商业航天发展对新材料发展机遇分析 ( 57 页)

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目录

一、商业航天肩负卫星发射重任..... 7

1.1 商业航天行业政策频频..... 8

1.2 全球火箭发射频次加速抬升.... 10

1.3 火箭制造环节具备发展潜力.... 12

1.4 三大技术趋势推动新材料及工艺应用.....15

1.4.1 可复用火箭降本优势显著，普及度持续提升.....15

1.4.2 发动机迭代以实现更高的载荷.....20

1.4.3 液体火箭发动机发展迅速.... 23

1.4.4 小结...... 25

二、新材料助力发动机性能提升.... 25

2.1 推力室内壁用铜合金持续迭代...... 25

2 .1.1推力室内壁选材条件苛刻......25

2 . L 2铜合金材料持续更替...... 28

2 .1.3行业准入壁垒较高，发展前景广阔......31

2 . L 4市场空间测算.... 32

2.2 热障涂层应用前景广阔.... 33

2.2.1 基本介绍及历史沿革...... 33

2.2.2 工艺路线多元，三大技术趋势明显...... 36

2.2.3 未来市场需求旺盛.... 39

2 .3 小结.... 40

三、制造需求引领新工艺变迁...... 40

3.1.1 三类主要参与者...... 41

3.1.2 多元需求带来广阔空间.... 42

3.1.3 低成本大尺寸成为未来发展趋势.... 47

3.2 热等静压未来或将大放异彩.... 48

3.2.1 成型工艺复杂，有效提升部件性能...... 48

3.2.2 欧美较为领先，中企奋起直追...... 50

3.2.3 可复用技术推动热等静压需求增长...... 51

3.3 小结.... 52

四、相关标的推荐.... 52

4.1 斯瑞新材.... 53

4.2 华秦科技.... 54

4.3 钳力特...... 55

4.4 超捷股份.... 56

五、风险提示.... 57

图表目录

图1 长三角G 6 0 科创走廊为" G 60星链" 策源地.... 7

图2 "G 6 0 星链" 产业基地于2 0 2 1 年1 1 月在上海松江启航...... 7

图3 全球领先欧美国家商业航天政策梳理.... 8

图4 国家层而商业航天政策梳理..... 8

图5 全国主要地区商业航天政策梳理....... 1 0

图6 2 0 2 3 年全球火箭发射分类别占比....... 11

图7 全球火箭发射数量（单位：次） ....... 11

图8 2 0 2 3 年各国运载火箭发射数量及占比...... 11

图9 2 0 2 2 和2 0 2 3 年各国运载火箭产量对比.... 1 2

图1 0 火箭一子级结构成本..... 1 3

图1 1 火箭二子级结构成本..... 13

图1 2 国内火箭制造各环节相关材料工艺及研发制造企业..... 1 4

图1 3 全球各型可复用商业火箭一览表...... 16

图1 4 猎鹰9 号结构示意图.... 16

图1 5 八角网结构..... 17

图1 6 猎鹰9 号二子级.... 1 8

图1 7 猎鹰9 号中间级.... 1 8

图1 8 铝制和钛制栅格翼片对比.....18

图1 9 整流罩内部可搭载卫星等载荷.... 19

图2 0 整流罩于海上回收....... 1 9

图2 1 我国部分在研的可回收火箭及预计首发时间....... 20

图2 2 不同型号航天火箭运力情况（（吨）（L EO近地轨道）） ....... 21

图2 3 星舰火箭试飞情况....... 21

图2 4 M e r li n 发动机历次型号改进参数..... 22

图2 5 液体火箭及固体火箭结构示意图...... 23

图2 6 不同推进剂发动机性能对比...... 2 4

图2 7 不同材料的性能情况..... 25

图2 8 液体火箭发动机构造示意图...... 26

图2 9 延伸喷管结构示意图..... 26

图3 0 星舰底部的3 3 颗猎鹰发动机点火.....27

图3 1 推力室内壁备选材料参数对比（标绿指标为不符合条件项） ..... 27

图3 2 无氧铜、错铜和银错铜材料（4 0 0 。0 性能对比.... 28

图3 3 数款采用银错铜内壁的液体火箭发动机.... 29

图3 4 G RC op-84合金能在燃烧室工作温度维持高热导率..... 29

图3 5 在燃烧室高温下G R C o p -8 4铜馅锯合金的屈服强度高于N A R lo y -Z银错铜  29

图3 6 推力室内壁材料的迭代进程...... 30

图3 7 馅错铜物理参数.... 30

图39 N A S A对G R C o p -4 2铜馅锯合金的3 D 打印部件进行热试验.... 3 1

图4 0 法国铜合金集团已成为欧洲领先的铜合金供应商....32

图4 1 商业航天铜合金组件市场空间预测.... 33

图4 2 航天飞机主发动机的再生冷却系统....... 34

图4 3 热障涂层典型结构....... 35

图4 4 X 1 5 高超声速飞机...... 35

图4 5 各种涂层制备工艺优缺点对比.... 36

图4 6 等离子喷涂原理示意图.....

图 47 E B -P V D原理示意图 37

图4 8 热障涂层产业链图....... 38

图4 9 航空发动机部件使用的涂层材料...... 39

图5 0 热障涂层需求预测....... 40

图5 2 不同发动机中使用3 D 打印的具体案例....42

图53 T e r r a n 1 全3 D 打印鼻锥....... 44

图54 A M m a k e R 1打印过程..... 44

图5 5 液体火箭发动机推力室45

图56 R a p t o r系列火箭对比....... 46

图5 7 增材制造商业航天市场空间预测...... 47

图5 8 热等静压原理示意图..... 48

图5 9 热等静压前后样件情况.......49

图6 0 不同H I P工况处理后的工件在不同方向的拉伸性能对比....50

图62 R R 公司热等静压生产的高性能钛合金航空发动机压缩机外罩....... 5 1

图6 3 火箭着陆腿在降落时展开，实现定点垂直软着陆.......53

图6 4 朱雀三号V T V L - 1可重复使用垂直起降回收试验箭.... 54

图6 5 华秦科技主要产品...... 5 5

图6 6 华秦科技防护材料情况.....

图6 7 全产业链生态图

图6 8 公司主要产品

图6 9 募投项目建设情况