F-16V失事》蘇紫雲/航空醫學生理影響大 AGCAS應盡速安裝

我們想讓你知道…在一般的巡航速度下,飛行員以每秒兩百公尺的速度前進,同時得兼顧機況、空情、與敵情,在時間壓力下進行多元決策,因此飛官心理與生理素質的極高。

● 蘇紫雲/國防戰略與資源所副研究員

F-16V於嘉義的水溪靶場進行空對面炸射訓練時不幸失事,最令人憂心的是失聯飛官安危,無論裝備多先進,人員才是最珍貴的國防資產,更遑論我們看到的不只是飛官的寶貴生命,更是飛官的家人與其摯愛的親友。事實上航空兵力位居抵禦中共的最前線,因此確保軍事飛安才能確保國安。

F-16成熟機種安全係數高

目前失事的F-16V公開資訊極為有限,最終原因的判定也須以國防部、空軍的調查報告為準,然而由於全球F-16家族的服役數量達3,500架,因此其他國家的經驗與軍事航空科技的相關研究仍可極具參考價值。

以F-16機隊規模最大,資訊最透明的美國空軍為例(2021年統計在役為1,071架),F-16飛行部隊2020會計年度執行16萬飛行小時,每十萬飛行小時A級飛安事故為2.49%,造成1名飛官殉職。

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▲國軍傳F16戰鬥機失事,12日上午傳出在岸邊拾獲疑似飛機殘骸,圖為編號6650當事飛機F-16V。(圖/記者林敬旻攝)

而自1975年開始服役,F-16家族累計飛行1千143.9萬飛行小時,嚴重事故比例為1.14%,飛官死亡率則為0.76%。以同樣為單發動機的五代戰機 F-35之A級飛安事故率為3.11%相比,F-16機隊可說是相對成熟的機種,機械可靠性與安全性極佳。

而就機齡與機體使用壽限分析,前述美空軍資料顯示其 F-16單機每年飛行時數為160小時,國軍此次失聯的 F-16V/BLK-20為1998年7月出廠,飛行時數為3,415小時,換算每年飛行時數為148小時,此顯示國軍對 F-16的操作規範與美軍同等級,而失聯的F-16機械壽命也僅為原廠設計的1/3左右,可謂相當年經。

航空醫學的生理影響

相對的,現代戰機飛安的最大潛在風險則來自航空醫學。飛行員也是飛安的一環,由於受制人體的生理極限,在三度空間的高速飛行隨著戰機的運動,會造成人體感官的認知與功能喪失,主要風險來自於視覺器官的空間迷向(spatial disorientation)由於空中缺乏參考座標,極易混淆天空與海面,引發對地平線與飛行姿態的誤判,另一重大殺手則是「黑視」(blackout)甚至「重力昏迷」(G-force induced loss of consciousness, G-LOC),特別在操作劇烈的空中纏鬥以及對地攻擊的俯衝動作,由於重力影響使全身血液分布失衡,腦部缺血造成視力喪失、甚至昏迷,航機因而失控直衝地面。

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▲搜救人員陸續找到F-16V殘骸。(圖/記者黃彥傑攝)

此一航空生理的人體承受極限一般在9G,在軍事航空史中更是造成事故的主因,例如二戰德國著名的Ju-87俯衝轟炸機,早期型便曾因俯衝時引起的嘿視或昏迷造成飛行員大量死亡,後續加裝機械式的自動拉升裝置才得以避免自撞風險,後續也成為各國俯衝轟炸機的重要配備。

而軍機進入噴射時代後,速度更快,飛行員的人身配備的抗G衣成為標準裝備,以減少前述重力造成的生理影響,但仍完全難以避免。

因此「自動防撞地系統」(Auto Ground Collision Avoidance System,AGCAS)便成為最新的解決方案,其原理是偵測系統依據飛機速度、空度、飛行角度與地面的距離綜合判斷,若飛行員在可能撞擊地面的危險距離仍沒反應,則系統主動接管飛機,介入飛行電腦將戰機拉起以避免撞毀。作用類似汽車的自動跟車與煞停系統,進一步降低人為因素提高安全係數。

地面防撞系統具戰術與戰略意義

事實上依照美軍的統計,前述的AGCAS系統已經挽救十餘起美軍的F-16、F-35的飛官生命。作為對照組則為日本在2019年的F-35A墜海事件,依照日本航空自衛隊的調查,失事F-35A飛行員沒有發出求救訊號也無跳傘,主因發生空間迷向導致高速衝入海面,與美軍不同的是該架F-35A沒有裝備 AGCAS。

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▲陸續找到F-16V殘骸,軍方加派人力搜索。(圖/記者黃彥傑攝)

在一般的巡航速度下,飛行員以每秒兩百公尺的速度前進,同時得兼顧機況、空情、與敵情,在時間壓力下進行多元決策,因此飛官心理與生理素質的極高。但受限於人體極限與空情瞬時萬變仍是飛官的潛在風險,因此加速與美方及原廠的溝通,以儘速整合升級版的F-16V/BLK20飛操系統與避撞系統介面使其具備避撞功能,提高人機安全係數就是戰力維持的優先事項,畢竟確保軍事飛安才能確保國安。

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