《水雷作战效能分析》在介绍水雷系统效能和作战效能基本概念的基础上,根据水雷武器作战使用特点和战术技术参数特征建立了水雷作战效能的基本评估模型;全面系统地论述了水雷作战效能评定所涉及的水雷可用性、任务可信性及作战能力的分析方法:针对水雷发展现状建立了传统水雷雷障、现代水雷和未来发展水雷的效能评估模型以及相应的评估软件系统方案。
《水雷作战效能分析》内容新颖,体现了近年来国内水雷专业领域的相关研究成果,其特点是从理论概念出发,建立方法及模型,以典型水雷为对象阐明分析思路,尽量避免复杂公式推导,注重论证及作战使用。
《水雷作战效能分析》的针对性和适用性强,所阐述的水雷作战效能分析评估方法既可供从事水雷武器系统作战使用、论证、研制部门等专业人员以及高等院校有关专业的师生参考,也可用于水下无人自主式武器系统等的效能评定。
水雷是一种既古老又现代的水中兵器,而且是一种效费比极高的战术武器,历来受到各国海军的重视,是一个国家海防武器装备的重要组成部分之一。自其问世以来,水雷在海战中显示出相当重要的作用,不仅在抗登陆、封锁作战、切断海上交通线、扼守海上要冲等作战活动中直接毁伤敌方舰船,而且还可在精神和心理上对敌人造成极大的压力和恐惧,使敌人不敢超越“雷池”,迫使敌方动用大量的兵力和物力从事反水雷作战。
随着几十年来科学技术的发展,水雷从传统的沉底雷、锚雷发展到火箭上浮水雷、自航水雷等多类型的现代化水雷,其系统组成和功能日趋复杂,智能化程度越来越高,作战任务和模式也呈现多样化趋势。面对现代化作战模式和作战环境,未来海战中水雷武器可以起到什么作用?采用什么类型的水雷武器?如何发挥各类水雷的作战效能?这些都是海军武器论证和研发部门人员所要解决的问题。本书在建立水雷作战效能概念、分析水雷作战使用特点的基础上,系统阐述了典型传统水雷、特种水雷和新概念水雷等各类水雷及其障碍的效能分析及评估方法,对水雷作战使用研究与水雷的研发具有重要的借鉴及推动作用。
在中国造船工程学会水中兵器学术委员会组织下,海军工程大学承担了《水雷作战效能分析》的撰写任务,有关部门给予了多方位支持,学委会组织专家进行了评审,保证了本书的编写进度和质量。
本书作者长期从事水雷技术的研究和教学工作,承担了有关水雷效能、综合保障、可靠性等方面的多项科研项目,形成了该方向的研究团队,在工作中积累了大量的相关理论知识和实践经验,凝聚成本书的主要内容。本书按水雷效能的概念定义、水雷效能评估方法、典型水雷及雷障的效能评估案例、效能分析软件系统的逻辑层次展开论述,形成9章内容。第1章简要介绍了武器装备作战效能评估的历史背景和现状,定义了水雷的系统效能及作战效能,简要说明了水雷作战效能分析的理论指导意义及应用价值;第2章针对水雷的性能及使用特点,讨论了水雷效能分析方法及适用模型;第3章根据水雷作战过程,分析了传统水雷和特种水雷的作战使用流程和任务剖面,论述了水雷作战效能的影响因素,对与水雷效能分析密切相关的战术技术参数进行了分类和说明;第4章基于以ADC模型为主线的分析思路,在分析水雷保障性和可靠性相关指标与水雷可信性和可用性相互关系的基础上,建立了水雷可信性和可用性计算模型;第5章根据水雷性能及作战过程,全面系统地论述了水雷的快速保障、远程布放及毁伤目标等作战能力的内涵,分析了影响这些能力的战术技术性能指标;第6章根据雷障的作战样式和战术运用,建立了雷障作战效能的指标体系,并给出了不同布雷方式、不同作战目标类型的沉底水雷雷障和锚雷雷障的作战效能计算方法;第7章针对目前国际海军发展的新型水雷——自航水雷,根据其作战流程建立了基于阶段ADC的作战效能分析模型,并利用幂指数分析法对各阶段影响其效能的主要指标进行了全面系统的论证分析:第8章对新概念水雷雷障——网络水雷——的作战效能进行了深入的探讨,针对水下组网特点,分解并构建了基于效能分析的网络水雷子网络结构,并建立了其效能分析模型;第9章为方便对水雷作战效能进行分析,介绍了水雷作战效能仿真系统的构成、作用及使用特点。
海军工程大学颜冰教授撰写了第1~3章,其中陈浩副教授参与撰写了3.2.5小节;董理讲师撰写了第4章;张晓兵副教授编著了第5章,其中孙宝全博士撰写了5.5节、5.6节、5.7节、5.8节;孙宝全撰写了第6章、第8章,其中颜冰撰写了6.1节、8.1节、8.2节;徐晓明硕士撰写了第7章,其中颜冰撰写了7.1节、7.2节;彭英武副教授撰写了第9章,其中孙宝全撰写了9.2.2小节,陈浩参与撰写了9.3.4小节。全书的框架结构和统稿工作由颜冰、张晓兵、孙宝全完成。董理、徐晓明协助校对工作。书中插图由董理、孙宝全、徐晓明绘制。
本书的编写工作得到了国防工业出版社、中国造船工程学会水中兵器学术委员会、海军工程大学、海军大连舰艇学院等有关单位领导和专家的关心和支持。本书撰写过程中海军工程大学孟庆玉教授从本书撰写大纲制定到全稿完成的整个过程都给予了大力的指导和帮助,并多次审阅全稿,给出中肯的修改意见。海军大连舰艇学院马爱民教授、中船重工七院侯正明研究员、海军装备研究院张鹏主任和梁海军高工、海军航空工程学院孙明太教授、中船重工第七一〇研究所刘成研究员、海军装备技术研究所罗永达高工、海军工程大学龚沈光教授审查了本书,并提出了许多宝贵意见。编写过程中,得到了国防工业出版社许波建编辑的指导、水中兵器学术委员会李凝和海军工程大学许多同志的帮助,在此我们一并表示衷心的感谢!此外,撰写时,作者参阅了国内外许多专家、学者的文献资料,亦谨向原著者表示谢意!
由于作者水平有限,书中难免有不妥甚至错误之处,敬请读者批评指正。
第1章 绪论
1.1 武器装备作战效能研究的国内外现状
1.2 水雷效能的定义、量度及分析界面说明
1.2.1 效能的分类及定义
1.2.2 效能的量度
1.2.3 水雷作战效能的层次
1.2.4 水雷作战效能的定义及量度
1.2.5 效能分析评估的一般步骤
1.2.6 水雷作战效能的分析界面及说明
1.3 水雷作战效能评估的目的与意义
1.4 本章小结
第2章 水雷作战效能评估方法与模型
2.1 作战效能评估方法与模型
2.1.1 作战效能的基本评估方法
2.1.2 水雷作战效能三维评价体系
2.2 水雷作战效能的基本评估方法
2.2.1 ADC法
2.2.2 SEA法
2.2.3 层次分析法
2.2.4 指数法
2.3 本章小结
第3章 水雷作战效能评估中的影响因素
3.1 水雷的使命与作战使用特点
3.1.1 沉底雷的作战使用特点
3.1.2 锚雷的作战使用特点
3.1.3 特种水雷的作战使用特点
3.2 水雷的寿命剖面与任务状态
3.2.1 水雷寿命剖面
3.2.2 水雷任务剖面
3.2.3 水雷典型状态特点
3.2.4 水雷在水下作战任务阶段的环境状态
3.2.5 反水雷的影响
3.2.6 水中爆炸的影响
3.2.7 水雷的保障
3.3 水雷的战术技术参数
3.3.1 与水雷岸基储存有关的战术技术参数
3.3.2 与水雷装载有关的战术技术参数
3.3.3 与水雷水下作战使用有关的战术技术参数
3.3.4 与水雷训练有关的战术技术参数
3.4 本章小结
第4章 水雷可用性与可信性分析
4.1 水雷可靠性、维修性和保障性参数
4.1.1 水雷任务剖面与可靠性参数
4.1.2 水雷维修性参数
4.1.3 保障系统与使用保障参数
4.1.4 国外先进水雷指标水平简介
4.2 水雷综合特性参数
4.2.1 综合特性参数
4.2.2 综合特性参数的含义
4.2.3 水雷综合特性参数的使用
4.3 水雷可用性和可信性
4.3.1 可用性
4.3.2 可信性
4.4 本章小结
第5章 水雷作战能力分析与评估
5.1 水雷作战能力指标体系结构图
5.2 快速反应能力
5.3 水雷布放能力
5.3.1 及时布雷能力
5.3.2 水雷远距离投送能力
5.3.3 精确布雷能力
5.4 目标探测能力
5.4.1 目标检测性能
5.4.2 目标识别分类能力
5.4.3 目标定位跟踪能力
5.5 水雷毁伤能力
5.5.1 水雷装药
5.5.2 水中爆炸的特点及杀伤因素
5.5.3 影响水中爆炸对目标破坏程度的因素
5.5.4 水雷对目标舰船的破坏作用
5.5.5 水雷攻击毁伤指标分析
5.6 生命力
5.6.1 环境适应性
5.6.2 抗反水雷性能
5.6.3 战斗服役期
5.6.4 隐身性能
5.7 能力的构建方法
5.7.1 用多项概率的乘积定义能力
5.7.2 用综合性能指标定义能力
5.7.3 用性能指标的综合评价值定义能力
5.7.4 用作战效能指数定义能力
5.7.5 综合建模方法
5.8 水雷作战能力模糊综合评估模型
5.8.1 模糊综合评估法
5.8.2 水雷作战能力模糊综合评估
5.9 本章小结
第6章 水雷障碍作战效能评估
6.1 水雷障碍作战效能指标体系
6.1.1 水雷障碍
6.1.2 水雷障碍效能指标体系分析及作战效能评估模型
6.2 水雷障碍对目标的毁伤概率
6.2.1 常规布雷方式下水雷障碍对水面舰船的毁伤概率
6.2.2 水雷障碍对不同目标类型的毁伤概率
6.2.3 特种水雷构成的水雷障碍对目标舰艇的毁伤概率
6.3 通过水雷障碍时目标流的毁伤期望
6.3.1 水雷障碍模型
6.3.2 舰船毁伤判据模型
6.3.3 水雷障碍中水雷定次对毁伤概率的影响
6.4 水雷障碍作战效能评估模型
6.4.1 层次分析法在水雷障碍效能评估中的应用
6.4.2 案例分析
6.5 本章小结
第7章 自航水雷系统作战效能分析与评估
7.1 自航水雷系统效能的含义
7.2 自航水雷的效能评估方法
7.2.1 综合效能评估模型
7.2.2 幂指数法的应用
7.3 自航水雷系统效能评估指标体系
7.3.1 可靠性指标
7.3.2 维修性指标
7.3.3 作战能力指标
7.4 自航水雷系统作战能力指标分析及评估模型
7.4.1 技术准备阶段
7.4.2 布雷平台布放阶段
7.4.3 实航投送阶段
7.4.4 分离阶段
7.4.5 水下战斗服役期任务阶段
7.4.6 作战能力指标量化
7.5 自航水雷系统作战效能评估模型
7.5.1 技术准备阶段效能评估模型
7.5.2 布雷平台布放阶段效能评估模型
7.5.3 自航投送阶段效能评估模型
7.5.4 分离阶段效能评估模型
7.5.5 水下战斗服役期效能评估模型
7.6 自航水雷雷障毁伤概率
7.6.1 雷位散布特性分析
7.6.2 水雷落入障碍区域的概率
7.6.3 雷障毁伤概率计算
7.7 本章小结
第8章 网络雷障的效能与评估
8.1 网络雷障结构
8.1.1 布局特点
8.1.2 工作过程
8.1.3 关键技术特点
8.2 网络雷障效能评估理论分析
8.2.1 网络雷障效能评估的步骤
8.2.2 效能指标体系的确定原则
8.3 网络雷障效能指标体系的建立
8.3.1 网络雷障性能分析
8.3.2 网络雷障效能指标体系
8.4 网络雷障效能评估模型
8.4.1 网络雷障的加权和法效能评估模型
8.4.2 网络雷障效能的SEA方法评估模型
8.4.3 基于神经网络的网络雷障效能评估模型
8.5 本章小结
第9章 水雷作战效能评估软件系统
9.1 水雷作战效能评估软件系统的总体设计
9.1.1 功能及特点
9.1.2 设计思想
9.1.3 体系结构
9.1.4 面向对象的建模和程序实现
9.1.5 蒙特卡罗法和试验次数的确定
9.2 典型水雷作战效能评估子系统设计及应用
9.2.1 典型水雷作战效能评估子系统功能与结构
9.2.2 锚雷作战效能分析算例
9.3 水雷障碍作战效能评估子系统设计及应用
9.3.1 水雷障碍对抗仿真的必要性
9.3.2 水雷障碍作战效能评估子系统功能与结构
9.3.3 水雷障碍对抗仿真过程
9.3.4 水雷障碍作战效能评估子系统实例
9.4 本章小结
参考文献