行业特征：历经多场实战检验，无人机深度应用带来军事领域划时代的深刻变革。
　　无人机本质上促进杀伤链闭环时间的极限压缩，已是信息化战场中不可或缺的作战装备。全球军用无人机市场规模可观，中国增长潜力尤为突出。TrendForce预测，2025年全球军用无人机市场规模将增长至343亿美元，2022-2025年复合增长率达27.6%。MarketsandMarkets预测，2025年我国军用无人机市场规模将达到98.66亿美元，2018-2025年复合增长率约为29.7%。未来军用无人机行业将朝着低价高效、多极化、智能化、综合化和空间化方向发展。
　　系统与价值拆分：无人机高技术壁垒的核心在于动力技术，光电、雷达等传感器技术，通信数据链以及人工智能等技术，这些领域的发展将带来显著的价值拉动效果。对我国大型固定翼无人机成本进行粗略测算，无人机直接原材料中成本占比最高的是机载成品系统（占比约66%），该系统中成本占比前三的依次是光电吊舱（占比约25%）、合成孔径雷达（占比约24%）、重油发动机（占比约4%）。
　　行业需求：国防预算稳健高增速夯实军队“购买力”，无人机需求有望见拐点、增长空间广阔。1）国内军队列装是无人机内需的重要来源：错综复杂的国际形势以及我国国防和军队现代化建设要求激发了我国对军用无人机质量、数量和创新研发的巨大需求。2）民用领域无人机需求日渐增长：Frost & Sullivan预计2024年我国工业级无人机市场规模将增长至约1508亿元。3）外需旺盛：我国是全球军用无人机出口第三大国，俄乌冲突背景下对俄式武器产生替代可能。
　　行业供给：依托军工小核心大协作体制、低成本竞争优势、多样化产品迭代以及规模优势推动技术进步四大基石，我国已打通产业链正向循环模型，无人机生态日渐繁荣。1）竞争格局方面，我国位列全球军用无人机第一梯队，已成为名副其实的无人机强国。2）国防军工板块预收账款和合同负债余额的高增长预示行业整体订单充足。产业链方面，军用无人机企业订单饱满，未来5-10年行业供给将呈现更高的结构性增长。下游整机制造企业作为产业链“链长”，最先接触订单，将明确受益于行业景气度并带动全价值链增长。
　　投资建议：我国军用无人机行业供给弹性充足，持续列装需求带来多极化增长空间。世界各国重视高单机价值的大型察打一体机将推动市场增长，而渗透性强的超近程无人机、巡飞弹、靶弹等小型无人装备数量需求空间巨大，未来市场增长同样可观。我们重点推荐具有较强研发和盈利能力的产业链下游整机厂商、中游光电任务载荷厂商以及中上游核心元器件厂商。重点推荐：航天彩虹、中无人机、星网宇达、晶品特装、航天电子。建议关注：大立科技、高德红外。
　　风险提示：国际政治形势变动对我国无人机军贸出口带来不利影响；我国军用无人机列装不及预期风险；无人机新型号研发不及预期风险。

研究报告全文：2023年1月31日行业研究作战新势下深度部署万里长空上曙光初露军用无人机行业深度报告要点国防军工行业特征历经多场实战检验无人机深度应用带来军事领域划时代的深刻变革增持维持无人机本质上促进杀伤链闭环时间的极限压缩已是信息化战场中不可或缺的作战装备全球军用无人机市场规模可观中国增长潜力尤为突出TrendForce作者预测2025年全球军用无人机市场规模将增长至343亿美元2022-2025年复分析师王凯合增长率达276MarketsandMarkets预测2025年我国军用无人机市场规执业证书编号S0930522070003021-52523852模将达到9866亿美元2018-2025年复合增长率约为297未来军用无人wangkai8ebscncom机行业将朝着低价高效多极化智能化综合化和空间化方向发展分析师刘宇辰系统与价值拆分无人机高技术壁垒的核心在于动力技术光电雷达等传感器执业证书编号S0930522090001技术通信数据链以及人工智能等技术这些领域的发展将带来显著的价值拉动021-52523865效果对我国大型固定翼无人机成本进行粗略测算无人机直接原材料中成本占liuyuchen0ebscncom比最高的是机载成品系统占比约66该系统中成本占比前三的依次是光电联系人杨硕吊舱占比约25合成孔径雷达占比约24重油发动机占比约4yangshuo1ebscncom行业需求国防预算稳健高增速夯实军队购买力无人机需求有望见拐点行业与沪深300指数对比图增长空间广阔1国内军队列装是无人机内需的重要来源错综复杂的国际形势以及我国国防和军队现代化建设要求激发了我国对军用无人机质量数量和创新研发的巨大需求2民用领域无人机需求日渐增长FrostSullivan预计2024年我国工业级无人机市场规模将增长至约1508亿元3外需旺盛我国是全球军用无人机出口第三大国俄乌冲突背景下对俄式武器产生替代可能行业供给依托军工小核心大协作体制低成本竞争优势多样化产品迭代以及规模优势推动技术进步四大基石我国已打通产业链正向循环模型无人机生态日渐繁荣1竞争格局方面我国位列全球军用无人机第一梯队已成为名副资料来源Wind其实的无人机强国2国防军工板块预收账款和合同负债余额的高增长预示行业整体订单充足产业链方面军用无人机企业订单饱满未来5-10年行业供给将呈现更高的结构性增长下游整机制造企业作为产业链链长最先接触相关研报订单将明确受益于行业景气度并带动全价值链增长板块行情随大盘向下估值低位价值尽显国防军工行业周报2022年第52周1218-1224遥感三十六号卫星成功发射行业延续承压态势投资建议我国军用无人机行业供给弹性充足持续列装需求带来多极化增长空间世界各国重视高单机价值的大型察打一体机将推动市场增长而渗透性强的国防军工行业周报2022年第51周1211-1217超近程无人机巡飞弹靶弹等小型无人装备数量需求空间巨大未来市场增长首架C919交付行业持续承压国防军工行同样可观我们重点推荐具有较强研发和盈利能力的产业链下游整机厂商中游业周报2022年第50周1204-1210估值持续低位股权激励催化行业增长国防光电任务载荷厂商以及中上游核心元器件厂商重点推荐航天彩虹中无人机星网宇达晶品特装航天电子建议关注大立科技高德红外军工行业周报2022年第49周1127-12032022-12-05风险提示国际政治形势变动对我国无人机军贸出口带来不利影响我国军用无国防军贸民用他们都有美好的未来国人机列装不及预期风险无人机新型号研发不及预期风险防军工行业2023年投资策略2022-12-01重点公司盈利预测与估值表股票激励覆盖率提升军工行业景气度持续向上军工行业点评2022-11-30EPS元PEX投资评证券代码公司名称股价元21A22E23E21A22E23E级002389SZ航天彩虹23080230290401008058买入688297SH中无人机4978055054077919265买入002829SZ星网宇达4006104135182383022买入688084SH晶品特装8230107094139778759买入600879SH航天电子737020024027363127增持资料来源Wind光大证券研究所预测股价时间为2023-01-30敬请参阅最后一页特别声明-1-证券研究报告国防军工投资聚焦近年来伴随着作战方式的质变以及人工智能等技术的进步全球无人化装备迎来发展热潮无人机在局部冲突中的突出表现有目共睹成为现代化智能战争的重要装备未来我国以及全球军用无人机市场规模都有望迎来进一步增长无人机产业链各环节蕴含着众多投资热点创新之处1深入研究无人机系统组成架构与价值拆分挖掘无人机动力与能源分系统中涡桨发动机涡扇发动机和活塞重油发动机飞行器平台分系统中的惯导技术以及任务载荷分系统中光电装备和合成孔径雷达等新的行业投资增长点2系统梳理全球军用无人机竞争梯队以及我国军用无人机产业链和企业竞争格局对比各国无人机行业发展现状与主要产品性能优劣势提炼出奠定我国军用无人机领先地位的特殊行业体制低成本竞争优势多样化产品迭代和制造业规模优势促进技术进步四方面基石3创新性提出俄乌冲突背景下我国无人机军贸出口对俄式武器的替代可能并进行充分的数据论证与替代规模预测股价上涨的催化因素1面对国际秩序的高不确定性全球各主要国家纷纷提高军备投入以发展无人装备在国防和军队现代化建设驱动下我军也将持续加大对军用无人机的投入有望带动全行业营收增长2俄乌冲突揭示出巡飞弹等具备高灵活度的小型无人机发展机遇随着军队对小型无人机列装需求的增加该领域未来放量增长将助推相关企业业绩抬升3俄乌冲突背景下我国武器对俄式武器具有补位可能俄式武器的短缺以及我国军用无人机产品物美价廉国际声誉的提升或将促使俄罗斯部分军贸客户转向进口我国军用无人机产品以弥补缺口潜在客户范围的扩大有助于拉动我国无人机军贸出口额持续增长投资观点短期来看在国际动荡局势延续以及2027年实现建军百年奋斗目标催化下我国军用无人机装备列装需求持续增长无人机下游企业订单交付弹性充足同时海外军贸需求势头不减中期来看2035年我国基本实现国防和军队现代化规划保障需求确定性在现代化作战趋势下我国装备采购呈现结构性特征长期来看2050年我国全面建成世界一流军队愿景为无人机产业长期增长蓄力我国国防能力与经济实力尚不匹配军用无人机行业增速有望进一步提升综上所述1中大型固定翼龙头整机厂商是产业链的链长拥有较强的议价能力我们重点推荐研发能力和盈利能力强的产业链下游整机厂企业航天彩虹和中无人机2参照美军发展和局部冲突中的战场经验巡飞弹以及靶机超近程小型无人机耗材属性更强具备放量空间我们重点推荐无人靶机龙头企业星网宇达3中游载荷分系统中光电吊舱价值链最高需求增长直接带动相关中上游公司增长我们重点推荐中游任务载荷系统光电侦查设备和军用机器人重要供应商晶品特装以及业务涉及航天电子测控惯性导航雷达探测设备数据链通信设备等军用电子产品的航天电子建议关注中国传感器和红外热成像行业龙头企业大立科技和高德红外敬请参阅最后一页特别声明-2-证券研究报告国防军工目录1军用无人机简介811优在灵活和低耗能劣在信息与智能化8111无人机成现代战争宠儿应用场景不断拓展8112台海模拟冲突中无人机运用推演和需求释放方向1012察打一体无人机是军用无人机发展的大势所趋112典型无人机系统组成与价值量拆分1521飞行器平台分系统无人机的基本构成主体17211飞行器机体与气动布局无人机的骨骼架构17212动力系统与能源无人机的心脏18213飞行控制与惯性导航无人机的大脑与小脑2222信息传输分系统确保数据收发保障战场神经网络通畅2323任务载荷分系统无人机携带的辅助完成指定任务的设备装置25231光电任务载荷无人机的眼睛和部分头脑25232合成孔径雷达全天候全天时的高分辨率微波成像雷达2824地面测控分系统无人机系统的指挥和控制中心293军用无人机行业整体情况3131行业发展驱动因素基本面万事俱备新技术引来东风31311政策红利政策导向明确行业机遇强化31312行业需求国防预算增速回七无人机结构性需求空间及增速突出31313行业供给我国无人机行业具备四大优势打通产业链正向循环模型3432行业发展现状市场规模不断扩大大国竞争日趋激烈35321市场规模全球放量增长我国厚积薄发35322产业链下游整机厂为产业链核心36323竞争格局美以领先中国追赶成效显著3833行业未来发展趋势多元多态智能融合414军用无人机军贸市场活跃4341美以中三国军贸出口亚非国家是我国军贸主要客户中国武器对俄式武器具有补位可能4342全球无人机军贸出口以美中三足鼎立我国份额有望继续扩大4643中国无人机军贸出口翼龙和彩虹为主力机型出口中东国家居多4744中国无人机军贸出口优势高性价比受客户青睐包容性政策显大国胸怀4845出口转内销多军种装备渗透率提升495投资建议5151投资逻辑5152投资标的52521航天彩虹002389SZ52522中无人机688297SH57523星网宇达002829SZ61524晶品特装688084SH65525航天电子600879SH686风险提示72敬请参阅最后一页特别声明-3-证券研究报告国防军工图目录图1无人机系统组成框图15图2无人机系统能力路线图15图3捕食者无人机整体布局16图4固定翼无人机机体与气动结构基本组成17图5活塞式发动机18图6涡轴发动机18图7涡桨发动机19图8使用涡桨发动机的典型无人机19图9涡喷发动机19图10涡扇发动机19图11各类发动机适用范围20图12各类发动机耗油率对比20图13各类发动机推进效率对比20图14无人机自动驾驶仪原理图22图15惯性组合导航工作原理23图16无人机数据链路系统框图23图17无人机通信系统组成24图18C波段无人机数据链系统25图19Ku波段卫星通信数据链系统25图20多光电传感器典型组合吊舱26图21陀螺增稳平台原理26图22合成孔径雷达成像原理及实例28图23合成孔径雷达的组成28图24激光成像雷达的组成29图25无人机地面控制站系统硬件结构30图26地面测控分系统30图272010-2022中国国防预算支出32图282018-2022Q3国防军工板块预收账款与合同负债总额34图292020-2022Q3国防军工子板块预收账款与合同负债总额34图302019-2028E全球军用无人机市场规模35图312019-2030E美国无人机市场规模35图322022E2030E全球各大洲无人机市场规模增速36图33军用无人机产业链以及主要企业37图34全球军用无人机竞争梯队39图35中国军用无人机部分研制集团与企业41图36军用无人机行业未来发展趋势43图372011-2021年美国军贸额及在全球军贸总额中占比44图382011-2021年美国军贸产品出口量占比44图392011-2021年以色列军贸额及在全球军贸总额中占比44敬请参阅最后一页特别声明-4-证券研究报告国防军工图402011-2021年以色列军贸产品出口量占比44图412011-2021年中国军贸额及在全球军贸总额中占比44图422011-2021年中国军贸产品出口量占比44图432011-2021年美国以色列中国的主要军贸客户占比45图442011-2021年俄罗斯主要军贸客户占比45图452019年全球拥有现役军用无人机库存的国家分布46图462019年全球军用无人机出口国分布46图472010-2020年全球无人机军贸市场占比按订单统计47图482010-2021年中国出口军用无人机国家及数量47图492011-2021年中国军用无人机出口型号及数量占比47图50我国无人机购买使用国48图51解放军无人机列装情况50图522015-2024E中国工业无人机市场规模51图53航天彩虹公司发展历程52图54航天彩虹业务结构53图552018-2021年航天彩虹研发与管理费用54图562018-2022Q3航天彩虹营业收入及同比增速54图572018-2022Q3航天彩虹归母净利润及同比增速54图58中无人机公司发展历程58图592018-2022Q3中无人机营业收入及同比增速59图602018-2022Q3中无人机归母净利润59图612018-2022Q3星网宇达营业收入及同比增速62图622018-2022Q3星网宇达归母净利润及同比增速62图632020H2-2022H1星网宇达分产品营收占比62图642020H2-2022H1星网宇达分产品毛利率62图652018-2022Q3晶品特装营业收入及同比增速66图662018-2022Q3晶品特装归母净利润及同比增速66图672019-2022H1晶品特装分产品营收占比66图682019-2022H1晶品特装分产品毛利率66图69飞鸿系列主要产品一览69图702018-2022Q3航天电子营业收入及同比增速69图712018-2022Q3航天电子归母净利润及同比增速69敬请参阅最后一页特别声明-5-证券研究报告国防军工表目录表1军用无人机细分类别及代表机型8表2美国对外战争中无人机应用9表3纳卡冲突中无人机应用9表4俄乌冲突中无人机应用10表5察打一体机群运用场景12表6典型的第一代察打一体无人机对比12表7典型的第二代察打一体无人机对比13表8典型的第三代察打一体无人机对比14表9捕食者无人机系统设备分类16表10大型固定翼无人机直接原材料成本测算17表11典型无人机气动布局18表12无人机各种动力装置类型特点19表13典型无人机动力系统配置21表14不同通信频段的常见用途和特点24表15不同类型无人机的通信数据链特点25表16典型的外军现役无人机机载光电装备27表17SCA350-RB02型光电吊舱主要性能指标表27表18YY-12HD光电吊舱主要性能指标表27表19中型无人机Falcon-200合成孔径雷达参数29表20我国军用无人机行业相关政策31表212021年TOP10国家军费支出及占比32表222023年美国国防预算中无人机采购预算及占比33表23美军无人机装备情况33表24美军无人机装备军种及价格33表25全球主要军用无人机企业39表26我国主要军用无人机型号出口情况48表27航天彩虹主要无人机产品53表282020-2024E航天彩虹营收预测55表292020-2024E航天彩虹毛利预测56表30航天彩虹可比公司估值比较56表31航天彩虹盈利预测与估值简表57表32中无人机主要无人机产品58表332020-2024E中无人机营收预测60表342020-2024E中无人机毛利预测60表35中无人机可比公司估值比较61表36中无人机盈利预测与估值简表61表372020-2024E星网宇达营收预测64表382020-2024E星网宇达毛利预测64表39星网宇达可比公司估值比较64敬请参阅最后一页特别声明-6-证券研究报告国防军工表40星网宇达盈利预测与估值简表65表412020-2024E晶品特装营收预测67表422020-2024E晶品特装主营业务毛利预测67表43晶品特装可比公司估值比较68表44晶品特装盈利预测与估值简表68表452022年5月航天电子公告非公开发行股票拟募投项目情况69表462020-2024E航天电子营收预测70表472020-2024E航天电子毛利预测70表48航天电子可比公司估值比较71表49航天电子盈利预测与估值简表72表50行业重点上市公司盈利预测估值与评级73敬请参阅最后一页特别声明-7-证券研究报告国防军工1军用无人机简介11优在灵活和低耗能劣在信息与智能化111无人机成现代战争宠儿应用场景不断拓展近年来军用无人机的作战效能经历了阿富汗战争伊拉克战争也门冲突利比亚冲突加沙冲突以及最近的俄乌冲突的实战检验无人机已成为现代战场中不可或缺的重要装备相对有人驾驶飞机无人机的本质优势在于减少人员损失风险降低使用成本在战争中后期无人机能极大地发挥作战效能1无人战斗的特性有助于实现零伤亡的战斗目标无人机不受人的因素限制能够适应瞬息万变的战场环境最大限度地飞到适合的高度速度与航程在极端恶劣的环境下更好地完成任务2综合考虑执行任务过程中被摧毁的风险和代价无人机极具经济性价比军用无人机制造和维护成本较低可代替执行大量有人驾驶飞机任务MQ-9BSTOL执行侦察和打击任务比载人飞机的每小时运行成本少86燃料消耗少90后勤人员减少一半3无人机机身体积小具有低可探测性能够隐蔽实施侦察可掌握详细准确连续实时的情报信息实时传输目标图像能够有效发现敌方时间敏感目标和无规律活动的目标利用无人机建立信息网络节点帮助实现数据情报共享全面感知战场态势提供侦察预警战场监视目标引导通信中继等支撑战争中最为重要的目标是实现对敌军的有效杀伤实现有效杀伤需要经过一系列步骤杀伤链是指在打击一个目标的过程中各个相互依赖的环节构成的有序链条从杀伤阶段来看杀伤链通常可分为发现find定位fix跟踪track瞄准target交战engage和评估assess6个阶段即F2T2EA通过察打一体无人机进入目标空域对时敏目标实施近距离的探测定位再实现直接打击从杀伤链的视角来看无人机的应用意味着战争领域一场划时代的深刻变革本质上是促进杀伤链闭环时间的极限压缩美军凭借包括信息技术在内的强大高新技术优势不断缩短完成打击链闭环的时间打击链闭环时间在海湾战争中是80-101分钟科索沃战争缩短到30-45分钟阿富汗战争进一步缩短到15-19分钟在伊拉克战争时期则缩短至10分钟左右到了2020年美军完成杀伤链闭环最快只需要20秒表1军用无人机细分类别及代表机型名称用途代表机型一种耗材泛指作为射击训练目标的一种军用飞行器这种飞行器利用遥控或者是预先设定好的飞行路径与模式靶机AQM-37美于军事演习或武器试射时模拟敌军之航空器或来袭导弹为各类型火炮或是导弹系统提供假想的目标与射击的机会用于战略战役和战术侦查和战场监视为部队作战提供情报与侦察卫星相比具有成本低侦察地域控制灵活无人侦察机无侦-8中地面目标分辨率高等特点与有人侦察机相比具有可昼夜持续侦察的能力协同其他电子侦察设备遂行诱骗侦察诱使敌方雷达等电子侦察设备开机获取有关电波信息模拟显示假目标吸诱饵无人机引敌方火力掩护己方机群撤退或突防作为突防工具为有人驾驶飞机提供防空压制与反辐射武器配合使用ADM-20美压制和摧毁敌方防空系统由无人机载体及所携带的电子对抗侦察设备组成执行侦察任务时通过对一定频域和空域范围内的各种电磁信号电子对抗无伊尔-22PP伐木人电进行搜索测量和分析获取电子情报同时可飞临敌方防护严密的要地上空或在一定空域巡航对敌方雷达无人机子干扰机俄线电通信设备和电子制导系统等实施侦察干扰或袭击无人战斗机结合无人机和战斗机形成的新型机型一般携带精确制导武器激光武器等对地面和空中目标进行攻击拦截复仇者美UCAV资料来源军用无人机技术的发展现状及未来趋势陈黎光大证券研究所整理回顾无人机参与的几场局部战争技术的发展推动无人机参与深度与广度不断增加参与方式也更加多元1美国对外战争军用无人机由美国率先投入战争场景长时间执行战场侦察与评估任务也承担部分电子干扰工作为战争的顺利进行提供了保障在科索沃战争中以美国为敬请参阅最后一页特别声明-8-证券研究报告国防军工首的北约部队使用捕食者猎人等无人机对南斯拉夫联盟共和国境内进行了大量战前与战中常态化侦察为空袭提供了充分高效的情报支援在美国对阿富汗战争中由于地形的阻碍无人机承担了地面部队的多项任务其中美国投入的察打一体无人机更是取得了可观的战果阿富汗战争是无人机发展的转折点察打一体机的运用自此在全球范围内得到了重视表2美国对外战争中无人机应用海湾战争科索沃战争阿富汗战争时间1991年1999年2001-2021年类型无人侦察机诱饵无人机无人侦察机察打一体机具体型号先锋指针无人机RQ-1A捕食者CL-289猎人无人机捕食者死神无人机由美国汤普森拉莫伍尔德里奇公司TRW和以生产厂家美国通用公司后者由德国和加拿大联合研制美国通用原子航空系统公司色列飞机工业公司IAI联合研制美军摧毁的伊拉克导弹发射架中有七成以上由完成中低空侦察及战场监视电子干扰战果无人机由简单的侦察机向杀伤性武器转无人机事先侦察到美军利用无人机作为诱饵评估目标定位气象资料搜集散发传单以变在反恐战争中实现了无伤远程打击作战能力诱使伊拉克防空雷达开机获取伊军雷达目标参及营救飞行员等任务同时人员零伤亡的特点同时捕食者无人机的数据实时传输数随后将其摧毁也避免了国内矛盾的激化也使远程高精度打击成为可能阿富汗战争是军用无人机发展过程的转折点美方无人机的卓越表现使许多军事强国将无人机的发展应用置于优先地位无人机成为现代战争影响不可或缺的角色之一资料来源从战略工具视角对美国发展军用无人机的分析罗艳琦浅析美国军用无人机作战历程及未来发展趋势范志军光大证券研究所整理2纳卡冲突凭借无人机与坦克火炮的有机结合阿塞拜疆对亚方坦克步兵战车榴弹炮等地面武器造成了大量破坏进而占据了有利的战场态势纳卡冲突中亚美尼亚由于缺乏有效的对空侦察体系和密集火力网无法第一时间侦知阿塞拜疆无人机动向以至于被敌方无人机大量杀伤阿塞拜疆的主力装备是来自土耳其的TB-2无人机重量只有美国MQ-9收割者的18巡航速度128kmh搭载4枚MAM激光制导导弹具有反坦克能力在摧毁亚美尼亚防空系统后TB-2无人机就能对无防护地面目标进行一边倒打击除TB-2无人机外阿塞拜疆还装备了以色列的哈洛普无人机和俄罗斯的安-2无人机这三种无人机价格低廉可大量部署使用成本极低表3纳卡冲突中无人机应用阿塞拜疆亚美尼亚时间2020年类型察打一体自杀式攻击无人机侦察无人机具体型号TB-2卡古-2哈洛普安-2轨道器-1K无人机起重机系列X-55侦察无人机卡勒-巴卡公司土耳其以色列航太工业IAI子公司以色列生产厂家亚美尼亚本国研制Aeronautics公司在对战场实施持续监控的同时对亚军前沿地带及战区纵深内的各种目亚军无人机主要用于近距离侦察任务引导炮兵进行攻击不具备作战能力标进行精确火力打击其精准高效致命的作战效能亚军主战坦克即刻作战能力另外其对阿塞拜疆无人机的反制措施也十分有限步兵战车自行牵引火炮防空系统等技术装备近40被无人机摧毁阿塞拜疆对无人机装备的有效运用为其最终胜利打下了坚实基础察打一体机对于亚美尼亚的高打击强度也展现了其作为新型武器在未来影响战争中的重要战略地位资料来源纳卡冲突中无人机的作战应用与分析苏润丛和向文豪等国外无人机作战运用与发展态势分析关于纳卡冲突事件的思考郝雅楠等网易光大证券研究所整理纳卡冲突给世界带来的启示在于1无人机灵活度高成本低将成为未来主要打击手段之一在山地丘陵等地形复杂地区陆军野战防空态势感知系统受遮蔽严重此时正适合无人机大展身手2现代防空系统不仅要防御战斗机直升机巡航导弹等大型飞行目标对无人机等体型小速度慢采用复合机体的飞行目标也应具备灵敏的感知能力野战防空系统应加强反无人机能力避免被无人机发现漏洞敬请参阅最后一页特别声明-9-证券研究报告国防军工3俄乌冲突传统军事观点认为非隐形无人机战场生存能力差俄乌冲突的经验教训让全球反思雷达系统很难识别出小型无人机和紧贴地面飞行的无人机冲突初期即使是野战防空和区域防御防空能力相当先进的俄军也未能完全抵挡住乌克兰运用并不先进的TB-2展开的打击以上案例足以证明在辽阔地域发生的大规模冲突中非隐形无人机依然拥有很强的生存能力而且随着战争的持续双方主战装备不断损失防空能力都在持续下降此时非隐形无人机的生存条件将大为改善传统非隐形无人机仍大有用武之地表4俄乌冲突中无人机应用乌克兰俄罗斯时间2022年类型察打一体机侦察机察打一体机侦察机具体型号土耳其TB-2旗手无人机ACS-3ACS-3M无人侦察机猎户座察打一体无人机前哨海鹰10无人侦察机生产厂家卡勒-巴卡公司土耳其乌克兰自主研发喀琅施塔得集团俄罗斯俄罗斯联邦圣彼得堡特种技术中心该机体型小雷达反射弱具有高续航时间为24小时有效载最大航程可达2500千米可可以对地面目标和地形进行侦察同灵敏性与精度曾击毁多辆俄军军荷在200千克以上可以携带以在200千米范围内进行数据时作为俄军RB-341VLeer-3电子战作战能力车坦克以及多所地面堡垒甚至4枚50千克的制导炸弹或导传输与快速战略侦察后者具系统的一部分能够定位电磁辐射源袭击了两辆行军状态的9K37山弹作战能力较TB-2无人机有蜂群作战能力并直接抑制无线通信毛榉中程野战防空系统更强数量乌克兰所持有的TB-2无人机不超过50架无人侦察机数量破千俄罗斯所持有的察打一体无人机数量相对乌克兰较少俄乌双方在无人机方面投入的数量规模远超此前体现出无人机在现代战争中融合深度与广度的增加此外无人机对于防空系统的反击显影响示出了自身在电子信息战中的独特优势资料来源无人机的天空从俄乌战争看无人机的应用和发展王笑梦光大证券研究所整理俄乌冲突带来的启示在于1常规地对地导弹适合战争初期的首次攻击其火力反应速度远快于空军的攻击机而常规弹道导弹的效费比并不高俄军使用伊斯坎德尔导弹攻打一辆乌军的地空导弹发射车此枚9M723弹道导弹的造价或与该辆山毛榉导弹车相当2采用卫星制导套件改装的精确炸弹重要性高数量应充足巡航导弹弹道导弹和激光制导炸弹攻打效果优秀但成本较高激光制导炸弹还容易受到干扰卫星导航套件改装的精确炸弹价格低廉适合在战争首次导弹打击之后应用3巡飞弹本身属于低慢小的范畴打击威力和灵活度高具有易攻难防的特点其能够在保持精确制导弹药的精确打击能力和无人机的自主飞行能力的基础上实现112的效果若能在解放军步兵班中列装将对步兵远程火力打击能力大有裨益放眼未来中高空长航时无人机在军用侦察监视火力打击反潜巡逻等更多的领域具有广泛的应用和广阔的发展空间2021年1月19日美国通用原子航空系统公司宣布其完成了世界上第一个具有独立反潜作战能力的无人机系统该机在MQ-9B察打一体无人机基础上发展而来机腹安装了一个具有对海搜索功能的雷达机翼下的挂架则挂载磁探测仪定向频率分析声呐浮标吊舱以及反潜鱼雷与P-8A反潜巡逻机相比MQ-9B反潜无人机的机载武器和声呐数量更少但续航时间更强滞空时间超过24小时可长时间执行任务且造价和运行成本更低目前我国的彩虹-5海洋应用型无人机翼龙-2反潜侦查型无人机都已具备搜潜能力112台海模拟冲突中无人机运用推演和需求释放方向蜂群无人机凭借其极强的突防能力已被美国视为反反介入区域拒止作战的重要力量对于中美在台海地区的模拟冲突美国顶级智库兰德公司提出在解放军积累了一系列强大的反介入区域拒止能力之后美军想要在干预台海的模拟冲突中获胜已越来越难其给出的解决方案是在战时向台海投入1000架携带不同载荷的蜂群无人机执行侦查搜索目标定位方位引导突袭攻击等复杂任务以阻止解放军渡海登陆美军计划采用的蜂群无人机战术可能对我军敬请参阅最后一页特别声明-10-证券研究报告国防军工带来不小的麻烦原因在于我军需要耗费大量的防空力量和更高的成本来击落这些成本很低的无人机由此便造成了双方投入和损失的巨大不对称性由此可见技术深刻改变了战争形态包括兰德公司在内的美国智库已经更加侧重于研究对中国的无人战和信息战国际局势动荡智能化无人化军备投入为大势所趋面对国际秩序的高不确定性全球各主要国家纷纷提高军费支出和军备投入发展无人装备探索人-机协同战法备战未来智能化战争我国正处于现代化建设新时期综合考虑国家安全和发展全局需要我军现代化进程有序衔接等方面因素错综复杂的国际形势进一步激发了我国在国防和军队现代化建设进程中对智能化无人化军备质量数量和创新研发的需求未来中国要实现装备现代化和大型化也需进一步加大对无人机等无人化智能化装备的投入做好应对无人化信息战争的准备刻不容缓军用无人机需求将呈现出多极化中高空长航时察打一体无人机高空高速隐形无人机低慢小高性价比的自杀式无人机等需求都将得到进一步强化同时针对无人机仍存在智能化水平不足抗干扰能力差通信滞后等问题也应进一步发展反制无人机手段1独立作战能力不足目前无人机的智能化水平还比较低平台控制方式主要以简单遥控和预编程控制为主对于地面遥控系统有着较高的依赖这使其无法根据现场环境处理意外情况战场应变能力与自保能力较差2抗干扰能力差目前的无人机绝大部分由地面操作员进行操控完全依赖数据链路的通讯指挥一旦受到敌方电磁强信号的干扰或劫持无人机与地面指挥之间的联系容易被切断导致其失联或被敌方劫持在遭遇电子干扰后无人机只能依靠基于陀螺仪的惯性导航系统无法获得足够精确的自身坐标数据这使其借助于照相机和摄像机获得的情报价值大大降低在美伊冲突中美海军拳师号两栖攻击舰上搭载的轻型防空综合系统曾利用电子干扰成功迫降一架伊朗无人机伊朗也曾使用相似手段接管了一架美军哨兵隐身无人机3具有通信滞后性虽然无线电通信能够实现迅速传播但通过数据链的人类地面指挥信号仍存在延迟使得指挥系统无法及时对战场情况做出识别与反馈通信滞后问题成为空战中的巨大隐患12察打一体无人机是军用无人机发展的大势所趋无论是阿富汗战争中的初露头角还是纳卡冲突和俄乌冲突中的突出表现察打一体机的作战作用不容小觑世界各国军队都非常注重察打一体无人机应用能力的开发验证和试用察打一体无人机是未来无人机发展的重要方向察打一体无人机集侦察攻击于一体具有侦察监视目标捕获和对目标的实时打击能力极大地缩短了从发现到摧毁目标的时间能够运用于多种战争场景一方面利用机载的精确制导武器察打一体无人机可以执行定点清除斩首行动等作战任务实现对时敏目标出其不意的猎杀效果另一方面察打一体无人机系统的融入不仅可以大大加强情报获取和处理的能力还可以将传统的作战系统发展成为指挥控制通信计算机情报监视与侦察杀伤C4ISRK系统是向网络中心战发展的一种途径察打一体机群在发挥自身原有优势的基础上进一步增加了协同作战系统能够实现信息的共享与同步为执行更加精密复杂的任务提供了保障敬请参阅最后一页特别声明-11-证券研究报告国防军工表5察打一体机群运用场景短时间窗口精准打击复杂地形同步作战目标引导与毁伤效果评估利用无人机的战场监视能力可以使用光电监察打一体机群可以实现信息侦查与武力打击的紧密结察打一体机之间可以相互传输预计打击视瞄准系统等对目标进行引导为其他作战简介合通过机组成员之间的实时数据共享可以根据观察时间打击范围等信息实现同步作战力量轰炸机导弹等提供指导也可以对到的目标情况在不同可能的决策点上迅速做出部署打击目标进行毁伤效果的实时评估避免重复打击无效打击或遗漏将敌切入对手的决策循环实现在短时间内对目标进行精确方的反应时间进行最大程度的压缩此有利于提升作战系统的一体化水平提升精确作用的定位与打击充分发挥战争中的信息不对称优势外这能够有效避免有人轰炸机在后勤打击能力为下一步战略部署提供情报支持保障方面的困难大幅度降低战争成本美军曾使用死神无人机进行对恐怖分子头目的打击任务在目标驶离公路到进入庭院的15s时间窗口内死神无人机曾参与对山谷中两个恐在纳卡冲突中在收到阿塞拜疆进攻的讯息完成了精准打击其中死神1号为长机负责计怖分子营地的轰炸任务当第一台无人后亚美尼亚军队改变路线分散行军但阿实例时判断目标动向与最终打击死神3号负责在岔机开始进攻后就会向其他无人机传递方的TB-2无人机及时将实时信息传递给火箭路口进行观察并报告目标路线选择死神2号则负责报信息后者据此决定瞄准位置与投放时炮部队使火箭炮轰炸能够精准覆盖亚方军队告目标的距离与速度最终通过机群配合成功消灭目间从而达到了同步打击的目的的撤退范围标并且没有造成任何附加损伤资料来源无人机系统关键技术昂海松光大证券研究所整理随着技术与作战需求的不断演进全球各国已经陆续推出三代广泛应用的察打一体无人机应用能力的发展将带来作战方式的改变由此可以产生出目前无法预测的作战能力增长1典型的第一代察打一体无人机的对比MQ-1捕食者翼龙-1彩虹-3彩虹-4均属于第一代察打一体无人机这些无人机大多装备涡轮增压发动机或活塞式发动机主要满足重负荷短距离起飞高机动性的要求适用于监视侦查信息传输电子对抗及对地攻击等场景至今已经广泛参与作战表6典型的第一代察打一体无人机对比项目美国中国无人机型号MQ-1捕食者翼龙-1彩虹-3彩虹-4机型图片中国航空工业集团有限公司成都航天彩虹无人机股份有限公研制公司美国通用原子航空公司航天彩虹无人机股份有限公司飞机设计研究所司MQ-1捕食者无人机是全球首款中彩虹-3无人机是一型中空中程翼龙-1无人机是我国首款多用彩虹-4无人机是在彩虹海拔长航时察打一体无人机自察打一体无人机采用鸭式气动布途察打一体无人机机身机翼和-3的基础上研发的一款中空简介1995年服役以来该型飞机参加过局大展弦比中单翼大量使用复V尾结构主要采用铝合金制造中程察打一体无人机2011阿富汗巴基斯坦波斯尼亚塞尔合材料80以上机体为复合材2012年12月正式装备中国空军年9月首飞维亚伊拉克也门和利比亚的战斗料实现了结构轻质化翼展m148414818长度m8239559最大升限km76767200满载时典型飞行高度km3NANANA最大作战半径nmile500NANANA无外挂500nmile内大于24h续航时间h2012-1430带2枚海尔法导弹时14h最大空速kmh222220256235巡航速度kmh130145-165NA182发动机功率hp105102115153动力装置1Rotax914F涡轮增压四缸发动机Rotax914型涡轮增压发动机活塞式发动机活塞式发动机起飞重量kg104412006501260燃油量kg272275285NA内部载荷kg204NANANA敬请参阅最后一页特别声明-12-证券研究报告国防军工机翼载荷kg113200100115两侧机翼各有一个挂点可分别挂机翼4个挂点外挂能力机翼2个120lb挂点机翼4个挂点载一枚AR-1空地导弹挂载4枚精确制导武器光电吊舱通信1侦察设备雷达光电红外吊舱侦察设备雷达干扰设备照相设合成口径雷达电子战设备光电照相摄像设备SAR通信载荷SAR备激光制导导弹制导非制导载荷设备或2枚海尔法导弹炸弹资料来源大中型察打一体无人机系统综合设计技术李屹东维基百科新浪军事光大证券研究所整理2典型的第二代察打一体无人机的对比MQ-9死神BayraktarTB2翼龙-2彩虹-5云影均属于第二代察打一体无人机既有涡喷发动机功率大体积小的优点又兼具活塞式发动机经济性好的特点而且可以使无人机升限更高巡航速度更快的涡桨发动机开始取代涡轮发动机使得第二代察打一体无人机展现出动力强载重大航时长航程远快速轻盈等优势可靠性安全性均较第一代察打一体无人机大幅提升表7典型的第二代察打一体无人机对比项目美国土耳其中国无人机型号MQ-9死神BayraktarTB2翼龙-2彩虹-5云影机型图片中国航空工业集团有限公司航天彩虹无人机股份有限中国航空工业集团有限公司研制公司美国通用原子航空系统公司土耳其卡勒巴卡公司成都飞机设计研究所公司成都飞机设计研究所BayraktarTB2无人机是一翼龙-2无人机是在翼型中空长航时无人机能够彩虹-5无人机是一款中MQ-9死神无人机是一型龙-1系列无人机系统基础云影无人机是一款高空进行遥控操作或者自主飞空长航时察打一体无人机中空长航时察打一体无人上研制的一款中空长航时多高速察打一体无人机能在简介行TB-2无人机成名之作为率先被赋予综合察打的机机载传感器设备与MQ-1用途无人机是中国第一种14000米高空进行巡航具纳卡冲突近期还参与了俄新概念使之从察打一体升捕食者基本相同不需要人工引导就可以完成备隐形能力乌冲突侦查以及近距离作战格为多维察打即察即打起飞巡航和降落的无人机支援任务混合翼机身设计倒V型尾尾翼为Y形布局且每片上与彩虹-4相比彩虹前起落架舱门采用了锯齿状翼结构机身外壳采用碳纤都有全展长的舵面机身和机身采用大展弦比中单翼V-5采用了更大展弦比和升设计其机头的光学窗口也机体结构维复合材料模块化设计其机翼尺寸进一步加大机翼型尾翼阻比的翼型载重能力提高采用了同样的设计以减少主要部件可快速拆装方便结构得到加强了25倍雷达反射运输和快速部署翼展m2021220521178长度m1165119最大升限km1528297214满载时典型飞行915NANANANA高度km最大作战半径n1000300NANA216mile满载时14h40续航时间h外挂两个454kg油箱和27206100-120小时挂油箱454kg弹药时42h最大空速444220NA300620kmh巡航速度276-313130370180-220kmh发动机功率hp900100680815NA动力装置TPE331涡桨发动机Rotax912内燃机涡桨-9A涡轮螺旋桨发动机航空重油活塞发动机WP-11C涡喷发动机起飞重量kg4767630420033003000燃油量kg1816NANANANA敬请参阅最后一页特别声明-13-证券研究报告国防军工内部载荷kg386150480500400机翼载荷kg1363NA500900NA6个挂点中心线上2个4个武器挂点最多可悬挂66个武器挂架能同时挂载6159kg挂点机翼内侧2个4个复合挂架共6个武器挂枚武器外挂能力4个外挂点枚大型空地导弹或者12枚小680kg挂点及外侧2个68kg架最多16枚武器可挂配50公斤100公斤小型炸弹挂点型精确制导炸弹导弹光电红外吊舱光电及红外EOIR热成像SAR跟踪和瞄准系统光电探测瞄准装置合成孔合成孔径相控阵地雷达北光电监视瞄准装置载荷电子支援措施ESM多模式AESA雷达径雷达光电吊舱卫星通斗卫星定位系统机载卫星SAR多种武器挂载能力GarminGNC255A导航通信系统微波数据链通信数据链高空CCD通信中继设备信收发器资料来源大中型察打一体无人机系统综合设计技术李屹东中美无人机对比及其启示何江彦等维基百科中国军网国防科技工业光大证券研究所整理对比来看彩虹-5翼龙-2和MQ-9死神无人机的尺寸基本一致彩虹-5和MQ-9死神的气动外形也很相似在最大起飞重量方面MQ-9死神优于彩虹-5无人机在飞行速度方面彩虹-5最快飞行速度不及MQ-9死神无人机并且彩虹-5采用金鹰重油发动机具有优良的油耗率将彩虹-5的航程由原先的6500公里提升到10000公里续航时间提升到120小时可连续飞行时间远超MQ-9死神无人机另外我国察打一体无人机具有攻击高度优势MQ-9死神须从6000-8000米降低到2000-3000米才能发射海尔法导弹而在此高度23毫米和57毫米高炮单兵便携式防空导弹均可对无人机造成威胁相比之下云影无人机的招牌能力是高空高速同时隐形能力是一大亮点但是发动机落后飞机巡航时间太短亟需升级先进的涡扇发动机以提高航程和巡航时间3典型的第三代察打一体无人机的对比复仇者翼龙-3彩虹-10均属于第三代察打一体无人机高空高速隐身化智能化是第三代察打一体无人机的典型特征表8典型的第三代察打一体无人机对比项目美国中国无人机型号复仇者翼龙-3彩虹-10机型图片中国航空工业集团有限公司成都飞机设计研制公司美国通用原子航空公司航天彩虹股份有限公司研究所复仇者无人机是在捕食者B的基础上发彩虹-10是一款无人倾转旋翼机是展的一款具备隐身能力的喷气式远程无人作战翼龙-3是在翼龙系列无人机系统基一种融合直升机技术和固定翼飞行器技飞机可执行高速长航时隐身能力更强的ISR础上全新研制的一款远程重载独立遂行术的新型察打一体无人机系统该机型以及陆上海上精确打击任务复仇者基本多任务的中空长航时隐身无人机系统不仅具拥有高速巡航飞行的能力还具沿用捕食者B的气动布局加长的机翼分为2022年11月5日翼龙-3无人机亮相有垂直起降和空中悬停的能力彩虹简介两段内段为梯形采用层流机翼设计外段呈珠海航展据官方介绍翼龙-3无人机-10无人机首次完成试飞预示着中国在矩形设计成可以绕铰链折叠的形式以使飞机系统具有全自主起降和巡航飞行能力空地倾转旋翼机的发展上取得了巨大的成具备上舰的潜力带有双余度伺服操纵机构的V协同能力地面接力控制能力就完全打破了美国在这一领域的垄断形全动尾翼不仅可以有效减少侧向雷达回波还这对于中国后续的倾转旋翼机的发展具能屏蔽发动机尾喷流的红外特征有极其重要的促进作用翼展m20122467长度m125122NA最大升限km183127续航时间h20407携带50kg任务载荷最大空速kmhNANA320巡航速度kmh740NA150敬请参阅最后一页特别声明-14-证券研究报告国防军工发动机功率hp4500磅推力NANA动力装置PrattWhitneyCanadaPW545B涡扇发动机外界猜测为AEP100涡桨发动机AES100型涡轴发动机起飞重量kgNA6200350内部载荷kgNA30050机翼载荷kgNA2000NA6个外挂点可挂载29吨载荷携带AGM-114海机翼和机腹有9个挂架挂架能采用双联和外挂能力尔法反坦克导弹系统GBU-24Paveway激4联复合模式挂载导弹和炸弹外挂最大负NA光制导炸弹GBU-31JDAM联合直接攻击弹药荷23吨外挂2吨内部挂载03吨GBU38型制导炸弹制导组件和激光制导组件空地导弹反舰导弹空投鱼雷激光红载荷NA主动式相控阵雷达AESA外等精确制导炸弹声纳浮标吊舱资料来源大中型察打一体无人机系统综合设计技术李屹东维基百科凤凰网央视军事搜狐光大证券研究所整理新一代察打一体无人机主要沿着应用能力和平台能力的增长两个方向发展依托大系统的支持发展各种直接链接无人机与前线作战单元的应用终端将是提升察打一体无人机应用能力的有效手段同时提高隐身能力和链路可靠性成为提升无人机平台生存能力的重要路径2典型无人机系统组成与价值量拆分无人机是不携载操作人员由动力驱动可重复使用利用空气动力承载飞行可携带有效载荷在远程控制或自主规划的情况下完成指定任务的航空器根据航空工业出版社的无人机系统关键技术典型的无人机系统由飞行器平台分系统信息传输分系统地面测控分系统任务载荷分系统地面保障设备五部分组成无人机高技术壁垒的核心在于动力技术光电雷达等传感器技术通信数据链以及人工智能等技术这些领域的发展将带来显著的价值拉动效果根据美国2005-2030年无人机发展路线图目前无人机系统中平台和载荷分系统的主要技术能力已经较为完备通信系统中的实时中继电子情报和实时中继1000波段超光谱图像能力以及信息处理系统中的类人处理器预计将在2025-2030年得到充分发展图1无人机系统组成框图图2无人机系统能力路线图资料来源无人机系统关键技术昂海松光大证券研究所资料来源美国国防部2005-2030年无人机发展路线图光大证券研究所敬请参阅最后一页特别声明-15-证券研究报告国防军工图3捕食者无人机整体布局资料来源无人机系统关键技术昂海松光大证券研究所表9捕食者无人机系统设备分类分系统组成零部件飞行器机体附件舱后设备舱底座前舱航电底座除冰控制器结冰探测器飞行器平动力装置与能源燃油蓄电池发动机冷却风扇滑油冷却器散热器发动机台分系统INSGPS装置GPS天线尾翼伺服系统次级控制模块SCM主飞行控制与导航控制模块PCM发光红外电子控制装置PtSiKu波段卫星通信天线Ku波段卫星通信SPMAC波段上全向天线支信息传输机载信息传输架ARC-210A接收机发射机分系统地面信息传输C波段视距链路地面站Ku波段卫通链路地面站地面测控飞行器测控飞行控制席等分系统情报处理与显示任务控制席等SAR天线组件飞机传感器装置光电红外传感器SAR接收机发送任务载荷任务采集传感器机组件机载摄像机分系统任务设备控制SAR处理器APX-100敌我识别应答机Enerdyne视频编码器地面保障地面发射与回收设备NA设备资料来源无人机系统关键技术昂海松光大证券研究所整理据南华早报2017年3月援引斯德哥尔摩和平研究院SIPRI的一份报告称一架彩虹-4无人机的价格约为400万美元考虑价格波动因素我们假设最新价格为470万美元根据中无人机招股说明书以及国内某大型固定翼无人机公司介绍我们对我国大型固定翼无人机原材料成本进行粗略测算无人机产品价格中成本占比约82成本主要由直接原材料与人工构成其中直接原材料占比约92按照1美元7人民币汇率粗略换算国内单架大型固定翼无人机的直敬请参阅最后一页特别声明-16-证券研究报告国防军工接原材料成本约为2482470万美元78292万元无人机直接原材料中成本占比最高的是机载成品系统占比约为657该系统中成本占比最高是光电吊舱其次是雷达尤其是合成孔径雷达再次是发动机三者成本在机载成品系统中占比超50此外无人机机体系统成本占比约148地面站系统成本占比约170该系统成本主要由指挥控制站与视距链路地面站构成综合保障设备系统成本占比约25表10大型固定翼无人机直接原材料成本测算系统系统成本万元系统成本占比设备设备成本万元设备成本占比光电吊舱EO620250合成孔径雷达SAR588237重油发动机9438飞控任务计算机6526卫通链路机载SADT5723机载成品1631657视距链路机载C波段5020舵机控制器其他所有设备5020光纤惯性组合导航4217空中交管应答机3514机载电源3012机体367148机体367148指挥控制站19177地面站422170视距链路地面站10743卫通链路地面站12450综合保障6225综合保障设备6225设备总计2482100024821000资料来源中无人机招股说明书光大证券研究所测算注不同性能配置的设备成本价差异较大并可能随时间波动21飞行器平台分系统无人机的基本构成主体飞行器平台分系统是无人机最基本的组成部分是无人机的主体飞行平台将飞行器机体动力装置控制与导航以及其他部件组合成一个整体以实现无人机在空中的飞行211飞行器机体与气动布局无人机的骨骼架构飞行器机体是指飞行器骨架及其机械结构部分一般包括除推进系统之外的机身起落架尾翼和机翼气动布局是指无人机的主翼尾翼等各翼面是如何放置的无人机机体布局取决于其使命任务而气动布局又决定了其机动性图4固定翼无人机机体与气动结构基本组成资料来源无人机空气动力学与飞行原理符长青光大证券研究所敬请参阅最后一页特别声明-17-证券研究报告国防军工固定翼无人机常见的气动布局包括正常式布局鸭式气动布局和无尾气动布局等1大展弦比小后掠角平直机翼的正常式布局适用于追求长航时而对速度要求不高的无人机美国MQ-1B捕食者全球鹰无人机以及我国翼龙-1和翼龙-2无人机均采用此类气动布局2鸭式气动布局能够有效提升飞机在大迎角飞行状态下的升阻比节省发动机推力但需要先进的飞行控制系统提供支持我国彩虹-3无人机即采用鸭式气动布局3无尾布局最适合高速飞行但其低速性能和稳定性较差影响飞机的低速机动性能和起降能力我国无侦-8和攻击11无人机均采用无尾式布局无人机总体厂商通常进行无人机总体设计以及气动布局设计以军工集团下属的科研院所为代表中航系航天系等具备了深厚的技术积累近几年我国无人机总体厂商在气动布局方面进行了众多创新具备引领潮流的能力1我国彩虹-4无人机主翼采用大展弦比梯形机翼翼展达到20米机身设计在隐身结构前提下最大限度满足了长航时气动性的要求2我军TB-001双尾蝎无人机拥有独特的双垂尾气动布局机翼长达10米集载荷大航程远稳定性强等优点于一身最大航程可达6000公里最长滞空时间达36小时3我国无侦-7无人机在世界范围内首次采用型连接翼气动布局该布局相较大展弦比机翼具有明显优势能够大幅提升机体结构强度与稳定性同时降低整体重量和飞行阻力表11典型无人机气动布局气动布局类型无人机型号布局特点MQ-1B捕食者全球鹰正常式布局适用于追求长航时而对速度要求不高的无人机翼龙-1翼龙-2传统气能够有效提升飞机在大迎角飞行状态下的升阻比节鸭式布局彩虹-3动布局省发动机推力但需要先进的飞行控制系统提供支持适合高速飞行但其低速性能和稳定性较差影响飞无尾布局无侦-8攻击11机的低速机动性能和起降能力双垂尾布局TB-001双尾蝎载荷大航程远稳定性强新型气型连接翼大幅提升机体结构强度与稳定性降低整体重量和飞动布局无侦-7气动布局行阻力资料来源搜狐网澎湃新闻光大证券研究所整理212动力系统与能源无人机的心脏动力系统是无人机的心脏决定无人装备的载荷能力升限续航飞行速度机动性等总体性能涡桨发动机在无人机成本占比约为16无人机广泛采用的动力装置类型各异主要包括往复式活塞式发动机和旋转活塞式发动机传统小型涡轮喷气发动机涡轮风扇发动机涡轮螺桨发动机和涡轮轴发动机等燃气涡轮发动机以及在微型无人机中普遍使用的由电池驱动的电动机等图5活塞式发动机图6涡轴发动机资料来源航空之家光大证券研究所资料来源网易光大证券研究所敬请参阅最后一页特别声明-18-证券研究报告国防军工图7涡桨发动机图8使用涡桨发动机的典型无人机资料来源搜狐光大证券研究所资料来源航空动力光大证券研究所图9涡喷发动机图10涡扇发动机资料来源AeroExpo光大证券研究所资料来源新浪新闻光大证券研究所具体对比各类发动机的特性1涡桨发动机和涡扇发动机能够支撑无人机中高空长航时飞行按照发动机支持的高度速度及起飞重量由小到大进行粗略排序微型电动机适用于微型无人机部分飞机的起飞重量可少于100g活塞式发动机适用于低中低空速的侦察监视无人机及长航时无人机起飞重量一般为几百千克涡轴发动机适用于中低空低速短距垂直起降无人机旋翼无人机飞机起飞重量可达1000kg涡喷发动机适用于飞行时间较短的中高空高速侦察机及靶机无人攻击机起飞重量可达2500kg涡桨发动机适用于中高空长航时无人机飞机起飞重量可达3000kg涡扇发动机适用于高空长航时无人机和无人战斗机能够支撑很大的起飞重量如全球鹰无人机的起飞重量达116t表12无人机各种动力装置类型特点发动机类型速度kmh使用高度m续航时间h起飞重量kg适用的无人机类型优点缺点应用的早广泛技术相对成1500-9750长航时侦察监视反活塞式发动机110-2591-4830-1150熟功重较高具有良好的动活动部件易损耗寿命短个别可达19800辐射等力性和经济性功重比大结构紧凑高原性涡轴发动机160-3904000-61003-4658-1100短距垂直起降无人机适航范围受限能好振动小燃料适用性好功重比大结构紧凑高原性涡桨发动机357-50014000-1600025-321650-3200中空长航时攻击无人机适航范围受限能好振动小燃料适用性好160-2500靶机高速侦察机攻击结构紧凑推重比大响应快低速飞行时油耗高成本涡喷发动机700-11003000-1750002-30个别可达13t无人机适航范围极广和技术门槛高涡扇发动机500-10003000-200003-42600-12000中高空长航时侦察监视推力大推进效率高噪声小迎风面积大阻力大尤敬请参阅最后一页特别声明-19-证券研究报告国防军工及无人作战飞机燃油消耗率低飞行航程远其是在高速飞行时寿命长易于实现系列化微型电动机内燃36-7245-150101侦察监视搜索等起飞重量小适航范围受限机喷气发动机资料来源无人机系统关键技术昂海松无人机用航空活塞发动机关键技术的研究进展孔祥恩光大证券研究所整理2从高度与最大速度两个维度来看未来无人机高空高速的发展或将加大对涡喷发动机和涡轮冲压发动机的需求随着高度与最大速度的同时提升适用的发动机依次为活塞式发动机最大高度约20000ft最大速度约500kmh涡桨发动机最大高度约36000ft最大速度约800kmh涡扇发动机最大高度约60000ft最大速度约1500kmh涡扇发动机带加力燃烧室涡喷发动机最大高度约90000ft最大速度约2700kmh涡喷发动机带加力燃烧室涡轮冲压发动机最大高度超过100000ft最大速度约4000kmh冲压发动机最大高度超过100000ft最大速度约5000kmh火箭发动机此外太阳能发动机适用于低速高空特殊场景图11各类发动机适用范围资料来源无人机系统关键技术昂海松光大证券研究所3综合考虑耗油率与推进效率涡扇发动机和涡桨发动机各占一席之地高速区间06-12马赫涡扇发动机最优低速区间0-04马赫涡桨发动机和活塞式发动机推进效率最高且耗油率最低为最优选择当速度达到04-06马赫区间时涡桨发动机和活塞式发动机推进效率递减且耗油率急剧上升若有进一步提速需求可考虑以涡扇发动机进行替代涡喷发动机推进效率最低且耗油率最高图12各类发动机耗油率对比图13各类发动机推进效率对比资料来源无人机系统关键技术昂海松光大证券研究所资料来源无人机系统关键技术昂海松光大证券研究所敬请参阅最后一页特别声明-20-证券研究报告