匿蹤戰守策【上】

「匿蹤科技」簡單的說就是讓武器難以被偵測，好像「隱形」一般。武器為什麼要「隱形」？怎麼做可以隱形？為什麼這樣做可以隱形？本書從冷戰時期美國與蘇聯的軍事需求談起，細說「匿蹤」科技的歷史，包括為什麼冷戰時期美蘇發展路線不同，至今又殊途同歸。除了故事性的敘述外，也從基礎的物理、材料等觀點，詳述匿蹤技術的基本原理，並且用大量具體武器為例，探討實務上匿蹤科技與其他性能要如何取折衷。這是關於匿蹤科技的中外書籍中，深度廣度俱佳者。

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自美國F-117A攻擊機在1991年第一次波斯灣戰爭中，自身無損又創下輝煌戰果以來，這種採用「奇形怪狀」等非傳統方式而躲避雷達偵測的「匿蹤科技」，就成了軍事科技中的顯學。在這之後，不只是飛機，就連船艦、直升機、戰車、無人機等，只要是牽涉軍事用途的載具，都必須講究匿蹤設計，彷彿沒有「匿蹤」就不配稱為21世紀的武器一樣。在戰鬥機方面，於1990~2010年間問世的第五代戰機，儘管各型號著重點不盡相同，但共通點都是「匿蹤」。在2020年代的今日，新一代武器加入工智慧與無人化要求，但對「匿蹤」的要求仍不減反增。退一萬步說，就算一個新武器不需要匿蹤也能滿足要求，設計上也需要匿蹤，要不然就會「賣相不佳」而影響銷售。可見就算是出於商業立場，「匿蹤」仍是必修課。 在1980年代初出現F-117A到2010年俄羅斯T-50首飛的將近30年，美國是唯一做出匿蹤戰機的國家。因此許多相關報導、介紹都是以美國觀點為核心出發，加上有時涉及「聯合打擊戰機」(JSF)這個龐大的跨國匿蹤戰機合作乃至銷售計劃，因此又多少帶點宣傳性質，使得「匿蹤技術」有點神祕，甚至常常被與「黑科技」畫上等號，而有點神話了。特別是，在只有美國做得出匿蹤戰機的近30年的多數時間，中共能獲得的最好的武器只來自俄羅斯，而俄羅斯的軍工業又缺乏資金做新計畫，使得「國軍可以比共軍更早獲得匿蹤戰機」成為合理的想定，所以台灣的有關論述多傾向支持「匿蹤無敵論」，至於研究「反制匿蹤」簡直是離經叛道。然而事實的發展是，中俄都已在2010年代做出匿蹤戰機，特別是當國軍以F-16V作為最先進戰機時，共軍已有大量的殲20匿蹤戰機，「使用美系武器的國家能先有匿蹤戰機而凌虐對手」的想定顯然已不成立，在匿蹤飛機逐漸成為主流的時代，如何反制匿蹤戰機，實已成為當代重要課題。此外，匿蹤戰機的設計者如果有「反匿蹤」的認知，也能更精確地知道那些環節該加強、那些環節可以妥協，也就是如何更有效率地設計匿蹤飛機。 事實上，從歷史脈絡看，匿蹤科技的問世，並非美國人獲得外星人技轉、或神來一筆，而出現這個「黑科技」來稱霸地球，而是美國在多次區域衝突中發現蘇聯防空系統的威力，進而未雨綢繆，跳脫舊框架另謀出路，以便在未來的衝突取勝。反觀蘇聯戰術戰機以守勢作戰為主，且美系防空系統沒有蘇系那樣多樣化，以至於對匿蹤的追求沒有美國那麼強的動機，但卻更重視均衡。美國開始發展匿蹤戰機時，蘇聯防空系統已進入多層次、機動化時代；而隨著匿蹤戰機服役，蘇系防空系統亦進化到多頻譜、多地點融合，2001年開始發展的第五代戰機PAK-FA更是擁有最齊全的探測、預警系統，都足以化解匿蹤戰機的優勢。除了PAK-FA外，俄羅斯Su-35S戰機、S-400防空系統等，也都有足以反制匿蹤戰機的特徵。而在俄羅斯逐漸具備上述足以反制匿蹤戰機的武器的時期，美國的「聯合接戰體系」(CEC)、「海軍聯合射控系統」(NIFC-CA)等亦使美軍戰機、船艦具備反匿蹤能力。因此，「反制匿蹤」不只是可行的，而且至少美俄兩強早已在落實。 筆者早在20年前，便已研究「反匿蹤」這種「離經叛道」的議題。在交叉參考美國、俄羅斯的相關論述，以及實際走訪展覽，觀察新科技的進展後，於2013~2014年在「空軍學術雙月刊」發表「匿蹤與反匿蹤的理論基礎」系列文章三篇，分別介紹「匿蹤科技概述」、「雷達反射截面積量級估計」、「反匿蹤武器、戰術、與佈署」，並在2017年將前兩篇小改後做成電子書。有感於舊作基於期刊格式而有篇幅限制，許多觀念無法解釋清楚，再加上時間推移，匿蹤與反匿蹤科技均有進展，遂以舊作架構為基礎，幾乎重新寫作，總篇幅由期刊級的6萬餘字增至約20萬字。 不論想了解匿蹤科技還是反制它，都必須先了解匿蹤科技。本書是系列作中的上卷，將循歷史、原理、實施例的步驟，揭開對軍事迷而言有如玄學、宗教一般的「匿蹤科技」的神秘面紗。 第一與第二章是序論，著重在匿蹤科技的歷史。除了以美國主流觀點出發外，也探討蘇聯/俄羅斯對匿蹤科技的態度演變，包括為什麼蘇聯沒有做出跟美國對應的匿蹤戰機？以及俄羅斯在2000年代為什麼也跟著美式匿蹤路線？此外，除了常見的經典匿蹤科技外，有一種另類的匿蹤技術：電漿匿蹤技術，在主流技術問世之前便已存在，並輾轉演變至今，在短近的未來又可能隨著高超音速武器而再次興起。這裡對電漿匿蹤技術做了系統性介紹，包括基本原理，以及歷史上美國與俄國的相關應用等。至於雷達頻譜之外最重要的紅外線頻譜的匿蹤，也在序論一併探討。看完序論，讀者對匿蹤科技將有更宏觀的觀點。 第三章是雷達探測的基本知識。除了簡介雷達探測原理外，將由淺入深逐步推導出雷達方程式，以了解雷達與目標的各種參數與探測距離的關係，進而從方程式中了解怎麼做可以降低被偵測距離 (獲得匿蹤能力)？怎麼做可以提升探測距離(破解匿蹤)？ 第四章探討物體被雷達波照射後，會有那些回波機制？並且探討各個機制所佔的比重與重要性。最後將詳細探討圓球、圓柱這兩個基本物體的雷達反射截面積(RCS)與雷達波長、探測方位的關係，這是進一步了解「怎麼做可以匿蹤」所需的基本功。在多數科普文獻中，在這裡只講到結果，而本書則提出物理模型與圖解，是極少見的創舉。 在了解物體的雷達回波機制後，就可以知道「怎麼做可以降低回波」？而這就是所謂的雷達頻譜的匿蹤技術。第五章便是系統性的介紹各種匿蹤措施，且不只介紹「怎麼做」，還以物理模型加以說明。 第六章是從具體已存在的匿蹤飛機，看各種匿蹤措施的實施狀況。與第五章最主要的差別在於，第五章著重在各種匿蹤措施的介紹，第六章更著重在個別的匿蹤飛機因時代與任務需求的差異，而在匿蹤性能與其他性能間如何取捨？ 這六個章節的深度與廣度，在科普文獻中是相當罕見的。儘管內容相對較深，對每一個重要觀念均有圖解輔助 ，且本書秉持「文字書與圖解書合併」的精神，也就是即使只看圖解與圖說，也能掌握主要內容。相信這本書雖然不能讓讀者做出匿蹤戰機、調配出匿蹤材料，但要系統性的掌握匿蹤科技與歷史，並循關鍵字或參考文獻進一步研究則是沒問題的。