第,,届全田直升机年会论文坦克直升机任务效率评估国直升机设计研究所王贤明要军用直升机在初步设计时就需用运筹学,,,,,,,,,,,,,,盯,,,方评估其战斗有效性 直升机与坦克一对一战斗结果,胜负过程符合马柯夫随机过程,,,,,,,,,,,,,,,,。直升机战斗有效性判据是作战兑比 即损失一架直升机可击毁敌坦克数 本文分析这个过程,列出随微分方程组 推导出作战兑换比公式,从而找出提高战斗有效性途径。战斗有效性评估有数量概念。前言升机初步设计时即应进行任务效率评,卣,使设计出来的反坦克直升机在任务规定的场环境下取得最佳有效性 作战有效性研究既是设计的起点又是设计的归宿,它涉及大战术问题和工程问题 一架军用直升机的价值最终度量是它完成指定任务的效率 初步计时任务效率分析广泛采用运筹学理论,,,,,,,,,,,,,,酊,,, 把所要讨论的问题抽成数学模型。从模型的解中找出设计参数间的相互制约关系,从而得出最佳有效时诸参的范围。文假定反坦克直升机装备第二代反坦克导弹 如,,,导弹, 目标是装有反直升机武的坦克,反直升机武器是肩射防空导弹,如毒刺,,,,,,,,,导弹。讨论直升机应如何计,才能取得作战最佳有效性作战有效性判据了把作战有效性概念量化, 引入有效程度,,,,, ,…,,,中,表示武器作战有效程度, ,表示敌方所受损失总值, ,表示我方所付出的总代。对于反坦克直升机的作战有效程度可用作战兑换比,表示, 即我方损失一架直升机可毁敌方的坦克数。如,为直升机与坦克的价格比,则,,,,,, ,, ,,一,,,’然, ,,,我方与敌方得失相当, ,,,作战有效性好, ,越大,有效程度越高, ,,,,示我方付出的代价大于敌方损失,作战有效性差。,摧毁坦克概率和直升机生存概率升机反坦克采取贴地飞行战术有二大好处, ,,,便于利用地形地物隐蔽, 即使坦克现矗升机,直升机很易逃脱 而直升机发现坦克,坦克很难逃脱 ,,,由于地面杂波影 红外导引的防窑导弹有一最低射高。采取贴地飞行的直升机 红外防空导弹不便攻击。于贴地飞行带来的气动问题,产生地面旋涡,、负,色行能力问题、砂尘及障碍物问题在本文讨论范围 ,摧毁坦克概率在先研究直升机对坦克发起一次攻击,击毁坦克这一随机事件的成功概率,暂不虑坦克会同时对直升机反击们把这一事件过程分解成两个阶段, 即发现识别目标阶段和攻击并击毁目标阶段。 , ,发现识别目标阶段,这阶段主要涉及观瞄或火控系统。 ,∞导弹最大射程,,,,,要求观瞄发现目标距离应达,,,,米。在白天射手必须借助有放大倍率的稳定瞄准具,夜间必须使用前视红外望远镜,发现目标概率取决于搜索时间、 目标距离和气象环境条。也和目标丈小、情报、经验等有关。直升机低飞隐蔽,居高临下,发现坦克的概率明大于坦克发现赢升机的概率。记,目为直升机发现目标概率,可由实验统计数据得出,。现目标后,射手操纵瞄准线压住目标进行目茧准。 ,,,攻击并击毁阶段,这阶段涉及发控武器系统 有以下步骤—— , , ,射准后,驾驶员配合射手将机轴在方位上调整到与瞄准线夹角在,。 以内。射手按发射按钮。导弹点火起飞。记,,为成功发射概率。 , , ,弹发射后,直升机允许在规定范围内机动,射手保持目标在瞄准线十字心 柳,角仪根据弹尾光源位置自动测出导弹与瞄准线偏差,制导装置根据偏差及弹上陀姿态编制指令, 由导线传到弹上接收机 通过舵机控制导弹沿瞄准线飞行。记,§为成制导概率。弹速为砭音速时,导线传输指令可靠性己超过, ,,,它不受千扰 简单又全天候使用。如用激光传输指令,不但接受发射装置复杂而且易受干扰,收发两端都要空间运动,波束又窄, 因此传输指令可靠性大降。 , , ,正确制导, 目标未作突然机动‘ ,导弹散布小于目标正面面积,必然命中标,记命中概率为,。 。,,,导弹在续航段,续航发动机工作,地面能见一亮点飞行,如坦克发觉,会突机动摆脱。 , , ,击毁,命中不一定击毁,装药一定时,这取状子命中点着角和装甲材料及度 记击毁概率为,∞,如目标装有主动装甲必须用,,,,导弹,。直升机成功摧毁坦克全概率为,,,,,,自×,,×,,×,÷×,轻 , ,,,,是各项因子的乘积,只有这些相互独立事件同时发生 直升机才能成功完成摧毁坦任务。设计反坦克直升机武器系统时就是要使各项因子堤火化,使,,趋近,。但各囡熏问是相互制约的。如欲使雨天,目增大,必须增加目标探测传感器, ,如增加毫米波雷达,。升机必须允许增加任务重量及布置空间、耗电功率,增重后直升机机动性能要受影响,杏允许,设计者要权衡得失,决定取合 ,直升机生存概率敌对战场环境。反坦克直升机在攻击坦克时,必然同时遭坦克防空火力反击升帆作战生存力可用方程,,,表示,,,,一,,撵,,诚×,,×,膏×,彖,…,,,中艮直升机生存概率Ⅸ直升机被探测到概率,直升机被识别概率,直升机被导引头截获概率自直升机被导弹命中概率,直升机被杀伤概率计者任务就是委使,探,讽,,,赍,,诸因子最小化 使直升机生存概率接近, , ,减小,撑,设措施,敌人借助视觉、听觉和探测红外、 电磁辐射可以发现直升。直升机贴地隐蔽飞行时 ,棵,《趋于最小,但发现坦克后要进行攻击,必然要暴露时应便暴露面积尽可能小,暴露时间尽可能少。小视觉发现措施,地面许多轻型武器都需目视跟踪, 因此减小视觉发现对提高直升生存力很重要。诸如减小直升机尺寸、纵向布局、涂伪装漆,减小闪烁反光等措施都要真采用,座舱用平板玻璃,减小桨叶闪烁都能减小目视发现可能。小听觉发现措施,战场噪声大,直升机声音讯号虽不特别重要,但国外已开发出反飞童升机地雷 其引信启爆即是由直升机桨叶声频信号激励。减小桨尖速度,增加浆叶目和有效的桨尖设计都能降低声源信号。低壹升机红外辐射讯号,实际是降低机体温度,减小被探测距离。减小雷达截面也重要 应考虑涂雷达波吸收荆和选用不反射雷达波材料。机上发射的电磁波辐射也耍进控制, 以防敌人发现。 , ,减小,柱,女措施,直升机发射反坦克导弹暴露时间应尽量少,如暴露时间不过,,秒,敌方防空武器反应来不及。随着暴露时间增长 宜升机危险也增大 因此,展超音速反坦克导弹或第三代“打了不管”的导弹是方向。如敌方发射毒刺类红外制导弹,直升机可采用红外抑制技术和人工干扰措施。 , , ,红外抑制技术 发动机热部件和热排气产生的熟辐射是红外寻的敏感信号 把发动机外露部分如尾喷管 采用隔热防护、遮挡、冷却、涂复低辐射涂层,可有效低外露部竹温度,还可利用热燃气外喷的动能, 引射大气中的冷空气渗混到燃气流中,之冲淡降温。套在主喷管外的引射器排气管,再向上或向,弯,改变温度场分布,能有减*,,,, , , ,对红外制导导弹干扰方法有, ,,,安装红外‘,扰机,不断发出红外脉冲。扰导弹目标位标器工作。 ,,,施放红外诱惑弹,发现敌红外寻的导弹米袭 立刻投放,,抛放热砖。这实际是延时燃烧的燃油制品,能产生类似发动机的热辐射。采用何种扰措施,要根据敌情和战场环境而定。 , ,减小,措施。毒刺一类防空导弹都是使用杀伤战斗部,依靠战斗部爆炸碎对目标杀伤。直升机比较脆弱,要求结构能抗导弹袭击是不现实的。 由于直升机常作低贴地飞行,易遭地面, ,,或,,, ,枪弹射击, 因此要求机体结构能抗,, ,枪弹是必要 不应过多使用装甲,这样会牺牲直升机性能,只能在芙毽部位采刷防弹装甲 如保护行人员。采用多余度技术, 同功能部件分散配置,结构强度高的部件屏蔽较脆弱的部件当加强部件外壳强度代替装甲, ,如助力器、油泵外壳埘钢材,更为可取。直升机与坦克格斗数学模型文讨论的,,,式坦克摧毁概率,,,,×,,,,。 ×,,,×,, ∞和,,,式直升机生概率,,,一,,“,,,, ×,,×,自,,,,虽然定性的指出蹬¨时,近遵循的,些原则问题解决途径,但对商升机生存和摧毁坦克两事件是分,,独立研究的 实际摧毁坦克的程也是直升机遭反击是否能生存的过程,应该从真升机’ , ,,克格斗过程中去研究问题,时间过程和动态过程士剖析问题才更深刻。假设直升机与坦克一对一格斗,推导其数学模型。把格斗过控分为发现目标和击目标两个阶段,全过程共分五种状态。态,,直升机、坦克相互束发现。态,,直升机发现坦克,坦克未发现直升机,由于直升机隐蔽,能先敌发现目标,态,,直升机坦克相互发现。态,,坦克被击毁,直升机生存。态,,直升机被击毁,坦克生存。战斗开始到战斗结束,各状态转移关系方框圈如卜,态,升机坦克相互来发现状态,直升机发现坦克,坦克来发现直升机状态,升机坦克相互发现态,直升机被击毁,坦克生存始,,,,,结柬,一,态,坦克被击毁,直升机生存,,—,,,系统位于状态,,随着时间推移,系统的状态变化是一个随机过程 时刻,,位状态,的概率记为, ,,, 显然 ,≤,, ,,,≤, ,,, ,, , ,, , ,,该过程是无后效。时连续空间离散的马尔柯夫随机过程。各状态间的转移速率,,弛,。 ,山,箨白代表其观瞄或器综合性能。取相对值 其定义域为,,, ,,。战斗结嫩,,一一,系统必定位于状态或状态,,坦克被击毁或直升机被击毁,。此方框图用自动控制理论中的信号流幽理论,并列,,艇机办轴。纷如下,, ’ ,,,。一,,,, ,,,………,,, ‘,,’ ,,,,,,, ,,,一,如,,,,如“,……,,,’ ,,,,,,,,,,,一,,, , ,,, ,凡,,,……,,,’ ,,,,,,,,,,,,, ,,,,,……“,,,’ ,,,, ,。 ,, ,,,……,,,信号流图基本原则, ,,,各节点代表系统各个变量, ,,,各个信号只按指定方向动, ,,,任何支路传输的信号均乘以支路的转移速率, ,,,任何节点所代表的变避值于流入流出该节点的信号总和。流入为正,流出为负。始条件,,,, ,,,,,,, ,,,,,,,, ,,, ,,,,, ,,,,,, ,, ,,,,,,,方程组, ,一一得稳态解, ,,一一,,,, , ,,, ,,,,,,,,,, ,,,,,,, ,,,,,,,, ,,一,,,,,,, , ,却,,, ,,,,,,,得作战兑换比,,,,,,一∞,,,,,,一一,,,, ,,, ,,,,,, , ,, ,,, , ,,……,,,,代表坦克观瞄性能, ,,代表坦克防空武器性能 “ ,,代表,,升机反坦克武器性能,果对敌方武器性能了解,这些数值可求出。论,,,由于童升机贴地隐蔽飞行,能先敌发现目标,如双方武器综合性能相等。化转移速率即,。 , ,上,,工,,,,求得作战兑换比,,,。赢升机能以,, ,获胜 往往价格,大于, 因此直升机还应充分讲究战术 以求得更高的兑换比。,,七、八十年代反坦克直升机出现不久 地面战场缺乏足够威力的反直升机武,西德,,,年军事演习,带有反坦克导弹的童升机姒,, ,战胜装备有防空高炮坦克 ,年代后反直升机武器已有长足进步 如俄罗斯新型坦兜,,,可以用坦克发射激光防空导弹。直升机要保持高的作战兑换比,武器性能也成有所改进,,由公式,,,可知,增大,,,,,兑换比,值增,,【 ,酬此 应住保持第二代反坦导弹命中概率基础上 ‘增大导弹飞行速度,减小直升机臻,蓐时间。减小,, ,, ,兑换比,,也能增加,直升机蹬计应采取提高直升机生存概率的各种隐形措施雨,,扰措施结束语了设计的反坦克直升机在来来战场上作战效率高。不但飞行擞稳性能好 而且作战,,—

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　　性能也应优良,在初步设计时就应进行作战效率评估,形成设计思想稿,遵循的原则 在实中贯彻执行。在试制过程中。条件具备时还要进行计算帆仿真试验 可以和直升机飞行质、探测设备、武器等有关系统一起进行评估,找出问题,完善方案,改进设计 在批产前,最好进行军事演习 以验证其作战有效性。 目前的靶场打靶试验,对获得命中概是需要的,但这完全没有模拟战场环境。因为目标位置是早已知逆的 不用去搜索、发识别,又无对抗火力威胁,暴露多长时间也无所谓。在地场上是进行速率较量,暴露时过长,不等你击中敌人,敌人也可能先把你击倒了。因,,】 ,,靶试验不能考核作战有效性。升机设计涉及专业很多,对于反坦克直升机,本文所论述的仪址其中重要的一环,能打仗,。考资料,,,一,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,武器作战有效性分析航空装备论证,,,,年第,姗直升机飞行品质对空中作战任务效率的影响,,,,控制系统分析基础,,,,人民交通出版杜 马尔柯夫过程论初步及其应用,,,,上海科技出版社,,一—‘ ‘,,, 扣,, ●

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