搶修跑道之外－機場被動防禦的新思維

Beside the Airport Recovery－The New Thinking of Passive Defense
作者：高智陽

 前言

        2005年9月，共軍在廣東大鑊島設置模擬機場，包含儲油槽、2架F-16靶機、機庫等機場設施，甚至連跑道頭的警戒待命室也有，在持續的衛星偵照下，台灣軍情單位發現，儲油槽、F-16靶機和機庫均已遭摧毀，全島密佈直徑20公尺彈坑。

        另外，位於廣西雒容，配備射程1,500公里巡弋飛彈的821飛彈旅，則曾在2005年11月在新疆進行模擬攻擊掩體演訓，軍方從衛照中發現3處巡弋飛彈彈孔，研判精準度在10公尺內。這些衛照情資顯示，共軍巡弋飛彈和空射精準武器已具實戰能力，可與短程地對地彈道飛彈，形成高低混合打擊網攻擊台灣機場。

        其實共軍模擬攻擊台灣機場，一點也不意外，畢竟台灣的400多架戰機是其攻台的最大阻力，而全台各個軍用機場，戰時也是共軍為爭奪台海制空權傾力攻擊的戰略目標。面對共軍攻台時，可能以彈道飛彈、巡弋飛彈或空射精準武器攻擊台灣機場，軍方也早有防範。2004年7月21日於中山高速公路仁德戰備跑道演練的仁德操演就是一個例子。

        不過戰備跑道畢竟只是補助設施，因此如何避免機場遭到攻擊，或減少機場被攻擊的損害，及如何搶修跑道使機場能儘快開放，才是面對共軍攻擊的首要之務。

 跑道搶修作為

        跑道對機場而言，猶如大動脈，一旦被破壞則整個機場立刻陷入癱瘓狀態，因此如何防護機場一直是各國空軍的首要課題。目前軍方防護機場的積極作為不外乎以反飛彈系統攔截來襲共軍彈道飛彈，或以低空防空系統和戰機攔阻共軍巡弋飛彈和戰機；至於被動防禦作為，因機場是一大面積的固定設施，要進行有效的偽裝、掩蔽與隱蔽很困難，加上跑道為攻擊機場首要目標的前提下，因此跑道搶修就成為最主要的被動防禦作為。

        近年來空軍已購入新式的搶修包件，以提升跑道搶修效能。2004年10月萬安27號演習，空軍即在桃園空軍基地首度示範，使用美軍現役最新型的玻璃纖維（FFM）式搶修包執行機場跑道搶修任務。

該型搶修包鋪材包含30 ×50呎寬面蓆2片，以及24呎、30呎接合板各一包，鋪設面積可涵蓋一個直徑50呎的受損跑道路面（約2,200磅炸彈造成的彈坑），或小型彈坑總面積不超過上述直徑的彈坑等多處。

        搶修包件鋪設部分組合完成後，基勤中隊再以大型牽引車，將組合完成的舖面拖至受損彈坑上方定位；接著執行鋪材錨定作業，使鋪材與地面緊密結合，不致因飛機滑行而產生鋪材移動等問題。由於搶修包件接合及各項修復程序相當繁瑣，加上場面標示及攔截網架設等，整體作業時間約需4小時。

        在戰時分秒必爭的緊張情勢下，傳統的跑道搶修作業，除了引進新式搶修包件外，軍方還應思考以多元方式提升搶修效率，如研發軍用機場鋪面管理系統、採用新式彈坑回填材料和修補工法，提升未爆彈處理效率等。

 軍用機場鋪面管理系統

        軍用機場鋪面管理系統（Airport Pavement Management System, APMS）就是針對軍用機場跑道、滑行道和停機坪進行適當的道面、鋪面維護與修補的管理系統。機場鋪面管理系統可提供系統化、專業化養護方法的選擇方式，並藉由預測未來鋪面狀況以判斷鋪面養護的優先順序與最適當的養護時間，國外很多民用機場都已採用，每年可節省大筆的維護經費。

        鋪面管理系統中最重要的部分，就是維修資料庫。即運用GIS（地理資訊系統）記錄機場鋪面每一版塊基本資料（鋪築日期、版塊尺寸、抗彎強度等）、歷次維修記錄（損壞種類、損壞程度、維修日期、維修方法、維修材料等），並將破損版塊維修前和維修後的照片儲存，以便日後提供維修記錄查詢並可累積維修經驗，作為評估維修成效參考。

        除了維修資料庫外，機場鋪面管理系統還必須利用GPS（全球定位系統）及GIS建立機場各項設施、跑道版塊、滑行道版塊、停機坪及道路的座標位置、機場設計資料和機場位置圖等資料。

        軍用機場鋪面管理系統一旦建立，在戰時跑道受損時，可由損壞評估小組攜帶存有機場鋪面管理系統的手提電腦，至現場紀錄及評估跑道損害情況，並透過有線或無線傳輸，將損害資料傳回作戰管制中心，供搶修小組選擇最佳的最小起降帶，配合機場跑道搶修包件各項機具、材料、人力及作業程序，完成搶修任務。透過電腦化作業，可大幅減少原有機場跑道搶修人工估算及紀錄的作業時程，有效提升跑道搶修作業效能。

 填補彈坑新材料與工法

        高性能低強度混凝土

        傳統跑道彈坑修補主要是運用跑道周邊及場庫預留的配料，作為跑道彈坑回填材料，由於運用級配回填需要耗費大量人力及施工機具，經整坑、分層回填、灑水、夯實等程序才能完成，雖耗時較短，但如回填夯實不良，容易造成舖面表面發生沉陷與承載力不均勻的現象，影響飛機起降。

        高性能低強度混凝土（CLSM）為一種填方材料，主要原始材料為飛灰、其他回收材料以及少許砂石和水泥等，與混凝土材料相同，且能以相同拌合設備進行拌合，澆置方式也相同，但凝結固化後的工程特性，介於水泥混凝土與土壤性質之間。CLSM兼具自充填特性，施作過程不須任何額外夯實設備，便可自動填充於坑洞內，可當作需回填夯實的替代材料，加上水泥質材料的凝結特性，足以滿足跑道搶修舖面工程基層與底層承載力需求，所以是除了級配外，彈坑回填工程可考慮的材料之一。

        CLSM施工簡易而快速，12立方CLSM澆注，僅僅費時約30分鐘，且只需1名工人，節省了一般級配回填工法所需進行夯實的龐大人力與工作時間。另外，一般CLSM硬固時間約需半天至數天，視配比而定，但若為特殊目的時間可縮短至1小時，對於時間緊迫的跑道搶修，有很大的助益。

        如果跑道搶修改用CLSM為彈坑回填材料，不僅可直接灌注於彈坑且其施工簡便、自流性、快硬等特點，可以減少施工人力，並能有效提供均衡承載力及減少表面沉陷量，避免回填施工時夯壓能量不均造成的缺失，大幅提升彈坑回填後的基層品質，彈坑回填完成後再於表面鋪設搶修包，即可完成機場跑道搶修工作。

        炸震夯實工法

        夯實係（BDM）採用人力或機械，使土壤孔隙中的空氣逸出，使土壤更緊密的一種過程。主要目的在改良土壤的工程性質，使夯實後的土壤具有減少或防止有害的沉陷、增加土壤強度、改良道路基礎的承載力及減低土壤的滲透性等優點。

        炸震夯實法是在所欲夯實的土層，鑽孔將炸藥置於一定深度，引爆炸藥造成大範圍土壤液化，進而達到夯實土壤，以有效提高深層土壤的強度與硬度，以符合作戰需求。由於炸震夯實法是利用炸藥爆炸瞬間釋放出的能量，使土壤顆粒排列趨於緊密，施作時間遠較動力夯實法要短。

        由於現地狀況不盡相同，為使爆炸時所產生的能量平均分佈至土層，在實施炸震夯實法前必須針對炸藥用量、埋置深度、佈孔間距與形式、引發的遲滯時間等各項條件，採取現地試炸的方式以取得相關參數。

        軍用機場彈坑修補，必須將疏鬆的回填土加以夯實，以減低其未來的沉陷現象發生，並藉著夯實來增加其承載能力和剪力強度以及減少土壤的滲透性。運用炸震夯實工法進行機場滑跑道彈坑回填，可減少施工人力及回填施工時夯壓能量不均造成的表面沉陷缺失，提升彈坑回填後的基層品質，且工期短、見效快，可大幅提升修補彈坑的效率。彈坑回填完成後再於表面鋪設搶修包，即可完成機場跑道搶修工作。不過搶修包件和填補彈坑用的級配畢竟有限，在連續遭受攻擊後可能就不敷使用；而且對集束炸彈造成的大面積損壞難以處理。

 未爆彈處理

        未爆彈處理一直是機場搶修過程中很重要的部分，因為在未爆彈處理完成前，是無法展開跑道修復工作，而這部分的工作通常是由陸軍專業工兵部隊來負責。不過隨著敵人武器的精進與多元化，工兵部隊面對的未爆彈彈種已從過去的空載炸彈，擴增為子母彈、佈雷彈所散佈具有延遲引信的地雷等各式炸彈，對拆彈除雷作業而言，實是一大挑戰。

        由於機場屬開闊地，未爆彈處理通常採就地引爆。彈坑勘查後，如發現有敵機散佈的地雷，工兵部隊先以傳統的除雷索清除觸發壓力較低的地雷，清出安全通道以利後續作業。工兵部隊對子母彈、佈雷彈未爆彈處理流程，是以4磅炸藥（TNT或C4炸藥）擺置於未爆彈兩側，炸藥位置應置於定心部並貼近彈體，必要時可增炸藥量以徹底銷燬內裝小榴彈。再以電雷管串聯引爆。引爆後，若尚有內裝小榴彈被炸離本體而備發時，則就地以半磅高級炸將藥其爆燬。

        由於工兵部隊駐地多數距離空軍基地較遠，不利戰時支援機場跑道搶修，所以戰時必需將工兵部隊移駐空軍基地，以減少部隊機動時間。加上子母彈等彈種可能造成大面積的破壞，因此工兵部隊的未爆彈處理速率必需有效提升，以便後續跑道搶修作業，所以工兵部隊必需與機場的基勤大隊定期舉行跑道搶修演練，戰時才能有效爭取搶修時效，迅速恢復制空戰力。

 積極的機場被動防禦作為

        跑道搶修畢竟只是被破壞後的補救措施，無法防患於未然。若真要「制敵機先」，則必須有更積極的作為。共軍可以對台灣機場造成威脅的武器越來越多，除了彈道飛彈和戰機外，巡弋飛彈和距外精準導引武器則是新威脅，從導引方式來分析，這些武器使用包括GPS、雷射和紅外線等光學導引模式，所以電戰干擾、煙幕遮蔽和創意偽裝等皆能干擾來襲武器導引系統，降低命中率的作為，這些都是可以深入探討的另類機場防禦思維。

        電戰干擾

        2003年3 月 24 日美國國務院抗議俄羅斯一些公司在美國攻打伊拉克前，將一些敏感的軍事器材賣給伊拉克，其中最令人矚目的就是莫斯科「航空轉換」公司出售的GPS干擾設備。美國政府指控，俄羅斯技師在巴格達，協助建立甚至操作GPS 干擾系統。

        這種GPS干擾設備的效能到底如何？因伊拉克和聯軍雙方都沒有公布相關資料，因此很難判斷。不過由一些外電報導也許可推出一些端倪，剛開戰時，很多報導都指稱聯軍精準武器的準確度，準到房子被炸，而屋前的汽車卻毫髮無傷，但隨著戰事推展，聯軍誤擊巴格達市場和住宅區造成平民死傷的事件，便不時發生。尤其是像市場這種大目標也會誤炸，讓人很難不聯想到是否這些誤炸事件是因聯軍精準武器被伊拉克干擾所致。

        美伊戰爭的經驗顯示，干擾GPS是可行的。近年來許多國內外媒體都曾報導，共軍彈道飛彈、巡弋飛彈都以GPS做為終端導引，以提高命中精度；另外，共軍也在研發GPS導引的精準導引武器，顯示共軍導引武器依賴GPS日深。因此面對共軍各式飛彈等精準導引武器的威脅，軍方應思考引進或自行研發GPS干擾系統，以防衛機場。

        目前美國的GPS是由24枚衛星所構成的，360度的範圍有6個軌道，每一軌道有4枚衛星，因此一個 GPS 接收器同時可接收到4至8枚衛星的訊號，所以能精準定位。GPS 定位碼的頻率是公開的，即2.4GHz，但有民用碼（C/A Code）和軍碼（P/M Code）兩種，軍碼有擾碼即加密，因定位資訊更新速度較快，所以精度較高，誤差值只有1公尺，一般民用GPS 接受器是無法接收的，因為民用碼與軍碼編碼方式不同，民用碼並非沒有加密，只是民用碼的加密格式是公開的。民用碼因資訊更新速度較慢，所以誤差較大，約10到30 公尺。不過軍民碼都用同一頻段，所以會被干擾。另外，GPS 訊號也會受到天氣影響，天氣不佳時會影響資訊更新速度，進而影響定位精度。

 GPS干擾方式

        壓制式雜波干擾

        藉由強勢有效的輻射功率，以點頻、定頻或序頻雜波信號干擾GPS接收器，使其喪失定位及導引功能。簡單的說，GPS 衛星就像是一個廣播電台，而利用 GPS 導引的精準武器是收音機，而干擾GPS 訊號的設備就是另一個同頻的電台，兩者發出相同頻率的訊號互相干擾，使得收音機收不到清晰的聲音，也等於是干擾接收器。因為這些精準武器離地面都不遠，相對於地面發出的干擾電波，衛星訊號就較弱，因此易被干擾。

        這種類似「蓋台」的作為已算是電子戰的一種，作用就如同以電戰裝備直接干擾來襲飛彈。其實台灣軍方也有類似干擾作為，像國防部軍事情報局就有很多電台就是用來「反制匪波」，目的就在干擾大陸對台灣的廣播。

        欺騙式干擾

        利用干擾機發射與GPS訊號具有相同參數的假訊號，使GPS接收機產生錯誤的定位訊息。由於要產生假訊號需知道GPS碼型，但要解譯軍碼從而產生能被GPS接收器接收的假訊號，技術難度非常高，但要騙過接收民碼的民用型接收器則較容易。

        轉發式干擾

        將干擾機接收到GPS訊號，經過一定的延遲放大後，直接發送出去。由於干擾信號與導航訊號完全相同，只是延遲不同，GPS接收機容易受欺騙。而轉發式干擾只是利用訊號延遲，不需要產生高逼真訊號，技術上相對容易。

        至於干擾GPS接收機的手段，可將干擾源散佈在不同空域和地區，進行多點分布干擾。目前美國研發中的GPS干擾機型式有地面、車載、高空氣球、固定翼機、旋翼機及無人飛機等，有效輻射功率從1瓦到100千瓦都有。美國海軍航空兵作戰中心曾研制出一種1瓦GPS干擾機，只有可樂罐那麼大的，可以做成各種形狀，混在不易發現的地方，干擾機的價格只約250美元，可供特種部隊大量使用。俄羅斯也已研發出有效輻射功率為4及8瓦手提式干擾機，其中8瓦干擾機宣稱可干擾美國「戰斧」巡弋飛彈的有效距離達200公里。

        不過上述都是小功率干擾機，若要進行GPS大空域的干擾壓制，必須利用空中載具或於制高點，以大功率干擾機實施干擾。美國海軍曾於2000年以NKC-135飛機搭載有效輻射功率為400瓦的JTFX-98-1GPS干擾機對地面實施干擾。可使範圍120浬×120浬民用GPS接收機全部失效，即使對軍用GPS接收機也有20浬×20浬範圍，顯見此種干擾型式效果十分良好，而且還可同時壓制GPS／GLONASS（俄羅斯全球導航衛星系統）雙星導航信號，使其導航資料無法互相利用。

        不過一般軍用武器導航系統通常結合GPS及INS（慣性導引系統），當GPS遭受干擾時，INS可接續提供導航功能，繼續完成導航任務。採用此類整合導航方式的缺點在於若GPS失效，只靠INS會隨載具飛行時間增長而增大其定位誤差。

        依據中科院的估計，假若中共由東南沿海發射巡弋飛彈，以0.8馬赫的速度掠海飛行300公里，約20分鐘即可抵達台灣本島，若GPS遭受干擾，僅用INS導航，最後所累積的命中誤差，誤差值接近2公里。

 伽利略衛星導航系統－電戰干擾的新挑戰

        值得注意的是，中共參與的歐洲伽利略（Galileo GNSS）」衛星導航計畫第一枚衛星己於2005年12月8日成功發射。伽利略衛星導航系統是世界上第一個民用全球衛星導航定位系統，預計2010年部署完成，並正式運作。

        伽利略衛星導航系統包含30枚定位衛星，分3個軌道面，每個軌道面上各分布9枚衛星，其中3枚衛星待命備用，衛星離地球表面約23,000公里，每14小時4分繞行地球一週，軌道傾角56度，座標系統為GTRF 系統。伽利略衛星導航系統分兩階段建立，第一階段為建立與GPS及GLONASS衛星定位系統相容的第一代全球導航衛星系統（GNSS-1）；第二階段為建構獨立於GPS及GLONASS衛星定位系統的第二代全球導航衛星系統（GNSS-2）。

        伽利略衛星導航系統使用2種頻段，而使用者依所付費用，可接收3種訊號：一是精度最差的免費訊號、二是加密的付費信號；三是加密且精度最高的付費訊號，如飛機導航就必須使用這類訊號。 免費信號的定位精度可達6公尺，遠較GPS民用碼的精度要高。如果想得到更精確的訊號，就必須訂購加密訊號，定位精度最度可達1公尺。

        雖然伽利略衛星導航系統是民用系統，但因其定位精度高，其軍事潛力不可忽視。伽利略衛星導航系統高定位精度等於提供共軍飛彈和精準導引武器，有更精準的攻擊能力，更令人擔心的是將來還會出現可同時接收伽利略衛星導航系統、美國GPS，甚至俄羅斯GLONASS信號的多模式接收器，若共軍也在其飛彈和精準導引武器上加裝多模式接收器，將使干擾作為更加困難。因此軍方在研發衛星導航定位干擾技術和裝備時，必須未雨綢繆，將伽利略衛星導航系統納入反制範圍。

 煙幕遮蔽

        機場是一佔地廣大的固定設施，是一醒目的大目標，很難進行用偽裝手段進行遮蔽。如果在機場周遭部署發煙機，再與機場防空警報裝置聯接，一旦警報響起，發煙機便自動發煙，對機場形成大面積偽裝煙幕，可使干擾來襲敵機搜尋目標。發煙遮蔽機場，是在機場上方數公尺處製造一個煙層，部隊仍可在煙層下進行勤務，而非處於五里霧中。

        隨著科技進步，高科技煙幕已成為精密導引武器的剋星，近年來已有多起戰例。1999 年北約對南斯拉夫聯邦發動空襲，南聯部隊就曾施放煙幕干擾美軍巡弋飛彈的地形比對導引系統，使巡弋飛彈偏離航線，減低命中率，甚至還導致北約戰機為了要增加轟炸精度，降低飛行高度而被擊落。

        另外，南聯還在重要軍事設施附近，以燃燒廢輪胎這種土法製造煙幕，干擾北約空襲。由於燃燒廢輪胎除了可產生含碳粒的煙幕外，所產生的高溫，還會產生強烈的紅外線輻射，會使得以紅外線影像做為終端導引的飛彈，受強烈干擾而偏離航道，甚至無法辨識真假目標。

        煙幕也可以有效對付雷射導引飛彈或炸彈，因為煙幕可以使雷射標定器發射的雷射光束或由目標反射的雷射光能量嚴重衰減，以致飛彈或炸彈的雷射感應器接收不到足夠的雷射光能量，而無法進行有效導引。而且遮蔽目標的煙幕還可以反射雷射光，使飛彈被導引到煙幕的前端，而不是被導引到目標上，降低雷射導引武器的效能。

        1972年美國空軍曾出動2個轟炸中隊，使用20枚雷射導引炸彈，在2小時內炸毀越南17座橋樑，不過後來因越方使用煙幕作為干擾手段，使美軍再對越南安富發電廠攻擊時，投擲數10枚雷射導引炸彈全部偏離目標，僅有一枚落在電廠圍牆附近。

        北約空襲南聯時，北約戰機搭載的雷射導引精靈炸彈，往往因南聯施放煙幕的影響，造成命中率偏低，有時還因無法投彈，而將大量的炸彈丟入亞德里亞海。2003年3月的美伊戰爭，伊拉克部隊也在巴格達市區和郊區挖掘大量的壕溝，並灌滿原油引燃製造大量的煙幕，以遮蔽軍事目標，並干擾美英聯軍的精準導引武器。

        以煙幕遮蔽機場除了可阻礙精準導引武器攻擊外，也可干擾敵軍偵察以爭取機場搶修時間，掩護搶修工作進行。伊拉克在波灣戰爭期間，其機場搶修人員曾製造煙幕籠罩在機場上空，干擾多國聯軍戰果偵照，因而使多國聯軍取消後續多次攻擊行動，為伊軍爭取到不少寶貴的跑道搶修時間。

 創意偽裝－隱真示假

        機場是一個大面積的固定目標，很難全面施作偽裝，尤其在面對以GPS導引的飛彈或精準導引武器，很難發揮遮蔽效果，不過只要多用點心思，仍會有不錯的成效。

        二次世界大戰時，德、英兩國在偽裝技術和創意上都有不錯的成果。德國人曾使用偽裝手段把首都柏林的空中鳥瞰面貌完全變樣。德國人在屋頂上舖滿樹葉，利用覆以草皮的木排改變池塘的輪廓，小湖則蓋上網使其消失，甚至一些寬闊的地標大道也以木架和網偽裝，從空中看下來整整窄了一半。

        二戰德國漢堡市區的偽裝也是經典。漢堡市中心的奧斯特（ALSTER）湖是大地標，令德國人很傷腦筋。奧斯特湖南邊上有一座橋，德國人就用浮筏和木架，把這座橋到湖邊的湖面偽裝成屋宇鱗次櫛比的街道，連附近的鐵路也都偽裝，車站屋頂甚至還漆上路面偽裝成街道，又在湖上另造了一座假橋，從空中鳥瞰不注意很難發現破綻。表面上看來，湖仍是湖，橋仍是橋，但是附近建築物的相對位置全部被改變，湖邊的街道等於整個退縮；若以湖上的橋為參考點，炸彈必然誤投。

        另外，英國也曾以石膏製造各式「彈坑」和在帆布上繪上假彈坑，佈放在跑道以欺騙德軍的空中偵察。波灣戰爭時，伊拉克機場遭聯軍轟炸，伊軍完成搶修後，伊軍便以保麗龍及夾板油漆噴灑偽裝成混凝土塊放於跑道上，且堆置沙堆偽造成受轟炸彈坑，使聯軍誤認機場尚未修復而放棄再次攻擊。

        由這些戰史上的例子可知，偽裝有無效果，創意很重要。像機場內可施作假機堡、用偽裝網覆蓋跑道，甚至用水泥色的塑膠布舖出假跑道或滑行道，迷惑敵人偵照。這些偽裝作為應在平時先行演練，並由我飛行員由空中觀察，甚至動用衛星偵照，逐次修正以求最佳偽裝效果。

 結論

        機場被動防禦除了「利其器」外，人的配合也很重要。尤其在跑道搶修的部分，如何發揮最高效率，儘早開放機場，更是攸關台海空防安全。

        戰時彈坑勘查、彈坑回填、搶修包舖設、小型彈坑搶修、道面標示、機動攔截網架設、機動跑道燈架設、勤務支援等勤務，都必須由各空軍基地基地勤務大隊所屬基勤中隊、設施中隊運用基地配賦工程裝備來進行。這些單位雖然平時和演習時即不斷演練，但由於戰時還會依軍事運輸動員計畫，徵調民間機具和人員編成輔助軍事勤務隊。加上還會有陸軍工兵部隊協助排雷拆彈，如何將這些來自民間和不同軍種的單位做有效協調運作，以發揮最大功效是一大課題。

        所以空軍各基地除了定時演練，以驗證搶修作業編組與相關作業細則是否合用外，也應利用萬安演習模擬各種突發狀況，徵用民間機具和人員、陸軍工兵部隊參與跑道搶修任務，熟悉整個作業流程，戰時才能發揮最大效能。