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RSS/FEED订阅AI接管制空权——旧型F-16改装成无人机的新未来
来源: 上报 作者: 纪永添
随着AI狂潮来袭，各行各业都开始引进AI来增进工作效率，军事国防领域也不例外。近期最受瞩目的消息，莫过于美国空军部长肯达尔（Frank Kendall）亲自搭乘一架由AI操控的双座X-62A战机，体验AI在空战方面的能力。在肯达尔与另一名飞官全程都未介入下，这架X-62A战机与人类飞行员操控的战机，进行了长达一个小时的空战。结束后肯达尔表示非常满意此次的测试，并对接下来的发展充满信心。由于X-62A其实就是一架双座型的F-16战机，在进行改装后供美国空军试飞员学校进行飞行实验，因此这次成功的空中缠斗演示，暗示未来大批的旧型F-16战机，都可以改装成无人机，由AI进行操控，成为具备空战能力的无人战机。这不只有很大的商机，也将全面改写空战样貌，说这是一次重大革命亦不为过，很值得进一步探讨。
无人机的应用领域快速扩展
无人机的高速发展已有十余年，为什么这次X-62A的测试算是重要突破？这可以分为三个层面来说。首先，无人机最重要的优势是不需要飞行员，可以长时间执行任务，因此机身的设计大多强调滞空能力，无法进行耗油的超音速飞行，更难以做出困难的飞行动作，所以不具备空中缠斗能力，大多只能执行对地火力支援任务。但F-16是一架极为成功的空优战机，以小巧刁钻、机动灵活的空战能力闻名，若能成功改装成无人机，并具备完整的空战能力，将让无人机的发展大幅跃进。其次是在AI操控下，连地面上的无人机操控员都不需要，就能单独接受命令进行作战，这与无人机相比，又更为便利。最后是F-16这款多用途战机已服役数十年，在各国执行不同任务，从防空网压制到反舰攻击，无一不包，势必再让无人机的应用领域快速扩展。
将旧型战机改装成无人机，其实不是什么新构想，美国过去就曾把许多旧型战机改装成靶机，来训练防空飞弹或快炮部队。不少早期退役的F-16战机，都被改装成QF-16靶机，但这种靶机的遥控系统简单，难以执行复杂的作战任务。中国则尝试把老旧退役的歼-6、歼-7战机，改装成简易攻击机或诱饵战机，用来进行自杀攻击，或消耗敌方的防空飞弹。而台湾的F-5E/F战机在退役前，也有人提出建议，将这批战机改装为无人机，以弥补国军无人机发展速度缓慢的问题。不过这些改装都远远不及美国空军实验室（AFRL）的天空博格（Skyborg）计划，这个极富野心的实验，希望整合AI技术与无人机，打造可以自主思考、自动战斗并自己完成任务的机群。Skyborg包括了许多的子计划，由AI操控X-62A进行空战测试，只是其中的一小部份而已。
从目前Skyborg的发展来看，主要的方向有三个。第一是为中、大型的精密无人机提供AI辅助，以提升作战能力。如新型的MQ-20无人机已搭载Skyborg研发的自动驾驶系统，进行一连串测试，而MQ-9无人机也正在整合拥有AI能力的新软体与侦搜系统。第二是发展便宜、可消耗的中、小型无人机，以做为载人战机的忠诚僚机（Loyal Wingman），这最有名的是发展中的XQ-58A无人机。由于一架载人战机，未来可能要指挥数架的无人僚机，因此这些无人僚机的AI自主飞行与战斗能力，就变的非常重要，以减轻飞行员的负担。第三是将旧型战机改装为AI操控的无人机，由于现代战机早就都采用线传飞控（Fly-By-Wire），飞行员靠飞行电脑的辅助来操控战机，因此只要修改飞行电脑的软硬体，就能取代飞行员，并不需要太多的改装工作。
AI操控的F-16已成为空战王牌
而会选中F-16来做为旧型战机改装的实验平台，这可能有训练资料丰富、武器选择众多、后勤支援完善、未来商机庞大等考量。发展AI一个很重要的关键是庞大的资料，有这些资料才能训练模型。就以围棋AI为例，训练的方法是先搜罗古今中外、各家高手对战的棋谱，在演算法的帮助下，建立一个协助AI决策的模型。F-16除了是美国空军的血汗战马，还在各国空军服役，更是实战经验最丰富的战机，拥有极庞大的飞行资料库，能用来进行空战训练。而在建立基础的决策模型后，就能设定各种空战条件，在高速电脑中进行上百万次、千万次的模拟对战，穷尽敌我的所有战术，并寻求胜率最高的解法。这种训练能让AI的决策模型不断进步，变成身经百战的高手，使每一架由AI操控的F-16都成为空战王牌，远远胜过一般的人类飞行员。
在武器的选择方面，F-16也是其中的佼佼者，不只可以发射各式中、短程空对空飞弹，在对地攻击方面更是包罗万象，如压制防空系统的反辐射飞弹，反装甲的雷射导引飞弹，使用GPS辅助的联合直接攻击弹药（JDAM），甚至是空射型的反舰飞弹。还可以外挂侦照荚舱或电战荚舱，执行支援任务。相较于目前多数无人机只能使用少数几种飞弹或火箭弹的情况，F-16拥有非常显著的优势。在后勤支援方面，由于F-16的生产数量庞大，仍有上千架在服役，不只零耗件充足、保养维修也都十分成熟。也因为还有这么多F-16仍未退役，未来这些F-16都是潜在客户，包括现在还有不少国家采购改良型的F-16V Block70/72，在服役周期结束以后，还能再改为AI操控的无人机，让整架战机的附加价值大幅提高，在市场上变的更有竞争力，商机极为庞大。
就空战的优势来说，过去限制传统战机性能的最大因素就是飞行员，毕竟人体无法持续承受高G力的空战动作、也会因疲惫与生理需求的限制，难以长时间执行作战任务。为了避免飞行员因高G力而昏厥，必需穿着抗G力飞行服，并限制战机动作，以保护飞行员。但由AI操控的战机完全没有这个问题，只要战机的结构能承受，就能做出以前飞行员在机上时，不能做的激烈动作，这在空战中将拥有极大优势。此外，传统空中加油机为无人机加油的技术早就成熟，而无人加油机为一般战机加油的实验也已成功，接下来由AI操控的F-16，进行空中加油的测试，将是重点。如果能顺利完成，不会累的AI与不会油料耗尽的F-16将形成远距打击的作战利器。再加上AI与AI之间快速交换资料的能力，F-16无人机群的整体战力，绝对不容小觑。
不过将旧的F-16改装成AI操控的无人机，也不是完全没有缺点。首先是这种传统精密战机的维护成本，远比一般的无人机要昂贵许多，整体维持费用将是一大负担。特别是越老旧的战机，花在维修保养上的钱就会越多，虽然由AI操控的无人机有不怕伤亡的优点，但光是要让老旧战机能维持一定的妥善率，可以起飞作战，恐怕就是一大挑战。而且改装成本可能也不会太低，毕竟先进的AI需要极强的运算能力，高阶的AI运算晶片，不止非常昂贵，还已经成为重要的战略物资，一些空军规模较小的国家，可能难以负担。最后一点是人类飞行员较不易受电战干扰或骇客入侵所影响，即使受到电磁攻击，还是可以靠着备援系统返回基地。但AI操控的战机会怎样，目前无法预估，因为随着AI技术成熟，反制或干扰AI的技术也一定会快速进步。
AI浪潮将重新定义制空权
不过即使有这些缺点，由AI操控战机的发展，已经势不可挡。接下来应该还会出现通用型的改装套件，不只能安装在F-16上，还能适用所有旧型战机，甚至是运输机、空中加油机、预警机与轰炸机。而且这种技术一定会快速从军用转为民用，使空中货运走向无人化与自动化，并导致飞行员的需求快速减少，取而代之的是更多熟悉AI技术，能为AI操控系统规划作战任务，或训练新模型的资讯工程师。可以说AI的浪潮将揭开另一次航空革命，重新定义制空权，从战机的制造、任务执行的方式、战术运用等，都会出现新方式。战机将不再着重于保护飞行员，因为早已没有飞行员，反而是工业生产能力与高速晶片的运算力，将决定制空权归属。这也是为什么能生产先进晶片的台积电突然受到举世关注，台湾的战略地位也越来越重要的原因。
台湾未来将成为F-16V的最大使用国，这令人一则以喜，一则以忧。喜的是台湾的旧型F-16A/B BLK20都已升级为F-16V BLK20，全新外购的F-16V BLK70也将要交机，能大幅提升台湾空防能力。忧的是台湾会再买F16V BLK70，就是因为无法取得更先进的F-35匿踪战机。面对这样的困境，台湾想仿效过去研发IDF战机的模式，展开下一代ADF战机的计划。不过衡诸近期各国所研发的匿踪战机，如土耳其的TF-X Kaan战机、南韩的KF-21、俄罗斯的Su-57与中国的歼-20，整体性能还是与F-35有一段差距。台湾本身的航太实力不足，国防资源有限，技术取得困难，即使有美方的协助，也可能处处受限。在这样的情况下，ADF的发展计划实在不容乐观。或许突围之道，是善用台湾处于AI技术发展中心的优势，另辟蹊径，将ADF定位为无人AI战机。
台湾的F-16V机队，还将做为主力战机，肩负空防重任多年，不可能在短时间内退役，改装成AI操控的无人机。但这是未来的趋势，空军不妨思考让ADF成为可以由传统飞行员操控，也能由地面遥控的无人战机，并预留改装的空间，由国家全力投资AI操控技术，分阶段发展并循序导入。其优点是这样的ADF战机不需要配备最先进的技术，只要有一定程度的匿踪设计，略优于IDF的空战与对地攻击能力，可挂载目前空军所拥有的各式武器，就能利用无人战机与AI操控的优势，辅助主力战机作战，执行最危险的任务，成为不可忽视的即战力。台湾政府日前已宣誓要全力投资无人机产业与AI技术，这正是最适合的切入点，所有投入ADF研发的无人机与AI技术，都能在排除机敏部份后，技转到民间，促进这些关键产业发展，形成双赢的局面。
