国防与装备行业专题研究：智能弹药之巡飞弹全面应用爆发时代即将来临

/ 国防与装备行业专题研究 智能弹药之巡飞弹全面应用爆发时代即将来临 / 2023年06月20日 【投资要点】 巡飞弹集情报侦察、目标指示、信息中继、区域封控、精确打击等多功能于一身，能够适应复杂多变的战场，在近年的现代战争中大放异彩，受到高度重视。利比亚冲突、纳卡冲突、俄乌冲突等多次地缘摩擦中，巡飞弹均在战场中投入使用，特别是在地形复杂的纳卡冲突中，巡飞弹成为影响战局的关键因素。俄乌战争中双方巡飞弹成为非对称空中打击新方式，双方使用巡飞弹大量参与攻击高价值的地面装备目标，核心体现的局部的饱和打击效果，战损交换高性价比使得战场交战模式得到新的变革。 巡飞弹对跟踪定位、导航制导、集群控制等关键技术提出高要求，美国技术相对成熟，国内已研发多级别、多种类、多用途的巡飞弹。美国在研制水平、技术成熟度、装备的规模、数量、种类和实战经验上，都处于世界领先地位；以色列、英国、土耳其、俄罗斯、波兰等其他国家都在积极研发多种型号巡飞弹，如智能武器领域全球领导者航空环境（AVAV.O），拥有“弹簧刀”系列，“黑翼”等多款全球先进巡飞弹，其产品在俄乌冲突等战场表现出色。 国内军工企业在此浪潮下也在积极研发巡飞弹：中国航天科技集团旗下的航天彩虹研发的CH-901巡飞弹；中天公司推出了ZT系列多款不同级别的巡飞弹；高德红外推出轻型巡飞弹S570巡飞弹；航天科工推出了CM系列巡飞弹；此外还有北方工业公司研发的飞龙系列巡飞弹，希德防务公司蓝鹭30单兵巡飞弹，湖南轻武器研究所的尖山巡飞弹等。巡飞弹载体也呈现多样化，如西工大无人机系统技术研究院的YS101“游隼”巡飞弹可以管射和潜射，中电科研发的巡飞弹载车可以进行48发集群发射。 巡飞弹产业链研究需要智能弹药和无人机技术紧密结合，成为大国军事技术竞争新前沿。未来随着“蜂群”技术走向成熟，由海量巡飞弹构成的“蜂群”网络将在不久后变成现实。双速度设计也成为新方向，例如巡飞弹以较快速度抵达目标区域后，再以较低速度留空侦察，需要灵活的速度调整机制和燃料/电力控制系统。巡飞弹留空时间长，巡飞高度低，为提高生存和突防能力，未来需要更先进的雷达、红外、毫米波探测和光学隐身化设计，提升隐身能力和精准打击力。 【配置建议】 建议关注国内巡飞弹产业链相关上市公司：航天彩虹（002389.SZ）、中天火箭（003009.SZ）、高德红外（002414.SZ)；以及非上市公司北方工业、中电科、希德防务等。 【风险提示】 国防预算比例下降风险 智能弹药比重提升不及预期风险 地缘政治冲突扩散风险 挖掘价值投资成长 强于大市（维持） 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 21.01% 14.11% 7.22% 0.33% -6.56% -13.45% 6/208/2010/2012/202/204/20 国防与装备沪深300 相关研究 《智能弹药产业链迎来现代战争新需求》 2023.06.09 《大国飞机系列专题二：隐身材料-五代战机形成制空权之决定要素》 2023.03.20 《高温（室温）超导走向商业化之路三大场景》 2023.03.09 行业研究 国防与装备 证券研究报告 2017 正文目录 1.巡飞弹——现代战场空中攻防利器4 1.1.巡飞弹研发背景与技术特点4 1.1.1.巡飞弹研发背景4 1.1.2.巡飞弹的构造及参数5 1.1.3.巡飞弹的关键技术7 1.2巡飞弹在现代战争中加速应用10 1.2.1俄乌战争中双方巡飞弹成为非对称空中打击新方式10 1.2.2纳卡冲突中巡飞弹成为影响战局的关键因素13 1.2.3利比亚使用巡飞弹猎杀部队14 2.国内外巡飞弹技术快速发展15 2.1.海外巡飞弹技术成熟，在战场上广泛使用15 2.1.1.美国巡飞弹起步早、发展快15 2.1.2.以色列聚焦单兵巡飞弹领域16 2.1.3.其他各国巡飞弹在技术特点和性能上各有优劣17 2.2.海外巡飞弹厂商举例--航空环境（AVAV.O）：智能武器领域全球领导者 .................................................................................................................................18 3.国内主要巡飞弹生产商情况20 3.1.航天彩虹（002389.SZ）：美国弹簧刀的最佳对标20 3.2.中天火箭（003009.SZ）：小型固体火箭技术和巡飞弹研发快速结合21 3.3.高德红外（002414.SZ)：具备核心红外技术优势的制造商23 3.4.其他巡飞弹国内参与企业列举24 4.巡飞弹未来发展展望27 图表目录 图表1：巡飞弹主要作战方式4 图表2：巡飞弹在战场集多功能于一身，应用于多种场景4 图表3：巡飞弹发展的各个阶段5 图表4：巡飞弹结构图（沙特ZD系列）6 图表5：国外典型巡飞弹战术技术数据对比6 图表6：巡飞弹关键技术7 图表7：巡飞弹时搜索跟踪技术8 图表8：惯性导航示意图8 图表9：MEMSIMU/GPS组合导航系统发展8 图表10：弹翼展开机构基本原理9 图表11：弹翼偏转角度与作动器行程的关系9 图表12：美国现有的部分巡飞器在发射时要承受的发射过载9 图表13：巡飞弹集群控制作战概念图10 图表14：土耳其Kargu战术巡飞弹集群10 图表15：俄罗斯主要使用KUB-BLA和“柳叶刀”巡飞弹10 图表16：乌克兰在冲突中巡飞弹主要由西方提供11 图表17：俄罗斯巡飞弹在无人机定位后释放巡飞弹摧毁西方先进的豹2A6坦克12 图表18：俄罗斯巡飞弹摧毁乌军的S300防空导弹和固定火炮13 2017 图表19：俄罗斯使用伊朗生产的Shahed-136(见证者-136)巡飞弹13 图表20：纳卡冲突周边地图14 图表21：阿军无人机蜂群典型作战场景概念视图14 图表22：“哈洛普”巡飞弹发射14 图表23：5P85D发射车被“哈洛普”命中的瞬间14 图表24：利比亚战争巡飞弹发挥重要作用15 图表25：美国主要巡飞弹16 图表26：以色列主要巡飞弹17 图表27：其他各国巡飞弹18 图表28：航空环境公司向俄乌战场输送武器装备19 图表29：航空环境公司主要巡飞弹产品20 图表30：航天彩虹营收及增速20 图表31：航天彩虹毛利率和净利率20 图表32：航天科技CH-901巡飞弹21 图表33：航天彩虹CH901和美国弹簧刀对比21 图表34：中天火箭营收及增速22 图表35：中天火箭毛利率和净利率22 图表36：中天公司推出的ZT系列巡飞弹22 图表37：高德红外营收及增速23 图表38：高德红外毛利率和净利率23 图表39：高德红外S570巡飞弹24 图表40：高德红外S570和以色列Hero-30对比24 图表41：航天科工CM系列巡飞弹25 图表42：飞龙系列和蓝鹭系列25 图表43：从尖山巡飞弹到游隼巡飞弹发射模式多样化26 图表44：中电科巡飞弹载车26 2017 1.巡飞弹——现代战场空中攻防利器 1.1.巡飞弹研发背景与技术特点 1.1.1.巡飞弹研发背景 巡飞弹集情报侦察、目标指示、信息中继、区域封控、精确打击和毁伤评估等多功能应用与一身，是现代战场中重要的新型武器系统。巡飞弹将无人机技术和炮弹、导弹技术相结合，能够在目标区域进行巡弋飞行的新型武器弹药。自20世纪90年代美国率先开启相关研究后，英国、法国、俄罗斯、以色列等多个国家纷纷跟进，加入巡飞弹的研制行列，并先后发展出多个巡飞弹型号，成为涵盖机载、炮射、单兵等多平台投放的多功能新型武器系统。 图表1：巡飞弹主要作战方式 资料来源：Uvisionuav公司官网，东方财富证券研究所 图表2：巡飞弹在战场集多功能于一身，应用于多种场景 2017 资料来源：loiteringmunition公司官网，thedrive新闻，《EuropeanDefenceReview》杂志，Weaponews新闻，东方财富证券研究所 巡飞弹经历了三十余年的发展，逐步形成多功能、多场景、低成本、长航时、隐身化、集群化等特征。巡飞弹初步发展期开始于20世纪90年代，以美国“洛卡斯”巡飞武器系统研制为标志，该阶段的发展重点是侦察型巡飞武器系统。21世纪后，巡飞弹进入快速发展期，美国、俄罗斯、英国、以色列等国家开展大量研究，研制了从中近程打击、火力支援到适合单兵作战的极短距离作战系统，应用范围从陆军拓展到海军、空军等多个军种。当前，巡飞弹处于创新发展期，巡飞武器系统低成本、长航时、隐身化、集群化等特征日趋明显，在作战体系中的作用日益重要。 图表3：巡飞弹发展的各个阶段 资料来源：《军事文摘》杂志《国外巡飞武器系统发展特点与趋势研究》2021-08-01，东方财富证券研究所 1.1.2.巡飞弹的构造及参数 巡飞弹主要由有效载荷、制导装置、动力推进装置、控制装置、稳定装置等部分组成。以沙特基于我国技术制造的ZD系列巡飞弹为例，其前方为光电有效载荷，其中可能还包括GPS/INS导航单元，后面是弹头，然后是电池、飞行控制和测试和控制单元，电动机在后面，直接驱动带折叠叶片的双叶螺旋桨。 2017 图表4：巡飞弹结构图（沙特ZD系列） 据沙特公司称，ZD系列可以飞行50多公里，数据链范围为10公里。地面部分由数据链路终端和天线以及坚固的计算机组成。它还提到了一个包含20个ZD的发射器模块，可以安装在车辆上，如果平台可以携带其他模块，则可以添加其他模块。 资料来源：《EuropeanDefenceReview》杂志网站，东方财富证券研究所 巡飞弹的主要战术技术性能由几大参数决定。一是巡飞时间和作战距离：由动力装置确定，巡飞时间一般为15分钟～12小时；二是巡飞高度：主要取决于探测装置的性能，一般为100～1000米；三是巡飞弹道段的飞行速度：一般为30～100米/秒；四是弹体尺寸：一般直径为120～330毫米、长度为0．5～ 1．5米。巡飞弹外形各异，一般在弹体中后部有一对大展弦比的弹翼——“充气”式弹翼或折叠式弹翼。五是制导方式：中段和巡飞段采用GPS/惯性制导，巡飞段探测和末段制导采用激光雷达导引头(攻击型)或电视摄像头(侦察型)。 图表5：国外典型巡飞弹战术技术数据对比 名称 弹簧刀（陆射型) 火力阴影 黛利拉 作战平径/km 10 150 250 巡―飞时间/min 10 600 22 巡飞速度/km·h-1 102～157 150～300 367～856末段俯冲1040 巡飞高度/m 4572(海拔) 152.4(离地高度) 4572 8535 CEP/m - 1 - 推进 电动发动机 汪克尔转子发动机 涡喷发动机 制导 电视制导未来发展前视红外 红外导引头 光电制导 可换装前视红外 战斗部/kg 0.32高爆战斗部 5～10高爆战斗部 30高爆战斗部 弹长/m 0.36 <4.00 3.2/空射2.71 翼展/m 0.61 4.0o 1.15 质量/kg 约1.4 巡飞弹、发射器和背包共2.5 <200 230/空射187 资料来源：《情报交流》杂志文章《国外典型巡飞弹发展动态与性能分析》2013-02-15，东方财富证券研究所 2017 1.1.3.巡飞弹的关键技术 图表6：巡飞弹关键技术 技术 内容 目标图像的实时搜索跟踪技术 目标搜索时，导引头的视场需足够大，要在尽可能大的侦察区域内搜索目标，提高导引头搜索目标的能力；目标跟踪时，要求导引头的视场范围小、鲁棒性好、并且抗干扰能力强。导引头在搜索目标与跟踪目标时要在两种不同的视场要求下顺利完成转换，实时的进行搜索跟踪，并且向地面控制台传递导引头的实时图像，大小视场转换时目标容易丢失、成像质量会下降会影响搜索跟踪的性能。导引头成像及视场问题是极其关键的，对巡飞弹的作战性能有很大影响 复杂导航制导控