台灣國防航太產業的挑戰與創新

羅正方
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國防航太是蔡政府產業創新的核心軸向

蔡英文總統自2016年第一任的任期以來,即開啟了台灣史上第一位女性三軍統帥的新局,六年以來為了因應日益險峻的外部威脅,同時也必須在軍事革新上,為台灣奠定長遠生存發展所賴的新戰略與新思維。因此,「國防產業化、產業國防化」始終是蔡英文政府的核心思維。無論是從第一任的「5+2產業創新計劃」到第二任的「六大戰略產業」,國防航太產業一直處於戰略布局的核心軸線,在面對印太架構全球地緣政治板塊重組上,或是對內創新組建軍民通用的軍工產業鏈上,都顯示出截然不同於舊世代思維的典範移轉!

圖片來源:美聯社/達志影像

2016年,剛當選而尚未就任的準總統蔡英文,在3月15日上午宣布新內閣之後,立刻以迅雷不及掩耳之姿,展開國防產業之旅的第一站,直抵國防科技最前線之「國家中山科學研究院」,充分顯示國家的新女性領導人是十足有備而來。準總統蔡英文在致辭中再次強調,新的國防政策要包含產業發展戰略思考,每分軍費支出都要創造最大經濟效益。在外界都屏氣凝神注目著,中國民國史上第一位女總統將如何統御三軍,蔡英文從容地拋出以提升國防自主,順勢帶動台灣企業升級轉型,這個出場起手勢宣告了一個新的戰略起點:台灣要走向「寓軍於民」!

畢竟天下沒有白吃的午餐,若談到要維繫國家的安全,由國防年度預算所占中央政府總預算比率來看,約略分佈在16%-20%之間,這尚未包括軍事採購的特別預算,足見國防支出是多麼地昂貴。我國國防規模及需求均名列世界前茅,其中的軍事投資約佔整體國防預算之三成,每年也大多在千億規模以上。

長期以來,軍方內部各軍種都是以「外購派」為主流,2000年之後,陳水扁政府雖在朝小野大下,對外軍事採購不斷在國會中被駁回,但也在八年內累計花費約72億美金。馬英九政府即便被美方多次質疑軍事投資並未展現足夠決心,但也在八年內累計花費約205億美金。算算這兩朝下來,台灣已經花費超過新台幣6000億的天文數字在購買「洋槍大砲」,但倘若認真檢視整個採購清單之後,不禁讓人深思這些國家銀兩是否都花在刀口上了嗎?也因此,引發越來越多國人思考著,難道不能拿部分預算來自主發展,會不會讓軍事投資能夠更有用途?

為了回應外界對於預算分配正義的質疑,以及有效擴大國防經費的投入效益,蔡英文總統與其國安團隊逐步建立出一個新的國防戰略觀,也就是「新的國防政策要包含產業發展的戰略思考,每分軍費支出都要創造最大經濟效益」。在這樣的新視野下,國防內需必須作為拉動台灣產業升級的一環,利用加速發展軍民通用科技來強化國防自主,也讓台灣的工業實力進入到國防航太的層級,這是國防產業成為蔡英文五大創新產業領域的緣故所在。

事實上,早在2000年《國防法》第22條修法完成後,國防自主的概念便有了相關的法源基礎:「行政院所屬各機關應依國防政策,結合民間力量,發展國防科技工業,獲得武器裝備,以自製為優先,向外採購時,應落實技術轉移,達成獨立自主之國防建設。」

然而,所謂「獲得武器裝備,以自製為優先」,從修法前1999年我國外購軍售佔國防採購預算之68%,到修法後的近期幾年仍然高達約75%的外購,顯見我國國防科技自主政策之推動,成效實在並不不理想。因此,針對傳聞已久的空軍高級教練機替換案,蔡英文在當選後立即再度宣示必須實現「國機國造」,將接近新台幣700億的經費用在國內「自研自製」之上。果然,軍方也立即改弦易轍放棄外購企圖,由國防部長在立院宣示國內漢翔及供應鍊之相關技術絕無問題,也讓國內航太界燃起新的生機。

為進一步落實以國防作為國家重要策略產業的發展概念,蔡英文政府提出「三個重心」的國防產業聚落構想,第一個重心是以台中、台南及桃園中科院為據點的航太工業,除了持續研發無人飛行載具,推動高級教練機的自研自製,更要啟動下一代戰機的研發。第二個重心則是以高雄、屏東、宜蘭為新世代船艦工業基地,啟動新構型1500噸級潛艦的原型艦研發,計畫在十年內下水成軍,並進入量產。第三個重心,則是台北、新竹作為資安產業基地,除推動「資通電軍」個別軍種成軍之外,更要以軍用需求擴大國內資安市場規模,支持本土資安產業投入研發。

勇鷹高教機自研自製象徵國防航太能量的自主提升

蔡英文政府上任後,決定「自研自製」新式高級教練機T-5,並於2016年起,在國防自主的政策主導下,推動「國機國造」計畫。2017年2月7日,國防部與國家中山科學研究院和漢翔航空工業股份有限公司,共同舉行「新式高教機委製協議書暨合作備忘錄簽署啟動典禮」,宣示「國機國造」正式啟動;同年4月25日國家中山科學研究院與漢翔航空工業股份有限公司舉行「新式高教機簽約儀式」,以委製的方式由國家中山科學研究院負責構型設計,而國家中山科學研究院再以主合約商的方式,委託漢翔公司生產66架T-5高教機,總經費為686.4億元新臺幣(約23.4億美元)。

在2018年3月完成關鍵設計審查後,陸續生產出4架原型測試機,包含飛行測試用的A1及A2機,以及2架結構測試機T1及T2機。首架原型機A1自2018年6月1日開始上架組裝,並在2019年9月24日於漢翔公司臺中沙鹿廠區出廠,由三軍統帥蔡英文正式掛牌命名為「勇鷹」(T-BE5A Brave Eagle)。2020年6月,編號11001的勇鷹高教機完成首飛,並蔡英文總統親臨校閱。自2021年起,勇鷹號已開始交機給空軍使用,並計畫在2026年6月完成66架交機工作,空軍將汰換自1984年開始服役的AT-3高級教練機,與執行部訓機務的F-5E/F戰鬥機。此外,勇鷹也能在「平戰轉換」的需求下,轉換為攻擊機的角色,執行未來台海防衛作戰的任務。

台灣是世界上少數能「獨立設計一架軍用機」的國家,從概念、系統、到細部製程設計,台灣「一條龍」都沒有問題,顯示「國機自研」的國家目標的確能夠實現。然而在「國機自製」的長遠目標上,固然在機體結構件上已經有初步的供應鏈,但是在更重要的系統件,諸如關鍵航電系統、引擎動力系統、光電酬載與先進通訊系統等,仍然都還是需要由先進國家來供應,這也顯示我國的航太產業仍有持續升級與擴大投入的必要。

三十年來,以漢翔為基礎的航太產業鏈,主要仍是在Tier-4零件與Tier-2模組的代工產業格局,雖然也努力躋身於國際民航產業的供應鏈體系,但是賺的都還是辛苦錢,在Tier-2的關鍵次系統,以及甚至Tier-1的全機整合的更高值化的產業升級上,還是有賴國家政策的持續導入,才有辦法提升產業競爭力。台灣在半導體產業上已經是位居全球龍頭,在ICT電資通產業鏈也是全球供應鏈上不可或缺的要角,這些都是國防航太產業重要的基盤能量,台灣往更高階的航空與太空產業發展,並非是遙不可及的夢想,只是需要國家更堅定的長期政策來引導。

發展無人機產業是台灣航太的重要活路

相較於有人機的發展期程較久,另一個顛覆性的創新產業—無人機,已經是人類航空器發展史上最快崛起的新典範,各國莫不把無人飛行系統當作新興戰略產業來看待,由俄烏大戰的啟示觀之,無人機已成為不對稱戰力的關鍵核心,以小搏大的創新戰術已經改寫現代戰場的面貌。

無人機麻雀雖小,但是五臟俱全,也是先進科技的系統整合平台,從高強度的航太複合新材料,到自主駕駛的飛行控制,以及具備自主感知的各式微機電酬載、視距外長程的微波或衛星通訊、具備AI演算法的機器視覺、聯網群飛協同的雲端統合、即時避障的邊緣運算能力、無人機大數據分析在各項創新應用上的開發等,這些都說明了無人機系統就是串接所有新興科技的發展平台。更重要的是無人機的發展期程,與所需的資源,是比有人機更快與更節省。

蔡政府對於無人機的態度是高度重視,但是實質資源仍尚未真正到位,在整體發展方向上是對的,但是在整體數量上還是太少,在發展期程上還需要更快速,才有辦法因應外界的挑戰變局。目前,無人機在國防上的現役機種有海軍的一代銳鳶機,屬於中高空的偵蒐監控使用,以及海軍陸戰隊的二代紅雀機,屬於低空短距的偵蒐使用。目前,海軍的二代銳鳶機正在發展中,可望於2022年底前發程飛試,並等待蔡總統宣布進入量產。海軍陸戰隊未來使用的紅雀三代機,係屬垂直起降混合構型的無人機,也仍在積極發展中,但是銳鳶與紅雀的建軍數量與期程仍有待蔡政府的後續決心。

俄烏大戰掀起全球對於無人機的高度重視,具備偵查與打擊一體化的攻擊無人機,更是未來五年各國軍用無人機發展主流。當前烏克蘭已經成為全球戰鬥無人機的練兵試驗場,烏軍運用土耳其製造的旗手無人機(TB-2)持續改寫現代戰爭面貌,不斷創新出無人機對抗地面與水面的戰術典範,但隨著美國「通用原子航空系統公司」(GA-ASI)之MQ-9攻擊無人機的登台入場,必將掀起世人另一波關注高潮。

面對中國解放軍日益在東海與南海升高衝突,不斷以「灰色地帶」戰術來片面破壞台海現況,全球自由民主陣營均對中國在印太上的軍事擴張,無不嚴正以待。美國為維護其「自由航行」的國家最高利益,並因應整個印太地區的局勢發展,也不斷公開承諾維護台海穩定的決心。在美國重返印太部署防務戰力上,也同意台灣以約新台幣217億元預算規模,對美來軍購4架MQ-9B型之「海上衛士」無人機。美國國務院核准台灣獲得MQ-9B的決定,並非只是象徵美台之間的關係突破,同時之間也軍售MQ-9B給印度、加拿大、澳洲、英國,這顯然是美國整體重構印太戰略的一環。

MQ-9B係屬長滯空情監偵平台,最大滯空時間可達35小時,最遠航程可達11000公里,透過衛星鏈路可以與美軍太平洋艦隊直接聯網,進行情報急時交流,對於防衛整個太平洋到印度洋的諾大海域,具備末梢監偵與直接打擊的能力,對民主陣營確保印太地區制海權有關鍵的意義。

有鑑於烏克蘭自本次對俄入侵的抵抗戰役,即使美軍尚未登陸介入戰場,但是藉由分享急時戰情資訊來奧援烏軍,就能有效讓小國發揮最大不對稱戰力,台灣對美軍獲MQ-9B絕非是外界所謂的繳交美國保護費,而是確保台軍能夠創造台美雙方協同作戰空間,在戰時分享前線情資,也有效幫助台灣與美國盟軍能夠進行遠程精準打擊!

根據台灣空軍目前的公開報告所提,MQ-9B採購案是依美軍規格,規劃將目前所獲情資透過數據鏈路匯入聯戰指揮管制系統,形成共同作戰圖像,供聯戰指管單位運用,建置需求已遞交美方,目前雙方正就各項裝備細節研商,以符合台灣的建軍防衛需求。空軍參謀長黃志偉中將3月23日在立法院備詢表示,目前已選訓赴美受訓人員,預計2024年展開初始訓練,2025年MQ-9B將交機抵台形成戰力。

中國解放軍與北京當局,當然對於台灣部署MQ-9B充滿忌憚,因為這顯示出位處第一島鏈中央的台灣,開始建構具備遠程源頭打擊的不對稱戰力。當美軍的太空部門可以利用衛星監控的差異變遷分析,以形如望遠鏡之姿,找出解放軍的調度徵兆,台灣的高低空各式無人機將扮演放大鏡的角色,在前端末梢進行更多具體情資的戰況釐清,這對台灣與日本各西南島嶼的遠程飛彈而言,將強化「源頭打擊」、「精準打擊」、「遠程打擊」之三位一體目標。此外,若未來面對中國解放軍發動攻台,MQ-9B則可在美國盟軍奧援下,換裝搭載攻擊式火力,加入制海對抗的行列,或深入敵境進行遠程斬首行動,這才是形同拉大台灣戰略縱深的重要手段!

在中高空與長滯空的國產無人機上,中科院亦投入研製的騰雲大型無人機,雖然研發過程困難重重,但是騰雲二代機已經換裝與MQ-9B相同的發動機,機體加大、翼長增加,具備長滯空與多酬載能力,並強化飛控與電力系統,以衛星導控自動起降。另外,還具備多機操控、聯網導控與即時影像傳輸等功能,可在日夜間情蒐、監視、偵察與環境研究。未來可與MQ-9B形成高低空配。

「騰雲二型」無人機自2022年五月初密集測試各項性能,並首度飛往花蓮外海空域測試,為了安全及監控需求,斷續打開了航空器編號及訊號,清楚顯示了在海上空域繞行的軌跡,時間長達近三小時,顯示已初步具備了中、長程的飛行能力,並突破了遠程導引等技術瓶頸。騰雲機未來仍需要持續發展與量產,在編入空軍偵察中隊後,平時都可分擔空軍E-2T空中預警機與P-3C反潛機的部分偵巡工作,若任務需要也執行國土監測、勘災、海岸巡防等任務。在軍事任務上可執行日夜間偵蒐、戰場管理、戰場評估、通訊中繼等任務。

在攻擊無人機的發展上,「劍翔」無人機系統,是因應未來電子戰環境,發揮反輻射威懾效果的武器,係屬我國提升不對稱戰力之代表作,主要用於「癱瘓大陸沿岸觀察通訊、預警和戰場管控雷達及防空飛彈系統」。「劍翔機」分為兩款型式,一是無人攻擊載具,另一款則是無人誘標載具,前者為反制敵方飛彈陣地及雷達站,後者則是反制誘敵雷達開機搜索。在2022年初,立法院通過2400億規模的「海空戰力提升計畫採購特別預算案」,劍翔列為8大項目計畫之一,編列約新台幣120億。由於「劍翔無人機」作戰效益極佳,量產數量可望由原先規劃的108架往上調升,本島與外島將設置4處陣地及相關設施,預計在2025年即可完成。

劍翔無人機造價,比天劍2A反輻射飛彈為低,更比要價上億元的美製AGM-88反輻射飛彈便宜。劍翔機可裝載在發射車上機動部屬,一輛發射車可裝載十二架。發射車可以機動部署在外島,甚至發射箱部署在船艦上也能夠發射。劍翔機科以單機攻擊,或發起「群攻」,並就共軍船艦在內的所有輻射源進行壓制。

蔡政府在推動無人機產業上,也完成民航法「遙控無人機專章」的修法,以及「無人載具創新實驗條例」的專法,奠定了台灣無人機產業發展的重要基礎,也催生了台灣在無人機產業發展的浪潮。在蔡政府的六年執政以來,陸續開展了智慧農業上的篇章,由經緯航太與農委會的合作下,讓無人機建置了國家級的國土航拍熊鷹機隊,已經為我國的國土利用調查與監控有了長態性的例行作業,也對農業生產管理與環境監控有了革命性的助益。另外,為了解決農村的缺工,以及因應老年化的結構困境,無人機農噴也陸續建立國家標準作業流程與相關規範,並成為台灣新南向的重要佈局工具。

此外,在國土安全領域,警政署、消防署、海巡署也逐步漸進的引入無人機的科技執法與編裝輔助值勤。在交通部所積極推動的十大產業化智慧交通發展,無人機應用於智慧巡檢的潛力無限,交通部在2022年催生出台灣無人機大聯盟(Taiwan U-Team)後,也政策宣示在2025年達到全國橋梁全面使用無人機巡檢,同時也加速智慧物流無人機的發展,並由高山、偏鄉、離島的無人機遞送作為內需市場技術練兵的試場。

此外,無人機在環境監控、資源調查、防救災緊急應變、關鍵設施的例行巡檢、商業展演與娛樂應用等,也都不斷展現創新應用的新典範,都顯示出台灣無人機在產業服務化具備無窮的可能性,倘若政府能夠加速在公共預算上的投入,以及幫助產業初期的養成,那台灣在2030年以前成為全球無人機大國絕對可以實現的國家目標!

建立台灣軍工產業鏈的平戰互換發展機制

2019年,蔡政府為落實國防自主政策,有效結合民間力量,建構國防產業的本國供應鏈,在兼顧國防安全與經濟發展需求下,考量國防產業具有高科技、高機敏智財及市場區隔等特性,積極透過制定專法,來營造「經濟建構國防、國防支援經濟」良性循環,並於2019年5月31日於立法院已於三讀通過《國防產業發展條例》。

有鑑於中共不斷以利誘來滲透併購我國機敏科技產業,《國防產業發展條例》首重建立台灣軍工產業的評鑑機制,強化在發展上的安全控管機制。為避免國防機密外洩,對參與國軍列管軍品研發、產製、維修之廠商,依國防產業專長領域實施級別評鑑,並實施人員、設施及資訊系統安全查核,認證合格廠商資格,使廠商未來參與國防事務時,完備安全管理機制,以確保國防安全。雖然歷經三年的緩慢發展,目前已有第一批參與分級評鑑的廠商在排隊受檢,可望於2022年底能夠入列合格廠商,此將對於加速國機、國艦、資安等關鍵領域的國造產製,有了正規化的轉捩發展。

《國防產業發展條例》的第二個立法重點,在於藉由資金、技術投資等獎勵措施,吸引國內廠商投入國防產業市場,激勵先進科技研發投資意願,以塑造國防產業升級環境。2022年1月28日,金管會宣布開放保險業可透過直接、間接投資及放款等三個管道來投資六大核心戰略產業,可運用資金動能超過新台幣3兆元,此舉在於回應發展台灣軍工產業欠缺資金奧援的產業困境。同時,在間接投資方面,金管會表示保險業可投資涉及6大核心戰略產業的標的,包括投信或券商轉投資子公司設立的私募股權基金、取得國發會資格函的私募股權基金、國家級投資公司所設立的國內基金及私募股權基金等。

由於國防航太產業係屬投資金額大、回收期較長的特殊策略產業,並非一蹴即成或是僅由自由經濟模式可得,世界上各國均以國家發展的長程目標,藉由有計畫、有步驟的政策擬定,進行策略性投資與重點栽培的方式,才有可能逐步建立自主的供應鏈體系。台灣在諸多科技領域都傲視全球,但在國防領域長期被刻意的僵化體制所壟斷,致使台灣優越的代工產業鏈與科研能量,與本國國防體系脫鉤。少數致力於國防產業的民間廠商,資本規模都太小,並且難以取得資本市場的青睞,因此也難以進入規模發展階段。因此,如何將國家資本導入軍工產業,也將是當前國防產業所面臨的最關鍵課題。

此外,台灣若欲發展國防產業,也必須突破從業人才的來源困境。為促進國防產業廠商參與研發試製,並防止軍品所涉機密外流,有賴政府協助進行國內測試及解決技術障礙,並建立國防、經濟與科技事務間跨域整合之機制,進行人才培育、國防產業與學術機構間交流合作,逐步提升國內科研能量。

研發國防科技需要有尖端科研人才,並訂定解決本國技術缺口的最適當研究方向,為此科技部與國防部預計在2025之前投入50億元,陸續評選出各研究型大學來成立「學研中心」,中心角色為擔任國防科研領域之智庫,負責盤點國內科研能量,擘劃技術發展路徑藍圖,並鏈結國家中山科學院等國防科技需求單位,共同擬定未來國防科技的研究方向與潛在人選,從中評選出最好的研究計畫,並於計畫執行完畢後彙整各項研究成果,推動我國國防科技之進步。

目前,各學研中心初期擬定所推動的主題領域,包括資電通訊與智慧化科技、關鍵系統分析與整合、前瞻感測與精密製造研究、尖端動力系統與飛行載具、先進系統工程研究、先進船艦及水下載具、先進材料與力學分析研究。2022年,有鑑於俄烏大戰給予全球與台灣的啟示,在3月16日,身兼民進黨主席的總統蔡英文在中常會上表示,「軍民兩用」的科技發展對台灣至為關鍵,同時在「平戰轉換」上,民間資源與能量在戰時必要的全國總動員,也對國家整體的韌性有莫大助益,因此必須持續性的來做整體檢討。

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