為什麼日本、南韓、台灣、越南相繼走上發展超音速反艦飛彈之路?

我們想讓你知道的是
日本、南韓、台灣、越南相繼走上發展部署長程超音速反艦飛彈的道路,但是其實第一島鍊與亞洲大陸之間的海域並不十分寬廣,射程動輒超過150公里的超音速飛彈,其艦上發射平台不必離岸太遠,火力覆蓋範圍就幾乎可以包含所有的主要航道。
(編按:原文分三篇,發表於2012年7~8月)
是說長期以來,以美國為首的陣營,一直對發展超音速反艦飛彈興趣缺缺,除了少數的歐洲貨以外,這個領域一直是俄系武器的天下,甚至到今天,美國海軍仍然沒有現役的超音速反艦飛彈。形成這種情況的原因很多,除了過去軍事科技上的限制,雙方作戰思維的差異以外,也與美國與前蘇聯在國家戰略上的不同,有著密切的關係。
就技術上來說,超音速反艦飛彈與超音速戰機最大的不同,就是超音速戰機會儘量在高空進行超音速飛行,由於高空的空氣比較稀薄,對超音速飛行的阻礙比較低,相對的也就比較安全。但是超音速反艦飛彈則完全不同,有些超音速反艦飛彈雖然也有攻頂模式(註)可以選擇,但是多數的情況都是以掠海飛行的模式居多。而在低空的空氣稠密處進行超音速飛行,其實是非常危險的一件事,稍一不慎可能就會失控墜海或在空中解體。
註:指飛彈在發射後,突然拉高彈道,再以高角度由目標的上方進行攻擊。這種攻擊模式常見於反艦飛彈或反裝甲飛彈。前者是要利用高速俯衝來突破艦隊防空網,後者則是因為絕大多數的裝甲車輛,其頂部的裝甲最為薄弱。
首先,低空的空氣擾動比較大,海上甚至比陸上更糟糕,因為超級潮溼的空氣讓超音速飛行更困難。而海浪造成的不規律氣流擾動通常都比陸地上更嚴重,超音速反艦飛彈以二至三倍的音速飛行,可以反應的時間餘裕很小,遇到亂流時很容易因為改正不及而讓彈體抖動失控。同時超音速飛行會造成很強的震波,貼海太近時,震波會影響海面,造成不規則碎浪,海面碎浪再形成空氣擾流,最後「反彈」回來影響彈體穩定性。所以超音速反艦飛彈的掠海飛行,飛行高度還是比一般的亞音速反艦飛彈要高很多。
除此之外,超音速飛行時彈體會與空氣產生高速摩擦,速度越快溫度越高,這可能會形成三個問題。一個是可能讓彈體在高溫下解體自爆,特別是20幾年前,航空特殊合金工藝還沒有今日進步時,這是一個非常難以克服的瓶頸。第二個問題是高溫下,氣體離子化,會影響飛彈內電子儀器的穩定,特別彈錐內主動或被動雷達的靈敏度,在高速高溫下飛彈可能會變成半盲,嚴重的影響反艦飛彈的攻擊成功率。
第三個問題則是超音速反艦飛彈最大的宿命,也就是在超音速飛行下的高溫,會形成巨大的紅外線訊號,這等於是向敵人宣告自己的位置。絕大多數的艦上防空系統應該都不會漏掉這麼巨大的目標,海上艦艇可以很早就偵測到來襲的超音速反艦飛彈,有充裕的反應時間。再加入過去的火箭引擎技術較差,超音速反艦飛彈消耗燃料的速度非常快,只能放大彈體才能裝入足夠的燃料。
這會形成一個對攻方很不利的情況,那就是超音速反艦飛彈的速度雖然比亞音速反艦飛彈快上很多,但是因為彈體大,熱源訊號大,飛行高度又比較高,所以往往比亞音速反艦飛彈更早被發現。就算飛行速度較快,但是艦上人員擁有的反應時間反而會比較長,而且反飛彈系統的獵殺成功率也更高。結果就是超音速反艦飛彈昂貴、複雜又佔空間,卻沒有非常顯著的優勢,等於白忙一場,這也讓美國海軍長期以來都對超音速反艦飛彈興趣缺缺。
相反的,前蘇聯卻是超音速反艦飛彈的超級擁護者,在很長的一段時間裡,俄系巡洋艦或大型驅逐艦的最大外型特徵,就是左右船舷上的巨大型超音速反艦飛彈發射箱。原因就在於前蘇聯的海上航空兵力遠遠不如美國,這從冷戰時期雙方的航空母艦數量,與每一艘航空母艦的艦載機酬載能力對比,就可以一目瞭然。並不是說前蘇聯當時的科技實力不如美國,而是前蘇聯是橫跨歐亞的陸上國家,國家戰略重心在陸上作戰,而美國是兩洋國家,國家戰略重心在海洋之上,所以就出現了這樣的發展歧異。
這也讓前蘇聯海上艦隊的首要作戰目標,是嚇阻美國的航母艦隊靠近海岸來支援陸上作戰。若在大洋上狹路相逢,也要能有效摧毀美國的航空母艦戰鬥群。因此海上艦載機數量無法與美國相比的前蘇聯,就選擇了超音速反艦飛彈作為嚇阻戰略的發展重點,並搭配戰術性核武與「彈群戰術」來彌補過去超音速反艦飛彈的技術瓶頸。
有趣的是,當前蘇聯解體以後,專為反制航母艦隊的超音速反艦飛彈一度被視為大而無當,應該會走入歷史之中。不料東亞情勢的急速轉變,又讓超音速反艦飛彈鹹魚翻身。除了台灣發展的雄風三型超音速反艦飛彈已經服役部署,日本所發展的XASM-3空射型超音速反艦飛彈也即將定型量產;南韓則傳出計畫引進俄羅斯的相關技術,發展新一代的超音速反艦飛彈。再加上越南從俄羅斯引進的數種超音速反艦飛彈,未來狹小的東亞海域裡,將會出現六、七種以上的超音速反艦飛彈,其射程都動輒上百公里,這背後的意義已不言可喻。

過去前蘇聯會選擇問題很多的超音速反艦飛彈為發展重點,原因在於超音速反艦飛彈的幾個缺點,對前蘇聯來說都可以克服。首先,彈體過於龐大的問題,對前蘇聯來說本來就是無法避免的,因為前蘇聯計畫以戰術性核武來一舉全殲美國的航母艦隊。過去的核子彈頭尺寸不小,就算是要裝在亞音速反艦飛彈上,也需要先放大彈體,因此無論如何這問題都無法避免。反而超音速反艦飛彈因為彈體大,裝的燃料多,速度又快,因此射程極遠,這對丟核彈的一方來說是非常有利的重要特性,因為沒有人會想把核彈丟在自己的腳邊,因此射程是越遠越好。
而射程遠所帶出來的另一個問題,就是獲取目標的正確座標並不容易,超音速飛行下的高溫也會影響反艦飛彈的精確度。但是如果是使用核子彈頭,那這些問題也完全不是問題,因為如果是使用核武器,就算誤差一公里也等於沒有誤差,大概知道航母艦隊的位置在哪裡就可以發動攻擊,核彈頭的巨大威力可以讓這些問題都不再是問題。
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雷亞遊戲作品下載破億的秘密,聯手Google Cloud開源又節流

我們想讓你知道的是
2011 年創立的雷亞遊戲(Rayark Inc.),從 2013 年就攜手 Google Cloud 導入相關雲端服務,雙方合作長達十年的關鍵是什麼?
2011年創立的雷亞遊戲(Rayark Inc.),秉持把感動永久留存在玩家心中的信念與堅持,不論是音樂節奏、休閒趣味、科幻動作、又或是策略RPG不同型態的作品,都希望創造出呈現時代回憶的經典製作。每回推出新款遊戲都能叫好又叫座,雷亞遊戲旗下作品的總下載數,全球上看1.3億次。
「我們的優勢,在於故事的呈現及藝術表現,創造出一個讓玩家與故事有聯結的世界觀,」雷亞遊戲技術長Alvin Chung回應。為了精進作品內涵、拓展遊戲更多可能性,雷亞遊戲從2013年就開始積極將開發架構、維運流程搬遷到雲端環境,進而讓團隊養成敏捷的協作文化。

Alvin Chung解釋,「我們希望把更多心力投入設計遊戲本身,同時優化玩家體驗服務,而不是過度分心或花太多資源去顧及底層網路架構,透過雲端工具源創造更大的效益。」若把一款遊戲從無到有,可拆分為企劃、開發、測試、上線等流程,這些不同階段的工作環境,雷亞目前是放在Google Cloud平台上運行。
完善數據治理工程,雷亞遊戲成立數據部門洞悉營運實況
一款遊戲要讓玩家感動,絕對不能只有感性要素,更需要從理性角度洞察玩家行為數據,才能讓用戶的留存保持穩定。尤其現代企業都知道,數據對於公司經營等同石油的價值,於是,雷亞決定成立數據部門,作為輔佐商業決策判斷的後勤核心團隊。
雷亞遊戲產品發行處數據分析部部長Denny Huang表示,「以前只用database,資料的細緻度不夠;打個比方,透過database只能看存摺的結餘,無法回溯歷程資訊;後來成立數據部門,把伺服器的log收進資料倉儲Google BigQuery,等於帳本的每筆明細都會留下記錄,再結合商業智慧與分析軟體Tableau,讓DAU(日活躍用戶)、MAU(月活躍用戶數)、留存率、付費率這些指標以視覺化圖表完整呈現。」

為了貼近玩家的需求、打造出更符合市場想法的作品,雷亞的營運團隊也希望藉由數據深入鞏固與玩家的黏著度,進而排除不利玩家留存的情境,就能事先透過BigQuery搭配Firebase實現A/B Testing。Alvin Chung舉例,遊戲業相當重視玩家前10分鐘的留存率,如果發現新手歷程在某一區卡關過久,他們就會調閱BigQuery內的玩家行為資料,找出用戶成長停滯的原因,進而修正遊戲的設計機制。透藉由此檢視及驗證方法,促使玩家加入遊戲的前10分鐘留存率提升50%。
盤點目前雷亞數據部門使用BigQuery的數據狀況,每天處理報表容量達9TB、單日300G流量,以及儲存操作紀錄超過300TB。如此龐大的資料量,雷亞也透過BigQuery搭配Tableau,落實更細緻的商業邏輯判斷。
Denny Huang分享其中一個情境:他們想知道玩家在特定戰場,怎麼運用卡牌的排列組合,這時候就能借助BigQuery及機器學習的運算,掌握某個關卡的通關率是否落在合理範圍。後續透過數據分析,找到禮包購買率的最佳時機點,並微調設定禮包內容物,以強化玩家購買誘因,讓特定產品付費率增加17%、 單一活動營收增加16%。
把關伺服器預算有效節流,借助BigQuery從每月縮短到每日掌握報表
如果說提升禮包購買率、留存時間拉長,對於遊戲開發商是「開源」策略,那麼透過Google Cloud來檢視整體服務的運作效率,則屬於「節流」手段。雷亞遊戲就提到,他們所部署的伺服器牽涉相當龐大的機器種類,內容涵蓋資料倉儲單元、資料庫單元、以及運算單元,運行過程勢必就會有所花費,這也是遊戲商的成本之一。
雷亞遊戲網站可靠性工程(SRE)工程師Gene Liu表示,「洞察伺服器維運數據,可以知道我們的後端服務是否有效率?服務品質如何?又或是有沒有讓玩家收到錯誤訊息狀況?透過監控整體後端服務的健康程度以及資源用量,讓我們知道研發資源需優先最佳化哪些項目。」
從上述情境可觀察到,SRE的主要工作就是要確保確保遊戲對內和對外服務的穩定,並且維持一定品質的玩家遊玩體驗。以對內服務來說,遊戲伺服器傳數據給BigQuery的過程,不但要保持通暢,而且也盡可能不會掉失任何資料。不過也因為遊戲玩家來自全球不同時區,等於系統的流量高低峰是24小時在變動;甚至若有特殊行銷檔期,玩家在同一時間大量湧入領獎勵,SRE團隊就要花更多時間在監測伺服器的運作狀態。

Gene Liu對此提到,「我們的後端服務部署於Google Kubernetes Engine之上,後端服務向BigQuery寫入資料是透過Pub/Sub,而Pub/Sub與BigQuery都是全代管的服務,可以大幅度减輕我們的工作負擔,不用手動擴展或縮減設定雲端服務所使用的資源,跟以前的維運工具相比,現在的管理模式可以節省非常多時間。」
另一方面,Gene Liu接著說,雷亞也在雲端環境架設資料視覺化網路應用程式平台Grafana,Grafana可以在網路瀏覽器內顯示資料圖表,並提供警告功能。因此一旦監測到數據峰值異常,就能立刻行動來最佳化産品的效能,或是有效排除伺服器原本不應浪費的成本。
「現在雲端服務的費用以raw data傳到BigQuery後,能透過Grafana即時檢視哪個專案的伺服器以及流量花多少錢,或發現花費異常時候,可以找到是哪個專案開的運算資源。以前要每個月收到帳單才知道費用,現在則是可以即時得知系統數據,並在數小時內掌握各項雲端服務的費用。」Gene Liu補充道。
期待以敏捷方式迭代產品,提供玩家即時又彈性服務
雷亞與Google Cloud的合作,除了上述相關應用,其他還包含Cloud Load Balancing、Compute Engine、Dataflow、Cloud Monitoring、Cloud Logging以及Google Workspace等解決方案,在其他業務及跨部門協作過程有廣泛運用。

Alvin Chung最後回應,「我們多年來觀察Google Cloud持續發布新功能,讓雷亞在做數據分析、維運上更穩定,也希望借力於雲端讓我們越來越省心,專注在遊戲的開發或加速迭代新的産品,更即時觀察市場的回應,進而縮短time to market的腳步。」
由此可見,雷亞遊戲在實現打造具時代回憶的偉大作品之際,藝術也要融合技術,除了讓玩家在遊戲過程感到幸福,同時也基於雲端應用,提供玩家快速又彈性的滿意服務。