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戰力如何升級?台灣F-16電子作戰系統的另類解決方案

圖為F-16戰隼飛行照。 圖/取自U.S. Air Force
圖為F-16戰隼飛行照。 圖/取自U.S. Air Force

電子作戰的概念及其用途

電子戰系統可以包括陸地、海上及空中。飛機搭載的電子戰武器,因為其在空中的緣故,常可涵蓋較大範圍,因此成為電子戰的主要角色。

空載電子戰系統的主要任務,多數用以保護本身不會受到敵方雷達導引武器的威脅,其中包括地對空飛彈、主動或被動導引的空對空飛彈,以及其他各種以電磁頻譜為工具的作戰系統,例如通訊指揮、作戰管制、雷達偵測、衛星導航等。

空載電子戰裝置包括「硬殺」及「軟殺」兩種。硬殺是使用可以追蹤雷達訊號的反輻射飛彈,攻擊敵方的雷達站或防空飛彈;軟殺則是以無線電波干擾敵方的雷達及通訊系統運作。

大型電子戰飛機功用甚廣,除擔任攻擊部隊的伴隨式空中電子戰任務外,也常可以執行廣區域的電子偵察或監聽任務。例如美國的EC-130H、RC-135、EP-3E等。若是在戰鬥機等級的小型機上,則是使用專用的電戰莢艙,執行特定區域的定向或廣區域電子干擾任務,執行防空制壓任務(SEAD)保護作戰機隊安全,必要時,則使用機上掛載的反輻射飛彈,打擊敵方具有威脅的電子目標,以達到防空制壓之目的。

然而,專用電戰機不僅成本昂貴,數量也少,作戰機群有必要具備本身的電子戰能力,以便在執行作戰任務時,應付地對空或空對空飛彈的威脅。因此,通常作戰飛機會在機體內建電戰系統,若機體空間有限制,無法升級,則可考慮使用外掛式的電戰莢艙,以協助保護戰機。

一台F-16戰隼正在飛行當中。 圖/取自Air National Guard
一台F-16戰隼正在飛行當中。 圖/取自Air National Guard

中華民國空軍F-16電戰莢艙

我國空軍電子戰能力相較之下較為貧乏。不論是自製或是外購,電子戰裝備充其量只有對戰機及艦艇實施自我保護,缺乏大面積的電子戰能力,或防空制壓能力。少數例外之一是AN/ALQ-184(V)11電戰莢艙。它被引進於1990年代,作為F-16 Block 20戰鬥機計劃的一部分,使得F-16機隊在執行空中任務時,具有自我保護的能力。ALQ-184(V)11電戰莢艙性能相當優異,可以直接干擾敵方飛彈的雷達尋標器以及雷達,同時也可以假訊號回送,欺騙敵方的雷達。

ALQ-184在對抗雷達導引飛彈方面有著悠久的成功歷史,可追溯到1991年的「沙漠風暴」。當時ALQ-184有效的保護美國空軍戰機,大幅減少傷亡。然而,國軍在1994年時僅採購82套ALQ-184,因此,並非所有機隊都能配掛ALQ-184莢艙,且這套系統已使用25年。此外,隨著F-16戰機的雷達系統升級為APG-83主動電子掃描雷達後,為了不與新雷達互相干擾,電戰莢艙的升級也變得刻不容緩。

不過,電戰莢艙升級案卻在政壇鬧得風風雨雨。除立法院關切預算執行進度外,監察院也一度關切此案。原因在於空軍打算與美軍同步,採用美國空軍系統,但美國空軍原本使用ALQ-131A莢艙,並為該系統實施升級。不過,最後卻在2019年放棄ALQ-131升級計畫,改用內建式,這對機體內有足夠空間的F-16C/D不是問題,不過國軍F-16 Block 20s因缺乏內部裝置空間,而無法使用內建的電戰系統,必須另起爐灶,尋求新電戰莢艙,或是就現有系統實施升級。

一位F-16戰隼駕駛員準備執行飛行作業。 圖/取自U.S. Air Force
一位F-16戰隼駕駛員準備執行飛行作業。 圖/取自U.S. Air Force

脫胎換骨的技術升級

目前我國空軍除原有的F-16A/B正進行鳳展專案,實施APG-83雷達換裝,以及結構升級外,新購的F-16C/D BLOCK 70也採用APG-83雷達與其他先進的航空電子設備。洛馬統稱為F-16V,意指新世代的F-16。因F-16出廠至今,已經歷多次重大的結構升級與航電系統改良,從一架單純的空戰戰鬥機,演變成制空、對地、制海全能的戰馬。不過因為新的雷達,也使機上其他航電系統,必須相應提升,以免產生互相干擾。

由於中共防空、電戰能力不斷進步,我國空軍希望能藉此次採購莢艙,引進數位射頻記憶技術,藉以反制中共電戰能力。數位射頻技術是一種使用數位方式捕捉及重發射頻訊號的方法,在通訊的運用中日益普遍,在軍事上主要運用於電子戰。

使用數位射頻技術的電戰裝置,可將截收到的雷達訊號的頻率及頻寬加以數位化。它可將接收訊號加以複製,不會有類比訊號因連續循環造成訊號衰減問題。因此,數位射頻技術是F-16升級計畫中電戰莢艙解決方案的主要核心。

F-16戰隼停駐於美國關島安德森空軍基地(Andersen Air Force Base, Guam)。 圖/取自U.S. Air Force
F-16戰隼停駐於美國關島安德森空軍基地(Andersen Air Force Base, Guam)。 圖/取自U.S. Air Force

懸而未決的軍事政策影響F-16戰力

由於我國空軍在電戰能力上十分欠缺,故能夠裝置在現有戰機上的電戰系統對保護我國空軍作戰飛機來說十分重要。然而,在為127架F-16A/B鳳展專案升級的部分,則遇到困難。因為美國空軍不再為F-16C/D發展外掛式電戰莢艙,國際上與台灣相同需求的訂單,將開放給各家公司爭取。

由於我國空軍較願意跟隨美國空軍,以確保系統通用性和後勤可持續性,但這也阻礙了我國空軍電戰莢艙升級計劃的來源選擇。目前,前述廠商都有在為外掛式莢艙提出升級方案。例如,雷神公司已在今年(2021)完成「數位射頻記憶」(DRFM)技術及ALQ-184電戰莢艙的升級工作,並完成性能評估。除莢艙外形不變外,其發射功率較原有系統增加,使戰機可以在更遠距離使其發揮效用,同時擴大數位射頻記憶功能。

ALQ-184能夠存儲威脅信號至資料庫中,更可以追蹤和防堵這些特定的威脅。同時,這套系統不需重新訓練人員,原有後勤體系即可支援。利用模組化的套件設計,並可在台灣直接執行升級工作。對於已經熟悉ALQ-184使用的我國空軍來說,這是降低後勤更改及人員重新熟悉訓練項目,無痛升級的好選擇。

不過,除了雷神之外,L3Harris挾內建式方案已獲美國空軍選用,具有技術上的優勢,但諾格是APG-83雷達的發展廠商,理應最熟悉APG-83雷達。諾格也在為荷蘭空軍的ALQ-131進行性能提升,各都具有優勢,因此各方仍在爭取中。

另一方面,L3Harris電戰莢艙目前未被美國空軍使用,因此沒有通用性優勢。我國空軍長期以來也一直擔心,由ALQ-254進化而來的L3Harris ALQ-211之前被賣給了巴基斯坦,是否相關參數已被中共取得。

由於取消了美國空軍電戰莢艙升級,諾格目前沒有美國空軍F-16常見的台灣電戰莢艙升級解決方案。這是因為就台灣的Block 20 F-16而言,最終選擇任何的電戰莢艙選項都將不同於當前美國空軍為其F-16的電戰解決方案。面對中共的進逼,台灣空軍的ALQ-184莢艙升級方案應根據能力/性能、成本和進度進行評估選擇,以最快速度滿足台灣的緊急作戰需求。

一名飛行員正在駕駛F-16CM戰隼。 圖/取自U.S. Air Force
一名飛行員正在駕駛F-16CM戰隼。 圖/取自U.S. Air Force

空軍電子作戰系統的未來走向

空軍預計在2023年底前接收所有升級後的F-16A/B。這些F-16A/Bs將配備AN/APG-83 AESA雷達,確保飛機的電子戰套件、雷達警告接收器和電戰莢艙與AESA雷達完全相容,並且不受相互干擾對於戰力的發揮至關重要。

我國空軍希望美方提出具體建議,再決定採用何種系統,但按美軍提供時程,任何新的電戰莢艙都不會在2029年之前交付。

以目前選項來看,只有雷神公司的ALQ-184莢艙改裝套件可在五年內交付安裝,且能完全符合台灣電戰莢艙升級要求。同時,電戰莢艙計劃的延遲引發民眾對最初批准用於購買新的ALQ-131A FMS電戰莢艙預算的質疑。由於ALQ-131A目前已被美國空軍終止,我國空軍指定用於該計劃的預算便不能再次動用。

因此,目前空軍只有兩個選擇:一是這筆預算被取消並歸還給財政部,或是保留以轉換到新的電戰莢艙解決方案預算中。國防部希望空軍保留預算,希望能夠在未來幾年內就電戰莢艙的要求簽訂新合約,避免再次需要預算時,需重新經過曠日廢時的行政流程。雖然目前授權的電戰莢艙預算只能購買12個新的(ALQ-131A FMS)莢艙,但在同樣預算下,確可以完全支付至少五倍以上數量的升級「數位射頻記憶」(DRFM)ALQ-184(V)莢艙,對空軍電子戰力將有顯著提升。

無論如何,在目前採購決策被推延的情況下,未來空軍的F-16A/B只好繼續使用類比式的ALQ-184系統並進行頻譜管理,以免有與雷達不相匹配的情況。這種權宜之計不僅限制雷達和電戰莢艙的整體能力,且沒有提供數位射頻記憶能支援的關鍵電戰保護能力。面對中共的文攻武嚇頻度加強,空軍電戰戰力的提升刻不容緩,否則將置這些高價值戰機於風險之中,而這是我們所不樂見的情況。

面對中共的文攻武嚇頻度加強,空軍電戰戰力的提升刻不容緩,否則將置這些高價值戰機於風險之中。圖為F-16戰隼飛行照。 圖/取自U.S. Air Force
面對中共的文攻武嚇頻度加強,空軍電戰戰力的提升刻不容緩,否則將置這些高價值戰機於風險之中。圖為F-16戰隼飛行照。 圖/取自U.S. Air Force

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