国战会论坛》发展军用无人机 台湾晶片加持有胜算(罗庆生)

「腾云」无人机以远距目标与电子情资侦搜为主要任务,导控半径达1100公里,滞空时间约20小时。(赵双杰摄)

不久前国防部于中科院航空所举行媒体邀访活动,展示我国无人机自主研发成果,包括首度曝光的旋翼式无人机系统、服役10年的锐鸢1型无人机、剑翔反辐射无人机,以及开发中的「腾云」大型无人机。

中科院的展示规模,当然不能和不久前闭幕,展品琳瑯满目令人目不暇给的「珠海航展」相比,但也让人看到台湾发展无人机的实力。事实上,相对潜舰、战舰、战机等需要重工业基础的武器载台,无人机这种自动化武器系统凭借的是电子与电机产业,而这正是台湾强项,必不至出现像巡防舰愈做愈小,或者潜舰面临技术瓶颈等尴尬问题。发展高科技的无人机作战才是台湾国防的未来,真正胜算所在,比搞什么一战或二战时代的「全民防卫」,有意义多了。

无人机作战为「未来战争」趋势

无人机作战是未来战争趋势,应该获得更多重视与更多资源发展,目前台湾的投入其实远远不够。原因之一,是各方仍用「不对称作战」的概念来看无人机,将其视为辅助的或次要的战具,认为重要性不如传统武器载台。然而这观点可能已经落伍,无人机在未来战争中将成为主要战具。

战争本身就能谕示战争未来。最近几次的国际武装冲突,例如亚塞拜然与亚美尼亚的「双亚冲突」,以及俄罗斯与乌克兰的「俄乌战争」,无人机都痛击传统武器载台。制约因素不是无人机不好用,而是太少,不够用。

从跨代战争的理论来看,未来战争,将是有别于二战时期工业化战争的数位化战争形态。这是人们普遍使用智慧型手机通讯,网路已将所有数位工具连成一体,成为人们不可或缺的生活方式后的自然发展。就如同人们普遍使用汽车作为交通工具,装甲战车就取代骑马战士的冲锋,石油也取代马蹄铁钉,成为最重要的战略资源。

因此,当美国拜登总统拿起一片矽晶圆,向全球开示一个小小晶片的重要性,即谕示数位化武器全面取代工业化武器的时代已经到来。以往军队大规模接触,双方以兵、火力互拚的工业化作战形式,将转变为远距控制的数位化交战模式。注意「远距控制」的概念,这个在covid-19疫情期间透过5G通讯网路的普及而论证「远距工作」是可行的发展,显示这种趋势。

这并不是说,传统的大型武器载台没有用了,而是它太昂贵又太易毁。除非战争打到「全国总动员」,双方都豁出去拿老本来拚,否则将是用廉价的无人机互打。即便有战损,损失的也只是财产,而不是宝贵人命。如此双方仍有谈判、让步与妥协的余地。否则如果是航母或大型军舰等这种具有象征意义的高价值军事资产被毁,数百条甚至上千条人命陪葬,那么想不报复都不行。战争将变成不归路,人们的生活,也再无法回到从前。无人机在未来战争中将扮演「主角」,这要从它的本质着眼才能看得清楚。

虽然大家已习惯「无人机」(drones)这个称呼,正式名称为「无人飞行载具」(Unmanned Aerial Vehicles, UAV),但做为武器系统,无人机的发展愈来愈脱离这个中性词汇所附载的概念,变得更多元、复杂与危险。

那是因为无人机原本是遥控操作,由人类操作员在异地操控,现在则有愈来愈多的人工智慧(AI)导入系统,例如辨识目标的AI。一旦「攻击」钮也是由AI负责按下,那么无人机就能自主完成整个战斗过程,而变身为机器人,即便它不是「人型」。这是UAV或其它无人载具发展的终极目标,说明无人机真实的意义,是负责杀戮或反杀戮的「战斗机器人」。

无人机本质是「战斗机器人」

以滞空弹药(Loitering munition)为例,这款中国大陆翻译为「巡飞弹」的自动化武器系统,是目前战场表现最为亮眼的战斗无人机,之前在阿富汗与乌克兰战场大显身手的美国「弹簧刀」(Switchblade),是优异的代表性产品。

称为「滞空弹药」是因为有飞行炸弹的概念,中国翻译为「巡飞弹」也是因为它类似小型的巡弋飞弹。「弹簧刀」由两人一组的单兵操作,从发射筒起飞,飞向目标区后能在空中绕飞滞留,操作者则透过机上配置的摄影机观察地面,确定目标后就变身为自杀炸弹,发动攻击。

这种从空而降的攻击方式,打战车最有效。因为战车正面装甲极厚,侧面也配置反应装甲,能抵抗穿甲弹或锥形装药,唯有车顶部分脆弱。大型款的「弹簧刀」弹头部与「标枪」反装甲飞弹相同。「标枪」也有顶部攻击模式,摧毁战车方式几乎一样。从这个角度看,「弹簧刀」可视为「标枪」的长程版。

但从操作战士的角度来看,那就完全不一样。「标枪」有效射程只有2.5公里,「弹簧刀」却可攻击20多公里目标。这段距离差距,对操作战士来说就代表安全,攸关性命。相对现场攻击,「远距控制」交战有无可比拟的优势。

用「标枪」攻击即便摧毁目标,也容易遭敌方随行战车反扑,运气不好可能受伤甚至阵亡。用「弹簧刀」则完全不用担心,而且在目标上方绕飞,可以轻轻松松地确认目标,再决定要不要攻击,不像「标枪」发射后要全神贯注地锁定。同时,如果最后发现目标辨认错误,其实是友军或平民,「弹簧刀」还可以自毁,避免误击。「标枪」发射后就算发现不对也没回头路。简单来说,「弹簧刀」比「标枪」安全得多,成本又更低,很受欢迎。

那么好用的武器当然各国瞩目。「滞空弹药」要求的科技层次并不高,核心部件的晶片只需成熟制程,用不到先进制程。许多国家都有类似产品,例如中国、土耳其、伊朗。台湾也有民间科技公司开发出军民两用的版本。民用版是用摄影机做远距的地面观察,搜寻迷路山友或勘灾很好用;军用版,装上弹头就可以了。国防部对此颇有兴趣,有机会开创台湾军武产业「军民融合」的新模式。

但如果要「滞空弹药」能自主发动攻击,所需的科技层次就高了。有没有这种战术需求呢?有的。例如发射数枚到十数枚「滞空弹药」到特定区域,就可以封锁该地区,让敌方装甲车经过时遭到攻击。虽然「滞空弹药」滞留空中的时间只有几十分钟,但战术就是力、空、时的结合,只要我在一定时间内,能在特定空间集中较敌方更多的战力,我就赢了。以「滞空弹药」封锁特定区域有战术需求。

虽然由战士操作「滞空弹药」也可达到类似效果,但那需要数十位战士在那段时间内专注在萤幕上。不仅消耗数十位战士战力,那种单调、重复的工作也容易出现人为疏忽。而机器人,不就是负责执行重复、单调的任务吗?能够自主发动攻击的「滞空弹药」,是战术指挥官所渴求的。

现在有没有这种类似武器?有,以色列1990年代开发的「哈比」(Harpy)反辐射无人机就是。这款为猎杀防空系统设计的自杀无人机能在空中滞留,只要侦测到敌方雷达开机,就顺着雷达波往下窜,一举摧毁该雷达。亚塞拜然在双亚战争就用「哈比」打得亚美尼亚的俄制S-300系统哇哇叫。

这么好用的系统当然也会引起各国兴趣,有能力的国家仿制类似系统当然免不了,包括海峡两岸。没错,国军已服役的「剑翔」无人机就是「哈比」的台湾版。但请不要用「抄袭」来形容各国军武的相互仿制,武器系统不像硕士论文可以复制贴上,依据特定原型,开发出功能类似的数位产品需要电子工程师大量的努力。轻蔑的用「抄袭」否定很无知。

不过,「哈比」无人机的自主攻击能力仍然是比较容易的,系统只要能辨识雷达波参数,和己方不一样就发动攻击;辨识车辆或建筑等地面目标是友军还是敌军,能不能或需不需要攻击,那就复杂得多。能够处理复杂事务的「战斗机器人」,配置AI的硬体等级要很高,愈先进能力愈强。这就是美国为何要封杀中国发展先进制程晶片的原因:未来战争是「战斗机器人」的战争,美国要保持军事优势,就必须掌握比中国更先进的晶片。

美国正在各种战斗系统上开发先进的AI,例如美国空军研究实验室(AFRL)的「空中博格」(Skyborg)。这个操控XQ-58A「女武神」(Valkyrie)无人机的AI被要求能控制飞行器的飞行、起降并协助飞行员作战,从初阶的起飞与降落、中阶的复杂空域飞行控制,到高阶的空战判断。那么复杂的AI,不用先进制程的晶片行吗?

现在可理解台湾在无人机…,噢,不,在研发「战斗机器人」上的优势了?最先进的晶片制造在哪里?台湾。全球9成的先进晶片在台湾制造。如果台积电真能确保赴美设厂的是N-1代,那么最先进的晶片只有台湾能制造。台湾在晶片设计领域已经算世界前茅;机械自动化控制领域也非常强;民间产业链完全能支持「战斗机器人」的研发制造,甚至比美国都还具优势。国防自主的思维,是否该从依赖台湾弱项的造船业与先进钢材产业搞的「国舰国造」、「国机国造」转向?

战斗来自生活,军事能力与民间生产力其实是相互匹配的。国防工业要能与民间产业结合才能真正茁壮。当战争走向无人化、电子化时,台湾就能真正靠自己的科技,保护自己。高科技战争的特色是「胜者全赢」,因为可以让对方武器失效。想想看国军用台积电2奈米先进制程晶片开发的「无人机」或「战斗机器人」,和解放军用28奈米成熟制程的类似产品对抗时,谁有胜算?那才是台湾国防的未来,真正「台湾的胜算」所在。

(作者为台湾国际战略学会执行长、博士,国战会专稿,本文授权与洞传媒国战会论坛、中时新闻网言论频道同步刊登)

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