由「劍翔」評估國內無人機產業發展
2019.08.23
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壹、新聞重點
2019年8月15日在台北市貿展覽館開幕的「台北國際航太暨國防工業展」（Taipei Aerospace & Defense Technology Exhibition, TADTE 2019），展出20多項國產化裝備，展示國防自主成果，包括無人機、雲豹CM34與M2八輪甲車原型車，以及汛海艦、船塢登陸艦、AJT新式高級教練機的模型等。與「台北航太展」同時展出的第二屆「台灣無人飛行載具展」，展出國內民間公司無人載具發展成果。中山科學院在國防館推出「劍翔」反輻射無人機，曾在2017年「台北航太展」首次展出，此次則是展出發射車等整套系統，另外中科院也首度展出大型的騰雲II無人機，象徵國產無人機技術更上層樓。
貳、安全意涵
「劍翔」無人機為中科院航研所與飛彈所合作發展的產品，其概念結合飛彈與無人機，為一種「射後不理」（fire and forget）、「自殺攻擊」（kamikaze drone）的防空制壓武器（Suppression of Enemy Air Defenses, SEAD）。「劍翔」無人機在2017年通過作戰測評，2019年生產預算獲立院通過，預計5年投入800億台幣，生產104架。 [1]
一、「劍翔」無人機可創造不對稱優勢
「劍翔」無人機機體為三角翼配置，雙垂直尾翼置於兩翼端，採用複合材料製造，採螺旋槳動力，以一具自行研發的轉子引擎推動，其助昇火箭則置於螺旋槳下方，可以快速接戰。發射方式採發射箱，機體以夾具固定在發射軌內，發射時由助昇火箭推出，再由轉子引擎進行巡弋飛行。彈頭尋標器延用中科院原為劍二A反輻射飛彈（anti-radiation missile）所發展的尋標器，追蹤敵人防空雷達的雷達訊號並加以攻擊，達成反制效果。
台灣未獲得以色列「哈比」（Harpy）無人機，也與IAI無合作關係，無從仿製。「劍翔」的機體及機翼、轉子引擎、尋標器、電腦、飛行控制系統等，均為中科院獨立設計研發，其外型較以色列製「哈比」、中國仿製的ASN-301外型更為緊緻，但仍能兼顧長航程要求，這表示其製造工藝比對岸更佳，這亦使一輛發射車所能搭載的無人機數量可增加至12架。另外發射箱也可裝置在海軍艦艇上，增加使用及部署彈性。
二、「劍翔」無人機支持不對稱作戰
由於中共開始部署S400及其他類型長程防空武器，對我在台海執行空防任務的戰機構成威脅。若要保護我方作戰飛機安全，除戰機本身的電戰干擾措施之外，若能部署防空制壓武器，亦可壓制其防空火力。「劍翔」可經由衛星定位（Global Positioning System, GPS）導引直接飛向對岸，並開啟尋標器攻擊沿海部署的陸基對空搜索雷達及防空系統，或是海上艦艇的防空武器，以確保我方戰機在台海上空的安全，保護我方執行海面反艦及反登陸任務的戰機及直升機。
台灣在防空制壓作戰的能力仍相當欠缺。無人機因為成本低，可大量發射，其雷達反射截面積（Radar Cross-Section, RCS）極低，可在空中滯空數小時等待偵收雷達訊號，對地面防空電達是一大威脅。現代雷達多具備反制能力，可以快速關機以避免被追蹤，但即使未能偵知目標，也可迫使敵方因避免遭攻擊而關機或轉換陣地，仍能干擾敵防空系統運作。
三、國內無人機產品漸趨多樣化
除「劍翔」無人機外，中科院航研所也展出最新的「騰雲II」大型無人機，改用商規的TP331發動機，解決發動機動力問題，其後段機體及進氣道重新設計，整體較原「騰雲」無人機更大，除增加航程外，也可增加酬載，其熱顯像光電系統亦為國產。航研所還推出雙發動機的小型「火紅雀」無人機概念模型，採用電力馬達推進，可以影像辨識自主攻擊，成為一型迷你型自主攻擊無人機。中科院也發展一型「尖兵」中型艦載無人機，可由飛行甲板彈射，未在航太展展出。另外中科院也掌握氫燃料電池技術，可用於無人機動力，提升使用電動馬達驅動之無人機的航程。雷虎科技已經氫燃料電池用於驅動無人機，續航力可達一般鋰電池的三倍。 [2]
根據經濟部2018年統計，國內有15家廠商投入無人機發展，目前產值達14億台幣，並形成由機體、推進系統、飛控系統、酬載、地面導航、系統整合完整的供應鏈。此次多家公司與學校合作研發的無人機產品更為豐富，構型變化增加，任務更多樣化。傳統的大型單軸式旋翼機如雷虎科技與中華電信合作，透過無人機與4G／5G行動通信網路結合，成為防救災緊急通信系統；[3] 蜂鳥科技展示微型無人機；陸軍展出可執行特戰與偵察任務的多軸式旋翼機；動控科技、智飛科技、空軍航空技術學院與屏東科技大學合作，均推出結合四軸旋翼的垂直起降式定翼機，可執行影像觀測、農業調查、道路橋樑監測等任務，顯示國內在無人機研發及運用上均已具備充足能量。
參、趨勢研判
一、自殺攻擊無人機將更廣泛運用在戰場
自殺攻擊無人機因導引系統簡單、成本低廉，是目前無人機發展趨勢之一，而簡易式自殺無人機更成恐怖攻擊新興手段。以色列航空工業公司（Israel Aerospace Industries, IAI）在1995年開始發展「哈比」無人機，作為防空制壓武器。第二代「哈洛普」（Harop）操縱性更佳，有2種導引模式，反輻射模式時完全自主控制；人員操作模式時藉光電感測器發現目標並加以打擊，若未發現目標尚可自主返回基地避免浪費。2019年2月IAI再推出迷你哈比（Mini Harpy），可用在廣泛作戰領域，從移動中陸上或海上平台發射。以色列自殺攻擊無人機曾在中東戰場獲致戰果，成功摧毀敘利亞政府軍使用的俄製「鎧甲S」（Pantsir-S）先進短程防空系統，以及9K33「黃蜂」（Osa）防空系統，敘利亞空防系統完全被制壓，即使使用更新更貴的系統，仍無法阻止以色列攻擊，顯示此類自殺攻擊無人機具有一定作戰效益。 [4]
另外，美國陸軍也在發展群集式（Swarm）自殺攻擊無人機，裝置在集束炸彈內，可攻擊多重目標。[5] 美國雷神公司發展的「郊狼」（Coyote）系統也衍生為低成本自殺攻擊無人機，即以撞擊或自爆方式攻擊目標，體型與多管火箭一般大小，也可用於監視戰場，並可以群集方式大量發射，在戰場上自動化操作。另一家宇航環境公司（AeroVironment）也推出「彈簧刀」（Switchblade）戰術式自主攻擊無人機，以小型化無人機對即時目標發動精準打擊。
二、全力發展無人機關鍵零組件及技術
雖然國內無人機發展及運用日益普及，但在運用無人機的技術上仍有待突破，其中包括四項關鍵技術，一是適當的發動機，「劍翔」是一次性使用，機體無酬載，因此發動機不需先進技術或較大馬力，但騰雲II這種大型無人機，先前因沒有適當發動機，限制其發展，現因改用商規TP331發動機，才得以解決動力系統問題，並增加機體大小，以增加航程與酬載。二是遠程導引及資料鏈傳輸，提供遠程砲火目標標定與射控方面，目前國內仍待加強，三是人工智慧（Artificial Intelligence, AI）技術在無人機自主操作與自動化作戰的運用，例如群集式協調攻擊、目標自動辨識、自主飛行與任務規劃等，或是做為「忠誠隊友」（Loyal Wingman）等。四是要發展反制無人機技術，強化對低空層、近距離小型目標的偵測及防禦能力。
三、擬定長期無人機發展戰略可支持建軍備戰
目前國內各軍種都已開始重視無人機運用，但尚無具體發展目標與指導原則。未來無人機及自動化機器人將成為部隊戰力一部分，協助減輕人員負擔，例如美國國防部提出的「2017-2042無人機發展路徑」（Unmanned Systems Integrated Roadmap 2017-2042）及「2018人工智慧戰略摘要」（Summary of the 2018 Department of Defense Artificial Intelligence Strategy），具體提出願景及發展方向；在無人機人員操作與訓練方面，美軍也有一套規範，例如設立無人機操作的職務、開放飛行員轉任、擴大招訓無人機飛行員等，不過美軍現仍限制執行攻擊任務的無人機要由軍職擔任，文職人員僅能操作非攻擊任務的無人機，如RQ-4；美軍將無人機依大小分成三個層級，若是大型無人機，其操作人員需接受飛行有人飛機的飛行訓練，但若已有民用飛機資格的飛行員，則可直接轉任無人機操作人員。 [6]
若要健全無人機發展及運用，國軍也應提出具體規劃，結合軍種任務與作戰需要，妥慎運用資源與科技，例如先進的大型無人機具長時間滯空能力，供執行戰略性任務如戰場管理、早期預警、目標偵察與監視任務；中小型無人機負責支援軍種或戰區作戰，小型無人機則擔負戰術或後勤任務。需要先進技術的中、大型無人機，需配備精密導航系統與電子裝備，由中科院負責發展，投注較多經費與資源，小型機則與民間公司合作，充分運用民間技術。
另外在飛行管理的法規面、軍用或民用機的適航認證、無人機的飛行訓練、作戰運用、後勤維護、零附件支持、訓練空域的管理與規劃方面，亦應擬定計畫，以支持國內無人機產業，同時也確保能發揮作戰能力。
[1]洪哲政，〈5年800億元 我建構劍翔無人機群攻對岸雷達站〉，《聯合新聞網》，2019年6月19日，https://udn.com/news/story/10930/3880161。
[2]宋健生，〈雷虎 推氫燃料電池無人機〉，《經濟日報》，2018年9月13日，https://money.udn.com/money/story/5612/3366423。
[3]黃晶琳，〈中華電信基地台結合無人機飛上天 成防救災通訊亮點〉，《經濟日報》，2019年8月14日，https://udn.com/news/story/7240/3988615?from=udn-referralnews_ch2artbottom。
[4] Sebastien Roblin, “Israel Kamikaze Drones are Destroying Syria’s Air Defenses,” National Interest, January 26, 2019, https://nationalinterest.org/blog/buzz/israel-kamikaze-drones-are-destroying-syria%E2%80%99s-air-defenses-42592.
[5]Chris Martin, “The US Army Wants a Missile Filled With Drones,” Defense News, January 19, 2017, https://www.defensenews.com/industry/techwatch/2017/01/19/the-us-army-wants-a-missile-filled-with-drones/.
[6]“Air Force Plans for 100 Airman Drone Pilots,” Fighter Sweep.com, July 7, 2016, https://fightersweep.com/5687/air-force-plans-100-enlisted-drone-pilots/.