◎寧博

 土耳其近期成為地緣政治的焦點，想藉由安納杜魯號兩棲突擊艦展現其軍力，原定引進美製F-35B戰機成為艦載主力戰機，卻因土美關係惡化被取消訂單，導致即將啟用的兩棲攻擊艦卻無戰機可用。因此土耳其海軍有意先行搭載無人戰機，但想讓無人機登上船艦難度很高，本文即從此一角度探討現有艦載無人機的類型與其起降方式。

 艦載無人機是採用有人遠端遙控或是以電腦程式自動控制的飛行器，裝置飛行電腦、導航系統、感測器等設備，由船舶或遙控站透過雷達、光學雷達與無線電等，對其進行監控、定位和操作，並運用機載感測器進行遙測和數位傳輸資訊。

　 依據機翼型態可以分為固定翼、多旋翼、直升機、複合翼4大類型。定翼機具有巡航速度高、長航時、酬載率高等優點，缺點是起降要求高，無法空中懸停。利用多旋翼抵銷彼此扭矩的多旋翼機，其優點可垂直起降、空中懸停、結構簡單，缺點是航時短、速度慢、酬載低。直升機利用尾旋翼抵銷主旋翼扭矩，但控制不易，航時短，優點與多旋翼相同，且靈活性高。複合翼是在固定翼上加入多旋翼，兼具固定翼與多旋翼優缺點，且結構複雜，成本高。

 軍艦起降受諸多限制

　 無人機從軍艦上起降相較於運用陸地受較多限制，遑論海上嚴苛環境，但其創新運用方式的確可以克服諸多困難。由於軍艦大小限制，無人機在船艦上起飛方式有人力射出、機械彈射、火箭助推、帆傘發射、動力垂直起飛以及傳統動力起飛等。在船艦上降落則會有落水回收、攔截網、帆傘、動力垂直降落以及傳統動力降落等。無人機尺寸與重量大小會影響起降方式，可依重量、飛行高度、操控距離與滯空時間等項參數加以分類，依據美國國防部或是北約組織分類法，艦載無人機重量在15公斤以上至20000多公斤，飛行高度從900公尺到5500公尺皆有。尺寸可以從郵包大小到與F-18戰機幾乎相同的無人加油機，這些因素都會連帶影響其展現的性能。

 科技輔助動態定位　自動降落

　 無人機降落於船艦主要難處首先在於船艦空間狹小，特別是巡防艦以下的船艦，由於船艦為浮動平臺，受風浪與洋流等環境因素影響，要使無人機在有限空間減速回收又不損傷，難度甚高。解決方法在於無人機必須具有高精準的導航系統，現有衛星導航系統GPS或GNSS等，但缺乏垂直方向精度，所以只要1公尺誤差，無人機可能直接落海。因而利用即時動態定位技術（RTK）使無人機在移動時，即時獲得精確定位坐標，控制誤差在3至5公分以內；另利用人工神經網絡技術（ANN）描繪海浪起伏運動軌跡，從而取得自動降落控制技術。　

　 對於船艦狹小空間而言，定翼無人機的起飛方式是置於有角度的發射架，利用助推火箭直接將發射升空，助推火箭用盡後會自動落於水中。但助推火箭起飛的缺點是，若在無風天候，將導致起飛後無法取得足夠升力，以及產生的火焰與煙霧帶來消防安全與無法匿蹤問題。助推火箭起飛方式優點在於發射空間小，改裝成本低與可以預先準備等，美海軍已除役RQ-2先鋒式無人機，即運用此方式。

　 RQ-21運用液壓彈射起飛

　 彈射起飛是將無人機置於有角度的發射軌道，利用彈力索或是動力彈射機構將無人機發射。彈力索或機械式彈射方式機構簡單且重量輕，發射時噪音小，缺點是因射出時加速度快，僅適用於輕量小型無人機，德國海軍使用的月式（Luna）無人機就是此類。運用氣壓或液壓的彈射機構因可設定彈射速度，適用於各種中小型無人機，且可重複發射，缺點是機構複雜，需要較大的空間，美海軍RQ-21黑傑克無人機就是運用液壓彈射起飛。 

 無人機最簡單發射方式莫過於使用人力，但無人機必須輕量小型，航程、航時極短，無法應用於廣大海域。傳統動力起降則須有相當長度的起降跑道，因而在航空母艦較為適合，發射與回收與一般戰機無異，MQ-25黃貂魚式加油機與X-47B無人戰機就是利用此方式。動力垂直起飛降落就須能克服無人機所需要酬載的總重量，包括多旋翼、直升機與傾旋翼等多項科技皆能辦到，但是其劣勢在於速度慢、酬載率低與巡航時間短，優點是無需太多船艦空間，處理發射與回收容易等，美海軍的MQ-8B火斥候無人直升機就是一例。直升機與旋翼機起飛降落的關鍵因素在於機船整合安全固定系統，類似方格網結構，將無人機與船艦甲板繫泊在一起。在無人機具有充足動力起飛前解開起飛，而在回收時則由無人機射出勾鎖落於方格網中，再由絞盤與繩索將無人機拉回與固定在甲板上。

 攔截網回收　無需複雜機構

　 類似水上帆傘運動，這種相當成熟的水上運動技術也可應用於發射與回收無人機，只要船艦先轉到迎風面，釋出帶有無人機的帆傘，拖放至適當高度後再釋放，發射已經啟動引擎的無人機，無人機就會俯衝至可以拉起高度，自行飛離執行任務。回收則是船艦先釋出帆傘，拉出帶有具有插銷機構的回收網，接著無人機飛行至網中卡至插銷機構上即切斷引擎運轉，回收網與無人機這時由帆傘懸在空中，再由絞盤收回船上。絞盤則是船艦上必備裝置，占用空間不多，唯一缺點是船艦必須駛在迎風面上才能運作。

　 落水回收是無人機最簡單的回收方式，但無人機所攜帶的感測器通常位於機體下方，落水後的清洗與整理不易，且機載電子設備滲水極易故障等。攔截網回收是直接方式，在船上架起垂直的攔截網，由無人機直接飛入網中即可回收，無需複雜機構，其缺點在於需要人力、占用船艦空間且安裝費時，有損害無人機螺槳的風險等，RQ-2先鋒式無人機的回收就是利用此方式。攔截索回收與一般航空母艦上回收方式相同，需要布置水平攔截索與繩索剎車系統，唯一相異處在於無人機尺寸使得構造較小，無人機須配備尾勾方能運作。　　　

 研發與運用值得期待

 天鉤系統是攔截索搭配吊車並改為垂直立於船艦的特殊方式，這種無人機攔截回收是由無人機直接以機翼前緣尖端撞上攔截索，因而停止傾向吊車，然後下滑至穩固鉤住為止，天鉤系統對於人力要求不高，比起攔截網回收系統需要空間少，但是吊車延伸或收縮占用較大空間，目前天鉤系統應用於掃描鷹式（ScanEagle）無人機與RQ-21黑傑克無人機。

 除航艦或運輸艦，即使有飛行甲板的一般船艦也是空間狹小，因此操作無人機從發射到回收，甚至收納儲存都需要高度技術。美海軍依然在實驗創新的無人機，例如可垂直起降的定翼機V蝙蝠（V-Bat）無人機，以安裝在機尾的動力導管風扇，其下方即為停降腳架，能垂直起飛之後再改變角度成為水平飛行，回收就是改變飛行角度後垂直降落，可攜帶光學感測器於機首及機腹，滯空時間長，英法德等國亦在進行類似發展，顯見艦載無人機的研發運用還是值得期待。

（作者為僑光科大助理教授）