一种改进的鱼雷鉴定试验方法

一种改进的鱼雷鉴定试验方法

叶豪杰唐世轩

（91388部队91分队湛江524022）

针对以往鱼雷鉴定试验中存在的考核项目日益繁多、成本高昂等问题，提出了一种改进的鱼雷鉴定试验方法。通过采用陆上模拟实航试验系统进行仿真实验筛选，然后以鱼雷系统效能为评定依据进行实航试验鉴定。算例表明，该方法不仅可以极大地降低试验成本，同时能提供更多的全航程全弹道试验样本量，从而有利于更为客观地评定鱼雷的作战能力，也为水中兵器鉴定提供了新的思路。

鉴定试验；系统效能；样本量

Class NumberTJ630.6

1 引言

现代鱼雷已从最初的直航鱼雷发展成为大型复杂的自动寻的“高精尖”武器系统［1］，但到目前为止，鱼雷鉴定试验基本上还在沿袭苏联20世纪40年代直航鱼雷和50年代第一代声自导鱼雷的鉴定试验的理念和方法。其试验与考核的特点是对需要鉴定鱼雷中的每条雷都要逐一在湖海进行验证试验考核，每个功能项目和指标性项目也要通过湖海实航试验逐一验证考核。这样势必造成许多矛盾问题：一是湖海实航试验中的受检项目越来越多，除功能性考核项目外，指标性考核项目多达三十多项；二是湖海实航试验条次数急剧增加，由起初的二十多条次增加到现在的四十多条次，可是虽然实航条次数大量增加，但真正反映鱼雷系统效能的全弹道全航程实航次数却依然紧缺，一般仅一到两个条次；三是湖海实航试验周期越来越长，导致试验的人力、物力投入增多，消耗的试验经费也越来越大。随着火箭助飞鱼雷与其它新型鱼雷的出现，以及鱼雷各项指标的不断提高，上述矛盾必将更加尖锐突出，试验成本甚至可能达到参试各方难以接受的程度。

仿真技术在20世纪50年代就已应用于鱼雷行业中，但当时仅限于研制阶段的仿真，用于研制阶段技术设想的实现、关键技术问题的解决、作战效能的预估等，而伴随分布交互仿真成为仿真技术研究的重要领域，其在军事领域的应用价值，已引起世界各国的广泛重视。随着试验技术的进步，陆上模拟实航试验作为分布交互仿真试验的一种，因其安全可靠、试验周期短，成本低等特点开始受到水中兵器试验鉴定领域的青睐。随着更多的新技术应用于鱼雷武器的研制中，使得鱼雷武器的性能和作战效能不断提高，如何对其作战效能做出评价是目前面临的问题，通过作战效能评估，能够定性地了解鱼雷对各种方案的执行情况和所承担的风险，能够克服决策的盲目性。以鱼雷效能指标为鱼雷鉴定试验验证考核的综合指标也正逐步被鱼雷界所接受。因此，本文将以陆上模拟实航试验系统筛选试验为基础［2］，以鱼雷综合指标系统效能为评定依据，确定出一种综合的鱼雷鉴定试验方法。

2 陆上模拟实航试验系统

陆上模拟实航试验系统由六自由度运动平台、目标信号发生器、海水深度压力控制器、控制计算机及显示终端、打印、绘图等设备组成［3］。

六自由度运动平台由承载平台、液压支撑立柱、六自由度运动平台底面组成［3～5］；在承载平台上固定好物体后，经过调整使平台能够围绕着被固定的物体进行六自由度的运动。将自导鱼雷放置在陆上模拟实航试验系统六自由度转台上，通过六自由度转台的升、降、加速、减速、左转和右转的移动，实现鱼雷在水中上浮、下潜、加速、减速和左转弯、右转弯，模拟自导鱼雷海上实航的速度、转角、离心力等水中弹道情况。

目标信号发生器是通过控制计算机的数字化模拟，实现目标信号与海洋干扰背景的结合，用次声波、声波或超声波信号模拟目标在海洋中的声波特征。

海水深度压力控制器是通过模拟信号控制输出压力的实验装置。海水深度压力控制器接受控制计算机的控制，当控制计算机输入海拔高度为零时，海水深度压力控制器输出为一个标准大气压，当控制计算机通过计算输入潜水深度时，控制计算机通过计算得到一个海水压力和当地大气压之和的压力信号，该压力信号被转换成模拟信号后，输入到海水深度压力控制器，该海水深度压力控制器产生一个压力动作信号。该压力动作信号以两种方式作用在鱼雷上：一是作用在鱼雷的某一外表面，以检查该表面承受压力后的变形程度；另一种方法是将鱼雷放入一个密闭容器中，然后对密闭容器注水加压，通过加压实验后测量鱼雷的各种战术技术指标。

控制计算机具有计算、控制、采集、通讯等功能，用于雷体运动学、动力学模型、目标、干扰及发射艇运动模型的实时解算，控制相关仿真设备的运行，实时采集仿真过程数据，并与其它系统进行数据通讯。

陆上模拟实航试验系统可以通过试验对鱼雷的主要功能与技术指标进行检查，并可用于新型鱼雷自导控制系统的研制开发［6～7］。

3 鱼雷系统效能

鱼雷系统效能的定义为：鱼雷在规定的战场条件和设计条件下，对规定目标实施攻击，不考虑目标的火力对抗威胁和水声对抗干扰等因素，完成命中毁伤目标任务能力的量度，亦称鱼雷固有效能或鱼雷效能［8～10］。系统效能E完整的工程模型为

式中：Por(ts)为贮存战备完好率；Rc(tc)为装载可靠度；Rm(tm)为任务可靠度；Ph为由战术技术性能指标决定的鱼雷命中目标概率；Pd为毁伤概率。

由于鉴定试验时，一般均满足以下条件：

1）在试验靶场，鱼雷进行发射舰（潜）艇装载前，都是经过全雷陆上模拟实航试验系统（或全雷综合检测系统）检测合格的，故可认为式（1）的Por(ts)=1；

2）鱼雷装发射舰（潜）艇后，一般在数天内发射，故亦可认为式（1）的Rc(tc)=1；

3）鱼雷战斗部装药一般是研制时作过静态爆炸威力试验的，故可以认为只要鱼雷命中目标引信动作，就能毁伤规定目标，即式（1）中的Pd=1。

因此，对于试验靶场做鉴定试验的批鱼雷而言，其系统效能指标为

即以式（2）为评定依据来确定鱼雷鉴定试验方法。

4 鱼雷鉴定试验方法

4.1 湖海试验鱼雷样本选择

参与鉴定试验的鱼雷应首先在陆上模拟实航试验系统逐条进行全雷功能与主要战术技术指标的考核检查，将不合格的鱼雷剔除。在通过检验合格的鱼雷中再随机抽取n条鱼雷进行湖海实航试验。

4.2 鱼雷鉴定试验方案

鱼雷鉴定试验采用基于二项分布的成功率定数试验方案，应同时满足以下三项要求：1）在试验靶场从鉴定批中随机抽取n条鱼雷进行发射前功能和主要技术指标检查，要求n条全部合格，验证考核“随时能投入使用的能力”即可用性A；

2）抽检的n条鱼雷要对规定的活动靶标进行发射和攻击的全航程、全弹道检查，对n条鱼雷的全程弹道、功能及动作程序作整体检测；通过验证考核分析该批鱼雷任务可靠度Rm(tm)；

3）n条鱼雷中至少f枚鱼雷命中目标，验证考核最终的综合指标系统效能E才为有效。

5 算例

假设某鱼雷规定任务可靠度最低可接受值Rm(tm)=0.70（置信度C=0.8）；Ph取不同参数区间。经过分析计算，可得到下列数据和鉴定试验方案，如表1所示。

表1 综合鉴定试验方案

在表中可以看出，相较于以往数十条次的鱼雷鉴定实航试验，此种试验方案仅需数条鱼雷进行全航程全弹道实航试验就能满足数十项的指标考核。若未来鱼雷能采用这样的鉴定试验理念和验证评估方法，可以节省大量的人力、物力、财力和时间。

6 结语

本文提出了一种首先采用陆上模拟实航试验系统进行筛选仿真试验，然后以鱼雷综合指标系统效能为评定依据进行实航试验的鱼雷鉴定试验方法。将原本在实航试验中考核的全雷功能与主要战术技术指标等基础性指标转移到陆上模拟实航试验系统上考核，实航试验则用来重点考核经陆上模拟实航试验系统仿真试验合格鱼雷的系统效能，从而有利于充分发挥仿真试验与实航试验各自的优点。算例表明，该方法可以在满足鉴定需求的前提下极大地降低试验成本。与以往的实航试验相比，体现鱼雷作战能力的全航程全弹道试验样本量显著增加，也有利于对鱼雷效能给出客观的评价，为水中兵器鉴定试验提供了新的思路。

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An Improved Test Method for Torpedo Evaluation

YE HaojieTANG Shixuan
（No.91388 Troops of PLA，Zhanjiang524022）

Aiming at the problem of increasing number of examination items and high cost in the previous torpedo evaluation test，an improved test method for torpedo evaluation is proposed.The simulation experiment was carried out by using the land simu⁃lation experiment system，and then the performance of the torpedo system was evaluated according to the actual experiment.An ex⁃ample shows that this method can not only greatly reduce the cost of the test，but also can provide more full-range full-ballistic test sample size，which is conducive to more objective assessment of the torpedo combat capability，but also for the underwater weapons evaluation to provide a new idea.

evaluation test，operational effectiveness，sample size

TJ630.6

10.3969/j.issn.1672-9730.2017.08.003

2017年2月7日，

2017年3月16日

叶豪杰，男，工程师，研究方向：水下装备试验技术。唐世轩，男，工程师，研究方向：水下装备试验技术。