国防军工行业专题研究：大国飞机系列专题一：第五代战机爆发时代全面来临

国防军工行业专题研究 / 大国飞机系列专题一：第五代战机爆发时代全面来临 挖掘价值投资成长 / 2022年12月15日 【投资要点】 当前美国及其盟友在太平洋第一岛链部署了超300架第四代和第五代战机。未来美国及其盟友还将采购超过3000架F35第五代战机。未来不断升级我国军备力量，持续遏制“台独”挑衅，台海和平才有保障，两岸关系才能重回正轨。 总书记在二十大提出如期实现建军一百年奋斗目标，加快把人民军队建成世界一流军队，制空权将决定军事对决的核心，第五代战机的国产化列装加速将成为未来10年核心主线。 在俄乌冲突中，俄罗斯空天军出动了SU-57战斗机摧毁乌克兰防空系统，在面对苏系第四代战机时显示了巨大的战斗优势。世界上已服役的5代机共有4种：中国的歼-20、美国的F-22和F-35、俄罗斯的苏-57。在整个与三代和四代机的对抗当中，F22取得了144:0的战绩。未来战争中拥有五代战机数量将决定制空权归属。 第五代战机最核心优势在于隐身能力、先进航电系统、发动机技术：苏-57战斗机的雷达反射面积是0.4平方米,美国的F-22A和F35战机 的雷达反射面积为0.01平方米和0.1平方米,五代战机的隐身能力决定了 高空突防和空战制胜核心能力。 先进航电系统例如有源相控阵雷达、光电分布孔径系统（EODAS）、综合电子战系统、光电瞄准系统（EOTS）大幅扩展了第五代战机侦测能力和操控的灵敏性，实现了超视距精准打击能力提升。 矢量发动机可以保证在飞机作低速、大攻角机动飞行而操纵舵面几近失效时，利用推力矢量提供的额外操纵力矩，在空中格斗中取得先机。 【配置建议】 中国加速推进军工企业体制机制转变,初步建立小核心、大协作、寓军于民的国防科技工业新体系。军民融合这一大趋势下，五代战机的国产化增量，将持续有力助推相关产业链高景气。建议关注钛合金：西部材料、西部超导等；碳纤维：光威复材、中简科技等；超材料和隐身材料：华秦科技、光启技术等；锻造：中航重机、三角防务、派克新材等；高温合金：钢研高纳；飞机加工：爱乐达、通达股份等；航电系统：中航电子等；机电系统：中航机电、江航装备；制导系统：晨曦航空、星网宇达等；通讯：烽火电子、七一二等；集成电路和其他：紫光国微、景嘉微等；发动机：航发动力、航发控制等；配套：海特高新、杭鑫科技、安达维尔等；主机厂中航沈飞：中航西非、中直股份等。 【风险提示】 国防预算比例下降风险 第六代战机海外研发超进度风险 强于大市 东方财富证券研究所 证券分析师：曲一平 证书编号：S1160522060001 联系人：陈然 电话：18811464006 相对指数表现 20.00% 0.00% 12/15 1/15 2/15 3/15 4/15 5/15 6/15 7/15 8/15 9/15 10/15 11/15 12/15 -20.00% -40.00% -60.00% 沪深300国防军工 相关研究 《策略专题：大国重器专题无人机产业链打造国防军工新一极》 2022.08.24 《策略专题：从俄乌冲突对A股军工产业链带来四大技术升级启示》 2022.07.08 行业研究 国防军工 证券研究报告 2017 正文目录 1.全球地缘政治格局加剧下对制空权需求激增3 1.1.俄乌冲突爆发以来事件回顾3 1.2.俄乌冲突中的制空权成为绝对因素4 1.3.俄乌冲突中五代战机苏57的决定作用5 1.4.五代战机成为21世纪制空核心力量5 1.5.五代战机成为全球扩军浪潮中重要一环7 2.五代机对四代机绝对碾压之开端-美国F229 2.1.F22的诞生历程9 2.2.F22的核心特点9 2.3.F22的发动机系统-F11911 2.4.F22的航电系统12 2.5.F22开启了五代机对于四代机绝对碾压13 3.五代机量产的核心王牌-美国F3514 3.1.F35的诞生14 3.2F35是否是纯正的五代战机15 3.3.F35的发动机系统-F13517 3.4.F35的航电系统19 4.五代机有望成为我国军事力量升级重要增量21 4.1.中美博弈催化我国军事力量升级21 4.2第五代军机产业链涉及赛道22 5.国产五代机产业未来配置建议23 图表目录 图表1：俄乌冲突下半年核心推演3 图表2：俄乌冲突中双方空军对比悬殊4 图表3：俄罗斯SU-57战斗机和射程达到300公里的R37空空导弹5 图表4：全球第四代战机仍然是空军服役的主要力量6 图表5：全球五代战机概览7 图表6：全球在俄乌冲突后迎来扩军潮8 图表7：F22源自先进技术计划9 图表8：F22整体载弹量大幅提升10 图表9：F22在对标F15方面实现了油耗、维护、体积、稳定性全面提升10 图表10：F119矢量发动机实现跨时代技术突破11 图表11：F22在对标F15发动机实现了极限操控能力巨幅提升12 图表12：F22在对比四代战机雷达能力有着巨幅提升12 图表13：F22的航电系统有着大量系统升级（如光电传感器系统（EOSS））13图表14：F22可以在远离第四代战机的距离先行发现目标和攻击14 图表15：F22各项性能全面优于F3515 图表16：F35实际在诸多方面落后于苏35和苏5716 图表17：F35提供了较为中庸的航程、航速，载荷较优16 图表18：F135发动机实现了极高涵道比17 图表19：F35的STOVL型F135-PW-600满足了垂直起降需求18 图表20：F35的光电分布孔径系统（EODAS）19 图表21：F35的光电瞄准系统（EOTS）和AN/AGP-81型雷达形成技术领先20 图表22：中国面临美国及其盟友在太平洋地区新挑战21 图表23：中国第五代战机更新换代产业链概览22 2017 1.全球地缘政治格局加剧下对制空权需求激增 1.1.俄乌冲突爆发以来事件回顾 2022年2月以来，俄乌冲突已经进入了第10个月份。整个事件爆发可以分为： 1、2022.2.24-2022.3.1全面冲突爆发时期，战事在南部、东南部、北部同时开始，北部基辅争夺战最为激烈，但俄军后勤补给出现不足。2022.3.1-2022.3.31和平谈判边打边谈时期，基辅区域俄军逐步回撤。 2、2022.4-5顿巴斯决战成为焦点。从18日开始从顿巴斯到哈尔科夫500 多公里的战线上全面开始作战，在4-5月战事中乌克兰逐渐下风。 3、6-7月份俄军已经控制顿涅茨克和卢甘斯克大部分地区，宣布对乌第三阶段特别军事行动的目标包括控制尼古拉耶夫州、敖德萨州和哈尔科夫州。 4、8-9月，乌军都在利用海马斯火箭炮机动打击俄军的军火库、物资补给线，摧毁了几十座俄军后勤仓库，俄军被迫把后勤补给线延长一倍以上。从9月初开始乌克兰大反攻开始，战局完全倾斜，通过在南北两线同时发动的进攻乌克兰一举收复9000平方公里土地。 5、10月-12月，10月克里米亚大桥被袭开启冲突升级，11.24乌克兰遭大规模袭击：多座核电站停止运行，多地断水断电。 6、俄罗斯国防部消息，2022年秋季征召公民服兵役的工作已在俄罗斯展开。根据2022年9月30日第691号总统令，今年秋季将有12万人应征入伍。预计战事还将延续。 进入2022年底，俄乌双方在前线形成了长期拉锯战： 俄罗斯人口数量接近乌克兰的 4倍，这就是俄罗斯的巨大优势。俄罗斯近五年来的预备役人员数量为200万人。再加上后备役俄罗斯可以动员500万军队。而乌克兰经过8轮动员，已经动员75万军队，这已经是乌克兰的动员极限。 图表1：俄乌冲突下半年核心推演 2017 资料来源：Militaryland，东方财富证券研究所 1.2.俄乌冲突中的制空权成为绝对因素 俄乌冲突以来，俄罗斯持续牢牢地掌握着制空权，并且基本摧毁了乌克兰方面空军主要力量：俄空军战机目前保持着1周7天，1天24小时巡逻前线空域，掩护苏-34战斗轰炸机、苏-30SM和苏-25战机和攻击直升机。至于米-28、米-35和卡-52直升机，则负责打击乌军的军事设施和装备。在夺取制空权方面，如米-31BM和苏-35S等俄军战机在中空飞行，携带武装空对空导弹，或是空对空搭配反辐射导弹。 图表2：俄乌冲突中双方空军对比悬殊 资料来源：Militaryland，东方财富证券研究所 在俄乌冲突初期，俄空军以很大的优势控制了乌克兰的制空权，但是西方提供的先进防空系统让俄空军压力倍增，其在空中的优势在逐渐减弱。俄空天军就面临许多战机被击落情况。 俄罗斯空军损失战机大约在40-50架之间，再加上俄罗斯海军航空兵在机 场上损失了十几架战机，俄罗斯空中力量已经损失大约50-60多架作战飞机。 其中比较新型的苏35，苏34和苏30战机已经损失20多架，大约占一半比例。在俄乌战场，俄军损失的直升机有大约60-70架，包括米8，米24P，米35M，米-28和卡52直升机。总体计算俄罗斯空中力量已经损失大约110-130多架各型作战飞机和直升机。 第四代战机苏35和老款的苏27相比，已经大幅度降低了雷达反射截面积，大概只有后者的三分之一，但还是比五代机要大得多。所以，如果对方有四代机或者先进雷达，就能率先发现苏35、先敌开火把它击落。这样苏-35执行防空压制任务被击落风险大幅增加。在乌克兰战场上，美国可能还动用了预警机 2017 来为乌克兰提供情报支持，进一步削弱了苏35的生存能力。 1.3.俄乌冲突中五代战机苏57的决定作用 在对乌克兰特别军事行动中，俄罗斯空天军出动了SU-57战斗机，用于摧毁乌克兰防空系统。这4架SU-57战斗机配备了最新的自动化通讯、数据传输、导航以及识别系统，战机编队构成了统一的信息网络乌克兰使用的老式苏制雷达无法发现隐形战斗机。 俄空天军为SU-57战斗机装备了最新的KH-31PM反辐射导弹，这种导弹射程可达60公里，专门用于摧毁预警机和雷达等目标。俄罗斯国防部希望将“猎人”无人机与苏-57飞行中队合并，比如给2到3个苏-57中队分配一个“猎人”无人机中队，建立一个有人-无人驾驶飞机联队（MUM/T）方案。该计划的目标是在有人和无人机之间建立数据链，使苏-57飞行员能够向武装无人机分配任务，从而进一步证明S-70能够充当苏-57的“忠诚的僚机”的角色。 一架乌军苏27战机在袭击了俄别尔哥罗德地区后，在返程途中遭到不明来源的攻击坠毁。苏57使用的是R-37M导弹，是因为这次的击落距离达到了217公里，创下了人类空战中最远的战机击落记录。 图表3：俄罗斯SU-57战斗机和射程达到300公里的R37空空导弹 资料来源：IAirForce，东方财富证券研究所 1.4.五代战机成为21世纪制空核心力量 按照目前国际航空界公认的战斗机划代标准，4代机是指在20世纪70年代服役的具有高机动性、超视距空战能力的战斗机，例如美国的F-14、F-15、F-16、F/A-18等战斗机，俄罗斯的苏-27、米格-29等战斗机。而5代机是于20世纪80年代开始研制的、具备超音速巡航、超机动和隐身性能以及超视距作战能力的先进战机。 由于5代机技术复杂、成本高昂，绝大多数国家对其望而却步，只能转而研制更先进的4代机，例如俄罗斯苏-35、瑞典JAS-39、法国“阵风”以及欧洲联合研制的EF2000“台风”等战斗机。这些战斗机具备超机动性、强态势感知能力和多用途使用等特点，但未采用隐身技术，不具备与隐身战斗机对抗的能力，被统称为4++代战斗机。 2017 图表4：全球第四代战机仍然是空军服役的主要力量 资料来源：IAirForce东方财富证券研究所 世界上已服役的5代机，只有4种：中国的歼-20、美国的F-22和F-35、俄罗斯的苏-57。 苏-57并非是全新一代机型（歼-20、F-22、F-35都是全新机型），为了节省设计、制造成本，它的机身（尤其后半部）结构基本上沿袭了苏-27系列。 2017 F-35是多用途战斗机，而且是多平台共用战斗机，包括空军的陆基型F-35A；海军的舰载型F-35C，海军