紀永添專欄：AI接管制空權──舊型F-16改裝成無人機的新未來
隨著AI狂潮來襲，各行各業都開始引進AI來增進工作效率，軍事國防領域也不例外。近期最受矚目的消息，莫過於美國空軍部長肯達爾（Frank Kendall）親自搭乘一架由AI操控的雙座X-62A戰機，體驗AI在空戰方面的能力。在肯達爾與另一名飛官全程都未介入下，這架X-62A戰機與人類飛行員操控的戰機，進行了長達一個小時的空戰。結束後肯達爾表示非常滿意此次的測試，並對接下來的發展充滿信心。由於X-62A其實就是一架雙座型的F-16戰機，在進行改裝後供美國空軍試飛員學校進行飛行實驗，因此這次成功的空中纏鬥演示，暗示未來大批的舊型F-16戰機，都可以改裝成無人機，由AI進行操控，成為具備空戰能力的無人戰機。這不只有很大的商機，也將全面改寫空戰樣貌，說這是一次重大革命亦不為過，很值得進一步探討。
無人機的應用領域快速擴展
無人機的高速發展已有十餘年，為什麼這次X-62A的測試算是重要突破？這可以分為三個層面來說。首先，無人機最重要的優勢是不需要飛行員，可以長時間執行任務，因此機身的設計大多強調滯空能力，無法進行耗油的超音速飛行，更難以做出困難的飛行動作，所以不具備空中纏鬥能力，大多只能執行對地火力支援任務。但F-16是一架極為成功的空優戰機，以小巧刁鑽、機動靈活的空戰能力聞名，若能成功改裝成無人機，並具備完整的空戰能力，將讓無人機的發展大幅躍進。其次是在AI操控下，連地面上的無人機操控員都不需要，就能單獨接受命令進行作戰，這與無人機相比，又更為便利。最後是F-16這款多用途戰機已服役數十年，在各國執行不同任務，從防空網壓制到反艦攻擊，無一不包，勢必再讓無人機的應用領域快速擴展。
將舊型戰機改裝成無人機，其實不是什麼新構想，美國過去就曾把許多舊型戰機改裝成靶機，來訓練防空飛彈或快砲部隊。不少早期退役的F-16戰機，都被改裝成QF-16靶機，但這種靶機的遙控系統簡單，難以執行複雜的作戰任務。中國則嘗試把老舊退役的殲-6、殲-7戰機，改裝成簡易攻擊機或誘餌戰機，用來進行自殺攻擊，或消耗敵方的防空飛彈。而台灣的F-5E/F戰機在退役前，也有人提出建議，將這批戰機改裝為無人機，以彌補國軍無人機發展速度緩慢的問題。不過這些改裝都遠遠不及美國空軍實驗室（AFRL）的天空博格（Skyborg）計畫，這個極富野心的實驗，希望整合AI技術與無人機，打造可以自主思考、自動戰鬥並自己完成任務的機群。Skyborg包括了許多的子計畫，由AI操控X-62A進行空戰測試，只是其中的一小部份而已。
從目前Skyborg的發展來看，主要的方向有三個。第一是為中、大型的精密無人機提供AI輔助，以提升作戰能力。如新型的MQ-20無人機已搭載Skyborg研發的自動駕駛系統，進行一連串測試，而MQ-9無人機也正在整合擁有AI能力的新軟體與偵蒐系統。第二是發展便宜、可消耗的中、小型無人機，以做為載人戰機的忠誠僚機（Loyal Wingman），這最有名的是發展中的XQ-58A無人機。由於一架載人戰機，未來可能要指揮數架的無人僚機，因此這些無人僚機的AI自主飛行與戰鬥能力，就變的非常重要，以減輕飛行員的負擔。第三是將舊型戰機改裝為AI操控的無人機，由於現代戰機早就都採用線傳飛控（Fly-By-Wire），飛行員靠飛行電腦的輔助來操控戰機，因此只要修改飛行電腦的軟硬體，就能取代飛行員，並不需要太多的改裝工作。
AI操控的F-16已成為空戰王牌
而會選中F-16來做為舊型戰機改裝的實驗平台，這可能有訓練資料豐富、武器選擇眾多、後勤支援完善、未來商機龐大等考量。發展AI一個很重要的關鍵是龐大的資料，有這些資料才能訓練模型。就以圍棋AI為例，訓練的方法是先搜羅古今中外、各家高手對戰的棋譜，在演算法的幫助下，建立一個協助AI決策的模型。F-16除了是美國空軍的血汗戰馬，還在各國空軍服役，更是實戰經驗最豐富的戰機，擁有極龐大的飛行資料庫，能用來進行空戰訓練。而在建立基礎的決策模型後，就能設定各種空戰條件，在高速電腦中進行上百萬次、千萬次的模擬對戰，窮盡敵我的所有戰術，並尋求勝率最高的解法。這種訓練能讓AI的決策模型不斷進步，變成身經百戰的高手，使每一架由AI操控的F-16都成為空戰王牌，遠遠勝過一般的人類飛行員。
F-16的生產數量龐大，仍有上千架在服役，不只零耗件充足、保養維修也都十分成熟。也因為還有這麼多F-16仍未退役，未來這些F-16都是改裝的潛在客戶。（攝影：張哲偉）
在武器的選擇方面，F-16也是其中的佼佼者，不只可以發射各式中、短程空對空飛彈，在對地攻擊方面更是包羅萬象，如壓制防空系統的反輻射飛彈，反裝甲的雷射導引飛彈，使用GPS輔助的聯合直接攻擊彈藥（JDAM），甚至是空射型的反艦飛彈。還可以外掛偵照莢艙或電戰莢艙，執行支援任務。相較於目前多數無人機只能使用少數幾種飛彈或火箭彈的情況，F-16擁有非常顯著的優勢。在後勤支援方面，由於F-16的生產數量龐大，仍有上千架在服役，不只零耗件充足、保養維修也都十分成熟。也因為還有這麼多F-16仍未退役，未來這些F-16都是潛在客戶，包括現在還有不少國家採購改良型的F-16V Block70/72，在服役周期結束以後，還能再改為AI操控的無人機，讓整架戰機的附加價值大幅提高，在市場上變的更有競爭力，商機極為龐大。
就空戰的優勢來說，過去限制傳統戰機性能的最大因素就是飛行員，畢竟人體無法持續承受高G力的空戰動作、也會因疲憊與生理需求的限制，難以長時間執行作戰任務。為了避免飛行員因高G力而昏厥，必需穿著抗G力飛行服，並限制戰機動作，以保護飛行員。但由AI操控的戰機完全沒有這個問題，只要戰機的結構能承受，就能做出以前飛行員在機上時，不能做的激烈動作，這在空戰中將擁有極大優勢。此外，傳統空中加油機為無人機加油的技術早就成熟，而無人加油機為一般戰機加油的實驗也已成功，接下來由AI操控的F-16，進行空中加油的測試，將是重點。如果能順利完成，不會累的AI與不會油料耗盡的F-16將形成遠距打擊的作戰利器。再加上AI與AI之間快速交換資料的能力，F-16無人機群的整體戰力，絕對不容小覷。
不過將舊的F-16改裝成AI操控的無人機，也不是完全沒有缺點。首先是這種傳統精密戰機的維護成本，遠比一般的無人機要昂貴許多，整體維持費用將是一大負擔。特別是越老舊的戰機，花在維修保養上的錢就會越多，雖然由AI操控的無人機有不怕傷亡的優點，但光是要讓老舊戰機能維持一定的妥善率，可以起飛作戰，恐怕就是一大挑戰。而且改裝成本可能也不會太低，畢竟先進的AI需要極強的運算能力，高階的AI運算晶片，不止非常昂貴，還已經成為重要的戰略物資，一些空軍規模較小的國家，可能難以負擔。最後一點是人類飛行員較不易受電戰干擾或駭客入侵所影響，即使受到電磁攻擊，還是可以靠著備援系統返回基地。但AI操控的戰機會怎樣，目前無法預估，因為隨著AI技術成熟，反制或干擾AI的技術也一定會快速進步。
AI浪潮將重新定義制空權
不過即使有這些缺點，由AI操控戰機的發展，已經勢不可擋。接下來應該還會出現通用型的改裝套件，不只能安裝在F-16上，還能適用所有舊型戰機，甚至是運輸機、空中加油機、預警機與轟炸機。而且這種技術一定會快速從軍用轉為民用，使空中貨運走向無人化與自動化，並導致飛行員的需求快速減少，取而代之的是更多熟悉AI技術，能為AI操控系統規劃作戰任務，或訓練新模型的資訊工程師。可以說AI的浪潮將揭開另一次航空革命，重新定義制空權，從戰機的製造、任務執行的方式、戰術運用等，都會出現新方式。戰機將不再著重於保護飛行員，因為早已沒有飛行員，反而是工業生產能力與高速晶片的運算力，將決定制空權歸屬。這也是為什麼能生產先進晶片的台積電突然受到舉世關注，台灣的戰略地位也越來越重要的原因。
我國向美採購的66架最新型F-16C/D Block70戰機，預定2026年交機。（取自Lockheed Martin官網）
台灣未來將成為F-16V的最大使用國，這令人一則以喜，一則以憂。喜的是台灣的舊型F-16A/B BLK20都已升級為F-16V BLK20，全新外購的F-16V BLK70也將要交機，能大幅提升台灣空防能力。憂的是台灣會再買F16V BLK70，就是因為無法取得更先進的F-35匿蹤戰機。面對這樣的困境，台灣想仿效過去研發IDF戰機的模式，展開下一代ADF戰機的計畫。不過衡諸近期各國所研發的匿蹤戰機，如土耳其的TF-X Kaan戰機、南韓的KF-21、俄羅斯的Su-57與中國的殲-20，整體性能還是與F-35有一段差距。台灣本身的航太實力不足，國防資源有限，技術取得困難，即使有美方的協助，也可能處處受限。在這樣的情況下，ADF的發展計畫實在不容樂觀。或許突圍之道，是善用台灣處於AI技術發展中心的優勢，另闢蹊徑，將ADF定位為無人AI戰機。
台灣的F-16V機隊，還將做為主力戰機，肩負空防重任多年，不可能在短時間內退役，改裝成AI操控的無人機。但這是未來的趨勢，空軍不妨思考讓ADF成為可以由傳統飛行員操控，也能由地面遙控的無人戰機，並預留改裝的空間，由國家全力投資AI操控技術，分階段發展並循序導入。其優點是這樣的ADF戰機不需要配備最先進的技術，只要有一定程度的匿蹤設計，略優於IDF的空戰與對地攻擊能力，可掛載目前空軍所擁有的各式武器，就能利用無人戰機與AI操控的優勢，輔助主力戰機作戰，執行最危險的任務，成為不可忽視的即戰力。台灣政府日前已宣誓要全力投資無人機產業與AI技術，這正是最適合的切入點，所有投入ADF研發的無人機與AI技術，都能在排除機敏部份後，技轉到民間，促進這些關鍵產業發展，形成雙贏的局面。
※作者為軍事研究者