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軍事論壇

【軍事論壇】淺析機載偵照系統之運用與發展

根據各國經驗,機載偵照在便捷性,時效性或戰術運用彈性上仍具有獨到優勢。圖為F-16戰機加掛DB-110偵照莢艙進行偵察任務。(取自Collins Aerospace網站)
根據各國經驗,機載偵照在便捷性,時效性或戰術運用彈性上仍具有獨到優勢。圖為F-16戰機加掛DB-110偵照莢艙進行偵察任務。(取自Collins Aerospace網站)

◎許邁德

 雖然衛星科技發展日新月異,已可提供不受天候限制的偵照圖像,而無人機的大量使用,長時間的滯空能力與大範圍的24小時監控,又抵銷傳統空中偵照快速獲得情報的功能,但根據各國經驗,機載偵照在便捷性、時效性或戰術運用彈性上,仍具有獨到優勢。現今各國空軍對於投資先進情監偵(ISR)仍不斷加碼,廠商亦推出新產品。本文即針對偵照的作戰需求與研發背景、偵照莢艙的種類與運用,以及未來發展趨勢等範疇,依序為讀者介紹。

 偵照的作戰需求與研發背景

 清朝乾隆時期編纂的「四庫全書」,其中「渚宮舊事」記載:春秋著名工匠魯班「嘗為木鳶,乘之以窺宋城」;此係世界文字紀錄中,有關從空中觀察敵情的濫觴。另檢視近代戰史,更能了解到從空中窺視敵情的作戰需求,而且當年的「木鳶」已經進化成為空用載具,而使用人類眼睛「窺視」,也早就提升為各種先進的「偵照」系統了。

 先進的偵照系統可安裝在人造衛星與偵察戰機等空用載具上,分別擔負起戰略與戰術性的不同偵照任務,並且能夠相互支援、互補不足;因此,就情資蒐集的偵照戰力而言,確實是戰略與戰術性的整體運用,缺一不可。

 以人造衛星而言,前蘇聯在1957年搶先發射第一顆人造衛星,但美國也在1958年跟上。觀察人造衛星研發至今,可依不同的任務需求發射高、中、低空,以及同步軌道等衛星,並能在人造衛星內安裝各種先進的偵照系統,足以全面蒐集世界各地的活動情資,但因受圖像解析度、鎖定特定地區、機動性運用,以及天氣與環境等限制因素,卻往往不符合即時偵照的作戰需求;因此,偵察機的戰術性運用,便能隨時起飛以進行機動偵照而彌補其不足。

 至於偵察機係依其作戰需求,有二種主要的研發構型。一是專門用來執行偵察任務,諸如大家熟知的U-2偵察機,並沒有配備攻擊與自衛性的武器,因此能把各種偵照系統都安裝在機體內,以免影響到執行任務時的操控靈巧性。二是改裝自性能卓越的戰鬥機,諸如RF-16偵察戰機,其偵照系統安裝在機體外的吊掛莢艙內,以免影響到原有的攻擊作戰性能。

 檢視各型戰鬥機改裝為偵察機時,也有不採用偵照莢艙的設計,諸如RF-104G、RF-5E等。首先是RF-104G的改裝,考量在機體內能安裝偵照系統,主要是拆除F-104G的M61A1機砲,並在機腹內加裝3鏡頭立體偵照的KS-67A型相機,並在機腹外加裝整流罩等搭配,因此多少都會影響到其攻擊戰力;接著改用KS-125型照相系統(可依任務選用KA-94A型高空、或KA-97A型低空的全景相機),隨後又更換具備「遠程傾斜拍攝」(LOROP)性能的LOROP 72型相機,只要飛在海岸線外,即可獲得沿岸目標區的空照情資。

 其次是RF-5E的改裝,主要是拆除F-5E機首的AN/APQ-159 (V5)雷達和右側1門M39A3機砲,以安裝KA-95型與KA-87型可見光、RS-710型紅外線,以及Type 900型地貌比對等相機,並把機首增長25公分以設置6個偵照窗口,另在2具排氣尾管間安裝配重以平衡機首重量等,此雖不影響發射飛彈的戰力,但仍少了1門機砲與操控靈巧的攻擊戰力。

 偵照莢艙的種類與運用

 1970年代荷蘭空軍改裝RF-104G時,則採取機外加掛偵照莢艙,主因為考量F-104G所擔負的任務較多,若將其中一部分結構改裝成RF-104G,必然會減少其執行原任務的派遣數量,恐怕有「顧此失彼」的反向效果。

 當前改裝戰鬥機為偵察機的趨勢,也多採用加掛偵照莢艙的方式,如此既不必進行機體結構的變更,亦不會降低原有的攻擊戰力。至於偵照莢艙的外型與種類,完全依其內部安裝的偵照系統而定。當然,偵照莢艙除了要符合最佳的氣動力操控外形,重量也必須在最大外掛載重的限制之下。

 以1980年代研製的DB-110型偵照莢艙為例,編號DB(Double Band)意指「雙頻譜」(可見光與紅外線)感測系統,而110意指其最大焦距為110吋,就是參考F-14戰機所掛載的「戰術空中偵察莢艙系統」(TARPS)研改而來。因其安裝KS-87B型前視、KA-99A型低空全景、AN/AAD-5型紅外線等相機,以及GPS全球定位系統等,並可將拍攝下來的視訊,立即以電子影像處理方式傳回作戰中心,做為即時作戰資訊的分析研判與後續的戰術運用。

 DB-110型偵照莢艙原由Goodrich公司研製,2012 年由「聯合技術航太公司」(Collins Aerospace)併購,主要加掛在F-15、F-16、龍捲風(Tornado)等型戰機的中線派龍上,以執行偵察任務。這型莢艙具備「遠程傾斜拍攝」(LOROP)的傑出功能,除不必飛抵目標區上空來進行遠程傾斜拍照,其拍攝目標的解析度更加清晰(係U-2偵察機偵照系統的衍生型),可在高、中、低等高度與日夜之間,讓飛行員經由座艙「多功能顯示器」( MFD),針對至少80浬內的目標(依偵照高度而增加距離)進行偵察任務。目前除美國,已有14個國家採購部署。

  MS-110型偵照莢艙,係美軍及外銷使用廣泛DB-110型偵照莢艙的衍生型,2018年首度開放外銷,第一個客戶是阿拉伯聯合大公國。MS-110型的MS(Multi-Spectral)意指「多頻譜」感測系統,比DB-110型增加5個紅外線波段,而非僅限於雙頻譜,因而能更廣泛有效地進行目標偵照,可分辨出單色無法鑑別的地面物細節,例如陰影,偽裝罩,塵土覆蓋等。目前MS-110型偵照莢艙使用的7個頻譜波段尚未公布,然依一般多頻譜感測系統的常規來說,波長應介於0.4至5微米,亦即包含:近紫外線、可見光,以及中波段紅外線等的多頻譜範圍。

 依據MS-110型偵照莢艙所公布的性能,若在低空其有效偵照距離為80浬,在高空則會超過100浬;若以巡航速度進行偵察任務,每小時將能偵照超過25000平方公里面積內的目標。因此,F-16戰機加掛MS-110偵照莢艙進行偵察任務時,在戰術運用上即可發揮「遠程傾斜拍攝」的傑出功能,不必長途飛行接近戰區即能成功達成目標區的偵察任務,大幅提升戰術運用的彈性與戰場存活率。

 未來發展趨勢

 綜合偵照的作戰需求、研發背景,以及偵照莢艙的種類與運用等介紹,即能了解到採用戰鬥機來掛載偵照莢艙,其執行偵察任務的成本效益、作戰效能,以及戰場存活率等,都已遠勝過專門研製的各型偵察機。然而,偵照莢艙的未來發展趨勢,並不僅限於加掛在戰鬥機上,運用無人機的長時間滯空與大範圍24小時的監控特性,來進行實戰現場的戰情偵察與戰果評估,將會是偵照莢艙更大的發展與運用空間。(作者為前空軍飛行官)

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