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《當時間成為最昂貴的資產:從烏代德到樂山大佛的「真相」啟示》
聽說伊朗又空襲波斯灣的美軍基地了?既然最近談了很多美軍在卡達烏代德基地的AN/FPS-132 早期預警雷達,也提到了在新竹的「樂山大佛」,應讀者要求,我們就來談談位在位於新竹縣五峰鄉與苗栗縣交界處,戲稱爲「樂山大佛」的那座同類型早期預警雷達--AN/FPS-115。
AN/FPS-132的名稱是UEWR,是升級型預警雷達的意思,它是臺灣樂山鋪爪雷達AN/FPS-115 的後續改良型。功能一樣是彈道導彈偵測和太空衛星監控。臺灣的「樂山大佛」總經費新臺幣400多億元,於2012年架設完成,2013年成軍。主要用於偵測彈道飛彈、巡弋飛彈等威脅,提供早期預警,但為了讓臺灣政府出錢、也號稱能監控空中飛機目標海面艦艇目標。由於部署在2600公尺的高山上,所以可以看到375公里外地面上的物體。也就是遠達福建、浙江沿海。
AN/FPS-132與AN/FPS-115兩者都是超高功率相位陣列雷達。也就是每一面有2677隻天線,其中1792隻有裝400W的發射機,另外885隻只純接收。額外的接收天線是為了增加解析度。如果有裝兩個面向,就是兩倍,臺灣樂山有三個面向,所以是三倍,但是當時每一面只裝1792個收發天線,沒有裝額外的接收天線,因此總功率是71.6萬瓦,但是號稱100萬瓦。差了將近30%,看起來沒什麼。但是在電子作戰中,實際發射功率決定了探測距離與抗干擾能力,這30% 的落差在極端戰況下就是生死線。
因為在相位陣列雷達的運作中,探測距離與發射功率的四次方根成正比(Radar Equation)。這30%的發射功率缺失,直接導致了雷達在面對低雷達截面積(RCS)目標(如隱身飛彈或高超音速彈頭)時,發現距離會大幅縮水。少掉這段距離,就等於失去了最後的攔截窗口。
而電子作戰中的抗干擾能力,所謂「燒穿」能力 (Burn-through)又是什麼?當敵方實施電子干擾(ECM)時,雷達必須靠強大的功率「燒穿」 (Burn-through)干擾訊號。樂山雷達這消失的30%功率,意味著它在面對電子干擾時,比美軍自用的 AN/FPS-132 更容易陷入「雪花」狀態。
很多人談到防空,第一個反應就是「攔截」,覺得飛彈來了打下來就行。但真正熟悉系統的人都知道,攔截只是最後一招,最重要的其實是「預警時間」。像AN/FPS-132這種UEWR(升級型預警雷達)就是用來爭取預警時間的。它比我們新竹樂山那座「大佛」先進,屬於美軍SSPARS計畫的Block 5等級,是真正能支援陸基中段防禦(GMD)的神經中樞。
講到這類雷達,就不得不提我們臺灣人出的那筆「智商稅」。我們樂山那座AN/FPS-115,硬體本質上是1980年代的老舊型號,當年臺灣人「笨笨地」花了400多億臺幣建置,還為了增加什麼「低仰角5度偵測功能」被加收了一大筆錢。實務上,海水鹽分反射的雜訊多到爆炸,過濾掉雜訊後重要資訊也沒了,根本就是白花錢。
更絕的是,樂山雷達有三面天線,美國只准我們看面向大陸的那一面,另外兩面(看關島、南洋)由美國人操作,資訊直接回傳關島,而且系統資料與運作權限長期由美方主導。這等於是我們出了全額的錢和每年5,000萬的電費,卻只享有1/3的權限,剩下的2/3純粹是幫美國人看門口,防止飛向美國的導彈。
至於文科記者常吹噓樂山雷達能看到新疆飛機起降或是北韓火箭發射,這在物理上純屬胡扯。因為除了設備本身,地理與物理條件也會影響雷達性能。
電磁波在對流層中的傳播通常接近直線,因此地球曲率會形成天然的「雷達地平線」。以樂山雷達站所在的2600公尺高度計算,其對地表目標的幾何視距約為 375公里左右,大致相當於中國大陸福建沿海一帶。如果考慮到大氣折射所造成的微波越地平現象,實際有效距離可能略為增加,但仍存在明顯的物理限制。
因此,對於更遠距離的飛彈發射活動,雷達往往必須等到飛彈爬升至一定高度之後才能偵測到。這也是為什麼現代導彈預警體系通常並不依賴單一雷達,而是結合地面雷達、海基感測器與預警衛星形成多層感測網絡。許多媒體所描述的「遠距離即時偵測」,實際上往往是衛星紅外預警系統與資料鏈共享所提供的資訊,而不完全來自單一地面雷達。
所以如果你要看對岸或更遠處發射的導彈,必須等它升空到一定高度,雷達才能「看見」。以2,000公里外的目標為例,至少要等它飛到100公里高、點火約90秒後,樂山雷達站才會有訊號。那種宣稱「剛離開地面就能看到」的新聞,其實是美軍衛星透過Link-16分享的資訊,根本不是樂山大佛的早期預警雷達自己偵測到的。
這次烏代德雷達受襲,真正揭開了現代戰爭的「非對稱」真相。這類戰略雷達一旦失效,整個區域的愛國者或薩德系統就會瞬間變成「短視」。失去了遠程預警,原本能有幾分鐘的準備,現在反應時間會被壓縮到不到50秒。面對6馬赫的高超音速飛彈,這幾十秒的差距,就是成功攔截與慘遭滅頂的分界線。
對於臺灣來說,現在不只是技術代差的問題,更是兩岸工業產能與國防預算的結構性崩解。在對岸,中程彈道飛彈與巡弋飛彈已經進入了「工業化飽和生產」的階段,一枚東風系列飛彈的生產成本,在龐大供應鏈的支撐下,可能已經壓低到幾百萬美元。
反觀臺灣,我們最依賴的防禦手段,是不斷追加預算向美國採購的昂貴軍武。以愛國者三型增程彈(PAC-3 MSE)或美軍同等級的攔截彈來說,單枚要價往往突破千萬美元。最讓人無力的是產能瓶頸:像雷神(Raytheon)或洛克希德馬丁(Lockheed Martin)這種軍工巨頭,即便拿了臺灣幾百億的訂單,其攔截彈的年產量依然極其有限,甚至還要優先供應烏克蘭或中東戰場。當量產飛彈遇上昂貴軍購,我們根本遇上了產能與成本的死結。
在這種「1:30」甚至是「1:50」的消耗比面前,防禦方正在經歷一場註定失敗的算術遊戲。當對岸可以透過一年生產數百枚廉價飛彈來實施飽和攻擊時,我們卻必須耗盡數年的國防預算,去等待那不知何時才能到貨、數量僅能維持幾天消耗的攔截彈。
這種落差導致了一個殘酷的現實:我們花了400億建了樂山雷達,每年還要繳高額保護費,但在真正的飽和打擊下,即便雷達看得到,我們手裡的「箭」也遠遠跟不上人家射過來的「弩」。當防禦成本高到足以拖垮經濟,且產能完全受制於人時,這套天價買來的預警與攔截體系,正逐漸走向一場無力回天的崩解。
這場波斯灣風雲告訴我們:攻擊的成本正在下降,防禦的門檻卻在無止盡攀升。無論是烏代德還是樂山,這些巨型雷達站的存在,都是為了買下那決定命運的幾分鐘。而當「時間的來源」變得脆弱、攔截彈又貴又慢時,我們必須重新思考:在那消失的90秒背後,我們這份天價的「保護費」到底換來了什麼?