空戰里程碑──ＱＦ－１６戰機成功試飛

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作者：Dasein

無人化的世界大勢

                在講求安全性和穩定性的時代，依賴人類決策、控制的機制已經漸漸不合時宜。科技慢慢取代人類按程序規定執行工作。因此，人類的工作效率不但有所提升，而且錯誤也慢慢減少。早在二次大戰，納粹德軍已經有使用哥利亞無人炸彈車（Leichter Ladungsträger Goliath）攻擊盟軍部隊。直到今天，天空中已經有大量軍方無人飛機飛行。它們每天都在世界各地執行監察、偵測、攻擊等任務。由於無人機被擊落也不會導致人命損傷，而且成本比有人機更便宜，所以曾經有軍事評論家指Ｆ－３５將會是美國空軍最後的有人戰鬥機。由此可見，戰機的潮流勢必轉向無人機。

在本月十九日，美國空軍和波音公司在美國佛羅里達州巴拿馬城的Tyndall 空軍基地成功進行ＱＦ－１６無人機測試[1][2]。ＱＦ－１６無人機是改裝自美軍退役的Ｆ－１６，主要在機體內改裝戰機的航電系統以達至無人化。 美軍第８２空中目標中隊指揮官Ryan Inman中校說：「我們獲得了可執行任務、來源充足的全型飛機。（Now we have a mission capable, highly sustainable full scale aerial target to take us into the future）」美軍表示，三軍未來將進行ＱＦ－１６武器測試和其他訓練。

（Picture 1）

（Picture 2）

ＱＦ－１６

                美國使用無人機多年，由早年專門偵測到近年「察打一體」，無人科技已經不是新鮮的玩意，為何我要說ＱＦ－１６的成功是空戰的里程碑呢？

                ＱＦ－１６的重要性在於它是美國已經公開的無人機之中最多功能的一款。除了無人機的傳統任務外，ＱＦ－１６還有條件包辦其他無人機做不到的空優任務。美國現役的無人機，一般來說機動性甚差，而且武器系統以對地攻擊為主。就算有些無人機（如MQ-9）有基本空戰武裝（如AIM-9，AIM-92），礙於其低下的機動性和推重比，如果在沒有電子掩護首先被攻擊，基本上是沒有生存的可能。實際作戰起來，它們應該連自衛也做不到，最多可以勉強驅逐敵方直升機而已。可是，Ｆ－１６在原設計就考慮了空中作戰，而且Ｆ－１６本來就有對地攻擊的功能，所以ＱＦ－１６不但有希望可以完成其他無人機的任務，而且可以充當空戰武力，執行其他無人機做不到的空優任務。考慮到美國空軍擁有大量的Ｆ－１６戰機可供改裝，ＱＦ－１６將有可能成為全球第一款大量裝備的多功能無人戰機，它將是無人機成功研發後另一個空戰時代的轉折點。

            本人曾經就ＱＦ－１６的問題和波音公司展開聯繫，波音公司負責ＱＦ－１６專案的總工程師Paul Cejas先生向本人表示，這次試飛的是Ｆ－１６Ａ戰機，而他們已經改裝了４架Ｆ－１６Ｃ和２架Ｆ－１６Ａ。他們主要在機體內在進行改裝，但他們仍有在坐倉內加裝節流閥等機關。在量產的情況下，他們可以在三至四個月內把Ｆ－１６改裝成ＱＦ－１６。他亦表示，現在的ＱＦ－１６只可在由人操縱下發射飛彈，而且ＱＦ－１６暫時沒有由Link-16資料鏈導引的能力。另外，經由我們的其他對話計算，ＱＦ－１６可以在兩星期內改回由人控制（不知是指由人控制的ＱＦ－１６還是完全改回Ｆ－１６）。

在不久將來，我估計波音公司必然會考慮把ＱＦ－１６在無人駕駛的情況下進行導彈測試，而且未來必定考慮用資料鏈作導引，以利美方在跨地平線的情況下保持兩條和無人機通訊的管道（衛星＋地面／資料鏈）。

                至於選用Ｆ－１６而非Ｆ－１４或Ｆ－１８的原因，主要是考慮維修成本和戰機已生產的數目。Ｆ－１６數目全球約有４５００架以上，大量的Ｆ－１６為改裝工程提供了材料，而且各使用國的Ｆ－１６都已經接近退役，Ｆ－１６無人機化正好迎合各國的口味。雖然如此，我估計未來美國仍會考慮改裝Ｆ－１８，因為ＱＦ－１６的結構強度並不能在航母起降。如果有ＱＦ－１８的出現，將為美國海軍提出最優秀的第一波無人戰力。

多功能無人機的優點

低人命風險：

                由於無人機上沒有機師，所以就算被擊落也不會引起己方人命傷亡。少了人命考慮，作戰的彈性自然就更大，因為就算作戰真的出現問題以至戰機被擊落，機上也沒有機師可以被俘。既然沒有機師，軍方的敵後拯救隊也不必出發冒險救人。總體來考慮，出動一架無人機等於把下於十人的性命由前線拉回來。

操控人員狀態：

                在操控人員狀態而言，無人機必然比有人機好。首先，無人機出任務可以由多位機師輪流執行，亦可以飲食甚至睡覺，而有人戰機則不可能。就算有自動導航系統可以把沉悶的航程交給電腦，戰機上的機師也絕對不能走開休息。而且，在生命不受威脅下，無人機機師將會減少因壓力而犯錯。

其次，同一個無人機機師可以同時管理多架戰機，並把它們交由電腦飛行，到作戰時才收回自己直接控制。這樣的話，如果美軍維持一樣的戰機數目，無人機機師人員數目將比有人機機師少，在同一資源下每人將可受更好的待遇和訓練。

           可是，有人戰機機師仍有一定的優勢。首先，受視角所限，無人機機師的視角難免不如坐在戰機上的戰師。而且，有人機的機師會有更多的飛行感官（如重力），這是無人機機師所利用不到的。

                總括而言，無人機的人員狀態和能力應該會比有人機好。

（Picture 3-錯誤是很易發生的，特別是在高壓力時）

高Ｇ機動：

                Ｇ值在航空界是指飛行員受多少倍地心吸力的外力，可作高Ｇ機動的戰機和其機動性有一定的正比關係。在有人的戰機，它最多只可以作短時間的高Ｇ機動，否則飛行員會因上身血液流向腳部而導致暈眩，甚至暈倒。就算戰機是由穿上壓力服的飛行員駕駛，戰機最多只可以接受１０Ｇ以下的機動。而現代的無人機基於任務設定和飛機設計所限，基本上都做不到高Ｇ機動。但如果未來的無人機設計開始把空戰納入任務想定，無人機在不受人體極限所限將很有可能做出高於１０Ｇ的機動。

                ＱＦ－１６已經正式進行飛行測試，相信美軍將會很快就會加大測試的難度，甚至是局部改造ＱＦ－１６的氣動結構，以把ＱＦ－１６的極限Ｇ值推至１０以上。如果測試成功，ＱＦ－１６的戰力有可能突然「升級」，成為美軍機動派戰機的大哥。ＱＦ－１６將來甚至有可能足以和以機動性見稱的Su系機戰一決高下。

低成本：

                無人機因為任務的獨特性，傳統來說對引擎、飛機強度的要求比其他軍機低。再說，沒有了飛官坐上，飛安的考慮就可以從輕處理，這有助降低價格。加上無人機一般來說比有人飛機細小，這些因素令無人機的價格大至只是有人機的數分之一。

                如果未來無人機會參與空優任務，這樣它的生產成本勢必會隨功能增加而上升。但總體而言，因為飛機的品質可單純基於戰鬥力和成本作出平衡，所以仍會比較便宜。相反，有人戰機很多時基於「人命無價」的信條和考慮培育機師的高昂成本，因而戰機的性能上有極端的追求。所以，無人機的性能－價格比亦必然較有人機好。

小部隊引誘敵：

                現代空戰之中，有一種戰術就是以小規模部隊高空誘敵，當敵人糾纏上誘敵隊，在低空的主力就會快速爬升追擊敵機機尾。就作戰而言，誘敵當然愈少愈好，因為這意味主力部隊有更多人員，而且誘敵的損失也會被局限。可是，過份小規模的誘敵部隊會有可能在主力增援前就被全滅，先不談全滅引至的軍事問題，這樣犧牲隊友的戰術往往難以實際執行。

                如果使用無人戰機，就沒有人員犧牲的考慮。戰術損失將會完全數據化，不必考慮人命和士氣。這樣，小部隊誘敵將漸漸成為戰術上選。

新戰術可能──單程攻擊：

                由於不必考慮機師生命和相對低的戰機成本，軍方可以考慮單程飛行的進攻模式。這樣的打擊模式可以把作戰距離加倍，打擊敵人意想不到的後方，有奇襲的效果。

                如果這種單程奇襲和特戰結合使用，將可為特戰部隊消除敵方主要防禦工事，令特戰工作可以順利執行。

                當然，這種戰術只可能由沒有巡航飛彈的國家使用，因為巡航飛彈的價格大概是戰機的２％左右，所以有巡航飛彈的國家基本上不會考慮如此浪費的戰術。但對於沒有巡航飛彈的國家來就，她們正正是因為沒有巡航飛彈，因而就被認為難以在戰機作戰半徑外作戰，所以單程攻擊的奇襲效果反而會比較好。

（Picture 4－哥利亞炸彈）

（Picture 5－零式神風戰機）

新戰術可能──敵後加油：

                如果把ＱＦ－１６的概念移植至其他戰機，例如是海軍的Ｆ／Ａ－１８之上，空軍在敵空上進行加油便不是沒有可能。

                戰機在低空突擊時，它們的航程會受高度和速度的影響而大幅下解。由於是突擊行動，軍方必定不可能以大型加油機對戰機加油。這樣，在戰機加上加油套件在敵空上對全隊加油亦不失為一個選擇。

                當然，以有人機執行敵後加油也不是不可能，但在戰機上加裝加油套件會令戰機機動能力大降，被攻擊時生還機會也大減。如此吃力不討好的任務如果由有人機做，就形同犧牲隊友。相反，如果加油機由無人機做，這樣不但可以令士氣提升，必要時無人加油戰機甚至可以留後阻礙敵人追擊。就算突擊戰機隊不是全無人化，單有一架無人加油機已經令任務事半功倍。

新戰術可能──絕對匿蹤模式：

                現代的戰機設計主要由兩個方向出法：高機動型和匿蹤型。因為它們有各自的好處，所以就沒有哪個國家會完全偏向一方設計戰機。

                現時對匿蹤戰機作戰，有部份專家認為只要匿蹤戰機一發射飛彈就會完全失去匿蹤的優勢，因為飛彈本身就會暴露匿蹤戰機的位置。所以，有一派設計師會設計高機動性的戰機以避開匿蹤機的先手攻擊，之後再狠狠打下被發現的匿蹤機。

                無人戰機的出現有可能令戰機走向絕對匿蹤化，完全放棄對機動性的追求，無人機成為只開一次火的低成本火力載台。由於無人機成本低亦不會出現有人戰死，無人機設計可以放棄昂貴的高級引擎，亦無必要加載強大的電戰系統，甚至連雷達也不安裝，由後方預警機導引飛彈。絕對匿蹤無人機只考慮如果滲入敵空，它們只會對敵人展開一次性攻擊並離開。當敵人避過無人機第一次的打擊再轉入追擊時，第二波無人機再次參戰。再且，就算低成本的無人機有大量戰損，對軍方也沒有問題，因為只要交換比合理就值得如此作戰。這樣的匿蹤戰機作戰模式是昂貴的有人匿蹤戰機所做不到的。

未來趨勢

空權理論改變──由能量機動理論到成本論：戰機載台化

五十年前，戰機界生產界在戰機黑手黨（Fighter Mafia）的影響下，由同時追求極速、極高、載量改變成追求戰機機動性。戰機黑手黨主張的能量機動理論成為戰機界的金科玉律，生產商變得非常在乎自己戰機的推重比引擎，因此會做用昂貴的高效引擎。高成本的「超重戰機」和低成本的戰機慢慢在市場消失。直到今時今日，新的匿蹤戰機浪潮仍沒有取代能量機動理論，在世界戰機軍工界中，兩種戰機研究方向正平分秋色。

                未來，我認為戰機會有載台化的傾向。只要無人匿蹤戰機的單價可以壓下，無人戰機就可能變成單純為發射飛彈的平台，飛導一射出就由後方昂貴的預機警由資料鏈控制。最後，真正強大的是飛彈、是預警機、是資料鏈。事實上，空戰中防禦的方法已經由電子反制（ＥＣＭ）和餌誘主導，戰機以戰術機動迴避攻擊只是最後一個迫不得意的選擇。

雖然我認為飛彈的戰術地位比戰機高，但我不會說戰機毫無價值，因為要它才可以射出飛彈；正如航母在艦隊中仍是非常有地位一樣，因為有航母才有海基戰機。可是，現在的飛彈發展、電子領域的發展已經悄悄地超越戰機研發的重要性。無論戰機的機動有多強，始終強不過飛彈；無論戰機有多匿蹤，它的雷達反射面都要比飛彈高。上述的因素多少在助證戰機將會載台化。

           當然，這是未來科技強國一方的想法。由多場現代戰爭中得知，電子戰中往往是由一方完全壓倒另一方的。因此被電子壓制的一方將不能有效和無人機通訊。所以，未來的戰爭只有一方可以安全運用無人機，而另一方很大可能只可以用傳統戰機決戰。

                因此，傳統空權理論還是會在中、小型國家的空軍中存在，以免在和大國衝突中被電子壓制，以至完全沒有還手的能力。

無人戰機對國際關係的影響：

在二零一一年，伊朗干擾了美國無人機ＲＱ－１７０，令美機直接降落在伊朗國內。最後，美方並沒有為ＲＱ－１７０的事件對伊朗作實質的報復，而伊朗卻在沒有損失的情況下得了一個高價的美軍高科技樣本，最後伊朗更宣稱破解了美軍飛機電腦並取得機密。

美方之所以沒有就事件強硬反應，其中的一個原因是沒有美方人員傷亡。只要沒有人員傷亡，伊朗的行為在意義上就和一般的間諜行為沒有分別，美方直接只有金錢和知識上的損失。就算美方選擇報復，如果最後流血收場，不論是哪方軍人死亡，伊朗都會站在道德高地。權衡輕重和國際形勢，美方最後選擇非軍事回應伊朗的行為。

在未來，無人機將會更廣泛地參與各國空軍的任務。這一種改變，令雙方參與空戰的風險大幅降底，因為使用無人機的一方並不擔心無人機被擊落而流血，相反應對無人機的一方也不怕因擊落戰機，令對方飛行員死亡而被惹火對方。因此，無人機的出現有可能助長軍事挑釁行為，直接把無人機開往敏感區域漸漸成為軍事常態。也許有一天，一場空戰只意味洗了很多金錢，就如同兩國士兵各自對天開槍一樣，政治宣示意味比軍事意義更重要。

半無人機：

                就算未來無人機如何當道，各國必然會預備出一隊有人戰機隊以備不時之需。對於美國這樣的大國而言，有人機隊最少要足夠守護美國本土。

                因此，除了純種無人機之外，相對高價的半無人機（同時有坐人模式和無人模式的飛機）和有人的傳統戰機將會同時在各國空軍中出現。可是，如果半無人機過份弱小，那樣半無人機仍然有令飛官戰死的可能，因為飛官極可能會在網絡癱瘓時，在無人模式不能使用的情況下被逼坐上戰機出戰。再說，當空軍主要是裝備無人機，而無人機卻因網絡問題不能作戰，有人飛機將完全承擔了國防大任。再且，未來的有人機數目有可能比較無人機少，所以有人機和半無人機將只好向高端發展，以在緊急時維持一定的戰力。

由此可見，傳統的戰機模式除了在中、小國之中會盛行外，在大國的空軍中仍有存在價值。

               

Ｆ－３５產量下降：

                如果ＱＦ－１６真的成功發展，未來Ｆ－３５的外銷數目有可能稍微下降，因為部分國家會由購買Ｆ－３５轉投便宜環保的ＱＦ－１６計劃。

                首先，Ｆ－３５的單價已經水漲船高，各國都在減少購買數量，這意味戰機單價在成本不能攤分下變得更貴。如果ＱＦ－１６真的可以為使用國提供Ｆ－３５沒有的獨特優勢，ＱＦ－１６必定大有市場。加上Ｆ－１６開始了退役潮，在二手Ｆ－１６供應充足下，ＱＦ－１６的改裝成本必定下降。

                再說，Ｆ－３５是由Lockheed Martin製造，而Ｆ－１６和ＱＦ－１６則由波音製造。波音公司大有理由用ＱＦ－１６衝擊Ｆ－３５的市場。但值得注意的是，美國政府未必希望ＱＦ－１６的改裝服務對Ｆ－３５外銷有太大的影響，否則美軍就要承擔更高的研發成本。再說，Ｆ－３５是由十個國合資研發的，所以Ｆ－３５應該有一定的外銷「鐵市場」。而且，Ｆ－３５相比起ＱＦ－１６而言保守，最少有飛行員長駐戰機，相信Ｆ－３５對於建軍理念保守和防禦型國家仍是相當有吸引力。

對Ｆ－１６生產的影響：

                如果ＱＦ－１６成功攻入世界性市場，這樣ＱＦ－１６／Ｆ－１６的飛機零件會面對很大的持續需求，這將會大幅延長Ｆ－１６生產線的生命。而到時候，ＱＦ－１６將極可能成為世界第一款半無人機，因此採購ＱＦ－１６等於同時獲得無人機的優勢和有人機的保險，那樣購買ＱＦ－１６反而是中、小型國家空軍最便宜的選擇。

結語：

                匿蹤戰機、高機動戰機、無人戰機已經是航空界的三大發展方向。今時今日來看，美國仍最少坐擁了匿蹤戰機和無人戰機兩大範疇的龍頭大哥之位。由此可見，美國將最少保持十年以上的空中霸權。

           在台灣，他們對是否採購老舊的Ｆ－１６Ｃ／Ｄ仍有爭議，有意見認為他們應該轉去尋求Ｆ－３５。我看，ＱＦ－１６的出現令他們的選擇更添變數。

後記：

           對於這次和波音公司聯繫，對方有給予回應還真是意料之外。我最初還只是抱著一試無妨的心態去問一下。當時我估計，就算波音公司願意回應，答案大概都是模稜兩可，畢竟ＱＦ－１６才剛試飛，問題可能會有機敏性。最後，只經過幾小時，波音公司的Shelhamer小姐就已經火速回信表示會協助，不到七小時對方的總工程師Paul Cejas已經向我回信，並正面回應所有問題。

同樣是關於戰機的問題，本人亦曾經向台灣某負責軍、民兩用的航空工程公司了解戰機的資料。最後，我一封回信都收不到。似乎外國的廠商比台灣的更重視公關技巧，這多多少少源於美國軍工業有競爭的關係。我覺得，就算台灣民間高端軍工體系不存在競爭，但也不代表廠商可以待慢媒體，畢竟媒體多報導就是多為自己的產品推廣，對銷售軍方和外國都有好處。

               

嗚謝：

１．Mr. Paul Cejas, QF-16 Chief Engineer, Boeing

２．Ms. Michelle Shelhamer, Global Service and Support Department, Boeing

Picture Source:

[Picture 1,2]:  Boeing QF-16 Aerial Target Completes 1st Pilotless Flight ,Boeing, Viewed 25^th Sep, 2013, http://boeing.mediaroom.com/Boeing-QF-16-Aerial-Target-Completes-1st-Pilotless-Flight

 [Picture 3]: History of Murphy, Viewed, 25^th Sep, 2013, http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1d/Book_cover_of_%22A_History_of_Murphy%27s_Law%22.jpg

[Picture 4]: Leichter Ladungsträger Goliath, Viewed 25^th Sep, 2013, http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cb/Bundesarchiv_Bild_146-1980-053-53%2C_Sprengpanzer_%22Goliath%22.jpg

 [Picture 5]: Kamikaze, Viewed 25^th Sep, 2013, http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/25/A6M5_52c_Kyushu.jpg

Reference:

[1]: F-16 Drone: Fighter Jet Flies Without Pilot Sky News ,Viewed 25^th Sep, 2013 ,http://news.sky.com/story/1146072/f-16-drone-fighter-jet-flies-without-pilot

[2]:  Boeing QF-16 Aerial Target Completes 1st Pilotless Flight ,Boeing, Viewed 25^th Sep, 2013, http://boeing.mediaroom.com/Boeing-QF-16-Aerial-Target-Completes-1st-Pilotless-Flight