鱼雷作战效能分析方法论

收稿日期:2005-01-05 修回日期:2005-05-24*基金项目:国防预研基金资助项目(4010701010101)　作者简介:吴朝晖(1971-　),男,湖南新晃人,副教授,博士后,主要研究方向为武器系统分析及总体优化设计、武器装备效能评估等。

文章编号:1002-0640(2006)10-0033-04鱼雷作战效能分析方法论*吴朝晖,宋保维,梁庆卫(西北工业大学航海学院,陕西西安　710072) 摘　要:从作战实际出发,通过对鱼雷作战效能分析总体架构、定义度量、指标体系构成、分析评估方法等问题的系统分析和阐述,给出了鱼雷作战效能分析方法论的总体框架。

提出了鱼雷作战效能分析的系统性原则和时效性原则,据此给出了鱼雷作战效能的定义,并建立了新的效能指标体系。

该体系在原有基础上明确包含了命中毁伤目标速率、作战平台生存概率等新指标,能更全面客观地分析现代鱼雷作战效能。

关键词:鱼雷,武器系统,作战效能中图分类号:T J 6 文献标识码:AStudy on Methodology of Torpedo Operational Effectiveness AnalysisW U Zhao-hui,SON G Bao-w ei,LIAN G Qing-w ei(College of Marine Engineering ,N orthwestern Polytechnical University ,X i ’an 710072,China ) Abstract :This paper deals w ith the metho dolo gy o f to rpedo o perational effectiv eness a nalysis,which includes the analysis fram ew o rk,definitio n,index sy stem and ev alua tion metho ds and so on.A new definition o f torpedo operational effectiv eness and co rrespond index system is given acco rding to the principle of sy stem and tim e limita tion .The new index sy stem can help to a naly ze the torpedo operational effectiv eness more com pletely.Key words :torpedo,w eapo n system ,opera tional effectiv eness引　言鱼雷是一种战术技术性能日趋先进、结构精密复杂、耗资很大的精确制导武器。

如何综合分析评定鱼雷武器的优劣,如何高效率地使用、管理有限资源,为军方研制、配备高性能的鱼雷武器装备,一直是鱼雷界需要研究解决的具有方向性的重大课题。

作为费效分析中重要而复杂的部分,鱼雷作战效能的分析,对于提高我国鱼雷总体水平、增强海军装备作战能力具有重要意义。

我国关于效能、寿命周期费用和效费分析的概念是在系统可靠性与维修性深入研究的基础上,于20世纪80年代初开始引入。

一些研究院所和高等院校相继开展了理论探讨与工程实践,有关武器装备的效能和费用分析方面的学术论文、研究报告和专著不断出现[1-18]。

关于鱼雷作战效能的研究工作目前也已取得不少成果[4-11],初步形成了理论体系。

但在作战效能度量、指标体系构成等具体问题方面,仍有许多需要深入研究和完善的地方,这些问题的解决,对于确定鱼雷的发展方向是重要的。

1　鱼雷作战效能分析的总体架构作战效能分析是国防系统分析、军事运筹学及军事系统工程等学科的一项重要的基本研究内容,其研究目的在于提供有关装备效能方面的信息,从而可以根据作战效能分析结果及其它需要考虑的因素在装备全寿命周期的不同阶段对与该装备相关的问题进行研究与决策,如新装备总体方案评估与决策、现役装备作战能力与战术运用研究,等等。

作战效能分析一般包括确定目标和任务、建立假定和约束、定义效能度量、建立作战效能模型、求Vol.31,No.10Octob er,2006火力与指挥控制Fire Control and Com mand Con trol第31卷　第10期2006年10月解作战效能、作战效能综合评价等步骤及内容,鱼雷作战效能分析应在战争系统的大框架中进行。

进行研究时,可把与鱼雷及其武器系统相关的战争系统层次分为四层[1]:第一层:战争层,确定作战的大框架,界定作战的环境、任务与规模,进行战略、战役级的研究;第二层:格斗层,鱼雷武器系统和敌方武器系统在一定原则下进行对抗,由一系列的战术和决策事件组成,主要进行战术级研究;第三层:武器系统层,由进行火力对抗和水声对抗等一系列攻防对抗事件组成,进行武器战斗使用问题的研究;第四层:子系统技术层,鱼雷和与其作战效能密切相关的其它武器装备的技术参数与性能。

上述四个层次基本确定了鱼雷作战效能分析的总体架构,战争层次界定了鱼雷及其武器系统运用的边界,作战效能分析主要在格斗层次和武器系统层次上展开,而子系统技术层次则是进行鱼雷作战效能分析的基础。

从层次看,鱼雷作战效能分析介于作战研究与鱼雷武器系统各子系统技术研究上、下两个层次之间,因此,效能分析结果应该具有承上启下的作用。

在定义作战效能、确定作战效能度量及指标体系时,应充分考虑与上、下两层次的衔接,从而达到作战研究与武器装备工程技术研究相结合、战术与技术研究相统一的目的,形成以作战需求为牵引的鱼雷武器系统分析及优化的完整体系。

在现代战争中,以信息技术为基础的高技术和高技术武器装备形成了巨大的整体作战能力,从而使武器装备对抗更具体系特征,不再是突击武器之间的单一火力对抗,而是包括火力、信息力和保障力在内的整个武器装备体系(如整个舰艇或整个编队乃至战斗群)的全面对抗[19]。

所以,应该以体系的观点来研究分析鱼雷及其武器系统作战效能,按体系思想进行鱼雷及其武器系统的顶层设计,着眼于提高作战平台的总体作战能力。

这是鱼雷作战效能分析应遵循的系统性原则。

鱼雷作战效能分析,还有一个重要因素是作战的时效性,即在确定效能度量及选择指标时,应考虑到鱼雷按规定时间完成规定任务的能力。

现代战争对时间的要求是分秒必争,因而鱼雷完成任务的时间应该受到重视。

尤其在编队以上的较大规模海战中,每次鱼雷的攻击时间过长,则单一作战平台及整个编队的攻击效率(如对敌方的损耗率)都会降低。

特别是在上级下达的任务有严格时间限制时,鱼雷作战的时效性尤为重要。

这是在进行鱼雷作战性能分析时应该遵循的又一重要原则——时效性原则。

2　鱼雷作战效能定义及度量效能的定义及度量应能综合反映装备达到规定目标的能力。

目标的多样性决定了效能度量的多样性。

在许多情况下,并不能得到单一的效能度量,这时可用一组度量定量描述各方案的效能,为评估与决策提供有效依据。

重要的是把效能与影响效能的固有能力、可靠性、维修性、耐久性(寿命)、安全性、保障性、生存性等各因素定量联系起来。

典型的效能度量有以下三类:①由单一或一组表征效能相关因素的战术技术指标构成的指标效能;②由表征效能相关因素的战术技术指标综合而成的效能度量,如系统效能和效能指数。

效能指数是装备效能的综合性指标,以数值来表示,可用来度量装备的相对效能;③作战效能。

我国军用标准GJB 1364-92《装备费用效能分析》对武器装备作战效能做出了如下定义:作战效能:指在预期或规定的作战使用环境以及所考虑的组织、战略、战术、生存能力和威胁等条件下,由有代表性的人员使用该装备完成规定任务的能力。

定义中,“任务”是由使用该装备应达到的目标具体化后而产生,它可能是一项,也可能是一组。

对于作战效能分析而言,目标和任务的确定非常重要,它应当满足作战需求和上层系统对装备的要求,同时与其他相关装备相协调。

简言之,就是装备的目标及任务要与作战系统的任务要求相一致。

根据任务的不同,如何界定和表征效能定义中的“能力”,这是具体建立作战效能度量及选择效能参数(或效能指标)的问题,也是效能分析至关重要的一步。

鱼雷作战效能分析的结果与其度量及指标体系直接相关,因此,作战效能度量及指标的选取应遵循以下准则:①能真实、全面地反映鱼雷完成规定任务的能力,使使用者对鱼雷作战效能有比较全面、直观、透彻的认识;②物理意义明显,可以用模型求解;③对鱼雷的性能参数有足够的敏感性;④可用仿真方法评估,并遵循有关的建模原则和方法。

目前,鱼雷作战效能度量及指标体系存在着片面性,应该跳出“命中”、“毁伤”等传统指标的束缚,建立包括“命中”、“毁伤”在内、能全面反映现代高技术条件下海战实际情况的鱼雷作战效能度量及指标体系。

首先是界定鱼雷及武器系统目标及任务的问题。

把鱼雷的“规定任务”界定为“命中毁伤目标”,这最基本的,但也是比较片面的。

在现代信息化战争条·34· (总第31-802) 火力与指挥控制 2006年　第10期件下,海上战争不仅仅是单舰单艇的较量,更多的是编队乃至战斗群之间的体系对抗,因此,鱼雷的作战任务与平台(乃至编队以上的作战单位)的作战任务密切相关,且从属于平台的作战任务。

平台任务的不同,也将导致鱼雷作战任务的不同。

所以,鱼雷的具体作战任务的界定应与平台的具体作战任务相一致。

下面以水面舰艇反潜战为例加以说明。

水面舰艇反潜战主要分为对潜攻击和对潜防御,其对潜攻击的基本任务是作为反潜兵力实施机动反潜作战,应召搜索、攻击已被发现的敌潜艇等,完成任务的重点在于“消灭敌人”,而对潜防御的基本任务是为海上作战编队、运输船队、登陆舰船等进行防潜护航,或执行本舰对潜作战中的防御行动等,作战重点在于“保护自己”。

在对潜攻击任务中,鱼雷作为水面舰艇的主要反潜武器装备,其任务是“命中毁伤目标”,而在对潜防御中,鱼雷的作战任务却不一定是“命中毁伤目标”,而是通过鱼雷的主动攻击达到“主动防御”的目的,从某种意义上说其作战任务是对目标形成有效而持久的威慑,从而掩护我方舰船规避敌潜艇的攻击。

在攻防两种不同的对潜作战任务要求下,鱼雷作战效能的界定是不一样的。

确定鱼雷作战效能的度量及选择指标体系时,应遵循作战效能分析的系统性、时效性这两个总的原则,同时遵循以上提出的四个准则。

目前,鱼雷界对鱼雷作战效能分析常采用如下定义及度量[4]:鱼雷作战效能:鱼雷在规定作战条件下实施作战指令,考虑敌火力威胁、生存等战场因素,完成命中毁伤目标任务程度的度量。

它是鱼雷的可用性、任务可信性及作战能力的综合反映。