点评《基于墨子系统的对舰打击策略与分析》

这就是那篇大名鼎鼎的高超音速导弹打沉“福特”号战斗群的文章。

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看来是硕士论文改写的,曹红松只是通信作者,都不一定是直接的导师,可能只是徒子徒孙带的硕士。不能因此推断文章的份量,但力度也确实降低了。然而,这样“指名道姓”地打“福特”号及战斗群,舆论上的震撼效应还是很大的。

有人把全文挂到网上,正好点评一下。

墨子是中国自主研发的三维可视化兵棋推演系统,没见识过,具体情况只有猜测。

文章首先按惯例,回顾了国内公开文献的有关研究,本文的重点在于反舰作战步骤不明确、弹药浪费和改进方向不明确的问题。确实,后来的三波攻击强调的就是“打击-评估-再打击”。看来之前的研究大多集中在饱和攻击、确保摧毁。

在仿真设定中,红方只有海上侦察预警可用,包括海上巡逻侦察飞机。不出动卫星和潜艇,红方也限定使用反舰弹道导弹,但估计墨子系统可多域仿真,海陆空天可以一起上的。

蓝方舰队在“我某岛北偏东78度、174.58公里处”。开始以为78度是经度或者维度,想想不是。上海是北纬31.2度,东经121.5度;台北是北纬25度,东经121.6度。白令海峡也只有北纬65度,北纬78度要到北极区域了,东经78度则到喀什那儿去了,肯定都不对。搬出“解读”大法,这应该指台湾东偏北78度约175公里处,大概台湾东北宫古岛以北的样子,离温州300多公里的距离。

“174.58公里”有点奇怪,为什么不取整为175公里?100海里为185.2公里,100英里为160.9公里,不知道这个174.58公里是哪里来的。

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一方面,这里离大陆很近,不出动高超音速反舰导弹,就是基本的海空潜,也能确保打沉美国航母。另一方面,这确实是拦截解放军海空跨海攻击的良好位置。回到1996年,这是合理的位置;快进到2023年,这是不合理的位置。不过硕士论文总是要基于某种假定的,这里就不抠这个细节了。

这也是可以不用卫星的道理。在这个距离上,出动什么飞机都能监视美国航母位置。

蓝方舰队包括“福特”号航母、“圣哈辛托”号(“提康德罗加”级)巡洋舰、4艘“伯克IIA”级驱逐舰(用DDG103“特拉克斯顿”号代表)。巡洋舰在航母前方40海里处,驱逐舰围绕航母8-10海里环形散开。

中国的高超导反舰导弹射程远远大于温州到目标的300公里,海岸部署可能都太近了,所以文章里考虑的是最小射程与安全性,把发射阵地选择在靠后的华东、华中和华北、西北。A1~4阵地发射A类导弹,B1~2阵地发射B类导弹,每个发射阵地带弹4枚。

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A类导弹具有80%的可信度,100%的穿透率,4200个毁伤点,射程2000公里,速度M11,巡航高度30000米。B类导弹具有90%的可信度,100%的穿透率,4200个毁伤点,射程4000公里,速度M11,巡航高度30000米。射程越远,迂回越大,越不容易预测弹道。但文章强调“无航路规划齐射方式”,看来就是直直地打过去。

不知道墨子里可信度的定义是什么。导弹一般有可靠性、到达率、命中率、毁伤率等指标。可靠性是自身的,80%的可靠性意味着100枚导弹打出去,有20枚可能自己失效,实际上只有80枚靠得住。到达率是突防武器特有的,考虑到被拦截的概率,也可以叫突防率。如果到达率为70%的话,那80枚最终飞出去的导弹只有56枚能最终抵达目标。导弹有固有的命中率,假定为80%,那56枚导弹里有44枚能命中。命中之后有固有的毁伤率,假定为80,那44枚命中的导弹只有35枚能摧毁各自的目标。

这是导弹各打各的情况,多打一的算法要调整,但意思大概就是这么个意思。

在墨子系统里,毁伤点应该和毁伤率是一路的,用累计点数计算毁伤效果。航母的血条是7700个毁伤点,所以1.83发导弹命中就可击沉。巡洋舰、驱逐舰的血条未知,看后面的内容,0.61发,那是一发入魂。穿透率应该就是到达率或者突防率。可信度是可靠性和命中率的组合?不知道。但24枚导弹里,累计只有1枚失效,看来也不是。这个可信度到底是什么,还需要了解。

有人质疑两发导弹就能击沉航母,太乐观了。但高超音速导弹的动能大,加上CL-20装药,确实有可能就是这样的杀伤力。“伯克IIA”级驱逐舰0.61发就能击毁,说明的是同样的问题。鹰击82击中一发大概是不够的。

在设定里,蓝方航母带16枚海麻雀和42枚海拉姆,巡洋舰带18枚标3、60枚标6、104枚海麻雀,驱逐舰只带24枚海麻雀。海麻雀的型号有所不同,这是因为航母是倾斜的箱式发射,巡洋舰和驱逐舰是Mk41垂直发射,但导弹性能是差不多的。

海麻雀都是增程的ESSM,不是“古典”海麻雀,射程46公里,最大速度M4,代替早期标1、标2,但只能打飞机和掠海反舰导弹,对反弹道导弹或者高超弹的俯冲段只有有限拦截能力。对美国海军来说,这个便宜,“只有”100-180万美元一枚。

海拉姆用响尾蛇的弹体配毒刺的导引头,更便宜,只能用于近程点防御,对这里的反导没用。

标6是防空反导两用的,防空为主,用AIM-120C的主动雷达导引头,具有A射B导能力,但反导只有末端反导能力,射程240公里。约500万美元一枚。

标3是反导专用的,中段反导和末端反导通吃,甚至具有打低轨道卫星的能力,价格也昂贵得多,可高达1800万美元一枚。

有意思的是,文中把所有中高空防空能力统统集中到巡洋舰上,驱逐舰一共只有24枚海麻雀。驱逐舰上海麻雀是一坑四弹,24枚不能平均分配,可能2艘带2坑8枚,另外2艘带1坑4枚?这个配置有点奇怪,可能是便于墨子上的设定和计算?不过对本文来说,海麻雀怎么配置无所谓,反正不顶用,但标6应该更加均匀地配置,避免单点失效,毕竟“伯克IIA”搭载标6没问题。标3就需要火控的配合了,不是有Mk41垂发就能发射的。

文中还为蓝方配备了软防御。航母、巡洋舰和驱逐舰各配备2台SLQ-32(v)6电子战系统,巡洋舰、驱逐舰还配备箔条、红外干扰弹、纳儿卡主动干扰弹(诱骗声导鱼雷用的),驱逐舰还有漂浮诱饵。电子战系统的干扰率设定为35%,箔条弹20%。驱逐舰紧贴航母,软防御的作用更大。

蓝方拦截策略设定为:标3在最大自动开火距离上开火,每个目标默认发射2枚;海麻雀对超音速反舰导弹2发齐射,亚音速弹1发(只需要1发),弹道导弹1发(只有发射1发的时间窗口)。标2、海拉姆的发射策略和海麻雀一样,自动开火距离大于最大开火距离,也就是说,早早准备好,一进入最大开火距离就立刻开火。估计这是墨子的默认设定,因为这里并没有超音速和亚音速的反舰导弹参与。

舰队受到攻击后,忽略电磁管控,并向航母靠拢。文章中没有提,但估计这和侦察、战果评估有关,需要通过电磁信号辅助确认航母和舰队情况。战斗一旦打响,电磁静默也确实不再可能。在这样的近岸设定下,解放军用电磁侦察比前出空中侦察还要快捷。

在这个策略下,显然,第一波高超弹把标3消耗完的话,后面就随心所欲了,标2用处较小,海麻雀、海拉姆根本没用。但在已知中国拥有反舰弹道导弹和高超弹的情况下,美国航母舰队会只带18枚标3就来骑脸踢场子?这个假定不合理。

在这个战位上,更加合理的假定是4艘伯克IIA至少有2艘把标3、标6增加到接近巡洋舰的水平。现在的配置可能偏重巡航导弹和反潜导弹,有用,但不合适。

但在蓝方只有18枚标3的情况下,红方的三波攻击是合理的:第一波消耗掉蓝方的标3,第二波是打击主力,第三波跟进和扫尾。

根据毁伤点、干扰率、防空导弹拦截率,文章计算出击沉航母需要3.5枚B弹,实际赋予4枚。击沉驱逐舰只需要0.61枚B弹,所以各1枚,以针对驱逐舰软防御较强的情况。巡洋舰离发射阵地最近,B弹用光了,用A弹,因为硬防御能力较强,需要1.31枚,最后分配2枚。

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20轮蒙特卡洛仿真后的计算结果

墨子采用兵棋推演通用的蒙特卡洛仿真,也就是说,用计算机”掷骰子“。在最简单化的情况下,在黑白各半的区域中,无数次掷骰子下来,落在黑区的概率应该是0.5,但在某一次中,既可能黑,也可能白。人工兵棋推演也是一样,只是换成真的掷骰子,以体现真实世界中的随机性。

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20轮下来,巡洋舰和航母100%打沉;驱逐舰平均打沉3.6艘,也就是说90%的概率,10次中有9次被打沉。够了。

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红方导弹故障总数1,被拦截总数7.8,击中总数7.1枚,落空总数6.5枚。标3击中总数7.8枚,落空总数10.2枚。

必须说,这还是简单化、有利化的设定。实战条件下,美国航母舰队的反导配置会更强,中国导弹的可信度可能也会低一些。但这些是具体数据和设定的问题,方向是明确的,在中国反舰高超音速导弹和反舰导弹导弹的射程范围内,美国航母舰队的生存力非常成问题。这还是没有空中、水面、水下打击的简单情况,实际打击会更加复杂,更加不好对付。

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近炸试验是美国海军特有的,世界上独此一家,用于测试在附近爆炸对舰体和设备的震撼作用,所以英文里叫shock test

美国航母交付前都要进行近炸试验,测试冲击波对舰体和设备的影响。这个测试不仅壮观,而且非常费钱。测试本身费钱,测试后修复更费钱。这样来一下,要求是不会有结构性问题和关键系统损坏,但不是毫发无损。

真的来一发导弹命中的话,不一定有这么壮观,但损害绝对大得多。航母要是失去飞机出动能力,舰队就废了;巡洋舰要是失去战斗力,舰队防空就塌了半边天,“伯克IIA”可以补充,但能力不如“提康”,这也是美国海军迟迟舍不得退役“提康”的原因。这是老款保时捷911和新款高尔夫GTI的差别。

这样的仿真研究应该有很多,在1500公里甚至更远距离上、用卫星引导的都可能有好多。比如说,等到太阳同步轨道上的“中国星链”成型了,太空实时电磁定位就可以把“福特”号起飞、着陆引导控制的无线电信号锁定,再无线电静默也没用,除非飞机不出动、雷达不启动、卫星数据链也停工了,那航母战斗群也就不是航母战斗群了。

但在公开期刊上这么指名道姓并把结论直白列出的,可能还是不多见。有人说墨子只是个高级点的电脑游戏,这论文只是骗学位的,嗯,这话就只有让曹红松来说了。

不管怎么说,这篇文章很提气。

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