近程舰空导弹飞行试验中对发射舰安全问题研究

近程舰空导弹飞行试验中对发射舰安全问题研究

时维科吴福强

（92941部队93分队葫芦岛125001）

为了保证飞行试验安全，近程舰空导弹在飞行试验中的安全分析非常重要。论文结合飞行试验实际，分别从导弹和靶标两个方面进行了安全分析，提出了近程舰空导弹和靶标对发射舰威胁概率计算的基本原理和方法，为试验安全提供参考。

近程舰空导弹；飞行试验；安全分析；威胁概率；发射舰

Class NumberTJ761

1 引言

在飞行试验中，由于导弹和靶标以及其残骸和爆炸破片在飞行过程中存在不确定性，可能对发射舰、海上船只和保护目标等构成安全威胁［1～2］。为了确保军事和民事安全，在导弹飞行试验前，必须进行安全分析［3］。由于近程舰空导弹射程较近，所选试验海域无固定设施和保护目标，试验前有扫海船进行扫海，试验海区内无舰船，因此本文仅对发射舰本身的安全进行分析研究。

2 近程舰空导弹安全性分析

2.1 禁危区

根据试验航区［4］安全程度，将飞行试验航区按等级划分为禁区、危险区和非安全区［5］，定义如下：

禁区：由两部分组成，一是导引头工作区，该区域是为了避免导引头误捕捉目标而设定的区域，如图1所示的三角形区域；二是舰空导弹正常飞行可能经过或落入的区域，包括击中靶标后残骸落入区域以及未命中靶标，导弹过靶正常自毁区域。禁区内除发射舰外，任何船只禁止进入。

危险区：导弹飞行异常且正常自毁时可能经过或落入的区域。

非安全区：导弹飞行异常且不能正常自毁可能经过或落入的区域。

2.2 导弹安全控制措施

舰空导弹发射安全控制措施主要包括：

1）在导弹发射前，采取发射筒的固弹机构与发动机点火回路串联设计的方法，预防发动机误点火［6～7］；

2）在导弹发射过程中，采用引信安全执行机构的三道保险设计，避免发射过程中出现意外引爆战斗部；

3）在导弹飞行过程中，引信在导弹飞离发射舰后开机；

4）导弹发射后一定时间内，如未正常交会则引信发出自毁指令，引爆战斗部。

2.3 对发射舰安全分析

近程舰空导弹采用了预防发动机误点火和防止发射过程中引爆战斗部措施，导弹对发射舰较安全，本文不做具体分析。

3 靶标安全性分析

靶标禁区为靶标正常飞行区域［8］；危险区是指靶标出现故障后的弹道散布或靶标飞行异常自毁后飞行、落入的区域［9～11］。发射舰位于靶标禁区以外，危险区以内，靶标对发射舰威胁情况如图2所示。

图2各参数定义说明如下：

1）正常飞行与故障飞行概率：正常飞行概率取靶标飞行可靠度指标为RT，故障飞行概率为1-RT。

2）被命中概率与未被命中概率：被命中概率为PM；被命中概率为1-PM。

3）被击毁与被击伤概率：导弹在命中目标情况下，对目标击毁概率为PH，击伤概率为1-PH。

4）被击伤后弹道散布：假设被击伤后靶标弹道在方位上服从正态分布且最大偏离角度为90°，则μ=0，σ=30°。在距离上服从均匀分布U(0，d)，d为靶标被击伤后最大可能飞行距离。

5）未被命中时最大侧向偏差：靶标最大侧向偏差为LP，在试验中，设定航捷为P＞LP，则靶标不会威胁发射舰。

6）安控失效率：被击伤情况下安控失效率为RA。

3.1 靶标飞行正常被击伤情况分析

假设靶标被击伤后其弹道在方位φ上服从正态分布：

靶标被击伤后在方位上飞到发射舰的示意图如图3所示。

则靶标被击伤后在方位上飞到发射舰的概率为

式中：μ为弹道散布方位角均值，取0°；σ为弹道散布方位角标准差，取30°；P为航路捷径；R为拦截斜距；H为供靶高度；L为发射舰宽。

被击伤靶标弹道在距离上服从均匀分布：U(0，d)，则在距离上飞到发射舰概率为

式中d=(D-d1)，d1为靶标到遭遇点时已经飞行距离，等于20km，d2为发射点与舰的距离。

根据图3，靶标被击伤情况对发射舰概率为

3.2 靶标自身故障情况分析

靶标发生故障后，由于在其飞行弹道上任意一点均可能发生故障，不同故障点对于试验舰的威胁不同，因此采用的方法为：在基准弹道上均匀选取间隔足够小的点，计算每一点对试验舰的威胁概率，然后相加。靶标飞行可靠性为指数分布型［12］，则飞行弹道上任意j点导弹故障率为

式中，tj=jh/vˉ，λ=-ln(RK)/T，T=D/vˉ。

其中，h为间隔点步长；vˉ为靶标飞行平均速度；RK为靶标飞行可靠性；D为靶标的最大飞行距离。靶标故障后，因其为超低空靶标，只要在方位上飞向试验舰，就认为对其有威胁。假设落点在方位上服从正态分布，则弹道上任意j点对试验舰的威胁概率的计算同式（2），区别为Rz变为故障点到试验舰的垂直距离，散布角方差变为20°。则全弹道对试验舰的威胁概率为

则对应图3有

3.3 靶标总威胁概率

4 计算实例

按照上述方法，在RT=0.75，PM=0.8，PH=0.99，安控失效概率RA=0.5，靶标最大侧向偏差LP=1.5km，供靶航捷P=2km的情况下计算的靶弹对试验舰的威胁概率如表1所示。计算的结果同实际飞行试验情况相符。

表1 飞行试验中靶标对发射舰总威胁概率

5 结语

近程舰空导弹在飞行试验中的安全分析与评估具有对试验安全具有重要意义，在实际实际使用中，要根据具体的问题，合理选择计算参数。本文分析了近程舰空导弹飞行试验的禁危区、明确了导弹安全控制措施、提出了近程舰空导弹飞行试验对发射舰威胁概率计算的基本原理和方法，对近程舰空导弹飞行试验安全评估具有一定的参考价值。

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Research on Safety Problem of Launch Ship in Short Range Ship to Air Missile Flight Test

SHI Weike WU Fuqiang
（Unit 93，No.92941 Troops of PLA，Huludao125001）

Security analysis is very important to ensure the flight test safety of short range ship to air missile.Combining with the characteristic of flight test，this paper conducts research work on ship to air missile and target aerocraft respectively.The basic analysis principles and computing method of threat probability from missile and target to launch ship are given to supply references to test command.

short range ship to air missile，flight test，security analysis，threat probability，launch ship

TJ761

10.3969/j.issn.1672-9730.2017.07.027

2017年1月5日，

2017年2月15日

时维科，男，工程师，研究方向：导弹武器系统试验。吴福强，男，硕士，工程师，研究方向：导弹武器系统试验。