● 作者／戰略風格編輯部
台灣擁有大量的F-16戰機，堪稱是中華民國空軍的全能打手，防空任務，對海打擊，甚至對地打擊都包辦。但F-16執行攻擊任務常須貼地或俯衝飛行，飛行員易因空間迷向或高G力昏迷等原因，致使發生墜機危險，美國空軍實際上也有此困擾，故開發「自動防撞地」系統（Auto GCAS），確實拯救了相當多飛行員生命。我國F-16V有此設備嗎？
F-16V直衝入海 如有自動防撞地系統可避免悲劇？
2022年1月11日，台灣一架由飛官陳奕上尉駕駛，機號6650的F-16AM單座戰機（即F-16V的空軍正式型號），由嘉義基地起飛執行訓練，於當日14時55分，開始在水溪靶場周邊空域執行「對地攻擊」科目訓練，稍後被僚機目擊機體呈現大角度墜海，15時26分雷達光點消失。
這架編號6650的F-16V，未改裝前曾經被公開的照片確認，2018年時攜帶實彈攔截中國人民解放軍繞台灣飛行，進入防空識別區的轟六K（H-6K）戰術轟炸機，捍衛台海安全！
▲機號6650的F-16V，改裝前攔截中國人民解放軍空軍H-6K轟炸機的真實任務照。（圖／中華民國國防部）
根據國防部召開的記者會，空軍司令部參謀長柳惠千表示，事發時，陳奕駕駛的是二號機，訓練科目是執行「20度大角度投彈」，當時的天氣情況能見度7哩，1000呎稀雲，符合課目天氣標準。戰機由8000呎（約2439公尺）高度翻身（為了讓飛行員從座艙目視標靶）再向下俯衝，並以機上照相槍瞄準目標，模擬投彈（未帶實彈），但於水溪靶場靶標北面約100公尺墜海。
▲進行俯衝投彈訓練的F-16。（示意圖／bogidope）
中華民國空軍目前已經有64架F-16V，持續升級與外購，預計將擁有207架F-16V戰機，成為全球擁有此款先進戰機數量最多的空軍部隊，但培育更多合格的F-16V飛行員，是比改裝與採購戰機更艱難與長久的任務，要儘量減少可能發生事故的各種潛在因子。
許多專家提出，若我國F-16V戰機已經安裝了自動防撞地系統，是否能避免此次悲劇？
我國F-16V是否已安裝「自動防撞地系統」？
戰鬥機就算正常飛行，都有相當風險，演訓強度高，戰機墜毀的機率更增加，根據美國統計，全球 F-16 型戰機自 2006 年 11 月 30 日至 2017 年 12 月 1 日止，累計飛行時數為 13,867,227 小時，總計發生 528 起重大失事，平均失事率為每 10 萬飛行小時 2.61 件，累計造成 375架全毀，飛機毀損率為每 10 萬飛行小時 3.68 架。
▲各型軍機墜毀集錦。
F-16為什麼需要自動防撞地系統？
F-16戰機常常兼具戰鬥轟炸機的功能，需俯衝向地面發動攻擊，駕駛員可能需要承受高達5G以上的重力（一般而言，正常狀態下的人體所能承受的最大極限為正9G到負3G之間），影響操控。一般而言，飛行員穿著抗G衣作為防護，當高正G力產生時，抗G衣即會在四肢充氣增加壓力，藉以逼使血液回流至腦部。
若抗G衣失效或來不及反應，當正G力越大時，飛行員的血液因壓力而從頭部流向腿部，而使腦部血液量銳減，因缺血缺氧而影響視覺器官，造成視野急速縮小的「黑視症」（Blackout）。
相對的若負G力過大時，血液會反向的由下肢往腦部集中，造成腦部過度充血，可能讓微血管受損，最明顯特徵為眼球也因過度充血，視野一片紅色（光線穿過過度充血的血管）的「紅視症」（Redout）。
若因超負荷的高G力過久，人體腦部可能因為保護作用失去意識，稱為G力昏迷（G-Loc），造成飛機失控，幾秒內就直接俯衝撞地的危險情況。因此美軍研發出「自動防撞地系統」（Auto Ground Collision Avoidance System，簡稱Auto GCAS）
▲F-16投擲雷射導引炸彈的準度與威力。影片中就有戰機高速低空掠過地面的鏡頭。
例如2020年1月和7月的內華達測試與訓練靶場（Nevada Test and Training Range），就連續發生兩名F-16C戰機的駕駛，在演訓時因為高G力發生昏迷，幸好被Auto GCAS救回。
自動防撞地系統的運作原理
高G力因發的昏迷，實際上只是「可控飛行撞地」（Controlled flight into terrain，CFIT）的原因之一，CFIT為常見的航空事故原因，定義是飛機「可由機師正常控制」，但因失誤而撞上地面、阻礙物或水面而墜毀。
根據美國空軍統計，CFIT事件佔美國空軍戰機失事原因的26％，但佔所有F-16飛行員殉職原因比例，竟高達75％！
F-16 型機 4 大致命失事因素為 G 力昏迷、人員操控墜地、空間迷向及空中相撞，超過7成的F-16 型機意外是此 4 項因素所造成，而造成意外原因，幾乎均為人為因素，顯然F-16很需要防止此類事故的設備！
於是由洛克希德馬丁公司（Lockheed Martin）「臭鼬工廠」（Skunk Works）、美國空軍研究實驗室（Air Force Research Laboratory, AFRL）和美國國家航空暨太空總署（NASA）聯合開發Auto GCAS，並於2014年正式服役。由這麼多頂尖研發單位合作研發，可見Auto GCAS的開發難度！
Auto GCAS會不斷監視F-16的飛行數據、感測系統，並以人工智慧功能比對「飛行軌跡」、「任務模組電腦」（MMC）和「數位地形資料」（DTED）。一旦Auto GCAS預判戰機將陷入險境（可能撞擊到障礙物），就會發出信號，警告飛行員採取迴避行動，要是飛行員沒任何反應，Auto GCAS的AI會判定飛官陷入失能，立刻即時介入戰機的飛行控制，戰機會迅速自行轉彎並向空中拉升。
▲Auto GCAS說明影片。
如果飛官在戰鬥中因為纏鬥飛行，或是發生空間迷向（spatial disorientation），造成失去判定上下左右能力的險境，也可以手動啟動Auto GCAS，迅速讓戰機自動爬升，以恢復方向感。
只要飛機拉升後，飛行員接手控制，AI就會判定飛行員已經能正常操控飛機，將控制權交回給飛行員，避免造成人與飛機搶奪控制權，或錯誤操作的情況。
美國在最新的F-16版本，即Block 40 與 Block 50上加裝Auto GCAS，後來擴增到Block 30，已經改裝超過930架。截至2020年7月，共有12名F-16駕駛因此獲救（10架單座，1架雙座）。
升級版的Auto ICAS還能避免空中互撞
美國正在將Auto GCAS系統升級為為自動整合防撞系統（Automatic Integrated Collision Avoidance System ，Auto ICAS），除了原本設計的防止撞擊地面外，還可以避免「空中相撞」！
例如2014年10月20日，美國空中國民警衛隊（Air National Guard）第138戰鬥機聯隊（138 FW） 的兩架F-16C戰鬥機在堪薩斯州莫林（Moline，Kansas）北部空域以雙機編隊執行戰術訓練任務時，竟然發生空中相撞。事故導致一架F-16C墜毀，所幸飛行員成功彈射並獲救，另外一架F-16C戰鬥機的右側機翼破損過半，但在飛行員的沉著駕駛下，安全返回到160公里外的塔爾薩空軍基地。
▲因空中相撞導致失去部分右翼，仍安全飛返基地的F-16。（圖／Air Force Times）
Auto ICAS藉由AI解算飛行軌跡，再利用機載雷達及空戰即時顯示莢艙（ACMI POD）感測具威脅的飛行器，利用飛機軌跡改正預測解算法（ARTP）持續計算，以確定兩者間保持一定的位置、距離及飛行軌跡，若判斷可能相互衝突，會從至少 9 種避免碰撞的運動方向，選擇最佳向量脫離碰撞航線，避免空中碰撞。
Auto ICAS除了在訓練中能避免意外，在空戰纏鬥中也能有一定幫助。
根據美國空軍研究，F-16 裝載Auto GCAS後，可減少將近 48%飛安事件，包含高G昏迷、空間迷向及可操縱撞地，若升級為Auto ICAS，可避免空中相撞後，更預計可減少將近 75%因「人為因素」所造成之F-16飛安事件。
▲掛載於F-15翼下的ACMI POD空戰即時顯示莢艙，常被誤認是空對空飛彈。（圖／網路）
▲掛載魚F-16翼尖的 ACMI POD，會占用一個空對空飛彈發射架，是其主要缺點。（圖／U.S. Department of Defense）
我國F-16V戰機為何尚未安裝自動防撞地系統？
遺憾的是，我國的F-16V戰機改裝案中，有採購此裝備，但因美方還在整合測試中，因此尚未加裝。
中華民國空軍F-16V戰機（升級版）加裝Auto GCAS，是改裝案中追加的項目，根據美國國防部 (DoD) 2021年4 月 26 日的公告，洛克希德馬丁公司獲得 1.38 億美元的「和平鳳凰崛起 2」(Peace Phoenix Rising 2，PPR2) 計劃的追加合約，內容包含為台灣的F-16V戰機開發與安裝Auto GCAS、先進的敵我識別 (IFF) 系統、與發射AGM-88 高速反輻射導彈（HARM）能力，合約預計於 2022 年 9 月完成。
為何需要重新開發？主要難度在於，Auto GCAS過去從未安裝在改裝版F-16V的前身，即Block 20上，因為機上的線傳飛控系統仍然沿用F-16A的類比系統，而非F-16C的數位控制，所以整合Auto GCAS的難度較高。（技術上來說，應該是將升級版F-16V的飛控系統全面數位化，才有可能裝Auto GCAS，工程量非常大）
此外，就算洛克希德馬丁公司能夠按照合約時程，成功測試Auto GCAS完畢，後續還有生產與運輸環節，我國空軍預計在2023年11月起開始進行安裝作業。
中華民國空軍F-16戰機曾經在2018年6月4日在新北市瑞芳區五分山撞山，飛行員少校吳彥霆殉職，事後判斷如果有Auto GCAS，應該能避免此悲劇，沒想到還來不及安裝，竟然很可能又重演不幸事件。
▲Auto GCAS運作圖說。（圖／網路）
飛行員落海 如何發現他的行蹤？
也有許多讀者提問，台灣四面環海，萬一戰鬥機飛行員不幸落海失蹤，要如何發現並展開搜救行動？
F-16V戰機安裝有應急定位發射機（EmergencyLocatorTransmitter，ELT），若感受到不自然的衝擊力，例如當飛機發生劇烈撞擊或觸水，ELT會自動向衛星傳送地點信號的功能，通常能持續72小時以上，但如果飛機是正常降落，ELT自然不會打開，但如果有需要，也可以人工打開。
▲民用航空器上的ELT外觀，可以手動啟動。（圖／ECA Group）
此外飛行員會有3個定標器，身上會帶一個PRC-112，一旦彈射後，受到G力會自動發出緊急求救信號，同時發射GPS信號定址。
第二個是飛行員傘包有一個URT-33，一跳傘就會自動持續發出緊急求救訊號，可以用無線電偵測方式定位。
▲飛行員會攜帶不少在逃生後，能夠定位其位置，方便搜救的無線電系統。（示意圖／Survitec Group）
第三是個人救生包，彈射出去後，傘會連接一個救生包PRC-90，彈射程序完成後，傘拉出來，下面救生包會自動展開，包含救生艇自動充氣，待落海後，飛行員手動脫傘，登上救生艇，拿出無線電求救。
▲美國空軍雷鳥飛行隊的F-16戰機發生故障，在極低的高度彈射逃生。（圖／網路）
熱門點閱》
► F-16V失事》張誠／「想飛而加入空軍」 陳奕 學長尊敬你！
► F-16V失事》蘇紫雲／航空醫學生理影響大 AGCAS應盡速安裝
► Omicron連環爆！年關將近 強化NPI以阻社區大流行
●本文獲授權，轉載自戰略風格官網，原標題為「F-16V墜毀案疑問 是否已安裝『自動防撞地系統』？ 答案竟是…」。以上言論不代表本網立場，歡迎投書《雲論》讓優質好文被更多人看見，請寄editor88@ettoday.net，本網保有文字刪修權。
我們想讓你知道…Auto ICAS除了在訓練中能避免意外，在空戰纏鬥中也能有一定幫助。