2024 年 6 月 17 日

烏俄戰場上的小型軍民兩用無人機

作者:吳迪

關鍵詞:烏俄戰爭 無人機 軍民兩用
目錄

本文以烏克蘭在2022年與俄羅斯的戰爭中為例,探討四個與小型軍民兩用無人機相關的研究子題。甚麼戰場條件促使烏克蘭重視小型軍民兩用無人機的運用?烏克蘭官民如何協力將小型軍民兩用無人機投入戰場?烏克蘭如何應對小型軍民兩用無人機中的紅色供應鏈問題?最後,筆者借鑒烏克蘭的經驗,給予台灣政府相關政策建議。

無人機未來的軍事發展跟投資將非常可觀,並將大量運用在戰場 (圖片來源: iStock)。

一、甚麼戰場條件促使烏克蘭重視小型軍民兩用無人機的運用

2022年烏俄戰爭中,因戰事延長以及戰術攻守之間平衡的轉換,使得小型軍民兩用無人機在戰爭邁入約略一年之際時的重要性大幅提升。其中,戰事延長所造成的第一個直接影響為大量消耗傳統載台之彈藥,因此需要以大量、成本低的無人機彌補攻擊量能。戰事延長的第二個影響為給予俄軍調整應對技術門檻較高的烏軍無人機的時間。配合戰術由攻向守的轉換、縮短戰場長度,俄軍的防空網開始有效應對大型的烏軍軍用無人機。此戰場條件亦促使烏軍重視小型軍民兩用無人機的運用。

英國戰略家魯瓦克(Edward Luttwak)在其名著『戰略:戰爭與和平的邏輯』(Strategy: The Logic of War and Peace)一書中提出矛盾邏輯(logic of paradox)的概念。在一定長度的戰爭中,戰爭的邏輯會形成一個非線性的發展:一方之行動引發另一方之調整與反制(Luttwak, 1988)。烏俄戰爭兩年以來,軍民兩用無人機之於烏克蘭的重要性即是建立在這個矛盾邏輯上。

在烏俄戰爭初期,土耳其的軍規旗手無人機(TB2)的戰場表現備受矚目,被視為烏軍指標性武器之一。TB2為中高度長滯空(Medium Altitude High Endurance)型。除了一定的硬體條件外,該無人機亦配備高品質的情監偵與投射雷射導引炸彈的能力。包含俄羅斯的防空系統、裝甲車、以及水面艦都受過旗手的摧毀與損壞。旗手的優異表現時常被拿和亞塞拜然與亞美尼亞2020年的武裝衝突中比較:在六個星期內,超過500個亞美尼亞的軍事目標遭到亞塞拜然的旗手無人機摧毀(Witt, 2022)。

然而,隨著戰事延長與俄羅斯戰術攻守之間平衡的轉換,量少(Helou, 2023)、高單價(一百萬美元以上)的TB2的地位受到挑戰。經過半年的戰事後,俄羅斯透過增強防空與電戰應對TB2的威脅(Shoaib, 2022)。除此之外,俄羅斯因進攻烏克蘭受挫而調整為戰術守勢後,得以縮短戰線長度並強化既有防空能力(Helou, 2023)。隨著相對大型但數量少的TB2的戰損率提高後,烏軍被迫將TB2主要投入在情偵監方面的任務。與此同時,成本低的小型軍民兩用無人機的重要性逐漸提升。

在小型軍民兩用無人機中最被關注的是第一人視角無人機(first-person-view drone,簡稱FPV)。烏俄戰場膠著之際,FPV可以透過既有市場取得,且另有體積小不易被防空網偵測與攔截、成本低(通常不超過一萬美元)而得大量製造等優點。量能上的優點對烏克蘭尤其重要。在烏克蘭耗損傳統火砲彈藥,且外援受政治因素干擾之際,以量取勝的FPV可作為一種縮短戰場劣勢的工具(Radio France Internationale, 2024)。因此,烏克蘭政府宣布目標在2024年製造一百萬台的FPV無人機(Reuters, 2023)。

二、烏克蘭官民如何協力將小型軍民兩用無人機投入戰場?

烏俄戰爭兩年間,烏克蘭官民主要透過三種模式協力將小型軍民兩用無人機投入戰場。本文粗略將協力模式切出需求、供應兩軸線,並將兩軸線分別以中心化、去中心化分別。就實際情形而言,筆者發現共計以下三種協力模式:「中心化需求 + 去中心化供應」、「中心化需求 + 中心化供應」、「去中心化需求 + 去中心化供應」。以下段落將分別探討三種官民協力模式的案例與優缺點。

  1. 「中心化需求 + 去中心化供應」

由於烏克蘭軍隊在戰爭前缺乏小型無人機的配置,該國政府在戰爭開始五天後即宣布向民間徵收商規無人機。烏克蘭國防部臉書呼籲有操作無人機經驗的民眾加入國土防衛部隊的無人機單位,以及無操作經驗但持有無人機的民眾將手上的無人機提供給有操作經驗者(Ukraine Ministry of Defense, 2022)。除了個別民眾外,也有商規無人機零售商響應政府政策,將架上無人機提供給烏克蘭軍方(O’Brien, 2022)。這些商規無人機主要提供烏克蘭軍方情監偵上的協助。類似的政策至戰爭半年之際仍持續進行,例如烏政府的「捐贈無人機」行動(Dronation),可見商規無人機在烏俄戰爭中的重要性(Vallace, 2022)。

「中心化需求 + 去中心化供應」官民協力模式造成的主要問題為戰場資訊分析上的障礙。烏克蘭戰略產業部長(Minister of Strategic Industries)曾表示,外來無人機、本土製無人機、商規軍用無人機等一併送至前線的情況導致分析戰果上的困境(Stevenson, 2023)。

  1. 「中心化需求 + 中心化供應」

隨著烏俄戰爭的發展,烏克蘭政府用使用國家資源投入無人機(包含FPV在內商規軍用者)產業的發展。根據戰略產業部長的說法,2024年的烏克蘭將製造一百萬架的FPV無人機,而飛行長度超過1000公里的無人機將以每月數十架的速度製造(Military NYI, 2023)。「中心化需求 + 中心化供應」的發展歸功於烏克蘭政府在兩年內促成官方認證無人機廠商從7家增加至約200家、其中70間與政府簽訂合約的擴張規模(Reuters, 2024)。

烏克蘭政府透過甚麼樣的國家政策促成這樣的發展呢?除了在2023年投入約40億美金的高額預算,烏政府也透過鬆綁一系列法規讓民間無人機製造商投入生產,大幅扭轉過去烏克蘭以國有企業為主的軍工業模式。這些法規包含在2023年間簡化投入作戰用無人機的流程、移除無人機零件進口的關稅、減少報銷無人機的手續。在2024年,烏克蘭政府也會更進一步增加無人機彈藥製造廠商的登記、降低營利超過25% 廠商的無人機售價、以及建立更為競爭的市場模式(State Sites of Ukraine, 2024)。

「中心化需求 + 中心化供應」的官民協力模式中,雖有增加國家整體產能、技術、有效資源分配等優點,但亦有批評者認為由國家強制力主導的無人機產業有反應遲鈍與程序僵化的問題,無法及時反應戰場變化的需求(Stevenson, 2023)。

  1. 「去中心化需求 + 去中心化供應」

最後一種的官民協力模式則是前線軍事單位回應「中心化需求 + 中心化供應」模式不足的生存之道,反映戰事延長下軍隊對無人機供不應求的現實。然而,此模式同時也展現前線軍事單位與烏克蘭地方人才力量結合的特性。

許多烏克蘭部隊的官士兵必須替自己的部隊籌錢、購買武器,其中也包含商規軍用無人機。除了軍隊人員自行籌購外,類似的「去中心化需求 + 去中心化供應」也有透過群募組織進行(Specia & Gibbons-Neff, 2023)。雖然有現實的一面,但烏克蘭強大的民間科技力量是這個官民協力模式下的亮點。在烏俄戰爭開始後,烏克蘭全國各地出現了許多小型的無人機工作坊,他們仰賴民間捐款運作、研究如何將商規無人機修改作為軍事用途(Muravska, 2022)。這類的工作坊因為與前線部隊緊密結合,甚至有時候直接參與戰鬥,因此能更迅速地理解前線的作戰需求(The Economist, 2023)。根據皇家三軍聯合研究院(Royal United Services Institute, RUSI)研究員指出,烏克蘭戰場的科技變換週期大約為六個星期(Young, 2024)。由此可見,「去中心化需求 + 去中心化供應 」模式的重要性不因其供給與需求規模受限而減低。

此「去中心化需求 + 去中心化供應」最大問題為缺乏穩定的資金挹注,導致生產與採 購的穩定性不佳。奠基於大眾捐款而形成的官民協力模式,在戰爭中後期後已顯現疲態。戰火下的經濟,以及如何維持社會大眾對一場消耗戰的持續支持,是此官民協力模式最大的挑戰(Muravska, 2022)。

三、烏克蘭如何應對小型軍民兩用無人機中的紅色供應鏈問題?

上述三者所面臨的共通問題為紅色供應鏈及其伴隨之地緣政治風險。在烏俄戰爭期間,中國兩度宣布無人機出口管制措施。第一次為2022年4月,大疆無人機公司宣布暫停在烏俄兩國銷售旗下無人機。第二次為2023年9月。中國政府除了規定4公斤以上的無人機禁止出口,相機、無線電、特定引擎等零件也在管制清單內(Shevchenko, 2023; Reuters, 2023)。整體而言,中國製商規無人機以及其管制措施帶來兩大問題。第一為作業安全,尤其是受第三方監控的可能。以大疆無人機為例,該公司開發的AeroScopes提供監控與分析旗下無人機的電子訊號的平台,成為俄軍定位烏軍無人機操作手的管道之一。因此,與烏軍合作的無人機教官懷疑早期該軍的大量傷亡可能與無人機作業安全有關係(Skove, 2022)。第二為關鍵技術的被掌握,尤其以相機、感應器、以及資料傳輸系統等對作業安全有風險的技術最為重要(Harrell & Moran, 2023)。根據報導,部份烏克蘭小型無人機工作坊相對缺乏熱成像相機、飛航控制系統等製造能力,但在機體與馬達等技術上相對成熟(Shandra, 2024)。

面對紅色供應鏈以及其地緣政治風險,烏克蘭目前透過四種方式應對。首先,面對大疆無人機可能的監控問題,烏軍前線部隊在戰爭後約三個月發現可以關閉遠端身份的軟體,進而解決紅色供應鏈的作業安全問題(Skove, 2022)。再者,烏克蘭透過第三地進口中國製商規無人機。烏克蘭至今仍可透過歐洲國家的中介取得大量的中國商規無人機(Mozur & Hopkins, 2023)。烏克蘭總理在去年十月即指出該國購買市佔百分之六十的大疆四軸無人機(Gosselin-Malo, 2023)。這個應對方法「間接」減緩本土製造無人機的技術門檻問題。第三種應對方式為進口友好國家製造的無人機或其零件。今年初,包含烏克蘭在內的9個歐洲國家成立無人機聯盟(drone coalition)。在這個由英國與拉脫維亞為領袖的聯盟中,兩國首先宣布提供數千架英國製FPV無人機及相關零件給烏克蘭(Defense One, 2024)。[1] 聯盟成員立陶宛亦於今年四月宣布提供價值約200萬美金的3000台FPV無人機(European Pravda, 2024)。[2] 這個方法有效回應紅色供應鏈的作業安全與關鍵技術被掌握的困境。烏克蘭的第四種應對方式則是自製本土零件,減緩關鍵技術被掌握的困境(Hunder, 2023)。

然而筆者須強調,在烏克蘭的三種官民協力模式中,似乎以「去中心化需求 + 去中心化供應 」面臨的紅色供應鏈問題較為嚴重。這個以工作坊或新創公司為主的生產模式,因資源少而面對自製零件成本高或是進口關鍵零件不易的情形。另一方面,「中心化需求 + 中心化供應」模式中,隨著烏國政府資源投入與科技成熟,面臨的紅色供應鏈問題也隨之減少:烏克蘭在今年頭兩月已經生產200,000台 FPV無人機(Hambling, 2024),生產速度為前一年年底的兩倍(Ostiller, 2023)。由此可見,即便中國在小型軍民兩用無人機市場及其零件製造上佔有絕對優勢的地位,烏克蘭仍能透過國家力量的動員製造大量的小型軍民兩用無人機。

四、烏克蘭的經驗與政策建議

烏俄戰爭的經驗顯示,在一定長度的戰事裡,官方與民間在小型軍民兩用無人機發展上的分進合擊是無可避免且極為重要的。官方的資金挹注、法規調整、整合資源等,在一場消耗戰中扮演決定性的角色。民間個體戶無法企及政府主導模式中所能達到的生產量能與技術等級。另外,我們也從烏克蘭的例子發現,由官方主導的「中心化需求 + 中心化供應」模式應已逐漸克服關鍵技術被紅色供應鏈掌握的問題,因此得快速且大量地製造。另一方面,由於戰場廣且變換速度快,公民社會更能及時回應第一線的軍事需求。但是,仰賴民間力量的「去中心化需求 + 去中心化供應」模式因資源的不足,需要面對紅色供應鏈所衍生的諸多障礙。總結而論,在一場不對稱的戰爭中,小國唯有透過官民分進合擊的整體戰才能贏得勝仗。

有鑑於烏克蘭的經驗,筆者給予台灣政府以下政策建議:

  1. 認識小型軍民兩用無人機的重要性。中共犯台下的我國國軍極可能與烏克蘭一樣面對失去海空優的戰場條件,這是兩岸資源差異的必然發展。這也是為何過去八年來,蔡英文政府強調國土防衛作戰的構想,實施擴編後備部隊、增加教召的訓練強度與真實性等重大改革。隨著國土防衛作戰構想的落實,未來國軍可能會面臨第二個與烏軍相同的戰場條件,也就是消耗戰。筆者認為,小型軍民兩用無人機對國軍的重要性在這兩戰場條件下的重要性有所提升。相較之下,我國不應以亞塞拜然的成功經驗為師。該國運用少數的軍規、聯戰層級TB2無人機擊敗亞美尼亞有其根本條件,也就是後者孱弱的防空能力(Messinis, 2020)。台灣無法奢望在與中共的戰爭中具備該戰場條件。
  1. 認知小型軍民兩用無人機為耗材的特性。烏軍經驗顯示,小型軍民兩用無人機的重要性非取決於優異的性能,而是其低成本的特性讓以量取勝成為可能。儘管國軍響應採購商規「微型無人機」的行動值得肯定,但目前採購數量仍可能仍因成本等因素受到限制:[3]我國陸軍與後備部隊(全民防衛動員署)分別預計採購320與850架。這樣的數量不僅在戰爭中不敷使用,對平時的訓練亦會造成負面影響,這也是為何烏克蘭政府將簡化無人機的報銷程序視為重要無人機政策之一(State Sites of Ukraine, 2024)。總而言之,我國必須在採購、訓練、行政等環節上皆正確認知到小型軍民兩用無人機為耗材,採購數量不足的情形會使之以量取勝的價值無法發揮。
  1. 重視基層需求的研發過程。如同烏克蘭「去中心化需求 + 去中心化供應」官民協力模式經驗顯示,基層部隊官士兵的經驗有助理解小型軍民兩用無人機的作戰角色與面對的困境。事實上,美國西點軍校在今年三月亦刊載一篇評論,主張應讓美軍小部隊官士兵實驗小型軍民兩用無人機的戰法,進而由下而上提出符合前線部隊需求的載台。與此同時,該文作者表示美軍應替基層部隊減少行政上的障礙,例如報銷商規無人機的手續,作為相關配套措施(Hacker, 2024)。總結而論,以小部隊為核心使用者的小型軍民兩用無人機,應更重視基層官士兵在研發過程上的角色。

參考文獻

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[1] 報導特別強調英國並未透露為軍規或商規。

[2] 從單價來看,立陶宛提供的FPV無人機可能為商規。

[3] 根據「國防部主管 113 年度單位預算評估報告」,目前微型無人機的單價在85至90萬之間。

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