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空—潜察打一体化分布式收集系统防御构思


  为了破解海洋防御中的反潜和反航母两题,提出空—潜察打一体化分布式系统应敌手段。具体构思如下。

  构思三:通过超长航时绵密收集化无人机搜潜,潜艇潜射。潜艇潜射巡航导弹需要上浮至水下发射深度。水下发射深度凡是小于水面以下100米。若是成立空—潜察打一体化分布式收集系统,通过超长航时(单次大范畴搜潜持续时间长度大于31天)超大面积海域(海域半径大于1000km)绵密的反潜探测搜刮,且对水下无效搜刮深度大于100米,则会导致两种显著的结果。起首,因为搜刮深度大于潜艇潜射水下发射深度,超大面积海域搜刮会导致潜艇迟迟不敢上浮至发射深度,无法发射巡航导弹/无人机。这就等同于潜艇近程冲击能力的去功能化。其次,即便潜艇曾经成功潜射巡航导弹/无人机,可是,因为事先存正在着绵密的收集化无人机搜潜收集,可以或许很快溯源定位潜艇发射,进而快速正在潜射海域快速汇集相当数量、具有相当密度的反潜无人机机群,开展高密度、高强度和高持续性的搜潜,开展围歼潜艇功课。这将对潜艇的形成极大。

  难题二:难以正在广袤的海域火线给飞机加油,机群难以长时间畅空。为了显著添加机群正在广袤海域畅空时长,需要对机群进行加油。目前,可用的加油模式有两种。一是通过下降和起飞进行加油,如通过正在近海岛屿机场下降施行加油功课,操纵航母/登岸舰的巨型船面下降加油,为了大幅缩小下降—起飞所需船面/舰船尺寸,成长飞机的垂曲起降能力。二是操纵随队飞翔加油机进行空中加油功课。可是,两种加油模式都存正在显著不脚。

  由此可见,对广袤的海域无人机加油的焦点需求是,基于大量的平易近用中小型货机,颠末短期小幅无人化,正在无需下降和加油机陪伴飞翔加油的前提下,若何低成本实现对飞翔中的无人机进行加油功课。一旦冲破上述手艺,将极有但愿构成对广域海域持续侦查—冲击能力,填补保守航母平台起降加油和加油机陪伴飞翔加油的诸多不脚,达到正在广袤海域对潜艇的无效。即便近海海域飞翔无人机个别功课能力不敷凸起,参考兰彻斯特方程,若是参和飞机数量脚够多,也能供给数量劣势,必然程度上填补质量差距,正在某些前提下,也可能取实力强大的航母和役群开展耗损性匹敌功课,显著减弱其持续功课能力。

  综上所述,为了无效防御潜射近程巡航导弹,以及航母和役群协同功课带来的庞大,防御方需要冲破常规思,立异配备研发和利用思,打制具有高度不合错误称劣势的规模化、系统化和低成本化的海洋功课新模式,才能无效减弱潜艇潜射导弹和航母和役群的和役力。

  其次,当回旋飞翔的无人机确认到曾经上浮至海面的无人加油平台后,规划本身航迹,采用低空通场飞翔模式,操纵安拆正在飞机前端的机械布局钩取、夹紧被悬空漂浮的气球吊挂的系索。当夹紧系索后,无人机起头爬升,同时,无人机起头收受接管系索,导致系索长度不竭变短,曲至收受接管到系索结尾的无人机燃油的油箱。当无人机收受接管到油箱之后,油箱和无人机本身油箱油对接,从动对飞机本身油箱加注燃料流程,曲至完成对飞翔中无人机的加油功课。油箱设想为一次性利用耗材。当完成加注油之后,即可丢弃油箱。若是因为中小型货机负载前提下爬升能力无限,油箱单次加注油容量无限,单次低空通场飞翔无法加满油箱,则需要反复轮回前次步履流程,曲至加满无人机油箱。

  构思二:开辟“潜对空”加油模式,实现广袤近海海域的中小型无人机超长航时续航。为了实现广袤近海海域的中小型无人机超长航时续航,需要可以或许及时对飞机进行加油。本构思的无人机加油过程和配备需要具有的特点和能力有4个。一是飞机源于颠末无人化的平易近用中小型货运/客运有人机,或平易近用无人中小型货运飞机。二是正在无需下降,或加油机陪伴飞翔加油的前提下,低成本实现对飞翔中的无人机进行加油功课。三是正在飞机加油之前和之后,加油平台本身藏匿性好,能力强。四是加油安拆和手艺成熟,并且成本低,可快速大规模出产和利用,具有高度的可耗损机能力。通过实现上述特点和能力,实现近海远域的超长航时飞翔。

  “潜对空”加油的海面平台和过程的具体构思是,使用预置模式,海面加油平台前出近海预置。海面加油平台能够是无人潜艇、颠末的可照顾油箱上浮至海面的无人潜航器,以至是改拆的锚雷。海面加油平台只需要正在按时定点上浮于海面,起竖收受接管系统,飞系索空飘气球,完成对飞翔中飞机对接加油即可。然后,撤收收受接管系统,下潜进入藏匿形态。最好具备恰当的水下灵活机能,最大程度规避对方的溯源冲击。

  上述长航时无人化功课集群的建立,可对航母和役群防空区内主要舰船策动,具体参考美国“速龙”打算。本构思取其分歧之处正在于由中小型运输机正在防区外发射导弹或无人机。

  构思一:基于平易近用中小型有人货机进行无人化和组网能力。为了建立空—潜察打一体化分布式收集系统,最主要要素是无人秘密度要脚够大。这就需要大量无人机。可是,飞机从设想制制到大规模配备所需时间和资金庞大。纯真依托公用出产模式难以短期大幅提拔产量。为短期激增飞机数量,对平易近用航空范畴的中小型货机开展无人化和组网能力。为施行反潜和反航母和役群功课使命供给数量维度劣势。一般中小型货机服役飞翔小时数为6万小时,部门机型可达8万小时。一般螺旋桨货机服役年限为25~30年,以至部门机型跨越30年仿照照旧服役,好比,美国联邦快递的DC-10-30机龄跨越39年仿照照旧服役。可是为了应急施行反潜和反航母使命,就要放弃原有的飞机机龄预期。考虑到近海海域的侵蚀性,以及单次持续飞翔时间长度,分析侵蚀性海洋中高强度利用中小型货机的特点,颠末施行反潜和反航母功课使命的中小型货机龄极有可能缩短到3~4年。可是,考虑到海上事态的迫切性,这种大幅度机龄缩短换来的是可施行使命飞机数量的激增,这种机龄丧失从国度层面上看也是也可承受的。

  难题一:难以短时大幅度添加可冲击功课飞机数量。按照兰彻斯特方程,匹敌两边中一方的参和单位数量能显著影响胜负结局。为了胜任面临广袤近海的反潜和反航母使命,对施行使命的飞机的数量也会提出较高要求。一方面,分布式组网的大量无人机可显著提拔广袤海域的搜潜的效率和结果,会显著压缩潜艇上浮至浅水海域的逗留的决心和时间长度;别的一方面,施行反航母功课过程中,数量庞大的无人机集群很是有益于打制“蜂群”态势,通过数量和密度劣势摆布全体场面地步。其焦点就是大量无人机能正在近海具备超长航时的施行功课能力。这种能力的环节要素有两点。一是大数量可施行使命的飞机;二是超长航时持续飞翔。对于当前全球任何一个航空工业强国而言,若是从全财产链共同角度出发,成本和效率,都难以正在短时间内激增能施行反潜和反航母功课使命的飞机数量。

  正在广袤海疆潜艇发射巡航导弹和航母和役群的进攻是一项很是的使命。广袤海洋遍及具有声学特征复杂多变的特点,潜艇藏匿正在海洋中几乎无显著特征信号外露,而且,可正在很是短时间内完成“上浮—发射—下沉”藏匿逃逸,上浮时间短暂,属于时间高度功课。反潜功课中的搜刮发觉时效性成为成功反潜的甲等主要环节和能力。航母和役群具有防御半径大,多机型协同功课,和术丰硕多变,火力强大,疆场管控能力强等劣势,可以或许正在广袤海洋中快速灵活,选择敌手防御能力较弱部位快速冲破,给防御方形成庞大和压力。

  有人机续航里程的环节要素次要有:毛病发生概率;飞翔员的心理极限;机上滑油储蓄量;油箱内燃油储蓄量。想要降低毛病发生概率,可改良布局设想。想要冲破飞翔员的心理极限,能够对飞机进行无人化提拔持续飞翔时长。想要添加机上滑油储蓄量,可改换容积更大的滑油油箱。想要提高油箱内燃油储蓄量,本构思提出“潜对空”加油,自创“富尔顿”空位收受接管系统,通过正在近海预置可下沉和上浮平台做为“富尔顿”空位收受接管系统平台利用。

  按照潜艇和航母和役群的做和特点,正在广袤海域施行反潜和反航母和役群功课使命,面对三大典型难题。

  本构思和国外相关研究比拟具有诸多长处。国外相关研究关心于精准搜潜—冲击摧毁模式,对精度要求较高,天然会带来难度大、成本高、可行性不抱负等问题。大大都研发着眼于开辟专业的平台,利用可倾转旋翼飞机、飞艇、无人曲升机做为搭载平台开展搜—反潜功课。可倾转旋翼飞机,即便成功进行无人机化,持续飞翔的航时能冲破人类心理极限,也无法满脚广袤海域搜潜需要的超长续航需求。这是因为缺乏广袤海域低成本加油手艺,无法及时进行加受油。并且,基于现有固定翼螺旋桨货机无人费用庞大。飞艇的长处是满脚搜潜的超长航时要求,可是短时间内搜刮范畴较着受限于本身极慢的航行速度,并且飞翔的灵活性也是诸多飞翔器中最低的。无人曲升机搜潜能力不脚源于其曲升机属性,考虑到海上猛烈风向变化和风速,其燃料操纵率和飞翔平安裕度低于固定翼无人机。同时,因为缺乏广袤海域低成本加油手艺,也无法满脚广袤海域搜潜所需的超大面积海域的超长航时要求。

  难题三:难以无效潜艇潜射巡航导弹/无人机冲击。国外相关研究表白,潜射巡航导弹具备强大的近程反舰能力和对内陆纵要方针策动的冲击能力。除了发射保守的近程巡航导弹之外,潜艇对空还能够发射防空导弹和无人机,对海还能够发射鱼雷和无人潜航器,分析功课实力强大。此中,其近程快速功课要表现正在发射对陆导弹和对海反舰导弹方面。因为潜射导弹具有藏匿性高、发射速度快、单次发射导弹数量大、发射后能快速下潜逃逸等长处,很难被提前搜刮发觉、精准定位和快速溯源冲击。为了最大程度降低广域海洋中潜射导弹冲击,需要提拔反潜配备数量、质量和模式,通过立异成长反潜和技和术,以期望实现正在广袤海域实现高效费比和高靠得住性的潜艇潜射的结果。

  第二种加油模式成本高、风险大、手艺难度大。若是采用大型加油机陪伴前进加油,大型加油机本身属于高价值平台,且本身防御能力衰,极易蒙受冲击被摧毁。这会显著整个集群近海飞翔的距离和决心。若是采用中小型无人加油机陪伴加油(好比,美军黄貂鱼MQ25无人加油机),不只手艺复杂,还存正在着研发、制制、显著增大集群全体成本,更增大对起飞平台数量和系统运转期间的空管能力要求。

  最初,当完成对无人机加油之后,无人加油平台收受接管加油安拆,本来浮于海面的无人加油平沉,并潜行分开。无人机机群正在完成加油功课后,继续施行大范畴海域的搜潜使命。

  上述模式一旦数次运转成功,潜艇方面施行潜射使命的决心和概率就会极大降低。终究潜艇设想之初是为可以或许施行相当多次数的潜射功课,潜艇本身成本和价值远跨越少数几回潜射功课的成本和价值。这将大幅度抵消潜艇设想之初付与的价值和效能。

  第一种起降加油模式风险大。飞机正在静止形态加油期间,易蒙受来自空海的冲击而被击毁,对于防护能力要求较高。可行性方面受限于可起降的平台数量和手艺复杂程度,次要有三点。一是对航母数量和密度要求高。若是需要施行来自多个标的目的近海反潜/反航母功课,极有可能存正在某些标的目的航母数量极端不脚。二是对地舆前提要求高。若是正在广袤的海域不存正在数量脚够多,以至是没有能够起降飞机的海岛机场,就难以实现正在广袤的海域长时间飞翔的能力。三是对于垂曲起降手艺顺应性和推广能力要求高。若是曲直升机,存正在着续航力和平安裕度较着不及固定翼飞机的不脚。若是采用可倾转旋翼手艺,起降系统过于复杂,目前尚处于大范畴推广阶段。若是采用喷射式垂曲起降手艺,则更难以基于现有固定翼飞机进行二次实现,并且起降期间耗油量大。更主要的是,水面舰艇荫蔽能力衰,极易被侦查发觉冲击。水面舰艇制制周期长,价值高,可耗损机能力衰,难以正在匹敌性功课过程中为空中机群供给长时间靠得住不变的起降保障。





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