2023年远程制导火箭炮行业研究:低成本精确制导核心,内需外贸双轮驱动

  • 来源:方正证券
  • 发布时间:2023/11/15
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远程制导火箭炮行业研究:低成本精确制导核心,内需外贸双轮驱动。远火是一种发射制导火箭弹的多发联装发射系统,具有低成本、射程远、精度高、火力覆盖面宽、高速机动的特点,用于加强传统火力、补充防空兵力、实施特种作战。远火兼具火炮的经济性和导弹的打击精确性,效费比高,一定程度上能实现对近程导弹的替代作用。远火在现代战争中发挥弥足轻重的作用,消耗量大。美国依赖精确制导武器开展其在阿富汗、伊拉克、叙利亚的军事行动,其中远程制导火箭弹(GMLRS)采购费约占美陆军精确制导弹药(PGM)采购总额7成。基于多次战争经验和对世界局势的预判,美国自2018年起大量采购GMLRS,或为我国地面装备发展带来启示。我国远...

一、远程制导火箭炮:射程远、精度高、成本低

填补战术导弹与火炮之间火力空白的“钢铁暴雨”

远程制导火箭炮(下文简称远火)是一种发射制导火箭弹的多发联装发射系统,发射的火箭弹依靠自身发动机的推力飞 行,具有射程远、精度高、火力覆盖面宽、高速机动、通用性强的优势,用于远距离火力压制与打击。远火既可以实施 全纵深和全程火力支援,又可以独立进行火力作战,广泛用于打击敌重兵集团、指挥中心、通信枢纽、交通枢纽、前方 机场等目标,完成岛屿封控、航道封锁、道路封锁等作战任务,在现代战争中已多次证明其价值。 远火系统由发射系统和远程制导火箭弹两部分组成。其中发射系统包含发射基座、火控系统和装填装置等,火箭弹包含 弹壳、制导与控制系统、有效载荷以及动力系统。

现代兵装大杀器,多兵种适用

作为火力打击的重要组成部分,火箭炮不仅仅是陆军的宠儿,在海军、空军作战中也扮演着重要的角色。现代火箭炮的 发射装置,从设计时就考虑了多用途,成为地对地、空对地、舰对岸或舰对舰火力打击的有效武器之一,用于加强传统火 力、补充防空兵力、实施特种作战。

远火从古战场走来,奔向智能化、集成化、体系化

火箭是我国的一大发明:在明朝的茅元仪于1621年完成的《武备志》一书中,记载的火箭 及其发射装置有几十种之多,其中有一次可发射32支和40支火箭的“一窝蜂”和“群豹横 奔箭”,有一发百矢的“百虎齐奔箭”和可连续两次齐射的“群鹰逐兔箭”,这些都可看 作是现代火箭炮的原始雏形。 1933年由苏联研制的BM-13型(“喀秋莎”)火箭炮是现代火箭炮的开山鼻祖。此阶段特 点:口径丰富、型号众多、定向器形式多样以及射程较小。 二战后至20世纪70年代:火箭炮技术有了突飞猛进的发展,火箭炮的综合性能得到很大提 升,典型装备为前苏联的BM-21/22火箭炮。此阶段特点:口径系列化,射程、威力进一步 增大,精度进一步提高。 20世纪80年代以后:随着控制、通信、导航等技术的发展,火箭炮进入高速发展期,其综 合性能更加优越,典型装备为俄罗斯BM-30、美国M270系列火箭炮。此阶段特点:箱式发 射、远程化、精确化弹药、自装填及信息化技术得到应用。 智能化、集成化、体系化或为未来趋势:近年来,远火在俄乌战争、巴以冲突中大放异彩, 使用场景和方法得以拓宽,子母弹、增程式导弹应用也越发广泛。洛克希德·马丁公司在 10月13日成功完成增程远火试飞,可集成在“海玛斯”系统中。未来远火或许能与高精度 导弹搭配,集成在同一系统内,形成体系化作战能力。

制导控制系统是远火核心,GPS/INS组合制导兼具低成本和精确性

制导控制系统是远火的“眼睛”,类 比导弹其价值量约占整弹的40%。 远程制导火箭弹在传统无控火箭弹基 础上增加制导控制系统(制导舱段), 使火箭炮在发挥远程打击优势的同时, 能保证更高的射击精度。制导舱主要 包括导航与制导模块、控制模块、修 正执行机构等部件,用于控制火箭弹 的飞行方向、姿态、高度和速度,引 导火箭弹准确地飞向被打击目标。  组合制导兼具低成本和精确性:常见 的远程火箭弹中段制导方法包括惯性 制导(INS)、卫星制导(GPS)和惯性/卫 星组合制导。组合制导能够利用卫星 导航信息修正惯性导航产生的时间累 加误差,同时利用惯性导航信息弥补 干扰环境中的卫星信息丢失,增强制 导火箭弹的抗干扰能力,是实现精确 打击的重要手段之一。

二、战争使用情况:现代战争明星装备,或成为各国军事储备重点

现代地缘冲突体现远火配置重要性

远火由于高性价比及较强的作战效能,在俄乌战争及巴以冲突中发挥重要作用,用于对敌远程打击、火力压制、消耗防空火 力等,充分体现了其射程远、精度高、火力覆盖面宽、高速机动、通用性强的优势。

俄乌战争

乌克兰共接收美国及欧盟提供的53套火箭炮(统计截至2023年初),乌军频频利用其优异的性能,成功打击俄军后方的指挥 中心、弹药库和补给基地,给俄军造成了不小损失。并且由于其超高的机动性,俄军无论是炮兵部队还是航空兵部队,都难 以及时对其发动反击。

巴以冲突

哈马斯的多管火箭炮在这次冲突中扮演了重要角色,在短短24小时内发射了近5000枚火箭弹,饱和式攻击也让“铁穹”系统 难以招架,单位时间发射的火箭弹数量远超2021年的冲突,火箭弹的饱和攻击掩护了空中、海上和陆上军事行动的展开。

美国依赖精确制导弹药开展阿富汗、伊拉克及叙利亚军事行动

美国大量依靠精确制导弹药(PGM)执行地面、空中和海上军事行动。从1998年开始,美国采购PGM的费用大幅增加, 其中2020年超过60亿美元。随着2020年国际形势的变化,美国采购PGM预算开始下降,但总体仍维持在40亿美元的超高 水平。 过去十年,美国依赖PGM开展在阿富汗、伊拉克及叙利亚地区的军事行动,几乎所有的武器均为PGM。美国空军报告称, 自2014年以来,已在中东地区使用近13.9万件PGM武器,其中2017年单年使用量就超过4万颗。随着俄乌战争及巴以冲 突的开展,美国仍将持续加强采购力度,预计2023-2025年将花费114亿美元采购PGM。

美国积极储备远火,GMLRS采购费约占美陆军PGM采购总额7成

美国或基于三次对外战争的经验对未来战场远火的重要作用做出判断,自2018年起大幅提高制导火箭弹(GMLRS)采 办费,连续7年保持在9.3亿美元以上,2023年采购总额达13.2亿元创下历史之最。 GMLRS成为美陆军最核心制导弹药。2003年美国发动伊拉克战争以后,GMLRS占比陆军PGM采办总额比例保持持续增长 势头,2021年占比达72%。 远火在美陆军部队重视程度远超制导导弹。根据美国防预算披露,2023年美陆军采购精确制导导弹(PrSM)总额为 4.22亿美元,仅约GMLRS的1/3。 美国积极储备远火,或许暗示了未来地面战争的趋势为低成本火力压制,这也为我们发展地面装备带来启发。

三、内需:低成本化是国内列装方向,远火或进入大规模放量阶段

从03到191,远火成为我国陆军火力配系核心

根据《国产兵器》,解放军列装远火包括兵器集团旗下的PHL-03和PCH-191。根据总设计师汤祁忠的介绍,PCH-191式火箭 炮被确立为陆海空三军联合作战中陆军的主力装备,也被称作第四代骨干装备,主要用于实施远程火力突击和远程火力支 援,打击敌战役、战术纵深内的各种集群目标、面目标和重兵集团。

PHL-03选用8×8轮式越野载重底盘,12管火箭弹呈品字形排列,上面4枚一字排开,下面8枚左右平均分开两组,每组都聚集 成团,主要用于发射口径为300毫米的火箭弹;配有先进的火控系统和定位定向导航系统,并能按既定的时序完成火箭弹的 齐射、成组发射及单发发射,可短距离带弹行军。射程达到130千米。

PCH-191最特别的两点就是“模块化”与“共架发射”。PCH-191战斗总重45吨,持续行驶能力为650千米,最大速度60千米/ 小时。可以搭载5管300毫米火箭炮模块、4管370毫米火箭炮模块甚至是射程达480千米的750毫米弹道导弹模块,紧凑的贮运 /发射架让再填装时间仅需10分钟。最远射程达到490千米。 PCH-191既具有火箭弹的打击密度、打击速度、打击火力,又有近似导弹的打击精度,相比导弹而言,性能接近而造价低廉。

实战演练消耗+战略储备,远火或进入大规模放量阶段

我军实战化演练高密度常态化,远火消耗品属性显著增加整体需求。今年来,我国实战化练兵备战成为军队建设主旋 律,随着国际局势的日益紧张,实弹演练明显呈现高密度常态化。 根据国防部披露的信息,2021年上半年我军坚持实战练兵,与往年同期相比,全军弹药消耗大幅增加;实战化演训推 进深入扎实,各军兵种突出重难点课题,完成百余场战术级联合行动演练。 根据解放军报数据,东部战区陆军某旅2018年枪弹、炮弹、导弹消耗分别是2017年的2.4倍、3.9倍、2.7倍。远火作 为消耗品,随着实弹演练的次数和规模不断提升,或进入大规模放量阶段。远火火力从境内覆盖印度首都、台岛,具备战略威慑意义,有战略储备需求。中印边界中段离新德里不到400公里,台 湾海峡北口宽约200公里。我国远火射程最远约500公里,可实现在境内对印、台的远程打击,或可作为未来地面战场 的火力精兵。根据中国军网,2022年8月4日,我军在台岛周边海空域成功举行实战化联合演训,东部战区陆军多台新 型远程箱式火箭炮,对台湾海峡东部特定区域进行精确打击,并精确命中海上目标区域。

四、外贸:地缘冲突或推动远火外贸高增,我国有望把握历史机遇

需求端:复杂国际局势或引发军备竞赛,2022全球军费支出创历史新高

2022年世界军费支出实际增长3.7%,达到2.24万亿美元的历史新高。2013年至2022年全球军费支出复合增速达到19%。 五大地区中除非洲外军费均保持高增。 俄乌战争贡献主要驱动力。乌克兰军费同比增长640%,排名第11;俄罗斯军费同比增长9.2%,排名第3。欧洲军事支出 同比增长13%,为冷战后欧洲最高幅增长。 巴以冲突有望为世界军费支出增长添火。2022年中东(除叙利亚和也门)整体军费支出1840亿元,同比增长3.2%,总 量占世界军费支出总量8.2%,五大地区中排名第二(仅次于欧洲)。随着巴以冲突持续升级,中东不安定因素涌现, 中东地区各国军费支出或出现激增。

供给端:世界军贸格局正在重塑,或撕开远火军贸缺口

俄罗斯和以色列在2018-2022年武器出口额全球排名分别为第二和第十,合计占比达18.3%。俄罗斯有17%的武器出口 至中东。 俄罗斯武器消耗量骤增,其产量难以供应军贸市场,根据SIPRI报告,俄罗斯在2022年从伊朗进口无人机和导弹。俄、 以弹药或更多转向内供。 2018-2022年俄罗斯军贸相比上个五年下降31%。欧美国家的制裁或使俄武器出口受到较大影响。 俄罗斯是全球重要的原材料供应国,俄乌冲突更影响了全球军工供应链的稳定,遏制欧美军贸企业产能。 我国军企生产研发自主可控,技术水平世界前列,军贸政治附加条件少,未来有望进一步抢占市场,我国军企迎来新 机遇。

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