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>> 山西證券-國防軍工行業(yè)商業(yè)運(yùn)載火箭專題報(bào)告:商業(yè)運(yùn)載火箭發(fā)展提速,打破商業(yè)航天運(yùn)力瓶頸-231102
上傳日期:   2023/11/2 大?。?/td>   4627KB
格式:   pdf  共56頁 來源:   山西證券
評(píng)級(jí):   領(lǐng)先大市 作者:   駱志偉,李通
下載權(quán)限:   無限制-登錄即可下載
投資要點(diǎn):
  商業(yè)航天發(fā)展的瓶頸在火箭運(yùn)力。商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)鏈總體包括四個(gè)環(huán)節(jié):1)電子元器件、材料及燃料廠商;2)衛(wèi)星研制商、發(fā)射服務(wù)提供商和地面設(shè)備制造商;3)衛(wèi)星運(yùn)營商與衛(wèi)星應(yīng)用服務(wù)提供商;4)終端用戶(政府、企事業(yè)單位、個(gè)人)。運(yùn)載是進(jìn)入空間的入口,是連接衛(wèi)星制造及衛(wèi)星應(yīng)用的中樞環(huán)節(jié),對(duì)比spaceX的運(yùn)載能力,我國現(xiàn)役運(yùn)載火箭運(yùn)載能力偏低,急需大力發(fā)展中大型可重復(fù)使用液體運(yùn)載火箭,來滿足星座大規(guī)模部署所需的“低成本、高可靠、高頻次”發(fā)射能力。
  發(fā)展航天,動(dòng)力先行?;鸺邪l(fā)的瓶頸在發(fā)動(dòng)機(jī),動(dòng)力系統(tǒng)直接決定了火箭推力與運(yùn)載能力。目前液體和固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中最基本、應(yīng)用最廣泛的兩種發(fā)動(dòng)機(jī)。固體火箭具有系統(tǒng)簡單、發(fā)射準(zhǔn)備周期短、發(fā)射點(diǎn)選擇靈活等特點(diǎn),在快速組網(wǎng)和補(bǔ)網(wǎng)等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),但當(dāng)需要大推力火箭來發(fā)射更重的載荷時(shí),固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)難度和成本就會(huì)爆發(fā)式增長,固體火箭更適合于追求快速發(fā)射的小衛(wèi)星需求。液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)是目前運(yùn)載火箭主級(jí)或上面級(jí)的主要?jiǎng)恿Α?br>  液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力路線的選擇主要從三方面考慮,即推進(jìn)劑類型、推進(jìn)劑供應(yīng)方式與泵壓式系統(tǒng)的循環(huán)方式。目前液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)劑組合主要包括液氧/液氫、液氧/煤油和液氧/甲烷。液氧/液氫比沖最高,性能優(yōu)異,是無毒、綠色環(huán)保推進(jìn)劑組合,但液氫溫度極低,易泄露,混合空氣后易爆炸,所以導(dǎo)致液氫液氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)復(fù)雜,成本較高,不適應(yīng)低成本發(fā)射需求的商業(yè)運(yùn)載火箭。液氧/甲烷和液氧/煤油相比,液氧/甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)不易結(jié)焦積碳,具有低成本、使用維護(hù)方便、適于重復(fù)使用、比沖較高等特點(diǎn),更加適宜于重復(fù)使用、低成本運(yùn)載器的使用要求,已成為下一代液體運(yùn)載火箭的理想動(dòng)力選擇。液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)的概念早在20世紀(jì)60年代就已提出,但是航天大國蘇聯(lián)和美國的研究重點(diǎn)分別放在液氧煤油和液氧液氫發(fā)動(dòng)機(jī)上,并沒有給予足夠重視。近年來隨著可重復(fù)使用運(yùn)載器動(dòng)力需求的提出,更適宜重復(fù)使用的液氧/甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)受到商業(yè)航天公司的青睞,并涌現(xiàn)出一批不同成熟度的代表型號(hào)。
  美國SpaceX憑借獨(dú)一無二的火箭回收復(fù)用技術(shù)與高效運(yùn)營,坐穩(wěn)了全球運(yùn)載第一把交椅。SpaceX公司用了16年時(shí)間,先后研制成功“獵鷹”-1、“獵鷹”-9和“獵鷹”重型系列運(yùn)載火箭,同時(shí)已經(jīng)成功為NASA執(zhí)行了多次國際空間站貨運(yùn)補(bǔ)給和載人航天飛行任務(wù)。獵鷹9系列火箭在13年中(截止2023年10月10日)已發(fā)射263次,其中261次成功(任務(wù)成功率99.2%),一子級(jí)成功回收219次,復(fù)用一子級(jí)發(fā)射194次,“獵鷹”系列火箭以出色的性能和低廉的價(jià)格,給世界航天帶來大幅沖擊和震動(dòng)。SpaceX低成本火箭的研發(fā)成功促成了“星鏈”計(jì)劃的大規(guī)模建設(shè),而“星鏈”計(jì)劃的可觀收入又將用于支持SpaceX未來火星探索和移民計(jì)劃的巨大投資?!靶擎湣毙亲a(bǔ)齊了SpaceX商業(yè)閉環(huán),后續(xù)實(shí)踐明顯有助于軍事利用。運(yùn)載火箭可復(fù)用技術(shù)創(chuàng)新是SpaceX火箭低成本的主要原因。
  運(yùn)載火箭可復(fù)用推動(dòng)了發(fā)射成本實(shí)現(xiàn)數(shù)量級(jí)上的降低。SpaceX通過突破發(fā)動(dòng)機(jī)重啟與推力控制技術(shù)、火箭下降控制系統(tǒng)技術(shù)以及重復(fù)使用火箭著陸系統(tǒng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了火箭的垂直回收。在采用著陸架回收日趨成熟之后,2021年SpaceX開始嘗試采用發(fā)射塔架機(jī)械臂回收“超重”火箭級(jí),進(jìn)一步縮短兩次發(fā)射任務(wù)之間的準(zhǔn)備時(shí)間。
  中國商業(yè)航天正邁入高速發(fā)展期。2014年后,中國航天產(chǎn)業(yè)向民營資本打開大門,商業(yè)航天迎來了快速發(fā)展期,在政策鼓勵(lì)和資本助推下,商業(yè)航天公司數(shù)量持續(xù)增長,到2020年與運(yùn)載火箭相關(guān)的企業(yè)就有十多家。國內(nèi)大多數(shù)民營運(yùn)載火箭公司選擇從研制小型固體火箭開始,初步開啟商業(yè)航天的服務(wù)模式,之后再實(shí)現(xiàn)向液體火箭的升級(jí),開展中型、大型火箭以及可重復(fù)使用火箭的研發(fā)。過去幾年已有多款民商固體運(yùn)載火箭發(fā)射成功,解決了有無問題。國內(nèi)民商液體火箭目前大部分處于研制階段,預(yù)計(jì)未來幾年將迎來集中首飛。
  重點(diǎn)公司關(guān)注:2023年中國商業(yè)航天大爆發(fā),前三季度全國民營火箭共發(fā)射10次,成功9次,創(chuàng)下了中國商業(yè)航天發(fā)展八年來的新記錄,中國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)正邁入高速發(fā)展期,火箭制造的上游將率先受益,我們推薦航天連接器龍頭航天電器、航天電子設(shè)備配套龍頭航天電子、碳纖維預(yù)浸料龍頭中航高科、T/R組件龍頭國博電子以及特種電源巨頭新雷能。
  風(fēng)險(xiǎn)提示:火箭研制進(jìn)度不及預(yù)期;可靠性不足;星座建設(shè)進(jìn)度不及預(yù)期;下游衛(wèi)星應(yīng)用市場(chǎng)拓展不及預(yù)期。
  
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