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1、1 敬请关注文后特别声明与免责条款 隐身技术系列深度之一:国外篇隐身技术系列深度之一:国外篇隐身技隐身技术发展及典型隐身装备术发展及典型隐身装备 方正证券研究所证券研究报告方正证券研究所证券研究报告 行业深度报告 行业研究 国防军工行业国防军工行业 2022.12.04/推荐 分析师:分析师:鲍学博 登记编号:S01 Table_Author 联系人:联系人:王煜童 重要数据:重要数据:上市公司总家数上市公司总家数 96 总股本总股本(亿股亿股)993.41 销售收入销售收入(亿元亿元)4770.70 利润总额利润总额(亿元亿元)279.02 行业平均行业平均 PE 77
2、.06 平均股价平均股价(元元)32.51 行业相对指数表现行业相对指数表现:-41%-32%-23%-14%-5%4%2021/122022/32022/62022/9国防军工沪深300 数据来源:wind方正证券研究所 相关研究相关研究 方正军工周报 11 月第 4 周:首台国产50MW 重燃完工发运,国产燃机发展有望加速2022.11.28 方正军工周报 11 月第 3 周:中国军工重装亮相第 11 届巴基斯坦防务展,军贸市场前景广阔2022.11.21 方正军工周报 11 月第 2 周:珠海航展成功举办,多型装备首次参展2022.11.13 方正军工周报 11 月第 1 周:航天电器发
3、布股权激励计划,多款装备首次亮相珠海航展2022.11.06 隐身技术与隐身材料的研究始于德国,发展在美国,并扩展到英国、法国、俄罗斯等军事先进国家。由于各种新型探测系统和精确制导武器的相继问世,隐身兵器的重要性与日俱增,以美国为首的各军事强国都在积极进行研究并取得了突破性进展。比较有代表性的隐身武器包括比较有代表性的隐身武器包括隐身战斗机、隐身战斗机、隐身巡航导弹、隐身巡航导弹、隐身隐身舰舰艇、隐身坦克、隐身直升艇、隐身坦克、隐身直升机机和隐身无人机等。和隐身无人机等。隐身隐身战斗机和战斗机和轰炸机:轰炸机:最早使用隐身技术的武器最早使用隐身技术的武器装装备备之一,也之一,也是隐身技术使用最
4、广泛是隐身技术使用最广泛的武器装备的武器装备,先后参加过海湾战争、科索沃战争、伊拉克战争和北约对利比亚轰炸等,在这些战争中,美国使用了 F-117 隐身战斗机和 B-2 隐身轰炸机等隐身战斗机,随后美国继续研制了 F-22、F-35、B-21 等新型隐身飞机,并对F-15、F-18 等一些旧型号进行了隐身性能的更新改造。隐身无人机:隐身无人机:新一代无人机普遍采用隐身设计新一代无人机普遍采用隐身设计,由于其体型相较于隐身战斗机、隐身轰炸机要小不少,因此隐身效果更佳,典型代表为美国的 RQ-170、RQ-180、英国的雷神无人机、法国的神经元无人机。隐身舰船:隐身舰船:隐身技术的应用可使舰船 R
5、CS 特征显著减小,可能导致威胁方在作战时出现判断错误,将较大的舰船误认为是较小的舰船。隐身舰船的代表有美国的“朱姆沃尔特”级驱逐舰和瑞典的“维斯比”级隐身快艇。隐身导弹:隐身导弹:采用隐身技术可以提高导弹的突防能力,典型代表有 AGM-129A、AGM-158 等巡航导弹。隐身车辆:隐身车辆:为避免陆航火力的毫米波探测、红外引导打击等,步战车、坦克等地面战车对于雷达、红外等探测防护的需求与日俱增,典型代表包括波兰的 PL-01 坦克和德国 KF41“山猫”步兵战车。世界军事强国的武器装备隐身化呈现出从部分隐身到全隐身、世界军事强国的武器装备隐身化呈现出从部分隐身到全隐身、从单一功能隐身到多功
6、能隐身、从少数武器装备隐身到实现多从单一功能隐身到多功能隐身、从少数武器装备隐身到实现多数主战兵器装备隐身的数主战兵器装备隐身的发展趋势,且隐身技术正向“多频谱、发展趋势,且隐身技术正向“多频谱、全方位、全全方位、全天候、智能天候、智能化”的方向发展。化”的方向发展。风险提示:风险提示:我国隐身装备发展速度不及预期;隐身技术更迭较快导致企业技术落后;隐身技术扩散导致竞争加剧。2 国防军工-行业深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 目录目录 1 国外装备隐身技术及其发展历程.4 2 隐身战斗机和轰炸机.4 2.1 F-117.4 2.2 B-2.5 2.3 F-22.6 2.4 F-35.6
7、 2.5 B-21.7 2.6 苏-57.8 2.7 F/A-18 隐身改造.8 2.8 F-15 隐身改造.9 3 隐身无人机.9 3.1 RQ-170.10 3.2 RQ-180.10 3.3 神经元.10 3.4 雷神.10 4 隐身舰船.11 4.1 DDG-1000.11 4.2 维斯比级(VISBYCLASS)隐身快艇.12 5 隐身导弹.13 5.1 AGM-129A.13 5.2 AGM-158(JASSM).14 6 隐身车辆.14 7 隐身装备发展趋势.15 8 风险提示.17 YUcZoXoUeXoWsRbRbPbRnPrRoMtRfQrQsQeRmMtNbRnNvMMY
8、rMzRxNrRvM 3 国防军工-行业深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 图表目录图表目录 图表 1:F-117 夜鹰.5 图表 2:F-117 残骸.5 图表 3:B-2 轰炸机.6 图表 4:B-2 飞机吸波材料应用情况.6 图表 5:F-22 外形.6 图表 6:F-22 发动机二维可调喷口.6 图表 7:F-35.7 图表 8:B-21.7 图表 9:苏-57.8 图表 10:F-18BLOCK.9 图表 11:F-15SE.9 图表 12:“神经元”无人机.10 图表 13:“雷神”无人机.11 图表 14:朱姆沃尔特级驱逐舰 DDG-1000.12 图表 15:“维斯比”级
9、隐身快艇.13 图表 16:AGM-129A.14 图表 17:AGM-158.14 图表 18:PL-01 隐型坦克、KF-41 山猫步兵战车.15 图表 19:波音公司提出的海军(2013 年)六代机方案.16 图表 20:诺 格公司公布的六代机概念方案(2016 年).16 图表 21:洛 马公司公布的六代机方案(2012 年).16 图表 22:洛 马公司公布的 NGAD 概念图(2017 年).17 4 国防军工-行业深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 1 国外国外装备装备隐身隐身技术技术及其发展历程及其发展历程 隐身技术与隐身材料的研究始于德国,发展在美国,并扩展到英国、法国
10、、俄罗斯等军事先进国家。由于各种新型探测系统和精确制导武器的相继问世,隐身兵器的重要性与日俱增,以美国为首的各军事强国都在积极进行研究并取得了突破性进展。隐身材料技术及隐身武器装备的发展历程大概分为三个发展阶段:起步阶段(20 世纪 70 年代以前):第一次世界大战时期,德国、法国均开始在覆盖飞机的蒙皮上喷涂伪装色。在第二次世界大战中,为了对付光学探测威胁和刚刚发展起来的雷达威胁,通过降低武器的目标特征信号进行隐蔽进攻的概念已经逐渐形成,并在飞机、潜艇等武器中开始应用。第二次世界大战后,各国越来越重视隐身装备的研究和发展。发展阶段(20 世纪 70 年代至 80 年代):从 20 世纪 70
11、年代初开始,美国的隐身技术进入了正规的发展时期。美国组织和领导了一系列的隐身技术预研计划和演示验证计划,并研制出 F-117A 隐身战斗机和B-2 隐形战略轰炸机。其中 F-117A 战斗机在机身下表面采用了涂敷型吸波材料,而机翼则采用了吸波复合材料;B-2 轰炸机也大量使用了雷达吸波涂料和蜂窝夹芯吸波结构材料。同期的隐身技术成果被迅速应用到各种巡航导弹的设计中,如 BGM-109“战斧”巡航导弹弹体表面大量使用了雷达吸波材料,采用了低红外辐射的涡轮风扇发动机,20 世纪 90 年代以来该导弹在多次战争中发挥了巨大的作用;AGM-129 隐身巡航导弹也同样采用了雷达吸波材料和低红外辐射的涡轮风
12、扇发动机技术。同一时期,欧洲国家如德国、英国和法国也开始进行隐身技术研究,为欧洲先进军事国家隐身技术的发展奠定了基础。成熟阶段(20 世纪 90 年代至今):从 20 世纪开始 90 年代,国际上的隐身技术发展迅猛,高隐身性能逐渐成为现代武器装备最引人注目的亮点之一。军事发达国家的隐身技术发展也进入了成熟阶段。在这一阶段,比较有代表性的隐身武器包括新一代隐身战斗机、新一代隐身巡航导弹、隐身潜艇、隐身坦克、隐身直升机和隐身无人机等。2 隐身战斗机和轰炸机隐身战斗机和轰炸机 隐身武器系统发展由来已久,隐身飞机是最早使用隐身技术的武器装备之一,也是隐身技术使用最广泛,且最早投入作战使用的武器装备,先
13、后参加过海湾战争、科索沃战争、伊拉克战争和北约对利比亚轰炸等。在这些战争中,美国使用了 F-117 隐身战斗机和 B-2 隐身轰炸机等隐身武器,受到全世界的关注。随后美国继续研制了 F-22、F-35、B-21 等新型隐身飞机,并对 F-15、F-18 等一些旧型号进行了隐身性能的更新改造。2.1 F-117 F-117“夜鹰”可以认为是第一代隐身飞行器。虽然编号为 F,但是它实际上不是战斗机,而是对地攻击机,由洛克希德马丁公司研制。DARPA 于 1978 年授予洛马“臭鼬工厂”F-117 的订单,F-117 于 1981 5 国防军工-行业深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 年首飞,
14、美国空军 1983 年得到首架 F-117A,1988 年才对外承认它的存在。F-117 一共造了 59 架,在巴拿马、前南斯拉夫、伊拉克和阿富汗上空执行过作战任务。1999 年,一架 F-117 在前南斯拉夫上空被导弹打了下来,这是迄今唯一被击落的隐形战机。为了腾出经费用于装备现代化,F-117 于 2008 年提前退役。作为第一代隐身飞行器,F-117 隐身战斗机使大面积的镜面反射和强的边缘绕射贡献集中在远离鼻锥方向的几个角域范围内,为了降低进气道在机头方向的强散射,两台发动机被深深地埋在机体内,进气口采用奇特的斜置平面格栅设计,格栅由复合材料制成,格栅的网孔尺寸要求远小于雷达波长,这样电
15、磁波将从栅网上散射而不进入进气道,格栅斜置可将散射回波控制在雷达威胁区域之外。多种举措使机头方向这一最重要的威胁区域内 RCS 获得显著的减缩效果,因此十分有利于该机执行对地侦察、攻击和轰炸任务。图表1:F-117 夜鹰 图表2:F-117 残骸 资料来源:洛马官网,方正证券研究所 资料来源:环球网,方正证券研究所 2.2 B-2 B-2 轰炸机是世界上现役最先进的、具备全球作战能力的远程隐身作战飞机,制造商为诺斯罗普格鲁曼公司。从 1997 年首批 6 架 B-2A服役到生产线最终关闭,美国只生产了 21 架 B-2A(最初计划生产 132架),单机造价高达 24 亿美元。B-2 轰炸机具有
16、隐身性能好,载弹量大、航程远等特点,纵深突防能力和打击威力非常强大,一般作为美军第一轮打击力量使用,专门打击防卫等级高的敌核心目标。B-2 轰炸机综合使用了多种隐形技术,为对抗雷达侦测,采用了独特的隐身造型和吸波材料设计,可同时降低红外线、可见光与噪音等不同讯号,使其被侦测与锁定的可能性降到最低。它的机身机翼采取了大幅度的融合设计,没有外挂、尾翼等结构,排气口也采取了埋入式的设计,整个机体表面非常干净,散射源大大减少。B-2 在机翼前后缘(包括升降副翼、方向舵和翼尖)采用了结构型吸波材料,机体表面则采用吸波涂层。6 国防军工-行业深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 图表3:B-2 轰炸机
17、 图表4:B-2 飞机吸波材料应用情况 资料来源:美国空军,方正证券研究所 资料来源:飞行器隐身技术,方正证券研究所 2.3 F-22 F-22“猛禽”战斗机是美国第五代战斗机,由洛克希德马丁公司与波音公司合作制造,经过六年开发,于 1997 年首飞,2005 年投入使用,凭借其隐身、超巡航速度和极高敏捷性的平衡设计,以及先进的集成航空电子设备和飞行员友好型驾驶舱,拥有前所未有的战斗力。截至 2022 年 8 月,美军共拥有 183 架 F-22。F-22 飞机采用了完全不同于第四代战斗机以及 F-117、B-2 等隐身飞机的多种隐身技术,包括翼身融合、进气口斜切、平尾延伸、波峰合并、锯齿形设
18、计与缝隙斜置以及内埋式武器系统等外形隐身手段,以及材料隐身手段,包括(1)座舱盖镀膜:座舱盖为聚碳酸酯板材整体融合件,表面研磨抛光并镀了一层金属膜,减少雷达回波;(2)吸波涂料应用:在翼面前后缘以及翼尖、进气道管壁及唇边、机身棱边等关键部位使用吸波材料;(3)隔栅屏蔽:飞机表面各通气口均用钛合金网状格栅屏蔽,可将入射电磁波反射到雷达接收不到的方向,另外,在金属格栅表面涂敷吸波材料,或使用加入吸波剂的复合材料制造格栅。图表5:F-22 外形 图表6:F-22 发动机二维可调喷口 资料来源:洛马官网,方正证券研究所 资料来源:飞行器隐身技术,方正证券研究所 2.4 F-35 F-35 是美国最新的
19、第五代战斗机,由洛克希德 马丁公司制造,于 2006年首飞,截至 2022 年 11 月 1 日,F-35 全球机队规模已超过 860 架,7 国防军工-行业深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 能够担负对空作战、对地打击等任务,具有多用途、信息化程度高的优势,在未来将与 F-22 相互弥补、搭配作战,成为美国军队的主力机型。F-35 采用单座、单发、双垂尾的设计,可分为 F-35A 陆基型、F-35B垂直/短距起降型、F-35C 舰载型。除了美军,F-35 还被世界十几个国家采购,担当未来主力战斗机型。F-35 战机采用特定的外形设计,显著减小了雷达散射截面积;发动机特征减弱、内嵌武器以
20、及传感器都有助于隐身性能;另外,F-35 在机身表面涂敷吸波材料,并且机身中的许多间隙都被“磁性窄条雷达吸收材料”包裹。图表7:F-35 资料来源:航空周刊、方正证券研究所 2.5 B-21 B-21 隐形轰炸机是 B-2 的继任者,能够投送常规弹药和核弹药,旨在未来的高端威胁环境中运行,将在确保美国持久的空中力量能力方面发挥关键作用。诺斯罗普格鲁曼公司于 2015 年获得其制造开发合同,它于 2021 年进入飞行测试,但建造数量尚未确定,美国空军已表示计划采购至少 100 架。下一代轰炸机将综合采用多种手段来全面提高自身的隐身性能,包括:通过外形设计(先进的冀身融合体和飞翼布局)、吸波材料(
21、先进的轻量化、宽频带、结构隐身一体化材料)和有源对消等技术来获得全向(前、后和侧向)和宽频(可对付低频雷达)的雷达隐身性能;通过非常规喷管外形、燃料添加剂和隔热屏蔽等技术来降低红外特征。图表8:B-21 资料来源:诺格官网,方正证券研究所 8 国防军工-行业深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 2.6 苏苏-57 苏 57 是由俄罗斯苏霍伊设计局设计研发,2002 年初开始研制,2007年 8 月生产出第一架原型机,并于 2010 年实现了首飞。苏-57 战斗机长 22 米,翼展 14.2 米,配备两台 AL-41F 发动机,可以实现最大 2马赫速度以及 3500km 的最大航程,俄罗斯军
22、方订购 76 架苏-57 战机,目前处于陆续交付中。苏-57 通过雷达吸波材料以及结构方面的设计,也具有一定的隐身能力,但是苏-57 的隐身性能一致被外界诟病,比如裸露的发动机喷口,尾部隐身设计不足;不少传感器和开口外露;机身舱盖等处细节未进行处理或处理较为粗糙等。图表9:苏-57 资料来源:,方正证券研究所 2.7 F/A-18 隐身改造隐身改造 F/A-18“大黄蜂”是美国第一款全天候战斗机和攻击机,由麦克唐纳-道格拉斯公司开发生产(已被波音收购),于 1983 年进入海军陆战队服役并于 1984 年进入美国海军服役。F/A-18E/F“超级大黄蜂”是对F/A-18 的重大型号升级,能够执
23、行战术范围内的几乎所有任务,包括空中优势、使用精确制导武器进行昼夜打击、战斗机护航、近距离空中支援、压制敌方防空、海上打击与侦察等。F/A-18E/FBlockII 自 2001年开始服役,最新的型号为 BlockIII,波音公司于 2020 年 6 月向美国海军交付了两架BlockIII测试机,在成功测试后签订合同,计划在2024年前向美国海军提供 78 架。为了提升 F/A-18 的隐身能力,波音将隐身涂层覆盖其表面,以减少其雷达反射面积。2013 年,波音曾尝试一种“先进的超级大黄蜂”隐型配置,该版本的喷气式飞机包括封闭式武器吊舱等配置,可以将飞机的性能提高 50%,但波音最终放弃了这一
24、概念。9 国防军工-行业深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 图表10:F-18Block 资料来源:波音官网,方正证券研究所 2.8 F-15 隐身改造隐身改造 F-15A“鹰”首飞于 1972 年 7 月,是美国空军超音速喷气式第四代战斗机,由麦克唐纳-道格拉斯公司开发生产。1974 年首架量产型交付美国空军使用,至今服役近半个世纪。F-15SE“SlientEagle”(“沉默鹰”)是具有隐身特性的改进型 F-15,由波音公司研发,于 2009 年首次亮相,2010 年 7 月进行首飞。F-15SE的基本设计与 F-15 相似,但是为了达到更好的隐身能力,波音公司做了如下改进:一是采
25、用内部武器舱;二是采用更加外斜的垂尾,从而减少了其雷达特性;三是在机体上使用了雷达吸波材料减少其雷达散射面积。图表11:F-15SE 资料来源:空军技术,方正证券研究所 3 隐身无人机隐身无人机 近年来,随着全球无人机市场快速发展,世界多国开始从低端的中小型察打一体无人机向着大型喷气式高速隐身无人机发展。土耳其的 TB-2 无人机和俄罗斯的“猎户座”无人机在设计之初就没有考虑雷达、红外隐身能力,因此在俄乌战场上先后被配备半主动雷达导引头的“山毛榉”地空导弹和红外导引头的“毒刺”导弹等击落。虽然这些无人机也击毁过一些野战防空系统,但这些战果主要是面对处于停机状态或者机动状态的防空系统而取得的,一
26、旦防空系统正常工作,那么这些无人机就会完全失去空中优势。在高强度战争环境下,没有隐身能力的无人机将无法对抗对手空中力量和地面防空火力。10 国防军工-行业深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 新一代无人机普遍采用隐身设计,由于其体型相较于隐身战斗机、隐身轰炸机要小不少,因此隐身效果有过之而无不及,使得这种无人机在战场上可以在地面部队难以觉察的情况下完成侦察、打击任务,并几乎可以不受各种雷达制导地空导弹的威胁。隐身无人机代表为美国的 RQ-170、RQ-180、英国的雷神无人机、法国的神经元无人机。3.1 RQ-170 RQ-170“哨兵”隐形无人侦察机由洛克希德马丁制造,拥有无尾飞翼的气动
27、设计,搭载一台涡扇发动机作为动力,它的外型酷似美军现役的 B-2 幽灵战略轰炸机缩小版。RQ-170 的传统进气口、排气口和起落架门表明设计并未完全针对隐身进行优化。2011 年 12 月 4 日,伊朗在其境内缴获了一架正在执行任务的美军 RQ-170 无人侦察机。3.2 RQ-180 RQ-180 隐形无人侦察机由诺斯罗普格鲁门开发,被用于有争议的空域进行侦察任务,截至目前,还没有发布过任何图像或声明,但是越来越多的证据表明 RQ-180 的存在及其在前线的常态性使用。3.3 神经元神经元“神经元”无人机是欧洲无人作战飞行器计划的演示机,是欧洲研制的第一种隐身作战飞机。2006 年“神经元”
28、计划正式启动,主要参与国家有法国、希腊、意大利、西班牙、瑞典和瑞士。该项目由法国达索公司作为主承包商,负责总体设计、飞行控制系统、总装以及测试。该项目主要用于无人机技术的开发验证而不是直接用于军事部署。“神经元”无人机于 2012 年 12 月完成首飞,2014 年 3 月与“阵风”战斗机完成首次编队飞行。“神经元”无人机配备内部武器弹仓,并且通过隐身结构设计和隐身涂料实现了较强的雷达和红外双重隐身性,可以进行自主空中编队飞行。专家分析法国航空母舰未来将搭载“神经元”无人机,同时向其他国家出售该款无人机。图表12:“神经元”无人机 资料来源:达索官网,方正证券研究所 3.4 雷神雷神 11 国
29、防军工-行业深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款“雷神”无人机是英国无人战斗机系统的演示机,曾作为秘密研发的隐身无人机项目,由 BAE 系统公司和英国国防部联合投资,项目耗资 1.85 亿英镑,其它参与的公司包括罗罗公司(提供发动机)、奎奈蒂克公司和 GE 航空公司。“雷神”无人机于 2010 年 7 月亮相展示,2013 年 8 月 10 日进行首飞测试。隐身性能方面,在 2014 年第二阶段飞行试验中,“雷神”无人机成功地应用了共形数据系统,意味着该无人机自身能够收集、处理和发送相关的数据,无需使用外部传感器或吊舱,这可提高无人机的低可探测性能。另外,罗罗公司将低可探测排气系统完全嵌入
30、在机体内并且将发动机隐藏在机体中心,以减小雷达反射截面。图表13:“雷神”无人机 资料来源:BAE 官网,方正证券研究所 4 隐身舰船隐身舰船 对于主要在水面作战的大型舰船(包括航空母舰)而言,舰体巨大,装备齐全,进攻和防御能力都很强,造价高,是国家力量的体现,但其各种目标特征也极强,雷达散射截面较大,小则几千平方米、大则几万甚至几十万平方米;同样,由于发动机功率强、舰体表面积大,导致红外辐射强度也巨大。对于这种大型军舰,各种雷达和红外探测器是其最主要的威胁,一般情况下,采用几项简单的措施难以有效控制其目标特征。近年来,各国仍然为降低大型水面舰船目标特征投入了相当的资源,研究了大量舰船目标特征
31、控制技术,原理上采用了与飞行器相类似的隐身技术,在雷达隐身方面,采取了雷达外形整形、雷达吸波材料技术、内置式垂直发射武器系统、综合桅杆(天线)技术等措施;在红外隐身方面,采取了舰船发动机排气系统红外抑制器技术、舰艇表面水雾喷淋降温红外抑制技术等措施。隐身技术的应用可使舰船 RCS特征显著减小,可能导致威胁方在作战时出现判断错误,将较大的舰船误认为是较小的舰船。隐身舰船的代表有美国的朱姆沃尔特级驱逐舰和瑞典的维斯比级隐身快艇。4.1 DDG-1000 在 DD(X)驱逐舰计划下开发的朱姆沃尔特级驱逐舰(DDG-1000)是美国海军下一代多任务水面战斗机的主力舰,专为对地攻击和沿海优势而量身定制,
32、该型号首舰于 2009 年在美国巴斯钢铁造船厂开始建造,最终于 2016 年进入美国海军服役。目前,美国海军计划装备 12 国防军工-行业深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 三艘朱姆沃尔特级驱逐舰,除 DDG-1000 外,DDG-1001 于 2019 年 1月列装部队,DDG-1002 于 2018 年 12 月 9 日下水,目前还未交付美国海军。朱姆沃尔特级驱逐舰排水量 14500 吨,船长 610 英尺,宽 80.7 英尺,吃水深度 27.6 英尺,可以以高达 30 节以上的速度航行,其拥有最先进的电力推进系统、穿浪逆船舷舰体的设计、强大的隐身能力,并配备了最先进的作战技术和武器
33、。在隐身能力方面,朱姆沃尔特级驱逐舰采用了先进而全面的隐身设计:应用了集成桅杆、整合式舰岛、穿浪逆船舷舰体的设计降低雷达发射面积;其将动力系统装置于减震浮筏上,以降低被潜艇声纳发现的几率,并且将动力系统的废气先以海水以及空气冷却,由整合式舰岛顶部的排气口排出,从上方才能观测到排烟口,减少了敌方的红外线观测方位;在船体结构上也采用复合材料以减少该舰的雷达反射面积,这些隐身方面的设计使船舶更难被探测到。与目前的驱逐舰相比,DDG-1000 的雷达横截面减少了 50 倍,这使得朱姆沃尔特级驱逐舰打击群的防御能力提高了 10 倍以及浅水区水雷的作战区域扩大 10 倍。图表14:朱姆沃尔特级驱逐舰 DD
34、G-1000 资料来源:美国海军,方正证券研究所 4.2 维斯比级(维斯比级(VisbyClass)隐身快艇)隐身快艇“维斯比”级隐身快艇诞生于瑞典的 YS-2000 项目,1995 年-1999 年瑞典海军订购了 6 艘该型号舰艇,随后将订单数量改为 5 艘,该型号首舰是由瑞典 KockumsAB 造船厂建造,于 2000 年 6月 8 日下水,2009年两艘“维斯比”级舰艇移交瑞典海军,2013 年交付剩余三艘,随后对于先前交付的前两艘维斯比级隐身快艇进行升级改造,并于 2015年交付。“维斯比”隐身快艇是世界上第一艘完全采用先进隐形技术研发的舰船,具有很强的多功能作战能力,它可以被广泛用
35、于水面作战、反潜战、排雷、护航以及巡逻等作战场景。“维斯比”级隐身快艇排水量为 705 吨,其长 73 米,宽 10 米,吃水深度 2.4 米,最大航速 35 节。“维斯比”级隐身快艇出色的隐身性能从根本上改变了船舶的生存能力,提高了任务效率。在隐身设计方面,“维斯比”级隐身快艇的武器系统以及许多传感器在不使用时都隐藏在船体中以减少雷达反射面积;来自船舶动力装置的废气通过吃水线附近的隐藏出口排出,以减少舰船的热信号;船体也采用了大量复合材料,使得船体在同样重 13 国防军工-行业深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 量的情况下拥有更好的坚固性和耐用性,且可以达到非常低的雷达、声学特征信号。
36、图表15:“维斯比”级隐身快艇 资料来源:M,方正证券研究所 5 隐身导弹隐身导弹 采用隐身技术能够提高导弹的攻击、突防和自身的生存能力,最大限度地打击敌方和保存自己,从而大大提高作战效能。隐身导弹的代表有 AGM-129A、AGM-158。5.1 AGM-129A 1982 年,美国空军开始研究一种具有隐身特性的新型巡航导弹,因为随着探测技术的发展,原有的 AGM-86B 型导弹已经无法满足隐身的要求。1983 年,通用动力公司获得了开发新型 AGM-129AACM 的合同,第一枚试验导弹于 1985 年飞行,第一批导弹于 1990 年年中交付美国空军。一开始,美国计划生产大约 1500 枚
37、该型导弹,冷战的结束和随后的预算削减导致美国空军在生产 460 枚导弹后停止生产,最后一次交付是在 1993 年。在生产过程中的几次变更使得雷神导弹系统公司成为最终的生产商。AGM-129A 是 AGM-129 改进型,与基本型相比在设计上更具有现代化特征,采用多种全新设计手段来降低雷达反射截面积,如独特的隐身气动外形设计、巧妙的翼身融合结构布局和大后掠多面体的头锥设计,主弹翼可收缩进弹体内,尾部三片控制面也可折叠成埋入的低阻构形,使导弹具有较好的雷达、红外和声学隐身性能,弹体和翼面均采用吸收电磁波的复合材料和吸波涂料,大幅度地减小了导弹对雷达电磁波的反射。14 国防军工-行业深度报告 敬请关
38、注文后特别声明与免责条款 图表16:AGM-129A 资料来源:美国空军,方正证券研究所 5.2 AGM-158(JASSM)AGM-158 是洛克希德马丁公司制造的美国新一代远程打击武器。20 世纪 90 年代初,美国空军正在寻求一种新型高精度巡航导弹,可以应对俄罗斯 S-300 及其改进型防空系统。为了满足这一要求,洛克希德马丁公司推出了 AGM-158,该型号设计与麦克唐纳道格拉斯提出的 AGM-159 竞争。1998 年,AGM-158 设计被美国空军选中,于 2003 年将其投入运营。AGM-158 长 4.27 米,重约 1000 公斤,能携带重达 450 公斤的弹头,其中 AGM
39、-158A 射程范围为 370 公里,AGM-158D 的射程范围可以达到 1800 公里。该导弹的最大特征是采用非圆截面弹体,具有较好的雷达隐形特性,而且射程也增加许多,虽然采用亚音速巡航,但凭借隐形特性和智能化作战系统,可以规划复杂的飞行路线以绕开对手的拦截,突防能力得到极大提升。图表17:AGM-158 资料来源:M,方正证券研究所 6 隐身隐身车辆车辆 为避免陆航火力的毫米波探测、红外引导打击等,步战车、坦克等地面战车对于雷达、红外等探测防护的需求与日俱增,海空隐形武器的隐身模式在地面战车的改造升级中同样适用。号称“世界首款隐身坦克”的波兰 PL-01 坦克就是将隐身战机的原理复制到坦
40、克上,通过独特的造型和材料减小雷达散射截面实现隐身,可以在一定程度上躲避如AH-64D“长弓阿帕奇”武装直升机、米28NM“夜间猎人”武装直升机等的毫米波搜索雷达。15 国防军工-行业深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 德国 KF41“山猫”步兵战车同样具备简洁的外形,尽可能避免突出物,炮管装配隔热冷却的金属护套,车体表面喷涂防红外涂料,在实现良好隐身性能的同时,不削弱自身可靠的防护能力。同时,美国雷神公司也在与德国莱茵金属公司积极开展合作,将 KF41 原型技术运用于打造美国陆军下一代战车,用以替代老化的“布拉德利”步战车。这款步战车与前几代相比,在防护、承载、火力提升的同时,车体轮廓
41、更小,噪音、排放以及雷达红外指征都进一步削减。图表18:PL-01 隐型坦克、KF-41 山猫步兵战车 资料来源:多维发展的隐身武器,方正证券研究所 7 隐身隐身装备发展趋势装备发展趋势 世界军事强国的武器装备隐身化呈现出从部分隐身到全隐身、从单一功能隐身到多功能隐身、从少数武器装备隐身到实现多数主战兵器装备隐身的循序渐进的发展趋势,且隐身技术正向“多频谱、全方位、全天候、智能化”的方向发展。飞行器方面,随着 F-22、F-35 等的服役,军事强国纷纷开始探索下一代战机(第六代)。美军为继续保持空中优势,作了大量预研工作,其下一代战斗机有可能在 2034 年至 2035 年服役。第六代战斗机的
42、隐身能力相比于第五代战斗机将会有明显提高,其隐身概念和隐身技术都会有重大变化,隐身能力从窄频段隐身向宽频带隐身、从单方向隐身向全方位隐身、从单一隐身措施向综合隐身措施方向发展。波音公司 2008 年提出海军型 F/A-XX 第六代战机概念方案,2013 年推出了最新的 F/A-XX 概念图:采用双发无垂尾外形,增加了一对前置鸭翼,具备全向隐身与超声速巡航等特征,并且具有有人机/无人机双模式操纵,还可能采用可变后掠翼设计,亚声速巡航高达 50h。与五代机相比,其主要优势为全方位、宽/全频谱隐身能力,全域高速机动能力,全向战场态势感知和网络支持能力,全新概念的机载武器。16 国防军工-行业深度报告
43、 敬请关注文后特别声明与免责条款 图表19:波音公司提出的海军(2013 年)六代机方案 资料来源:第六代战斗机制空武器发展浅析,方正证券研究所 诺格公司公开的第六代战斗机的概念方案采用全飞翼构型,双发动机,发动机进气口和尾喷口都集中在机身上面。图表20:诺格公司公布的六代机概念方案(2016 年)资料来源:第六代战斗机制空武器发展浅析,方正证券研究所 洛克希德马丁公司 2012 年公布了其六代机设计方案,突出了速度更高、航程更大以及超隐身能力等特点。该设计方案更注重飞机的速度和敏捷性。图表21:洛马公司公布的六代机方案(2012 年)资料来源:第六代战斗机制空武器发展浅析,方正证券研究所 1
44、7 国防军工-行业深度报告 敬请关注文后特别声明与免责条款 2017 年 6 月,“臭鼬工厂”披露的六代机改进设计方案下一代空中主宰(NGAD),是一种隐身、双发、无尾、折线三角翼设计的翼身融合体飞机,发动机进气道位于三角翼折线和翼根连接处。图表22:洛马公司公布的 NGAD 概念图(2017 年)资料来源:第六代战斗机制空武器发展浅析,方正证券研究所 雷达隐身仍然是第六代战斗机最主要的设计点,传统的隐身布局设计仍然适用,并将大概率进化至无尾布局。无论是美国波音公司的空军型 F-X、海军型 F/A-XX、诺格公司的第六代战斗机方案,还是俄罗斯米格的 SKAT,其都选用了无尾布局方案,以进一步减
45、少雷达反射截面积,只有洛马设计的 NGAD 为其保留了大外倾角的蝶形尾翼。除此之外,射频隐身、红外隐身等将辅助第六代战斗机向全方位隐身迈进。目前主流隐身材料依然以隐身涂层和结构隐身复合材料为主,但新的隐身机理和技术手段(如仿生技术隐身、等离子体隐身、微波传播指示隐身、有源隐身技术等)、新型隐身材料的研制(如手性材料、纳米隐形材料、导电高聚物材料、光子晶体、智能型隐形材料等)也在不断发展。8 风险提示风险提示 我国隐身装备发展速度不及预期;隐身技术更迭较快导致企业技术落后;隐身技术扩散导致竞争加剧。18 国防军工-行业深度报告 分析师声明分析师声明 作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资
46、格,保证报告所采用的数据和信息均来自公开合规渠道,分析逻辑基于作者的职业理解,本报告清晰准确地反映了作者的研究观点,力求独立、客观和公正,结论不受任何第三方的授意或影响。研究报告对所涉及的证券或发行人的评价是分析师本人通过财务分析预测、数量化方法、或行业比较分析所得出的结论,但使用以上信息和分析方法存在局限性。特此声明。免责声明免责声明 本研究报告由方正证券制作及在中国(香港和澳门特别行政区、台湾省除外)发布。根据证券期货投资者适当性管理办法,本报告内容仅供我公司适当性评级为C3及以上等级的投资者使用,本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。若您并非前述等级的投资者,为保证服务质
47、量、控制风险,请勿订阅本报告中的信息,本资料难以设置访问权限,若给您造成不便,敬请谅解。在任何情况下,本报告的内容不构成对任何人的投资建议,也没有考虑到个别客户特殊的投资目标、财务状况或需求,方正证券不对任何人因使用本报告所载任何内容所引致的任何损失负任何责任,投资者需自行承担风险。本报告版权仅为方正证券所有,本公司对本报告保留一切法律权利。未经本公司事先书面授权,任何机构或个人不得以任何形式复制、转发或公开传播本报告的全部或部分内容,不得将报告内容作为诉讼、仲裁、传媒所引用之证明或依据,不得用于营利或用于未经允许的其它用途。如需引用、刊发或转载本报告,需注明出处且不得进行任何有悖原意的引用、
48、删节和修改。公司投资评级的说明:公司投资评级的说明:强烈推荐:分析师预测未来半年公司股价有20%以上的涨幅;推荐:分析师预测未来半年公司股价有10%以上的涨幅;中性:分析师预测未来半年公司股价在-10%和10%之间波动;减持:分析师预测未来半年公司股价有10%以上的跌幅。行业投资评级的说明:行业投资评级的说明:推荐:分析师预测未来半年行业表现强于沪深300指数;中性:分析师预测未来半年行业表现与沪深300指数持平;减持:分析师预测未来半年行业表现弱于沪深300指数。地址地址 网址:https:/ E-mail: 北京北京 西城区展览馆路 48 号新联写字楼 6 层 上海上海 静安区延平路 71 号延平大厦 2 楼 上海上海 浦东新区世纪大道 1168 号东方金融广场 A 栋 1001 室 深圳深圳 福田区竹子林紫竹七道光大银行大厦 31 层 广州广州 天河区兴盛路 12 号楼 隽峰苑 2 期 3 层方正证券 长沙长沙 天心区湘江中路二段 36 号华远国际中心 37 层