>> 東興證券-衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)系列之3：復盤獵鷹1號火箭研發(fā)歷程，看好發(fā)動機組件供應商以及試驗檢測服務商-251014
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本篇專題報告中，我們從商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)的火箭環(huán)節(jié)，梳理美國私營航天企業(yè)SpaceX早期階段研發(fā)獵鷹1號的歷程，總結其火箭技術特點以及研發(fā)特點，從而映射國內商業(yè)火箭產(chǎn)業(yè)鏈，挖掘相應的投資機會。
在獵鷹1號火箭研發(fā)第一階段，Merlin 1A發(fā)動機是獵鷹1號火箭系統(tǒng)的核心裝備，其中燃燒室又是發(fā)動機的“心臟”。液體火箭發(fā)動機的基本組成包括推力室、推進劑供應系統(tǒng)和發(fā)動機控制系統(tǒng)等。推力室主要由噴注器、燃燒室和噴管組成。液體火箭發(fā)動機工作原理：液體推進劑貯存在推進劑貯箱內，當發(fā)動機工作時推進劑在推進劑供應系統(tǒng)的作用下按照要求的壓力和流量輸送至燃燒室，經(jīng)霧化、蒸發(fā)、混合和燃燒生成高溫高壓燃氣，再通過噴管加速至超聲速排出，從而產(chǎn)生推力。燃燒室是液體火箭發(fā)動機中工作條件最惡劣的組件，燃燒溫度3000～4000℃，壓力高達二百多個大氣壓。
無論是Merlin 1A發(fā)動機，還是其他類型火箭，燃燒室均將銅合金作為主要材料。燃燒室材料及制造技術成為再生冷卻技術應用的關鍵難點。燃燒室內壁需要極佳的導熱性來快速散熱，而外壁需要優(yōu)異的高溫強度來承受壓力。國內斯瑞新材公司在液體火箭發(fā)動機推力室內壁行業(yè)處于行業(yè)重要地位，公司銅合金推力室內壁材料及零部件通過了商業(yè)航天各主要客戶的多次試車、發(fā)射驗證。目前主要客戶有藍箭航天、九州云箭、深藍航天等。
渦輪泵是液體火箭發(fā)動機的核心組件。渦輪泵具體工作原理如下：渦輪泵通常由渦輪部分和泵部分組成，兩者一般采用直聯(lián)形式，由渦輪去驅動泵的工作?；鸺c火后，燃料和氧化劑燃燒產(chǎn)生的燃氣推動渦輪高速旋轉，并通過軸直接或間接帶動泵的葉輪旋轉。葉輪高速旋轉產(chǎn)生離心力，從而將來自貯箱的燃料和氧化劑吸入泵體，并對其進行加速和增壓。經(jīng)過泵的增壓，燃料和氧化劑的壓力由幾個大氣壓提高到幾十個大氣壓。增壓后的燃料和氧化劑以高速流體狀態(tài)，分別通過各自的輸送管道，按照精確的流量和比例，被輸送到發(fā)動機的推力室中。在推力室內，燃料和氧化劑混合并燃燒，產(chǎn)生高溫高壓燃氣，燃氣通過噴管膨脹加速后噴出，產(chǎn)生反作用力推動火箭前進。
火箭發(fā)動機渦輪泵設計難度大，在高速旋轉中又要承受高溫、極低溫、高壓和劇烈震動等惡劣環(huán)境。其中軸承需承受巨大離心力和摩擦力。國內國機精工在衛(wèi)星及其運載火箭上的專用軸承領域，市場占有率90%以上。
復盤獵鷹1號火箭研發(fā)歷程，第二階段模塊測試耗時最多。獵鷹1號火箭從啟動研發(fā)到首次飛行試驗經(jīng)歷46個月。其中核心部件研發(fā)占時約14個月，測試和驗收占時約21個月，總裝完成后飛行試驗準備占時約12個月（第三階段原計劃準備期6個月，由于發(fā)射地點改變等原因耽誤，導致準備期延長到12個月）?？梢钥吹剑诙A段耗時最多，也證明火箭研發(fā)過程中，測試是最為重要的環(huán)節(jié)。
試驗檢測是火箭實現(xiàn)重復使用的關鍵技術。在獵鷹1號火箭研發(fā)第二階段，SpaceX對獵鷹1火箭所有主要結構進行大量鑒定和驗收測試工作。具體包括：獵鷹1主要結構的子系統(tǒng)，包括伺服、傳力結構、一級貯箱總成、級間段、二級貯箱總成、儀器艙、有效載荷適配器和整流罩；級間段和整流罩分離系統(tǒng)也已成功進行了地面測試。
大量試驗驗證是SpaceX公司旗下火箭實現(xiàn)入軌成功率達到97.76%的關鍵。
根據(jù)北京航天試驗技術研究所的一篇公開文章，在獵鷹1號火箭研發(fā)期間，截至2015年3月，SpaceX研發(fā)團隊在麥格雷戈試驗基地共進行了4000多次梅林發(fā)動機測試，其中包括約50次9臺發(fā)動機并聯(lián)組合的一子級點火試驗，基地已知至少擁有16個試驗臺。
根據(jù)SpaceX公司官方網(wǎng)站公布，截至2025年7月31日，SpaceX公司共進行了535次發(fā)射任務，成功523次，失利12次，成功率97.76%。歷史上，SpaceX公司曾達成連續(xù)335次發(fā)射全部成功記錄，目前最近連續(xù)成功發(fā)射次數(shù)為156次。
投資策略：通過復盤SpaceX早期階段研發(fā)獵鷹1號的歷程，我們看到，發(fā)動機是火箭系統(tǒng)的核心裝備，試驗檢測是火箭實現(xiàn)重復使用的關鍵技術。因此，我們看好為國內民營火箭公司提供發(fā)動機組件的供應商，以及為商業(yè)火箭提供試驗檢測服務的企業(yè)。
相關標的：
?。?）火箭發(fā)動機組件供應商：斯瑞新材（688102.SH）、國機精工（002046.SZ）；
（2）火箭試驗檢測服務商：西測測試（301306.SZ）、蘇試試驗（300416.SZ）、廣電計量（002967.SZ）。
風險提示：（1）宏觀經(jīng)濟不景氣；（2）商業(yè)航天技術不成熟；（3）商業(yè)火箭發(fā)射頻次低于預期。
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