無人機有明顯優勢 但距離F-16還很遠

王皞天 2023年09月17日 07:00:00
由於目前的一些相關技術還不夠先進,或各種其它的原因,導致無人機在使用上仍存在不小的瓶頸。(作者攝於台北航太展)

由於目前的一些相關技術還不夠先進,或各種其它的原因,導致無人機在使用上仍存在不小的瓶頸。(作者攝於台北航太展)

近日,睽違四年的台北航太展在南港展覽館盛大舉行,各式各樣的新式無人機競相展出。對於人類百年歷史的航空器發展來說,無人機算是個很新的產物,更重要的是,它有改變人類未來日常生活、軍事衝突的方式的潛力。

 

整體來說,無人機相較於有人機,其最大的優勢有以下幾點:第一,它能夠以極長的時間在空中執行任務,不會有飛行員身體極限的問題;第二,由於少了飛行員生命安全的顧慮,它可以去執行一些極度危險的任務,比如深入敵區偵查、火場救援;第三,由於沒有搭載人員,整架飛機可以省去駕駛艙、氧氣系統、彈射座椅等為了人而搭載的設備,所帶來的體積、重量與造價。另一個目前還未被完全發揮的優勢,是當飛機在空中機動時,人體的極限負載係數(load factor)是9倍重力大小(即+9G),無人機則沒有這個顧慮,只要結構強度允許,它可以像飛彈一樣做出更劇烈的飛行動作。

 

然而,由於目前的一些相關技術還不夠先進,或各種其它的原因,導致無人機在使用上存在不小的瓶頸。這其中最明顯的一項就是四旋翼無人機、自殺式無人機(或遊蕩彈藥那種概念的產品,像如簧刀無人機、巡飛彈二型無人機)、小型固定翼無人機(如紅雀三型無人機)這類的載台,它們本身都太小,導致酬載量不大、飛得也不遠;舉例來說,像大疆無人機那樣的載具,它有可能扛兩枚或四枚加起來數百、上千公斤重的炸彈,飛個五百公里去攻擊敵方目標再飛回來嗎?不可能。就算飛行性能上有辦法實現,那中間的導航與控制該如何解決?添加導控設備勢必增加整個載具的重量。這也是為什麼我們在雙亞戰爭、俄烏戰爭中看到無人機大放異彩,然而它卻不可能替代傳統戰機的原因。那些無人機大多是用來偵察,頂多就丟幾枚手榴彈,或是自殺式攻擊,在戰術層面上可以屢見奇功,但如果從更大的尺度來看整個戰場,仍需要傳統戰機來負擔更繁重的任務,近期各國分別支援烏克蘭F-16便是最真實的寫照。

 

無人機的出現,尤其是小型、低成本無人機的普及,讓「造飛機」這件事不再被傳統上的幾個國際強權所把持。(作者攝於台北航太展)

 

小型無人機有航程和載彈量的問題,那中大型無人機呢?這的確是個值得關注未來發展的面向。但就現況而言,自動控制無人機飛行的技術,還沒有強到能讓飛機自主完成超視距接戰、空戰或閃躲機動、融合各種戰場態勢資訊並做出決定等複雜且需要更多思考與判斷的操作,因此,現在的中大型無人機,大部分是用來監視和偵察(如RQ-4全球鷹無人機、騰雲無人機、銳鳶二型無人機),有些頂多是在確保己方有制空權的情況下進行少量炸彈投放(如MQ-9死神無人機),或空中加油(如MQ-25)等相對簡易、單調(專業的說法是「讓工程師更容易建模」)的任務。

 

此外,現役大多數的中大型無人機,都是有人員在地面操控站藉由通訊系統遠端操控飛機飛行,所以它更像是一台大型的「遙控飛機」,而非能夠自行做決策、下判斷並完成任務的自主式無人機。這方面還要留待人工智慧與航空技術的發展及融合,不過這在未來將會非常值得期待。

 

最後總結,目前,我們離看到無人機像F-16那樣進行空戰的場景還有點遠,也不可能說把空軍的傳統戰機全都退役、改由無人機來進行台海的防禦,但無人機確實已在其所具有優勢的領域蓬勃發展,未來功能更強的無人機擔任忠誠僚機的角色(如神經元、獵人-B無人機),輔助、甚至代替人類進行空戰是可以期待的。

 

無人機的出現,尤其是小型、低成本無人機的普及,讓「造飛機」這件事不再被傳統上的幾個國際強權所把持,尤其它又有更大的與民用市場結合的前景,都給予了以往非主要整機製造國的國家,如以色列、土耳其,和台灣,很大的機會。

 

※作者畢業於成功大學航空太空工程學系,著有《戰鬥機設計與運作原理》。




 

 

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