梅复兴/空军电战系统问题难解 「与美军同步」招牌褪色

●梅复兴/台海安全研析中心主任,长期钻研国防,娴熟美台安全关系,曾创办并主编《台海军情》电子期刊。

沉寂了两年多的空军ALQ-131A电战荚舱案最近再次浮现。

首先,让我们厘清一下型号的区分。美军发展提升型的ALQ-131电战系统共分三种子型: ALQ-131A(从旧型ALQ-131荚舱提升者); ALQ-131B(全新产制荚舱); ALQ-131C(战机内建/嵌型)。

由于台湾不拥有旧型ALQ-131荚舱,故空军所规划增购的所谓ALQ-131A FMS构型其实就是ALQ-131B的外销型。至于如果提升ALQ-184至ALQ-131A该如何称呼,由于问题比较复杂(详后),姑且不表。

需求迫切 解决却遥遥无期

空军电战荚舱案关键概念是引进「数位射频记忆」(DRFM/Digital Radio Frequency Memory)技术。DRFM技术之主要功能在于可将截收到之射频/雷逹讯号数位化后储存,并在需要时完整重建该讯号以供干扰反制之用。

DRFM可将威胁讯号之频率与频宽忠实、同调的(coherent)重现,又没有传统类比式系统讯号衰减之缺点,且能在传发干扰讯号时调适其特征(如: 改变假目标之雷逹截面、距离、速度、角度等),达成反制敌方雷逹系统之目的

DRFM 亦是反制相位阵列雷达单脉冲雷逹(单脉冲技术因借由比对讯号极化执行角度追踪,所以到目前为止抗干扰能力最强韧)之有效手段。譬如说,对抗共军S300与红旗9等新一代长程地对空飞弹均需要DRFM技术。是以,取得DRFM技术攸关着我空军F-16战机的实战存活性。

空军深知该将DRFM技术融入ALQ-184电战荚舱以对抗新兴威胁之重要与急迫性,故早于十年前在向美方申购F-16性能提升案时,电战荚舱的DRFM技术提升就是关键规格之一。

美国2011年9月正式通告国会的F-16性能提升案军售项目中也包括了提升我空军现有82具ALQ-184电战荚舱(以融入「数位射频记忆」(Digital Radio Frequency Memory (DRFM)技术),或新购AN/ALQ-211(V)9 或AN/ALQ-131电战荚舱(均纳含DRFM)之选项。而在我国去年新购的F-16C/D Block 70战机上,也将装备具有DRFM技术的内建(嵌)式电战系统。

然而,转眼十年过去了,前瞻规划的电战系统却因为种种缘故延宕迄今都还没能交货服役。目前看来,连确切的解决方案都还可能遥遥无期。

其中部分原因可能与空军当时对电战系统的投资优先顺序有关。由于台湾已拥有相当数量的ALQ-184荚舱,故当初空军建案之主要目的系在提升现役82具ALQ-184电战荚舱之性能,而非增购电战荚舱。然而,在执行电战荚舱案的选商时,却改以添购电战荚舱为优先(据说需求共42具),反而未以提升现有ALQ-184荚舱最有利之因素为决策考虑。

美方业管官员透露,虽然ALQ-184的原厂曾多次建议成本相对低廉(后来采购12套ALQ-131A的预算便足以提升全部82套现役ALQ-184)的DRFM技术升级方案,甚至还同意转移技术在台湾执行构改工程,但我方始终不感兴趣。

「与美军同步」的优点与迷思

这显然与另一重要因素息息相关: 空军希望装备与美军同步。「与美军同步」的原则是立基于美国空军当时的「作战航电延寿套件计划」(Combat Avionics Programmed Extension Suite,简称CAPES),也就是美军为其现役F-16机队进行雷逹、电战及其他航电系统延寿与性能升级规划。事实上,我空军「凤展案」下的两大主要航电系统提升案(AESA雷逹、电战荚舱)均与CAPES案息息相关,且后来也均因而受到了不同程度的冲击。

其实,空军前年便已签订了ALQ-131电战荚舱的发价书,惟其中但书要求美军必须进入量产(FRP/Full Rate Production)始得执行。美方原本表定2019年4月开始量产(初期需求约200套),但却一直未能履行,迄今总共只订购了约60套ALQ-131A,故空军称该案「尚无预算投入与损失」,就采购部分简单来说并没有错。但这并不表示此案的问题就不令人(极为)头痛了,更不表示所谓「与美军同步」的方针就没有问题。

空军当初认定与美军同步,借由美军协助代为选商,并共同分担研发费用,可降低计划风险与成本。这思维逻辑表面上虽无可厚非,却也正由于过于仰赖美军,故对许多不确定因素(包括产制ALQ-131B所需之荚舱外壳来源、成本、期程等)均未能适度掌握,更完全无力左右美军预算与研发等风险,在此案上彻底属于被动,且碍于军售(Foreign Military Sales/FMS)合约限制,亦无从申诉理赔。

一旦2014初年美国空军因联邦政府预算紧蹙而决定取消其CAPES(美军F-16机队航电系统延寿提升)计划后,投资优先顺序骤变,我空军就必须独自担负ALQ-131的性能提升案可观部分之研发测试成本。而一旦美军放弃量产采购,我们更毫无转圜余地。「与美军同步」的政策前提也告破产。

美军的盘算

美军在去年(2019)7月决定终止ALQ-131A荚舱的后续发展,主要原因倒不是技术瓶颈无法突破,而是因为其兵力结构及作战运用构想上的重新检讨,至使得第四代战机之性能提升(包括电战系统)的形式,价值与优先顺序再次面临调整。

由于美军仍在役的400余架F-16机队都是Block 40以后的构型,其机体可以容纳内建式电战系统,故美军如有必要,确实可以放弃电战荚舱的升级发展,而在其逐年减少的F-16战机上全面改用内建式电战系统。

在此背景下,美国空军于去年11月提供少量经费予L3Harris及NG两家公司研发内建(嵌)式的电战系统方案,以为美军下一步的选项。据了解,L3Harris打算以ALQ-211(V)4为解决方案基础,NG则是以ALQ-131C竞标。

除美国外,公开资料显示还有至少9个其他国家(巴林,埃及,以色列,日本,荷兰,挪威,葡萄牙,罗马尼亚,新加坡等)使用ALQ-131系列电战荚舱。L3Harris(前身为ITT)的ALQ-211系列电战系统(内建式与荚舱型)则为智利,摩洛哥,阿曼,巴基斯坦,波兰,斯洛伐克,土耳其等国采用。ALQ-211(V)9曾声称是唯一经认证可在F-16上使用并具有DRFM技术的电战荚舱,但在美国空军电战荚舱提升案(EA PUP/Electronic Attack Pod Upgrade Program)中并未获青睐,而是由ALQ-131A得标。

由此可见,二者都是相对成熟的电战系统,但做为具有DRFM技术的内建(嵌)式的应用则近年来案例也都有限,所以基本上势均力敌。美军预计今年11月才会完成初步评估。届时美军系统得标者赢得我空军Block 70机内建(嵌)式电战系统合约的机会自然也就极高。

断子绝孙如何延续嗣?

然因空军现有的F-16A/B Block 20 战机(目前正提升为F-16V构型)机体无法容纳内建式电战系统,仍需继续使用外挂式电战荚舱,故即便美军今年底完成其F-16战机下一代战机电战系统选商,还是不能解决我空军现有82套ALQ-184电战荚舱的升级问题。

盖若是ALQ-211(V)4获选美军曁我空军的内建式系统,ALQ-184仍会因没有升级路径,不可能提升到ALQ-211的荚舱构型。而就算是ALQ-131C赢得美台两国空军内建系统的标,然若美军放弃ALQ-131A/B型荚舱的后续发展,我空军也依旧没有提升现有ALQ-184荚舱的可行方案。

且鉴于ALQ-184基本上已经断子绝孙,没有(美军制式服役的)DRFM提升型或升级路径了,而也不能升级到ALQ-211。所以,就算空军最后新添购的电战荚舱是ALQ-211(V)9,那现有的82个ALQ-184也不可能升级到ALQ-211,而必须设法另觅升级方案。ALQ-211的系统装备虽严格来说可包装在ALQ-131的荚舱壳内,但那等于重买82套电战系统,投资恐怕更为巨大。

不过,虽然美空军终止了ALQ-131A荚舱型的自身量产与后续发展,但因为仍有超过300个ALQ-131系列荚舱在多个美国盟邦服役中,美国势必难以撒手不管其尚存寿期的维持与技术提升。

究竟要如何解套,目前尚无定论。美军原定三至五月间要赴台跟我空军说明他们的建议方案,但现阶段因新冠病毒疫情限制差旅,不得不暂时延后。所以,可能在今年夏天之前都不见得能够有初步结论。

系统整合的挑战

同时,空军F-16用电战系统的更新还有另外的技术考虑。那就是,由于「凤展案」F-16A/B性能提升换装了可以电子扫描并自动跳频的AESA雷达,会对于原有的雷达预警器(RWR)会造成干扰,故势须设法应对。除了更换数位雷达预警器外(投资成本很大),美军建议的方法是以「点阻滤波器」(notch filter)遮蔽预警系统之部分波段,以消弭误警现象。

但美军专业人士私下表示,除非能与F-16V上所用的APG-83 AESA雷达整合以确保完全同步,否则这可能导致减损接收讯号性能达数个分贝(dB)之谱,且测向精准度也会受到影响。此外,鉴于APG-83雷达有部分技术系属原厂(NG)专利,他厂能否获得整合电战系统所需之相关技术释出,而这又会否影响美军建议选商的决定,亦有待观察。

此外,由于空军IDF战机上缺乏电战干扰系统,原有之雷达预警器亦将于2023年因消失性商源问题而面临汰除,所以空军也在考虑该当如何因应。这大概也就是日期曾有媒体报导空军在考虑为IDF换装与F-16V同等级电战系统的原因。然而,由于F-16V所用之电战系统(无论选定哪型荚舱)耗资不菲,若欲衍用至IDF机队上,势需庞大预算配合,现阶段难以逆睹。

无论最后解决方案为何,空军与国防部必须记取教训,莫再重蹈当年AESA雷达与电战荚舱选商的覆辙。那就是,因为让美军代为选商,结果因台湾的采购数量接近临界规模,也承担了相当可观部分的研发整合测试经费,反而左右了美军为自身选商的决定。

同时,美军近年来研发策略的经常急剧转向,也令我军方历来在军购选商时赖以避险的「与美军同步」金字招牌(兼免死金牌)开始褪色。而从电战荚舱案近10年来的痛苦长跑不难看出,有时「与美军同步」甚至还成为了近乎自我实现的预言。究竟是「台湾与美军同步」,还是「美军与台湾同步」,耐人寻味…

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