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F-16为何需要自动防撞地系统，运作原理是什么？【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，于当日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，稍后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为什么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，最明显特征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。
于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，并于2014年正式服役。由这么
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、传感系统，并以人工智能功能比对“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。
只要飞机拉升后，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，后来扩增到
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借由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）传感具威胁的飞行器，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后，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，可避免空中相撞后，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，合约预计于2022年9月完成。
为何需要重新开发？主要难度在于，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，后
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，事后判断如果有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。
（本文原发表于“战略风格”，授权公视新闻网编修转载。本文为作者观点，不
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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)
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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