低軌衛(wèi)星行業(yè)研究系列之三：商業(yè)航天發(fā)射需求增長 運載火箭景氣度有望持續(xù)提升

運載火箭為多級航天運載工具，核心服務于航天器入軌需求，性能由多系統(tǒng)協(xié)同決定。其主要由箭體結構、推進系統(tǒng)、制導控制系統(tǒng)、安全自毀系統(tǒng)等構成，通常含2~4 級，末級設儀器艙與有效載荷，外部配整流罩。按關鍵維度分類：級數(shù)上因單級難達宇宙速度故以多級為主；推進劑分固體、液體、固液混合（如長征一號前兩級液體、第三級固體）；結構形式有串聯(lián)、并聯(lián)（捆綁式）及串并聯(lián)混合；使用方式含一次性、部分與完全重復使用。關鍵指標包括運載能力（入軌有效載荷重量）、入軌精度（軌道參數(shù)偏差）、可靠性（任務完成概率）及發(fā)射成本。國內外主流型號覆蓋多軌道：國內長征二號丙（二級四氧化二氮/偏二甲肼，LEO4.0 噸）、長征五號（二級半液氧煤油，LEO25 噸、GTO14 噸）、朱雀二號（二級液氧甲烷，LEO4.0 噸）；國外獵鷹9 號（二級液氧煤油，LEO22.8噸）、重型獵鷹（二級半串并聯(lián)，LEO63.8 噸），俄羅斯質子M、歐洲織女星-C亦各具適配場景。

結構、控制、動力三大主系統(tǒng)構成火箭核心，動力裝置（發(fā)動機）是成本與性能關鍵。結構系統(tǒng)為“軀體”，需維持外形、連接分系統(tǒng)并承受外力，核心部件含有效載荷整流罩、推進劑貯箱等，典型如獵鷹9 號——整流罩為兩瓣式碳纖維面板-鋁蜂窩夾芯結構，級間段同材質，一、二子級貯箱工藝統(tǒng)一以降本提效。成本占比上，箭體結構與發(fā)動機為硬件核心：一級發(fā)動機占54.3%、箭體結構23.5%；二級發(fā)動機28.6%、箭體結構29.5%，推進劑占比極低（一級0.7%、二級0.2%）?？刂葡到y(tǒng)保障彈道穩(wěn)定，含制導系統(tǒng)（測參數(shù)、控關機以保入軌精度）、姿態(tài)控制系統(tǒng)（測角速率、維飛行穩(wěn)定）、供配電時序系統(tǒng)。動力系統(tǒng)分兩類：固體發(fā)動機結構簡單、發(fā)射周期最短24 小時、儲存周期數(shù)年，但比沖低（2000~3000 牛秒/kg），適配小衛(wèi)星（如捷龍三號2.65 米發(fā)動機裝藥量71噸、推力200 噸）；液體發(fā)動機比沖更高（2500-4600 牛秒/kg）、運載能力強、可控性好，分液氧/液氫（如YF-77）、液氧/煤油（如YF-100，航天動力主力）、液氧/甲烷三類，供應系統(tǒng)按推力需求分擠壓式（小推力姿態(tài)控制）與泵壓式（大推力主發(fā)動機）。

行業(yè)呈現(xiàn)重復使用、低成本、環(huán)保化趨勢，液氧甲烷發(fā)動機成下一代核心賽道。

重復使用技術（如獵鷹9 號一子級回收）大幅降低發(fā)射成本，推進劑向無毒無污染轉型（替代傳統(tǒng)四氧化二氮/偏二甲肼）。液氧甲烷發(fā)動機因冷卻性能優(yōu)、不易結焦積碳、維護便捷、成本可控（甲烷價格為液氫1/30）、可空間中長期貯存，適配重復使用需求，國內外加速研發(fā)。國外代表：美國猛禽（全流量補燃循環(huán)，海平面推力2000kN、比沖3273m/s）、BE-4（富氧補燃循環(huán)，推力2400kN），歐洲普羅米修斯（100t 級推力）。國內進展顯著：10 噸級“鳴鳳”一號、“天鵲”11（真空比沖333s）、“焦點”一號（變推40%-105%）均完成整機熱試；80 噸級“天鵲”12、“龍云”通過熱試，“鳴鳳”二號總裝出廠，技術成熟度持續(xù)提升。

投資建議：商業(yè)航天發(fā)射需求持續(xù)增長疊加重復使用、液氧甲烷等核心技術突破，運載火箭行業(yè)景氣度有望持續(xù)提升。建議關注火箭方向：超捷股份、高華科技、中衡設計等；衛(wèi)星方向：陜西華達、上海港灣、上海瀚訊、臻鐳科技、長光華芯、航天電子、佳緣科技、上海滬工等。

風險提示：核心發(fā)動機、箭體結構技術研發(fā)進度不及預期；低軌衛(wèi)星發(fā)射等任務規(guī)劃調整導致發(fā)射需求波動；關鍵復合材料、精密零部件供應鏈穩(wěn)定性不足。

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轉自光大證券股份有限公司 研究員：孫偉風/魯俊