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国防军工行业+公司首次覆盖:补库存叠加实战化训练,精确制导武器快速发展

国防军工2022-06-05苏立赞、钱佳兴、许牧东吴证券北***
国防军工行业+公司首次覆盖:补库存叠加实战化训练,精确制导武器快速发展

导弹是现代高科技的结晶。导弹威力大、射程远、精度高、突防能力强,是维持战略平衡的支柱、实现精确作战的必备武器。导弹单价远高于制导炸弹,美军JDAM联合制导弹药的单价约为2.72万美元/枚,而射程远、技术复杂的导弹单价可达数百万美元。不同类型导弹各模块成本占比有所不同,对多数导弹而言,制导系统是成本占比最高的模块。 未来导弹将向提高精度和提高突防能力方向发展。现代战争突出高精度导弹重要性;近年来发生的局部战争中,城市作战地位更加突出,战场环境更加复杂,对导弹的命中精度提出了极高要求,而命中精度的提高则取决于制导系统性能。此外,导弹必须具有极强的突防能力,否则难以发挥其效能;与隐身措施相比,通过发展高超音速导弹提高突防能力是更具可行性的发展路径。 我国导弹种类齐全,实战化训练背景下将充分受益装备换装。我国导弹种类、射程覆盖范围广,攻击目标明确。长期以来,我国通过发展路基战略及战术导弹威慑美军舰队,突破岛链封锁,维护国家安全。 我国军费逐年增长,但人均国防预算仍然较低;相比单兵装备,弹道导弹、先进战机等武器装备是我国发展的优先级。十四五期间,载弹量高、航程远的新一代战机将加速替换老旧机型,导弹需求将受益于新机型替换。此外,实战化训练背景下,海军实弹射击频次呈上升趋势;目前,导弹已成为军舰作战最重要的武器,相比老式军舰,我国新一代军舰具备集垂发系统,具有载弹量大、发射速率高、兼容性好等特点。我国海军目前正在加速列装新军舰,导弹需求受益于军舰火力提升。 推荐标的:考虑到导弹行业的高景气度,我们重点推荐以下标的:1)洪都航空:空面导弹龙头,教练机和导弹双主业驱动;2)高德红外:红外成像龙头,弹药业务快速增长;3)铂力特:金属3D打印领先企业;4)盟升电子:北斗导航系统终端及核心部件厂商;5)菲利华:石英材料领军企业,导弹/飞机雷达罩供应商;6)上海沪工:焊接设备龙头,持续发力军工业务。 风险提示:1)新冠疫情反复导致公司产能释放不及预期;2)军品业务带税采购毛利率下降;3)新型装备换装速度不及预期。 表1:重点公司估值(截至2022/06/04) 1.导弹定义 1.1.导弹定义与结构 导弹是依靠自身动力装置推进,由制导系统控制飞行、导向目标,以其战斗部毁伤目标的武器,一枚完整的导弹同时具备战斗部、弹体、推进系统和制导系统等部件。 图1:导弹结构 战斗部是导弹直接毁伤目标的装置,是导弹的有效载荷。战斗部多数位于导弹的头部,又称弹头,主要由壳体、战斗装药、引爆装置和保险装置组成,有的还装有突防装置、弹头释放系统、末段修正控制系统等。 推进系统为导弹飞行提供动力,用以保证导弹获得需要的飞行速度和射程。推进系统一般由发动机和推进剂供应系统组成;发动机是推进系统的主体,有多种类型,最基本的是火箭发动机和喷气式发动机两类,另外还有组合发动机。 制导系统是按预定的导引规律导引并控制导弹飞向目标的各种装置的总称。制导系统的作用是适时测量导弹相对于目标的位置和速度,控制导弹的飞行弹道和姿态,保证导弹准确命中目标。按制导原理一般分为自主制导系统、遥控制导系统、寻的制导系统和复合制导系统。 弹体是用以构成导弹外形,连接和安装导弹上各分系统且能承受多种载荷的整体结构。一般由弹身、翼面及操纵机构组成,具有良好的气动外形,承受导弹发射和飞行中的各种载荷。 导弹是现代高科技的结晶,具有不同于一般进攻性武器的突出特点,其威力大、射程远、精度高、突防能力强,是维持战略平衡的支柱、不对称作战的主角、信息化战争的主战装备、实现精确作战的必备武器。 1.2.制导系统成本最高 不同类型导弹各模块成本占比有所不同。弹道导弹射程远,战斗部设计复杂,各系统成本比例接近;而对反导导弹而言,其制导系统技术先进,结构复杂,成本占比最高。对多数导弹而言,制导系统是成本最高的模块;以美军Mk-84航弹(无推进系统,并非导弹)为例,根据WIKIPEDIA,一枚普通Mk-84航弹造价约为3100美元,而可额外安装的精确制导套件造价为25000美元,制导系统成本占比高达88.97%;而导弹因为有推进系统,故制导系统在总成本中的占比有所降低。据预测,制导系统成本占比约为50%,推进系统成本占比约为30%。 图2:加装精确制导套件的美军普通航弹 图3:美军民兵III导弹制导系统 表2:美军典型导弹成本占比(2006年文献) 1.3.导弹单价远高于炸弹 导弹单价远高于制导炸弹。根据美国国防部披露,2021年其采购JDAM联合制导弹药的单价为2.72万美元/枚,而体型更小的Hellfire“地狱火“反坦克导弹单价为6.31万美元;Tomahawk“战斧“巡航导弹等射程远、技术复杂的导弹更加昂贵,单价达到数百万美元。美军虽大量采购JDAM等制导炸弹,但因单价较低,每年采购总金额远低于战斧等导弹。 表3:美军2021年实际导弹采购(含研发测试与评估费用) 图4:美军导弹采购金额(百万美元) 图5:地狱火反坦克导弹 图6:JDAM联合攻击弹药 2.导弹分类 导弹有多种分类方式,常见的分类方式有三种:(1)按飞行方式分类;(2)按作战任务分类;(3)按射程分类。此外,还可以根据发展点与目标位置、目标类型以及推进剂类型对导弹进行分类。 图7:导弹分类 2.1.按飞行方式进行分类 按照导弹的飞行方式分类,可将导弹分为弹道导弹和巡航导弹。巡航导弹与弹道导弹最大区别在于飞行轨迹不同;巡航导弹发射方式更加灵活,而速度,射程等方面都远不如弹道导弹,无法实现全球打击。 表4:导弹按飞行方式分类 图8:弹道导弹与巡航导弹飞行轨迹示意图 2.2.按作战任务进行分类 按作战任务分类,导弹可分为战略导弹和战役战术导弹。战略导弹主要用于攻击对国家生存和战争胜败有重大意义的战略目标,我国的东风41核导弹就属于战略导弹,是我国核威慑力量的底牌;战役战术导弹是用于毁伤战役战术目标的导弹,其射程通常在1000千米以内,多属近程导弹。 图9:俄军伊斯坎德尔战术导弹 图10:我国东风-41战略导弹 2.3.按射程进行分类 按导弹射程,可以将导弹分为“洲际导弹”,“远程导弹”,“中程导弹”和“短程导弹”四种。 表5:按射程分类 3.导弹发展趋势 3.1.趋势一:提高命中精度 城市作战突出高精度武器重要性。城市作战被称为“地狱里的战争”,近年来发生的局部战争中,城市作战较之以往地位作用更加突出,战场环境更加复杂,2022年俄乌战争中,俄军多次动用高精度的“伊斯坎德尔”战役战术导弹及“口径”高精度巡航导弹攻击关键军事目标,取得了不俗战绩。城市作战战场环境复杂,对导弹的命中精度提出了极高要求,未来导弹将向提高精度方向发展。 图11:俄军使用“口径”高精度巡航导弹 图12:俄罗斯指责乌克兰在居民区部署火炮 命中精度的提高取决于制导系统性能。导弹作为制导武器,其命中精度虽比非制导弹药有明显提高,但仍有不尽人意的地方。目前制导系统的主要改进方向:(1)探测方式从点源探测向成像方向发展;(2)探测元件从单元向多元方向发展;(3)采用复合制导技术,以应对不同目标;(4)信号处理电路由模拟式向数字化处理方向发展,提高信号处理能力。 3.2.趋势二:提高抗干扰能力和突防能力 提高导弹的抗干扰能力和突防能力是高技术战争的需要。现代战场电磁环境复杂,敌方将通过破坏导弹的正常工作条件,摧毁来袭的精确制导武器。导弹必须具有极强的抗干扰能力和突防能力,否则难以发挥其效能。 提高抗干扰能力的发展方向:(1)提高精确制导武器攻击的隐蔽性,使敌方难以侦查发现;(2)采取多种抗干扰措施;工作在毫米波段的主动寻的制导系统抗干扰能力强,可能是未来潜在的发展方向之一。 提高突防能力的发展方向:(1)采取隐身措施;如洛克希德马丁公司研发的AGM-158巡航导弹就采用了一定的隐身设计;(2)研制高超音速精确制导武器;高超音速武器使敌方防御系统来不及相应,提高自身的生存能力。与隐身措施相比,通过发展高超音速导弹提高突防能力是更具可行性的发展路径。 图13:AGM-158巡航导弹采用半隐身设计 图14:俄军战机搭载“锆石”高超音速导弹 3.3.趋势三:智能化 未来战争的战场环境更加复杂,导弹要在极短时间内将目标摧毁,仅依靠人工引导相当困难。因此,未来制导武器需要拥有某种人工智能,能够自主分辨坦克、军舰等目标。目前,美国研制的AGM-124反坦克导弹已能够在到达目标上空后自动俯视战场,搜索发现和识别坦克,并攻击其薄弱环节。 图15:美国AGM-124(Wasp)反坦克导弹 图16:美国AGM-124(Wasp)反坦克导弹 3.4.趋势四:系列化/通用化/模块化 为了节省研制费用,降低成本,各国在研制导弹的过程中都努力向系列化、模块化、通用化方向发展。 系列化,指根据执行任务的不同,使一些精确制导武器形成作战系列。例如,地空导弹形成便携、低空近程、中低空中近程、中高空中远程的系列。有些精确制导武器,在自身不断发展的过程中,形成不同型号的家族系列;例如,美军“响尾蛇”导弹改进发展了11个型号,“麻雀”导弹改进发展了10个型号。 图17:美国AIM-9系列导弹家族 通用化,亦即一弹多用,就是对某种导弹进行一些改进,以执行不同的作战任务; 通用化有三种常见的实现措施。 表6:导弹通用化措施 4.我国导弹家族 4.1.我国导弹种类齐全 我国拥有全世界最齐全的导弹系列,不同类型导弹的命名有一定规律可循。例如,我国东风系列导弹主要为路基弹道导弹,巨浪系列为潜射弹道导弹,红旗系列为我军防空导弹,鹰击系列为反舰导弹,长剑系列为巡航导弹,霹雳系列为空空导弹。 表7:我国导弹系列名称及分类 4.2.发展导弹是维护国家安全的优先级 4.2.1.苏联(俄罗斯)通过潜艇突破美军封锁 岛链战略是美国的一项海上战略遏制计划,美军通过在西太平洋建立海军基地,包围苏联和中国,限制两国的武装投射力量。面对美军水面舰艇和岛链战略的威胁,中苏(俄)选择不同路径突破美军封锁。苏联(俄罗斯)建设了一支强大的核潜艇编队,其攻击型核潜艇可对美军水面舰艇造成危险,战略导弹核潜艇可绕开岛链封锁,从北极圈内直接向美国本土发射导弹。 图18:俄军潜艇在北极破冰上浮 图19:美军通过两条岛链(红线)封锁中俄 4.2.2.导弹是我军建设的优先级 核动力舰艇的设计建造费用高昂且养护成本极高,我国国防预算有限,难以维持庞大的水面和水下舰艇编队,而导弹的制造及维护成本相对较低,是更理想的选择。 核潜艇的设计与建造是一项复杂的系统性工程,涉及到核反应堆设计、特种钢材加工等高难度技术,设计建造难度大。彼时我国在该领域缺乏人才储备,而在导弹研制领域有一批优秀的归国人才。并且,俄罗斯靠近北极圈,核潜艇可直接潜入北极冰盖之下躲避北约雷达监测;而我国黄海和东海水域水深较浅,南海水域水文条件复杂且周边国家众多,不利于潜艇藏匿。 综上,通过发展陆战略及战术导弹威慑美军舰队,突破岛链封锁,是我国维护国家安全长期以来的优先级。 4.2.3.我国陆基战略/战术导弹种类齐全 通过发展战略及战术导弹威慑美军舰队,突破岛链封锁,是我国维护国家安全的长期战略。我国已拥有完善的弹道导弹品种,射程覆盖范围广,攻击目标明确;既有射程能够覆盖美国本土的东风41洲际战略核导弹,也有被誉为“航母杀手”的东风21中程弹道导弹,以及能够打击第一、第二岛链的东风17、东风26等弹道导弹。 表8:我国东风系列导弹 5.未来前景 5.1.国防预算持续增长,实战化训练提升导弹需求 近年来,我国国防预算保持稳步增长,从2008年的4098.95亿元上升到2022年的1.45万亿元,14年CAGR为9.45%。 图20:中央国防预算(亿元) 图21:我国军费构成(亿元) 我国国防预算逐年增长,位居世界第二,以2020年不变价美元汇率计算,2021年我国军费已超过俄、法、英三国之和,但与美国相比仍有很大差距,本质上与中美军队战略不同有关。美军全球化