國戰會論壇》美軍F-16 AI變身:建立六代機標準(譚傳毅)

國戰會論壇》美軍F-16 AI變身:建立六代機標準(譚傳毅)

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1架F-16戰機在奧克拉荷馬州上空飛行的資料照。(五角大廈國防視覺資訊發佈服務單位/DVIDS)

根據美國網站The Drive報導,爲了幫美國空軍探索有人與無人機協同戰術,6架F-16戰機將安裝人工智能軟體。美空軍把6架F-16改裝爲AI無人機,至少要達到兩大目標:第一,向組建AI無人僚機網邁開大步。第二,勾勒出第六代戰機的標準之一。

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除此之外,解放軍空軍爲有人戰機改裝爲AI無人戰機賦予了第三個任務:類似於巡飛彈的AI自殺無人機。

解放軍空軍AI無人自殺機

美軍每年退役大量飛機,很多戰機性能還十分良好,這些退役飛機都儲存在「飛機墳場」。只要有需要,便隨時可將這些飛機送回天空。

對於不符合復飛條件的飛機,工作人員會將這些飛機拆除成零件備用,其中一些戰機可能改裝爲無人靶機;這6架F-16就是在這種情形之下被改裝爲AI無人機。

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同樣的,解放軍空軍也退役了大量的殲-6、殲-7、殲-8,這些戰機還是在二代機與三代機的水準,不像F-16已經是四代機;因此,解放軍空軍只能把這些落後的戰機改裝成類似巡飛彈的AI無人自殺機。

如果這些無人自殺機應用在臺海,對於臺灣的傷害極大。目前解放軍的5個前線機場:水門機場、龍田機場、羅城/惠安機場、漳州機場和汕頭機場。這5個機場也配備了蘇-30、殲-16和殲-10C戰鬥機,戰鬥時跟在殲-6、殲-7和殲-8無人機後面,在預警機和電戰機的掩護之下,一方面爭奪臺海空制空權,在另方面則遠攻或牽制美日空軍兵力。

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解放軍空軍這些改裝的AI無人戰機可攜帶反輻射飛彈,壓制我方及美日軍防空系統,這樣解放軍空軍就可騰出更多的有人戰機,進行其它更復雜的任務。

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如果我空軍防空系統不攔截,就會遭遇重大損失;但若攔截的話,這些AI自殺無人機的造價又比較低,以此來抵換我雷達或防空飛彈是划得來的。無論我空軍怎麼選擇,這些AI自殺無人機都能夠爲後續打擊兵力創造大量的機會。

此外,殲-6、殲-7和殲-8無人機都是戰鬥機機體,其結構強度遠超一般無人機。爲要控制重量,常規無人機結構強度較低,很容易「喪命」;而由殲-6、殲-7、殲-8改裝而來的自殺無人機,即使被小口徑高射炮或被單兵便攜式防空飛彈擊中,可能還可以繼續衝向目標。

把傳統的有人戰機改裝爲AI自殺無人機的好處不少,和其他全新設計的無人機相比,不僅其飛行特性更好,可以做出一些常規無人機難以做出的空中機動動作,甚至還能夠保留其作戰性能,直接攜帶炸彈甚至導彈展開攻擊。沒有人員傷亡與飛行員會過度疲勞的問題,整體維護成本也非常低,好處多多。

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美空軍組建AI無人僚機

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美國空軍想要發展至少由1000架AI無人僚機組成的機隊,作爲F-35A和「下世代空優」戰機的僚機。它們不但能攜帶飛彈或其他武器,還能執行電子戰任務,或是飛在「有人」戰機之前,利用感測器提供情報、監視及偵察(ISR)服務。

到目前爲止,美空軍尚未完成AI無人僚機測試、也沒有公佈AI無人僚機與「有人」戰機對抗情形,進度上似乎趕不上解放軍。

長機和僚機編組作戰,一直是戰鬥機普遍採用的作戰方式。數架無人機在AI加持下,直接聽令於有人長機,擔負「忠誠僚機」的使命。這個忠誠僚機可擔負許多任務:

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第一,擔當長機耳目。由於AI僚機具備戰場偵(感)知能力,在實施超視距作戰時,僚機率先飛入戰場前沿或目標區縱深,整個編隊可透過AI無人僚機探測目標、並向有人機傳輸情報。有人機部署在安全範圍內,指揮無人機執行任務。

第二,協同制空作戰。1架有人機可同時指揮多架無人機共同打擊空中目標,傳統的長機與僚機協同作戰,將變成長機遠端指揮僚機作爲補充打擊模式。有人機當然也具備AI功能,可爲飛行員提供人工智慧輔助決策、智能化任務規劃和交互介面等支持,飛行員只要專注於戰鬥決策即可。

第三,擴大打擊範圍。在執行對地、對海或執行密接支援任務時,有人機常因考量安全因素不敢放手打擊,而AI無人機可擔任打擊先鋒、而且不必考慮傷亡,進而拓展本編隊的打擊範圍。

第四,擔當誘餌。AI無人僚機在爭奪制電磁權時,也可發揮功能。例如模擬有人戰鬥機雷達反射特徵,誘使敵軍防空雷達開機,從而暴露雷達頻率和陣地位置,爲後續反輻射打擊提供目標參數。也可通過先期佯攻,消耗敵防空火力,爲後續戰機提供進攻機會。

從F-16改裝的AI無人僚機在美國紅紅火火的展開,雖然尚未看到測試結果,但是解放軍空軍很早就展開更進一步的研究:有人戰機與無人戰機對抗。

有人戰機與無人戰機對抗

根據轉載自中國航空航太核心期刊《航空學報》(四川綿陽的中國空氣動力研究與發展中心教授黃江濤)所公佈成果:解放軍空軍安排1架AI及1架真人飛行員在遠端分別操控固定翼無人機,進行一對一格鬥。結果:AI在近距離格鬥表現卓越、真人則屈居下方。從此宣告AI稱霸空戰的時代來臨。

剛開始,真人飛行員取得優勢;但AI總能猜到真人的意圖且進行埋伏攻擊,雙方類比纏鬥約在第90秒時喊停,因爲真人所遙控的無人機始終無法甩掉AI遙控的無人機。從反應速度來看,可自動決策的AI飛行器完全超越人類。

此外在急轉彎時,AI也不像人類有顧忌,例如過大的G力導致腦部缺氧;又由於AI飛行器預測纏鬥發展的準確度較高,對抗時可先發制人。

還有在戰鬥中,人類飛行員被咬尾,該機曾多次嘗試一種叫做眼鏡蛇機動(飛機突然減速並劇烈改變航向,誘使對手來不及減速超過自己),然後反咬對方。但人工智慧並不上當,根據人類飛行員的動作迅速調整飛行姿態,始終掌握主動。

美軍已將人工智慧應用到F-16戰鬥機上,而中國仍在無人機上探索,是否表示美軍AI能力比較強大?

美國把AI安裝到一架真正的F16戰鬥機上進行了10幾個小時的起飛、降落與飛行,但卻沒有歷經實際空戰,距離實戰還尚遠。而解放軍空軍至少整合了智慧戰鬥決策以及自主飛行兩個架構,只要改裝真實戰機,表示AI可以操作解放軍空軍庫存的任何戰機、並進行最佳的空戰決策。

AI無人機的重點不在於戰機本身,而在於系統整合。1架再差再爛的殲-6,即使遭遇四代機F-16也能死纏爛打,被擊落也無所謂,反正本身就是自殺無人機;而在一個優秀的指揮管制系統之內,迅速調集數架AI無人殲-6對抗人工智慧的無人F-16,勝負難料。

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目前美軍在現役戰機上進行AI的各種測試,而中國已將AI整合到下一代無人戰機,例如已經在2021年珠海航展亮相的「攻擊-11」無人機。如果解放軍再度精進下一代無人機,對美軍的壓力就大了。

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美軍改裝F-16是爲六代機立下標準

到現在爲止,全世界尚未對六代機立下標準。綜合各家看法,未來六代機的標準應該至少滿足以下幾個指標。

首先是極音速巡航能力或3馬赫超音速性能。極音速(5馬赫)或至少3馬赫不只是戰機的最大速度,還要能夠以這個速度持續巡航。

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第二,裝備定向能武器。由於六代機可以極音速巡航,遠端空對空飛彈和近距離格鬥彈的功能遠不如前,這時候,雷射武器必然會成爲六代機必不可或缺的武器。

第三,全頻譜匿蹤能力。顧名思義,六代機的匿蹤能力必須高於五代機,否則就沒資格成爲下一代戰機。因此,六代機很可能採用匿蹤能力極優的飛翼佈局。

第四,超大航程。六代機至少必須達到4000公里作戰半徑,若能結合加油機,應可實現洲際作戰。

第五,六代機就是基於物聯網的載臺。所謂物聯網就是人、機、物(陸、海、空、天、電、網)一體化的互聯互通。

第六,六代機能夠跨大氣層作戰。它能像普通飛機一樣從機場起降,也能像太空梭一樣進行太空或亞軌道作戰。

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最後,這就是美空軍改裝F-16的目標之一。六代機可能是有人與無人駕駛的,人工智慧必須能夠介入編隊的操作,纔是真正的下一代戰機。

(作者爲臺灣國際戰略學會研究員,法國博士,國戰會專稿,本文授權與洞傳媒國戰會論壇、中時新聞網言論頻道同步刊登)

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