Denne teksten omhandler faktorene som bestemmer hva som utgjør et luftvernsystems sone for effektiv ildgivning – selve nedskytingssonen der luftvernvåpenet treffer målet sitt.

Nedskytingssone

Nedskytingssonen, eller sonen for effektiv ild for et luftvernskyts er det området i rommet der mål kan bli effektivt engasjert. Sonen for ild er spesifisert i form av punkter i rommet der avskjæring vil kunne skje. Til hvert avskjæringspunkt svarer det et utskytningspunkt og posisjonen til målet på tidspunktet for utskytning.

Avfyrings- og måltildelingssoner

Utenfor nedskytingssonen har vi en korresponderende avfyringssone. En vellykket avskjæring forutsetter at målet er innenfor denne sonen på utskytingstidspunktet. Utenfor avfyringssonen ligger måltildelingssonen, som målet må være innenfor på måltildelingstidspunktet.

Tersklene i nedskytingssonen

Grensene til sonen med effektiv ild er bestemt av flere hensyn, der de vanligste nevnes nedenfor; ikke alle disse hensynene er relevante for hvert system, men hvert system har grenser satt av noen av de nevnte hensynene eller lignende.

Det understrekes at noen av grensene er mer statistiske av natur, de er regioner der ytelsen til systemet forringes mer eller mindre raskt. Sonen med ild kan utvides litt i disse regionene på bekostning av redusert treffsannsynlighet eller pålitelighet.

Grensene til sonen med effektiv ild er indikert i figuren ovenfor for et mål som passerer rett over; og disse grensene diskuteres kort nedenfor.

Maksimum elevasjon

Grensen for maksimum elevasjon, som resulterer i en øvre dødsone, er vanligvis innenfor våpenslippavstand (se nedenfor) i de fleste taktiske situasjoner, og begrenser derfor vanligvis ikke taktisk ytelse. Imidlertid kan luftvernsystemer av og til være plassert langt nok utenfor det forsvarte området til at grensen for maks. elevasjon spiller inn; denne grensen må også tas med i betraktningen når systemer er en del av et områdeforsvar som engasjerer mål nært så vel som på lengre avstand.

Følgende systembegrensninger kan sette grensen for maks. elevasjon:

• Utskytningsrampen kan ha fysiske begrensninger på maks. elevasjon, og for beamridere og visse semi-aktive systemer setter dette en øvre grense for missilenes fluktbane.
• En maks. elevasjonsbegrensning for radarer brukt til missilstyring setter grensen for høy vinkel på ildsonen.

Det er ikke å forvente at en slik grense vil eksistere for ildledningsradarer (bortsett fra kanskje på skip), men en slik elevasjonsbegrensning er vanlig på mange søkeradarer, og i noen systemer gir disse i det minste en del av styrings- eller tildelingsinformasjonen.

Missilet selv kan sette en grense for elevasjonen av engasjementet; for eksempel kan en eller flere av missilgyroskopene tumle hvis missilet stiger med en for bratt vinkel. I et beamrider system blir det vanskelig å fange missilet ved slutten av akselerasjonsfasen hvis vinkelhastigheten til radarbeamen er for høy. For innkommende mål med fast hastighet og høyde er dette en økende funksjon av vinkelen, og kan sette en grense for brukbar elevasjonsvinkel.

Maksimumshøyde

Et luftvernsystems maksimale høydedekning er en absoluttverdi for systemets effektivitet, og vanligvis er det missilet som er begrensningen. Det er derfor en reell fordel i å prøve å gjøre systemets maks. høydegrense større enn maksimumshøyden for effektive luftangrep.

Den viktigste begrensningen for missil-effektiviteten ved makshøyde er redusert missil-manøvrerbarhet som følge av den reduserte effekten til aerodynamiske kontrollflater ved lavt atmosfærisk trykk. Manøvrerbarheten til det angripende flyet er også redusert på høyder, men missilet trenger vanligvis mer manøvrerbarhet i terminalfasen enn det målet trenger for å unnslippe. Styring uavhengig av aerodynamiske flater, f.eks. ved hjelp av jetdyser, kan bidra til å opprettholde missilets manøvreringsevne og dermed heve høydebegrensningen.

Et missils aerodynamiske egenskaper varierer med ulike høydesjikt. Missildesignet er derfor ofte et kompromiss mellom evne i større høyder og ytelse i lave til midlere høyder. Missiler som skal ha effekt i store høyder (utover et visst punkt), vil nødvendigvis ha redusert effektivitet på lavere høyder. For eksempel vil store aerodynamiske flater for å oppnå høy manøvrerbarhet i høyden øke vindmotstanden, og dermed reduseres rekkevidden på lavere høyder.

Maksimumsavstand

Systemets rekkevidde er begrenset av følgende funksjoner:

• Deteksjon. Målet kan ikke engasjeres før en viss minimumstid etter måledeteksjon; den effektive rekkevidden til systemet er derfor ikke større enn deteksjonsrekkevidden minus avstanden målet har beveget seg i løpet av tiden som kreves for identifikasjon, evaluering, tildeling, målfatning, utskytning og flukt til avskjæringspunkt. Deteksjonsrekkevidden avhenger ikke bare av luftvernsystemet, men også av målets egenskaper (dvs. radartverrsnitt, flyhøyde og hastighet). På lave høyder kan radarhorisonten i stor grad begrense deteksjonsrekkevidden.

• Fluktbane og drivstoffmengde. Missilens rekkevidde begrenses av drivstoffmengde og banen missilet følger. Forbruket av drivstoff ved flukt lavt i atmosfæren er mye større enn i høyere høyder.

Minimumshøyde

En nedre grense for høyde for et vellykket engasjement settes av missilets evne til å sette av stridshode nær jordoverflaten og/eller radarens evne til å følge målet nær jordoverflaten.

Minimum elevasjon

En grense for den minste vinkelen som mål kan engasjeres i på grunn av utfordringen med radartracking og/eller missilstyring tidlig i fluktbanen ved lave radarhøydevinkler.

Min. avstand

Den minimale rekkeviddebegrensningen, som den høye vinkelbegrensningen, er vanligvis ikke problematisk taktisk sett fordi den ligger innenfor bombefraktingslinjen i mange tilfeller, selv om ikke i alle. Av sikkerhetsgrunner er det vanligvis ikke armering av missilstridshodet før en viss tid etter oppskytning; vellykket engasjement er usannsynlig før stridshodet er armet. Mange missilsystemer har en sekvens av operasjon (oppskytning, stabilisering, fangst) som må fullføres i begynnelsen av flygingen før missilet er under tilstrekkelig kontroll av styresystemet. Avstanden som missilet har tilbakelagt i denne delen av flygingen er den vanlige begrensningen på minimum skrå rekkevidde for effektiv interseptering. Visse systemer har en fast minimum oppskytningsvinkel som resulterer i en dødsone på korte rekkevidder og lave høyder, siden missilbanen ikke kan bøyes skarpt nok for å engasjere mål i dette området.

Kryssingsavstand

Krysset avstanden til et mål defineres som avstanden fra avfyringsstedet til den horisontale projeksjonen av målets bane, dvs. korteste avstand fra stedet til projisert bane.

Dermed har for eksempel et mål hvis bane går rett over avfyringsenheten, en kryssingsavstand på null.

Selv om man ignorerer klaringsskygger, er sonen med effektiv ild ikke nøyaktig en volumrevolusjon; de ulike maksimums- og minimumsavstandene ved en gitt høyde avhenger til en viss grad av kryssingsavstanden og om målet nærmer seg eller beveger seg bort fra avfyringsenheten (dvs. om det har passert punktet for nærmeste avstand til avfyringsenheten eller ikke).

Bestemmelsen av nøyaktig graden av deformasjonen av revolusjonskroppen er komplisert og avhenger av detaljene i missilsystemet. Men denne deformasjonen er ofte relativt liten og ignoreres ofte i grove anslag av taktisk effektivitet.

Våpenslippavstand

Den primære interessen til analysatoren er ofte forsvar (forebygging av skade på det forsvarte området) heller enn attrisjon (forhindring av angriperne fra å returnere og angripe igjen senere), og oppmerksomheten er derfor rettet mot avskjæringer som kan forhindre angriperen fra å skade det forsvarte området.

Det siste punktet hvor slike avskjæringer er mulige, kalles bombefrigjøringspunktet, selv om angriperens bevæpning faktisk kan være torpedo, rakett-salve eller en annen type våpen enn en bombe.

Hvis angriperens bevæpning er en guidet luft-til-overflate-missil, kan ikke bombefrigjøringspunktet være den faktiske utskytningsposisjonen til luft-til-overflate-missilet, men heller det siste punktet der ødeleggelse av morflyet forstyrrer nok til å forårsake et bommiss.

Eller det kan være det siste punktet hvor missilet selv kan avskjæres for å forhindre skade fra dens krigshode.

Lignende endringer av betydning i andre tilfeller tillater samme terminologi å bli brukt gjennom hele teksten. Fordi målet på overflaten ofte ikke er et punkt, og den dødelige radiusen til bomben er betydelig større enn null, kan bombefrigjøringspunktet faktisk ikke være et punkt i det hele tatt. Det kan være en serie punkter slik at hvis bomben slippes på noen av dem, kan skade på overflatemålet oppstå. Det er ofte praktisk å definere ett punkt i serien som bombefrigjøringspunktet; ofte velges det første punktet i serien.

Teksten i denne artikkelen er i stor grad basert på denne kilden.