建立數學模型分析航母戰鬥群 之防空戰力 海軍官校正期106年班應用科學系四年級 建立數學模型分析航母戰鬥群 之防空戰力 海軍官校正期106年班應用科學系四年級 組員:王偉民 莊逸凡 涂浩逢 徐宏瑋 張 皓 指導老師:王貴民 博士

大綱 前言 文獻探討 模型發展 分析 結論 2016/11/17

前言 隨著中共的國力發展，「一帶一路」的概念被提出，可能對中共周圍國家造 成改變，而中共的擴大和對外開放的需要，加強亞歐非及世界各國的互利合 作，為了能維護絲路的穩定，中共必須要有遠洋作戰的續航力 中共海軍戰略思想有強烈企圖擴大海上活動範圍突破「第一島鏈」，發展 「向洋海軍」的「海洋戰略」，深入「第二島鏈」及印度洋，致力於建構具 有遠洋戰鬥續航力的海軍 中共發展方面，海軍建設重點為研發與購置大、中型水面艦與核潛艦，如航 空母艦、中華神盾052D驅逐艦，093、094 等新型核子動力戰略潛艦，改善攻 艦、防空與反潛立體遠洋協同作戰能力 本研究主要目的係運用作戰邏輯建立數學模型分析航母的防空能力。其中包 括假設想定之發展，防空接戰邏輯之推導，以及案例之設定等 2016/11/17

文獻探討 文獻 作者 出處 中共海軍的戰略發展及艦艇現代化的現狀與侷限 樊兆善 國防雜誌， 第三十一卷，第一期， 2016年3月 廿一世紀中共水面艦遠洋作戰能力之探討 馬立德 海軍學術雙月刊，第四十六卷，第二期，100頁，2012年4月 中共軍力發展過程之回顧與未來估測 葉金成、陳美惠、盧斯駿 國防管理學報，台北， 2002 年 美、印戰略接近對中共「珍珠鍊戰略」之影響 張棋炘 http://cap.nthu.edu.tw/ezfiles/891/1891/img/2367/236365609.pdf ，2015年2月 中共海軍戰略發展之演進─兼以馬漢海權理論探討 陳國慶 國立臺灣大學社會科學院政治學系碩士論文，2011年3月 中國對南海爭端的外交與軍事作為 孫國祥 http://cgpss.nchu.edu.tw/files/news/224_9b4c55cf.pdf 2016/11/17

文獻探討 文獻 作者 出處 Active Phased Array Radar W. contributors http://en.wikipedia.org/w/index.php?title =Active_Phased_Array_Radar&oldid=6 24843651. October 2014 CPMIEC HQ-9 / HHQ-9 / FD-2000 / FT-2000 Self Propelled Air Defence System C. Kopp Air power Australia, Sydney, 2009 Sunburns, Yakhonts, Alfas and the Region Carlo Kopp March 5, 2001 AGM-84魚叉反艦飛彈 https://zh.wikipedia.org/wiki/AGM-84%E9%AD%9A%E5%8F%89%E5%8F%8D%E8%89%A6%E9%A3%9B%E5%BD%88 Tu-22M轟炸機 https://zh.wikipedia.org/wiki/Tu-22M%E9%80%86%E7%81%AB%E6%88%B0%E7%95%A5%E8%BD%9F%E7%82%B8%E6%A9%9F 2016/11/17

模型發展 模型發展概要介紹： △t=T-tr-ts，ts為成功穿透攻擊時間，tr為系統反應時間， T=D/VSAM D=1.23√(H radar)+1.23√(H target)地球曲面問題公式) ts=RM/VSSM，RM為最小射距，VSSM為來襲飛彈速度 △t = (1.23√(H radar)+1.23√(H target))/VSAM- tR-RM/VSSM NSAM=△t/td+1此為接彈量公式概要，td為發射延遲，△t為接 戰時間，NSAM為單艦於接戰時間內所能發射之防空飛彈量 2016/11/17

分析 假設 2016/11/17

分析 假設 紅方： 攔截飛彈速度：4.2馬赫(採紅旗九號數據) 攔截飛彈最小射距：3海浬 艦船桅高：17公尺 系統反應時間：15秒 攔截飛彈發射間隔：2秒 無美方所運用的合作接戰能力(Cooperative Engagement Capabilty, CEC) 藍方： 飛彈速度：2/2.5/3/3.5/4馬赫 飛彈飛行高度：50/100公尺 2016/11/17

分析 案例 航母戰鬥群無跨防空扇區協同作戰的情況下，假設來襲SSM的高度分別為50 與100公尺，攻擊飛彈速度分別為2、2.5、3、3.5、4馬赫 2016/11/17

分析 案例 2016/11/17

分析 案例 2016/11/17

結論 經模型分析，當掠海攻艦飛彈的飛行高度越低，則航母戰鬥群的 接戰反應時間越短。以飛行高度50與100公尺為例，針對不同飛 行速率，其間的差異為7.13秒；而可接戰的飛彈發射飽和量差異 則為3.57枚 攻艦飛彈的速度愈快，航母戰鬥群的接戰反應時間越短，飛彈發 射飽和量愈小，如攻艦飛彈飛行高度在50公尺，速率分別為2與4 馬赫時，接戰反應時間為15.16與0.08秒，而飛彈發射飽和量則 為8.58與1.04枚，相差8.25倍 2016/11/17

結論 從本研究之分析結果所提出的建議共有4點： 超音速飛彈確能壓縮航母戰鬥群的防空接戰反應時間以及飛彈 發射飽和量，因此未來發展新式飛彈時，可將速度納入考量 航母戰鬥群在進行兵力投射時，由於躲藏不易，又防禦能力有 限，所以遠離對手的威脅是其重要考量因素，若能巧妙部署攻 擊兵力於海上，則可拒其於遠處，折其兵力之投射效能 面對航母威脅與作戰，必須隨時掌握其位置及所派出空中戰鬥 巡邏機之所在空域，以利海上兵力之部署。因此，更長距離之 情監偵系統勢必因應並提升其性能，以充實遠距目標搜索與定 位之功能 新型飛彈艦之設計必須朝向更低雷達橫截面的匿蹤概念發展， 以能長時間於海上部署而難為敵發現 2016/11/17

報告完畢 恭請指導