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军用无人机行业深度研究报告
来源:首创证券 | 作者:曲小溪 黄怡文 | 发布时间: 2022-09-28 | 9597 次浏览 | 分享到:
在目前世界军事潮流趋势下,未来战争、冲突将朝着无人化、智能化的方向发展,无人机在未来作战中将在多领域被广泛应用……

地面测控分系统是无人机系统指挥中心。无人机地面控制站的基本功能 是通过任务规划、飞行管理、载荷管理、链路监控、信息预处理、数据记录 和回放等功能,实现对无人机、链路设备、有效载荷等的实时监视与控制。无人机虽然没有飞机上驾驶员,但仍无法离开人的参与控制,通过地面测控系统,人有效指挥无人机,协调各分系统,完成制定任务目标。对于军用无人机, 地面站还需要具有低截获概率、抗欺骗性、防反辐射攻击能力, 以及提供数据加密功能等。随着目前无人机系统快速发展,无人机蜂群组网通信控 制技术也正不断发展。

3.2 翼龙系列无人机平台价值量比重在65%

位于军用无人机产业链中游的企业,主要进行无人机总装试验试飞、无人机销售等业务,在其成本中直接材料为主要组成部分。以中航无人机为例, 公司主营业务成本包括直接材料、直接人工、制造费用和其他直接成本。2019年,公司开始采购原材料并生产销售无人机系统,同时也向航空工业成都所 提供无人机总装试验试飞等技术服务,因此直接人工、制造费用占主营业务成本的比例相对较高。2020年、2021年,公司完全负责翼龙系列无人机总装和销售,直接材料成本占比进一步提升至87%以上。

军用无人机系统主要组成部分为飞行器平台分系统,其次为任务载荷系统、地面控制站。根据中航无人机所披露的无人机系统的各组成部分采购额,可以计算出翼龙系列无人机平台、地面站、任务载荷系统价值量比重。翼龙系列无人机平台由机体、飞机管理系统、动力系统、机械电气系统、 机载数据链系统等组成,是无人机实现空中飞行最基本的组成部分。作为翼 龙系列无人机采购金额占比最高的部分,2019年-2021年三季度均超过65%。无人机系统地面控制站包括指挥控制站、视距链路地面站、卫通链路地面站,为无人机的操控中心以及数据交互中心,其采购占比约为12%-16%,2019年-2021年三季度平均占比13.5%。无人机系统任务载荷系统指无人机携带的完成指定任务的设备或装置,按用途可分为侦察监视、情报通信、电子对抗、武器弹药等,其采购占无人机系统16%上下。

 

3.3 涡扇发动机是高空长航时无人机最佳动力选择

无人机动力装置多用,适用范围广泛。无人机市场巨大、产品种类丰富, 有大量新兴市场领域尚待开发, 因而对动力的需求也是极其多样的。无人机使用的动力装置主要有涡轮螺旋桨发动机、活塞式发动机、涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轴发动机及电动机等。根据无人机续航时间、飞行高度、起飞重量等不同也需要选择不同类型的发动机进行装配。根据《无人机动力技术发展现状与展望》,无人机目前广泛采用的动力 装置为活塞式发动机,但活塞式相对适用于低速低空小型无人机。对于一次性使用的靶机、自杀式无人机或导弹,要求推重比高,一般使用涡喷式发动机。低空无人直升机一般使用涡轴发动机,高空长航时的大型无人机一般使 用涡扇发动机。

国内无人机动力多领域技术空白,不断发力实现跨越式发展。长期以来, 我国发动机的研制都是紧跟国防建设和战略需求, 将大部分资源都投入到了主力战机的配套发动机研制中去, 现有的大部分发动机都是根据有人驾驶飞机配套研发的。与此同时, 我国无人机在近年来发展迅猛, 但其对动力的需求与有人驾驶飞机有一定区别, 因此造成了我国无人机动力的发展滞后于无人机系统的发展。针对中低空无人机,活塞式发动机性能落后于国外同类产品,国外进口的燃油性能和高空性能更加优异的重油活塞发动机,受到限制禁止用作无人机动力。针对高空长航时无人机, 涡扇发动机是最佳动力选择,但目前国内还处于研发阶段。中国航发研制出AEF50E涡扇发动机、AEP50E涡桨发动机、AEF20E涡喷发动机等多款可用于无人机的发动机。根据中国航发集团展示信息,三款发动机是主要根据国际市场需求研制的出口型军用无人机发动机,同时AEF50E涡扇发动机用于国产双发高空高速云影无人机。通过动力企业不断的发动机创新研发,助力无人机系统快速升级,实现无人机跨越 式发展。

 

从无到有,军用无人机正在用中国“心”。国产无人机翼龙、彩虹、BZK等不同系列大都使用同一类奥地利ROTAX914活塞发动机。目前国内民营企业研制无人机发动机已取得重大成果,翼龙-1D、翼龙-1E无人机配备了宗申 动力公司C145活塞发动机,其C115发动机在彩虹-3、翼龙-1上试飞成功,C145发动机性能已经达到或者接近ROTAX914发动机的水平。部分彩虹-5无人机配备航瑞航空公司金鹰发动机,是全新研制的发动机,彩虹-4 无人机装配了航瑞航空公司重油DB416云雀发动机。

国内无人机动力领域,活塞式发动机是最常用发动机,涡喷、涡扇发动机增量应用。根据《无人机动力技术发展现状与展望》,对于发动机技术,考虑到实际应用的情况结合我国技术水平,国内的大型无人机一般采用技术较成熟的活塞发动机作为其动力装置。但活塞发动机存在振动大,功率质量比和功率体积比小、控制复杂等问题。喷气式发动机较活塞发动机能更适合无人机的飞行特点,从发动机的推重比、耗油量等角度考虑,活塞发动机较喷气式发动机差。目前我国翼龙-1、彩虹系列无人机多以活塞发动机为动力装置;翼龙-2中高空长航时察打一体无人机使用国产涡桨发动机;云影、翔龙等高空高速无人机使用涡喷发动机。美国无人机主要采用涡轮发动机、涡喷发动机。随着我国无人机军贸、部队列装步伐的加快,也将伴随着相应发 动机进一步的市场增量空间。