结论可作为指挥员在形成对敌火力打击决心时的参考依据。
3 对目标的射击效能分析
敌目标大部分是火器工事,装甲武器射击时应以工事几何中心或者工事射孔为瞄准点,发挥弹药的最大杀伤效能。以工事几何中心为瞄准点时,工事几何大小影响命中概率,一般类似菱形堡等属大型碉堡,小堡、伍堡等属中小型碉堡。以射孔为瞄准点时,射孔大小影响命中概率,对装甲目标的打击,以当前主流的二代坦克为标本尺寸瞄准射击。
设装甲武器总体打击效能E,体现在射击的命中率P和命中之后的毁伤率M之积。即
3.1 命中概率
两栖装甲武器属于直瞄射击方式,命中精度是打击的前提基础。在此引用公式积分法求命中概率,即以单发命中全概率积分求不同距离的命中概率[4]。单发命中全概率P为
其中,X,Y为命中点的距离和方向偏差;Ex,Ey为射击的距离和方向中间偏差;ρ为单发命中概率;ax,ay为瞄准点的距离和方向偏差。
射击瞄准过程中,射孔或者工事几何中心位置相对射击距离产生的瞄准误差较小,可忽略不计,认为瞄准点与目标原点是重合一致。在此情况下有ax=ay=0,由公式简化为
3.2 毁伤概率
装甲武器的毁伤概率,重点体现在对工事的毁伤和对装甲目标的毁伤。
3.2.1 对工事的毁伤概率
脱壳穿甲弹对工事目标毁伤作用是通过弹丸碰击目标的瞬间动能确定的,对钢筋混凝土工事的穿透深度h为
其条件毁伤概率为
其中,h为弹丸侵彻深度;K为介质系数;m为弹丸质量;E0为破坏1m2钢筋水泥工事需要动能量;W 为目标迎面宽度;Z为目标迎面高度;D为目标墙体厚度;Vc为弹丸碰着速度(m/s);α为弹丸着角。
杀伤爆破榴弹毁伤率以击穿目标的程度表示,即命中后的弹药毁伤率Pd为弹药侵彻厚度h和目标防护厚度D之比
杀伤爆破榴弹对工事侵彻深度可用修正的别列赞公式[6]表达为
其中,A为弹径修正系数;K为介质系数;m为弹丸质量;d为弹径;α为弹丸着角;Vc为弹丸碰着速度;φ为弹道转弯系数。
3.2.2 对装甲目标的毁伤概率
对装甲目标的毁伤概率,需要考虑敌目标各部位的防护能力差值,效能指标体现在对装甲的穿透深度[8]。穿甲弹对甲板的穿透能力:
其中,hd为穿甲深度;he为剩余能量的等效穿甲深度。
穿甲弹以垂直装甲的穿透深度h为
其中,a为弹径修正系数;k为穿透系数;m为弹丸质量;d为弹径;α为弹丸着角;v为弹丸碰着速度;φ为弹道转弯系数。
通过以上计算,可对分别得到不同类型的装甲武器对不同目标的命中概率和毁伤概率,进而得到对目标的打击效能。
4 结语
本文针对装甲武器的作战使用和敌目标防御特点,对装甲武器打击目标进行了层次筛选,并在此基础上研究分析了装甲武器对敌工事和装甲目标的射击概率和毁伤概率,对部队优化装甲火力运用方案、提高对目标杀伤期望值,充分发挥装甲武器综合作战效能具有较直观的参考价值。
[1]李顺奇,俞永超.装甲旅岛上战斗模块化编组浅谈[J].坦克兵学刊,2011(1).
[2]登陆作战中海军陆战旅两栖装甲兵力运用问题研究[R],2003,8.
[3]沈浩.海军装备作战效能评估研究[M].北京:海潮出版社,2004:108-110.
[4]李登峰.海军运筹学基础[M].北京:海潮出版社,2002.
[5]周赤非.新编军事运筹学[M].北京:军事科学出版社,2010,1.
[6]周健南,金丰年.别列赞公式中弹体参数取值的探讨[J].弹道学报,2008(2).
[7]袁忠浩.两栖装甲旅近岸岛屿登陆作战应注意的问题[J].装甲兵,2000(2).
[8]吕鹏,刘洪坤.两栖装甲分队突击上陆速度模型分析[J].火力与指挥控制,21-22.
[9]许腾.海军战术建模与仿真[M].北京:海潮出版社,2004,10.
[10]何洪成,王凯.两栖部队指挥控制系统作战运用效能评估的方法[J].装甲兵工程学院学报,2004,12.