(公视新闻网) https://news.pts.org.tw/article/563228 F-16为何需要自动防撞地系统，运作原理是什麽？【观点】 文／战略风格 发布时间：2022-01-13 18:03 更新时间：2022-01-14 10:24 空军嘉义基地一架F-16V战机，11日下午由上尉飞官陈奕（28岁）架机执行对地 炸射科目，在进行大角度导入时快速坠海。F-16执行攻击任务常须贴地或俯冲飞 行，飞行员易因空间迷向或高G力昏迷致使发生坠机危险，美国空军实际上也有 此困扰，故开发「自动防撞地」系统（Auto GCAS）。我国F-16V有此设备吗？ （※ 文：战略风格，40万粉丝追踪的台湾最大军武粉专主编观点） 台湾拥有大量F-16战机，堪称是中华民国空军的全能打手，防空任务、对海打击 ，甚至对地打击都包办。但F-16执行攻击任务常须贴地或俯冲飞行，飞行员易因 空间迷向或高G力昏迷等原因，致使发生坠机危险，美国空军实际上也有此困扰 ，故开发「自动防撞地」系统（Auto GCAS），拯救相当多飞行员生命。我国 F-16V有此设备吗？ 培育合格F-16V飞行员，比采购战机更难 2022年1月11日，台湾一架由飞官陈奕上尉驾驶，机号6650的F-16AM单座战机（ 即F-16V的空军正式型号），由嘉义基地起飞执行训练，於当日14时55分，开始 在水溪靶场周边空域执行「对地攻击」科目训练，稍後被僚机目击机体呈现大角 度坠海，15时26分雷达光点消失。 柳惠千表示，靶场飞行辅导室曾试图用无线电提醒，但因飞行员不正常长按无线 电麦克风不放，导致无法收到其他人的呼叫（编按：不排除已因俯冲G力昏迷） ，战机坠海时，也没有目视到人员跳伞的情况。但国军不排除任何可能，只要有 一线希望就会全力持续搜救。 中华民国空军目前已经有64架F-16V，持续升级与外购，预计将拥有207架F-16V 战机，成为全球拥有此款先进战机数量最多的空军部队，但培育更多合格的 F-16V飞行员，是比改装与采购战机更艰难与长久的任务，要尽量减少可能发生 事故的各种潜在因子。 许多专家提出，若我国F-16V战机已经安装了自动防撞地系统，是否能避免此次 悲剧？ F-16为什麽需要自动防撞地系统？ 战斗机就算正常飞行，都有相当风险，演训强度高，战机坠毁的机率更增加。根 据美国统计，全球 F-16型战机自2006年11月30日至2017年12月1日止，累计飞行 时数为13,867,227小时，总计发生528起重大失事，平均失事率为每10万飞行小 时2.61件，累计造成375架全毁，飞机毁损率为每10万飞行小时3.68架。 F-16战机常常兼具战斗轰炸机的功能，需俯冲向地面发动攻击，驾驶员可能需要 承受高达5G以上的重力（一般而言，正常状态下的人体所能承受的最大极限为正 9G到负3G之间），影响操控。飞行员穿着抗G衣作为防护，当高正G力产生时，抗 G衣即会在四肢充气增加压力，藉以逼使血液回流脑部。 若抗G衣失效或来不及反应，当正G力越大时，飞行员的血液因压力而从头部流向 腿部，而使脑部血液量锐减，因缺血缺氧而影响视觉器官，造成视野急速缩小的 「黑视症」（Blackout）。 相对的若负G力过大时，血液会反向的由下肢往脑部集中，造成脑部过度充血， 可能让微血管受损，最明显特徵为眼球也因过度充血，视野一片红色（光线穿过 过度充血的血管）的「红视症」（Redout）。 若因超负荷的高G力过久，人体脑部可能因为保护作用失去意识，称为G力昏迷（ G-Loc），造成飞机失控，几秒内就直接俯冲撞地的危险情况。因此美军研发出 「自动防撞地系统」（Auto Ground Collision Avoidance System，简称Auto GCAS）。 例如2020年1月和7月的内华达测试与训练靶场（Nevada Test and Training Range），就连续发生两名F-16C战机的驾驶，在演训时因为高G力发生昏迷，幸 好被Auto GCAS救回。 自动防撞地系统的运作原理 高G力引发的昏迷，实际上只是「可控飞行撞地」（Controlled flight into terrain，CFIT）的原因之一，CFIT为常见的航空事故原因，定义是飞机「可由 机师正常控制」，但因失误而撞上地面、阻碍物或水面而坠毁。 根据美国空军统计，CFIT事件占美国空军战机失事原因的26％，但占所有F-16飞 行员殉职原因比例高达75％。 F-16型机四大致命失事因素为G力昏迷、人员操控坠地、空间迷向及空中相撞， 超过7成的F-16型机意外是此4项因素所造成，而造成意外原因，几乎均为人为因 素，显然F-16很需要防止此类事故的设备。 於是由洛克希德马丁公司（Lockheed Martin）「臭鼬工厂」（Skunk Works）、 美国空军研究实验室（Air Force Research Laboratory, AFRL），以及美国国 家航空暨太空总署（NASA）联合开发Auto GCAS，并於2014年正式服役。由这麽 多顶尖研发单位合作研发，可见Auto GCAS的开发难度。 Auto GCAS会不断监视F-16的飞行数据、感测系统，并以人工智慧功能比对「飞 行轨迹」、「任务模组电脑」（MMC）和「数位地形资料」（DTED）。一旦Auto GCAS预判战机将陷入险境（可能撞击到障碍物），就会发出信号，警告飞行员采 取回避行动，要是飞行员没任何反应，Auto GCAS的AI会判定飞官陷入失能，立 刻即时介入战机的飞行控制，战机会迅速自行转弯并向空中拉升。 如果飞官在战斗中因为缠斗飞行，或是发生空间迷向（spatial disorientation ），造成失去判定上下左右能力的险境，也可以手动启动Auto GCAS，迅速让战 机自动爬升，以恢复方向感。 只要飞机拉升後，飞行员接手控制，AI就会判定飞行员已经能正常操控飞机，将 控制权交回给飞行员，避免造成人与飞机抢夺控制权，或错误操作的情况。 美国在最新的F-16版本，即Block 40与Block 50上加装Auto GCAS，後来扩增到 Block 30，已经改装超过930架。截至2020年7月，共有12名F-16驾驶因此获救（ 10架单座，1架双座）。 升级版的Auto ICAS还能避免空中互撞 美国正在将Auto GCAS系统升级为为自动整合防撞系统（Automatic Integrated Collision Avoidance System ，Auto ICAS），除了原本设计的防止撞击地面外 ，还可以避免「空中相撞」。 例如2014年10月20日，美国空中国民警卫队（Air National Guard）第138战斗 机联队（138 FW） 的两架F-16C战斗机在堪萨斯州莫林（Moline，Kansas）北部 空域，以双机编队执行战术训练任务时，竟然发生空中相撞。事故导致一架 F-16C坠毁，所幸飞行员成功弹射并获救，另外一架F-16C战斗机的右侧机翼破损 过半，但在飞行员的沉着驾驶下，安全返回到160公里外的塔尔萨空军基地。 Auto ICAS藉由AI解算飞行轨迹，再利用机载雷达及空战即时显示荚舱（ACMI POD）感测具威胁的飞行器，利用飞机轨迹改正预测解算法（ARTP）持续计算， 以确定两者间保持一定的位置、距离及飞行轨迹，若判断可能相互冲突，会从至 少9种避免碰撞的运动方向，选择最佳向量脱离碰撞航线，避免空中碰撞。 Auto ICAS除了在训练中能避免意外，在空战缠斗中也能有一定帮助。 根据美国空军研究，F-16装载Auto GCAS後，可减少将近48%飞安事件，包含高G 昏迷、空间迷向及可操纵撞地，若升级为Auto ICAS，可避免空中相撞後，更预 计可减少将近75%因「人为因素」所造成之F-16飞安事件。 Auto GCAS – Long Version https://youtu.be/Wf27X73jxlE 空军F-16V为何尚未安装自动防撞地系统？ 遗憾的是，我国的F-16V战机改装案中，有采购此装备，但因美方还在整合测试 中，因此尚未加装。 中华民国空军F-16V战机（升级版）加装Auto GCAS，是改装案中追加的项目，根 据美国国防部 （DoD）2021年4月26日的公告，洛克希德马丁公司获得1.38亿美 元的「和平凤凰崛起 2」（Peace Phoenix Rising 2，PPR2）计划的追加合约， 内容包含为台湾的F-16V战机开发与安装Auto GCAS、先进的敌我识别（IFF）系 统、与发射AGM-88高速反辐射导弹（HARM）能力，合约预计於2022年9月完成。 为何需要重新开发？主要难度在於，Auto GCAS过去从未安装在改装版F-16V的前 身，即Block 20上，因为机上的线传飞控系统仍然沿用F-16A的类比系统，而非 F-16C的数位控制，所以整合Auto GCAS的难度较高。（技术上来说，应该是将升 级版F-16V的飞控系统全面数位化，才有可能装Auto GCAS，工程量非常大） 此外，就算洛克希德马丁公司能够按照合约时程，成功测试Auto GCAS完毕，後 续还有生产与运输环节，我国空军预计在2023年11月起开始进行安装作业。 中华民国空军F-16战机曾经在2018年6月4日在新北市瑞芳区五分山撞山，飞行员 少校吴彦霆殉职，事後判断如果有Auto GCAS，应该能避免此悲剧；没想到还来 不及安装，竟然很可能又重演不幸事件。 （本文原发表於「战略风格」，授权公视新闻网编修转载。本文为作者观点，不 代表本站立场） - Auto-GCAS Saves Unconscious F-16 Pilot—Declassified USAF Footage https://youtu.be/WkZGL7RQBVw F-16撞山事故调查 战管要求待命 飞官错过时机 #1RLWowB6 (Aviation) - 飞机栽了就算了，飞官养成不易啊 给你钱，赶快装.. 这批 F-16 一转眼也二十几年了 --

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