卫星互联网核心环节-运载火箭行业研究报告.pptx

卫星互联网核心环节-运载火箭行业研究报告

目录CONTENTS运载火箭的结构组成301020304低轨卫星组网带动火箭发射服务需求增长运载火箭未来发展趋势政策利好推动国内商业火箭迎来高速发展期

01运载火箭：卫星互联网核心产业环节，大运力、低成本是发展趋势4

运载火箭——推进系统构成其主要硬件成本5资料来源：中国载人航天官网，朱雄峰等《猎鹰-9运载火箭发射成本研究》，浙商证券研究所整理运载火箭主要由结构系统（箭体结构）、动力装置系统（推进系统）和控制系统三部分组成，这三大系统称为运载火箭的主系统。运载火箭一般由2~4级火箭组成，每一级都包括箭体结构、推进系统和飞行控制系统，末级有仪器舱，内装制导与控制系统、遥测系统和发射场安全系统，有效载荷装在仪器舱的上面，外面套有整流罩，级与级之间靠级间段连接。推进系统是火箭硬件成本的主要组成部分。其中，发动机占总硬件成本的比例最大，一级占比约54.3%、二级占比约28.6%；箭体结构约占火箭一级、二级硬件总成本的23.5%、29.5%，仅次于发动机的成本占比；其余组成部分占比相对较小。图：长征七号运载火箭系统54.30%23.50%8%8.20%5.30%0.70%一级发动机箭体结构电气设备阀门机构等火工品推进剂28.60%29.50%27%4.90%9.60%0.20%二级发动机箭体结构电气设备阀门机构等火工品推进剂图：典型运载火箭一级、二级硬件成本

运载火箭——箭体结构是其核心支撑构件6资料来源：朱雄峰等《猎鹰-9运载火箭发射成本研究》，百度百科，浙商证券研究所整理火箭箭体结构是火箭承受各种载荷的支撑构件的总成，将箭上各分系统，如有效载荷、控制系统、动力系统和测量系统等连成一个整体，为它们提供可靠工作的环境，并承受地面操作和飞行中的外力，维持良好的气动外形，保持火箭的完整性。箭体结构一般由有效载荷整流罩、推进剂贮箱、输送系统元件、仪器舱、级间段、发动机架和尾段等几部分组成。图：猎鹰9运载火箭箭体结构 图：运载火箭箭体结构组成图：猎鹰9运载火箭整流罩

运载火箭——液体发动机是重复使用火箭动力系统的主流路径7资料来源：普泰研究，浙商证券研究所整理固体燃料火箭液体燃料火箭箭体结构结构简单，固体燃料火箭的推进剂贮存在发动机燃烧室内，无需贮箱和输送系统结构复杂，推进剂分别贮存在氧化剂箱和燃料箱内，工作时由输送系统送入发动机燃料室发射周期发射周期最少可达24小时，使用维护方便，快速响应发射前需要测试，加注推进剂，发射周期长储存周期可长时间储存，固体的药柱不挥发，不腐蚀，保存时间长达数年无法长期储存，加注后存储周期最多7天运载能力低，小火箭居多高比冲2000-3000m/s2500-4600m/s推力推力不可控，飞行过载大，卫星载荷发射环境差推力可控，卫星载荷发射环境较为稳定技术难度研制难度小，实现喷管摆动技术难度较大研制难度大，低温火箭技术较前沿重复使用难以实现可回收重复利用可实现重复利用固体液体火箭各有优劣，液体火箭能实现回收利用，是各国发展的重点

运载火箭——液氧甲烷成为下一代液体火箭的理想动力选择8资料来源：普泰研究，朱仰招等《商业运载火箭主发动机技术发展现状分析与展望》，九洲云箭官网，星际荣耀官网，浙商证券研究所整理技术对比液氧甲烷液氧液氢液氧煤油偏二甲肼/四氧化二氮推力室比冲（m/s)3481436333673169燃料稳定性稳定最不稳定适中适中使用安全性中等最不稳定最好有毒重复启动次数可达100次可达100次10次不可重复使用成本中等高中低技术门槛高高中低技术是否成熟否是是是液氧甲烷成为民营火箭公司下一代液体燃料的主流选择高性价比。液氧甲烷的比冲高于液氧煤油，虽然略低于液氧液氢，但其成本较低；环保性强。液氧甲烷燃烧后主要产生水和二氧化碳，对环境的污染较小可再利用性高；可再利用性高，因为其燃烧产物主要为水和二氧化碳，可以在再次加注燃料后再次使用；维护方便。液氧甲烷发动机不易积碳结焦，维护方便。蓝箭航天星际荣耀九州云箭蓝色起源发动机型号天鹊-12焦点二号凌云BE-4推进剂类型液氧/甲烷液氧/甲烷液氧/甲烷液氧/甲烷循环方式燃气发生器开式循环燃气发生器燃气发生器富氧分级燃烧循环海平面推力67t100t100KN240t海平面比冲286s300s288s-推力调节范围50%～110%35%～110%20%-105%65%～100%可重复使用次数20+2050+100+国内外民营火箭公司大多选择液氧甲烷发动机为未来发展方向，并积极开展多项液体发动机研制工作。

美国火箭技术全球领先，SpaceX是商业火箭技术引领者9资料来源：BryceTech，浙商证券研究所整理图：2023年Q4全球轨道太空发射次数图：2023年Q4全球轨道太空载荷入轨质量根据BryceTech数据，