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文档简介

无人机行业研究报告:市场需求上升,长期发展向好1.具备较好发展前景的行业1.1经营状况趋于稳定,抵抗宏观经济压力2020年1月,新冠疫情在国内爆发。国内突如其来的新冠疫情给全行业造成了一定冲击,国民消费意愿无法得到满足,许多企业停产停工,企业经营状况遭受重大打击,市场情绪持续低迷,我们汇总了目前为止申万前十五大市值行业(三级)在2021年一季度至2022年三季度期间一些反映公司盈利情况的业绩指标。航空装备板块在2021年一季度至2022年三季度期间归母净利润增速均为正数,在盈利稳定性方面仅次于国有银行和白酒板块。同时航空装备行业2020年归母净利润同比增长率为72.33%为大市值行业中最高。从ROE方面来看,航空装备板块是所有大市值行业中2020-2022年净资产收益率始终为正值的少数几个行业之一。这反映出:航空装备行业经营水平较稳定,抵抗宏观不利因素的能力较强,盈利能力具备相对较高确定性。1.22022年行情分析2022年的行情在1月出现缓慢回升,6月与9月分别出现了两个小高峰,整体走势较为平稳,在年中展现出逆市平稳的态势,出现后疫情时代回稳的态势。2022年1月25日,中国民用航空总局发布了《基于无人机的民用航空飞行校验专用地空数据链系统通用技术应用指导意见(试行)》,为推进智慧民航自主创新技术应用提升安全运行保障能力,筑牢法规标准体系保障基础,促进无人机技术应用于民用航空行校验领域,提升飞行校验安全水平与运行效率。2022年6月29日,中航(成都)无人机系统股份有限公司(证券简称“中无人机”,股票代码688297.SH)正式登陆科创板。根据招股说明书显示,中无人机是专注于大型固定翼长航时无人机系统成体系、多场景、全寿命的整体解决方案提供商,主要从事无人机系统的设计研发、生产制造、销售和服务。中无人机旗下翼龙系列无人机在全球察打一体无人机中市占率位居全球第二,是我国军贸无人机出口的主力机型。招股书指出,中无人机已掌握大型固定翼长航时无人机的平台设计技术、系统设计综合技术、智能自主与智能指控技术等领域的18项关键核心技术,覆盖了公司设计研发、生产制造和服务等主营业务环节。其中,大型固定翼长航时无人机总体设计技术、大型固定翼长航时无人机防除冰技术、智能目标识别与跟踪技术及无人机生产全机智能测试技术等在国内领先,具有国际先进水平。在国内市场,中无人机利用军贸无人机实用成果反哺国内装备建设,翼龙-2无人机系统实现了无人机空空打击、对海上移动目标实弹打击等突破。在国际市场,翼龙系列无人机系统已出口“一带一路”沿线多个国家。除了军贸外,中无人机还在民用无人机系统方面颇有建树,率先突破了无人机综合防除冰、任务载荷快速集成、多种通信手段集成等多个关键技术,成功开拓了人工影响天气、应急产业等多个市场领域,完成人工影响天气作业及应急通信任务,并成功利用无人机实现无制导应急物资精确投送。在登陆A股市场后,中无人机将致力于构建高端无人机产业生态圈,成为国内领先、世界一流的无人机专业化公司。中航产融重点投资的军工航空行业,近来受到资本市场高度关注,大量资金涌入军工板块推动股价上涨。军工产业链各环节扩产的产能将陆续进入到释放时期,2022年中报以及后续业绩实现环比同比高增长有产业逻辑保障。2022年8月24日-26日,中国航空科学技术大会在青岛举办,集中发布了一批新一代航空装备与技术研发成果,这些成果将提升我国航空工业的创新应用。此次发布的技术成果涉及航空设计、智能制造等关键产业链上的55项技术成果。由中国商飞和上海交通大学主持研发的“大型飞机结冰预测和高效能防冰设计与验证技术”,突破了高精度结冰模型和模拟算法,可以在80%的结冰飞行场景下实现非热防冰,解决了大型飞机结冰防护成本高、规律预测难等问题2022年9月22日,《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中提到“大力发展绿色低碳产业。加快发展新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料、高端装备、新能源汽车、绿色环保以及航空航天、海洋装备等战略性新兴产业。建设绿色制造体系。推动互联网、大数据、人工智能、第五代移动通信

(5G)等新兴技术与绿色低碳产业深度融合。大幅提升能源利用效率。把节能贯穿于经济社会发展全过程和各领域,持续深化工业、建筑、交通运输、公共机构等重点领域节能,提升数据中心、新型通信等信息化基础设施能效水平。健全能源管理体系,强化重点用能单位节能管理和目标责任。瞄准国际先进水平,加快实施节能降碳改造升级,打造能效“领跑者”。2022年9月5日,无人机技术与高端装备发展大会在江苏省盱眙召开。工信部相关司局领导,江苏省工信厅、省国防科工办等机关负责人,南京航空航天大学、南京理工大学等有关高校领导,军工集团企事业单位领导,金融投资机构代表,无人机企业领导和代表等160余人参会。国家国防科技工业局原副局长、国防科技工业科学技术委员会副主任张建华在致辞中表示,从行业发展的角度来看,无人机产业依然是刚刚起步的朝阳产业,是关系到国防建设和未来科技发展的战略要地。针对无人机产业未来发展,他提出三点建议:一是既要充分发挥市场引领,也要做好行业指导。二是既要发挥自身优势,也要顺应发展的趋势。三是既要有全球化的发展意识,也要认识到基础技术自主可控的重要性。江苏省工业和信息化厅副厅长、江苏省国防科学技术工业办公室主任李强在致辞中表示,近年来,我省积极贯彻落实国家军民融合战略,以构建一体化战略体系和能力为牵引,大力发展无人机、小卫星等先导性军民融合产业,抢占产业发展制高点。他强调,江苏是制造大省、教育大省、科技大省,拥有167所高校、118名院士,要充分发挥这些优势,紧扣国家战略需求,对标国际先进水平,推动产学研、产业链上中下游、大中小企业联合联动创新,力争走在国际无人机技术和高端装备创新发展前列。2.中国制造的新名片2.1以军带民,融合发展无人系统主要包含能够自主或通过远程操控完成指定任务的无人飞行器、无人舰船、无人潜器等,最先应用于军事领域,其后广泛应用于民用领域并呈现螺旋式的发展趋势。随着国家推动网络强国、数字中国建设,智慧政务新基建将迎来产业爆发期,智慧交通、社会综合治理、智慧安防及智慧应急等方向市场需求巨大,预计“十四五”期间高端智能装备市场需求将数倍增长。从1917年的“柯蒂斯”无人机开始,无人机系统(UnmannedAerialSystems,简称UAS)经历了百余年发展,在体系、平台、载荷、控制、测控及协同等技术领域都取得了长足进步,也开始在军事和民用领域发挥越来越重要的作用。无人机适合执行的任务可归结为“枯燥、恶劣、危险、纵深”(Dull,Dirty,DangerousandDeep,简称4D)等任务,其中,枯燥任务主要指重复性的任务或者持久性的任务;恶劣任务主要指环境涉及核、生物、化学武器威胁的任务;危险任务主要指对飞机和机组成员具有高危险性的任务;

纵深任务是指超越当前有人机作战半径的任务。深入分析无人机系统的发展阶段,有利于更清晰地把握无人机技术的发展历程和发展趋势,推动无人机技术的快速发展。2.2

无人机产业格局从发展趋势看,无人系统装备将是世界强国竞相争夺的国防装备制高点,成建制的无人装备对抗由概念设计逐步走向集成验证和实战应用,成为未来国防装备发展的重点领域。在国家的大力支持下,国内有关单位结合各自业务特点在无人系统装备及无人装备集群化协同应用等方面开展了研究,各领域形成系列化装备,推动我国无人系统装备发展逐步加速,性能水平不断提升。民用方面,无人系统装备广泛应用于喷洒农药、快递运输投放、视频拍摄、空中巡查监测等多种场景,为人们工作生活带来了极大的便利。随着物流运输需求的高速增长,无人运输市场前景广阔,预计“十四五”期间无人运输系统装备市场需求将有数倍增长。民用无人机是无人机最具活力的增长领域。随着应用场景的不断拓宽和技术门槛的不断放低,预计未来十年,民用市场的增速将快于军用市场。全球范围来看,目前,军用无人机数量最多,并且技术水平也最高,民用无人机用户主要集中在科学研究和政府相关职能部门内,产业链下游尚未完全形成涉及广泛且长期稳定的商业客户群体。总体而言,全球民用无人机的发展基本处于起步阶段。但目前,世界各国均已意识到无人机在军用和民用领域所具备的巨大应用潜力和广阔应用前景,对无人机产业发展给予了广泛重视。全球无人机产业发展呈现出美国领先,欧洲重视并强力支持,其它众多国家积极参与的局面。英国著名智库国际战略研究所此前公布的1项调查显示:目前,美国是全世界拥有无人机数量最多、研制技术水平最高、在实战中无人机使用频率最高的国家,稳居无人机领域绝对领先地位。在无人机领域,美国起步较早,投入大、发展快。其民用无人机大多由军用多用途无人机装载民用任务载荷改装而成,而军用无人机又代表着无人机研发的尖端水平。因此,美国将军用无人机作为研究的重点。目前,其军用无人机已形成了较为完整的系列,是其无人机产业的支柱性产品,不仅代表了美国无人机的研究发展方向,对世界其它国家而言也具有“风向标”导向意义。据统计,目前全球研发的各类军用无人机大约有150种,美国占据了其中60余种。美国注重在无人机实战中积累研制经验,不断改进无人机研制技术和产品性能。美国研制的无人机性能先进、用途广泛,代表机种有“先锋”、“猎手”、“影子”、“捕食者”、“全球鹰”等机型。近年来,美国国防部多次更新其无人机发展线路图,各军兵种从无人机基础技术到型号背景,以及未来项目的演示试验等方面着手,加速推进无人机的发展,并对其未来发展制定了全面规划部署,以确保美国在无人机整体发展水平上处于世界领先地位。目前,以色列、英国、法国、意大利、德国、日本等国家在无人机研究与开发领域各有所长,但在总体技术水平上与美国相比仍存在较大差距。从无人机的技术研发、生产应用、产业布局和市场规模情况来看,目前我国在世界上处于领先地位,无人机产业在国内呈快速发展的势头,并取得了显著成绩。并且随着无人机技术的突破、性能的提升、生产成本的下降,无人机市场逐渐成为国内最具活力的市场之一。从无人机产业规模和市场容量方面来看,近几年来我国无人机产量迅速增长,到2020年,仅民用无人机产业年产值已经突破600亿元,出货量超过500万台。从无人机产业的区域布局来看,我国无人机企业分布广泛,尤其是在我国华南地区、华东地区无人机企业较多,也较为聚集,发展也比较快。例如,在华南地区以深圳为核心的珠三角,已经形成了国内无人机产业集群和主要生产基地,诞生了“大疆”“全球鹰”“科比特”“一电”等一批知名企业。无人机企业数量居全国首位,被誉为“无人机之都”,向海外出口的民用级无人机数量占到全国总量的90%。而在华东地区依托制造业的雄厚基础,无人机产业从无到有、从小到大、从弱到强,也形成了以无锡、常州、芜湖等地为代表的无人机产业生产集群,无人机市场规模也呈现出成倍增长的趋势。2.3

无人机行业发展特点及竞争格局分析军用无人机行业发展情况:近年来,国内航空领域利好政策频繁出台,政策红利持续释放,航空业迎来重大发展机遇。党的十九大报告提出在本世纪中期把人民军队全面建成世界一流军队,未来我国将由军事大国向军事强国转变,军用航空有望维持高景气度发展。近年来,在信息化战争的发展形势下,无人机等新型装备需求大幅提升,再加上不断爆发的安全问题、领土争端,装备无人机成为了以较低成本增强自身国防实力的有效手段,导致全球军用无人机需求不断扩大。由于对无人机装备有需求的国家很多,但目前全球具备自主生产高性能军用无人机能力的国家较少,因此相较传统武器装备,无人机全球军贸市场较为活跃。目前全球无人机系统军贸领域主要出口国家为以色列、中国及美国,澳大利亚、土耳其、瑞典、意大利等国也有部分无人机出口。“翼龙”是中国无人机出口的主力机型。我国无人机系统发展起步晚于美国、以色列、英国等军事科技强国。近十几年来,我国无人机系统的发展呈厚积薄发趋势,军用无人机系统核心技术和主流产品紧跟国际发展前沿,我国无人机系统发展势头迅猛,正进入创新跨越发展的新时期。民用无人机行业发展情况:近年来,全球民用无人机市场实现了快速增长,根据Frost&Sullivan预计,全球民用无人机市场规模将从2015年的214.50亿元人民币增长至2019年的657.38亿元人民币。从类型构成看,过去几年消费无人机一直占据民用无人机的较大市场空间,但随着无人机在工业应用场景的拓展,未来工业无人机将成为民用无人机的发展热点,市场规模将快速增长。工业无人机增速预计明显超过消费无人机并逐步成为民用无人机市场的主要组成部分。近年来,受益于行业发展及国家政策的大力支持,中国民用无人机取得了高速发展,逐渐成为全球无人机行业重要的板块之一。工业级无人机则主要服务企业、政府部门等用户,用以辅助人工进行重复性高、劳力密集型工作或者直接替代人工进行危险、人工难以涉足的工作。工业无人机的应用场景不断扩展,目前主要集中于应急产业、测绘与地理信息、农林植保、安防监控等领域。3.中美军用无人机主要型号对比3.1RQ-4“全球鹰”与“翔龙”的比较根据CNKI《中美无人机对比及其启示》显示,美军现役侦察无人机主要包括RQ-7B

“影子”、RQ-4“全球鹰”、BQM-147“敢死蜂”、RQ21A“黑杰克”和MQ-8“火力侦察兵”等,全面覆盖低中高空,可在多种飞行高度下执行侦察任务。高空长航时和中高空长航时无人机主要用于战略侦察和战术侦察,是各国列装的主流装备和重点发展方向;

中低空无人机主要用于战前快速侦察,主要配备于陆军和海军。美国侦察无人机的代表机型为RQ-4“全球鹰”,中国为“翔龙”。通过参数比较,中美代表机型无人机性能方面各有所长。美国RQ-4“全球鹰”作为目前世界上最先进的无人机,其起飞重量和续航等诸多性能均优于“翔龙”,但飞行高度和飞行速度不及“翔龙”无人机。RQ-4“全球鹰”:高空高速无人侦察机,后掠翼、直立V形尾翼、收放式起落架,后机身顶上吊挂涡轮风扇发动机,上机身前方呈球茎状。具有从敌占区域昼夜全天候不间断提供数据和反应的能力,可随时启动。可从美国本土起飞到达全球任何地点进行侦察。机上载有合成孔径雷达、电视摄像机、红外探测器三种侦察设备,以及防御性电子对抗装备和数字通信设备。在阿富汗战争、伊拉克战争中投入了使用,作用效果明显。除在美国本土服役外,还部署在日本,以制衡朝鲜和中国,同时威胁俄罗斯。“翔龙”:在机体设计上与美国的“全球鹰”高空长航时监视无人机非常相似,它采取了罕见的连翼布局,机头上部同样是巨大的流线水泡形绝缘罩,任务载荷装在机头下部,起落架也为可收放的前三点起落架。发动机还不算理想,导致其载荷能力较低且留空时间较短。除了可执行侦察任务之外,“翔龙”无人机也能携带多款250公斤级的制导炸弹或者空地导弹等,相比只具备侦察或者监视能力的“全球鹰”,“翔龙”无人机具有对地攻击这一独特优势。3.2MQ-1B“捕食者”与“翼龙-1”“彩虹-4”的比较通过参数比较发现,飞机尺寸接近,气动布局相似,只是MQ-1“捕食者”V型垂尾下偏;飞行性能接近,我国的两种飞机在翼展、起飞重量、最大速度和续航上优于MQ-1

“捕食者”。美军现役攻击无人机主要包括MQ-1B“捕食者”、MQ-1C“灰鹰”和MQ-9A“死神”,目前代表了世界现役军用无人机的发展水平。均装有AGM114“地狱火”反坦克导弹,具有发射距离远、精度高、威力大等优势,采用激光制导,抗干扰能力强;并且均装备合成孔径雷达,具有高分辨的优点,能够有效识别伪装和穿透掩盖物。相比之下,我国的“翼龙”“彩虹”系列无人机以及“云影”“风影”等高端无人机也越来越引人注目。其中,“彩虹-4”无人机是中空长航时察打一体型无人机,可以执行“定点清除”“斩首行动”等作战任务,并且凭借长航时、隐蔽性强的优势对地面目标进行持续压制;“翼龙-1”无人机是一种中低空、军民两用、长航时多用途无人机,可携带各种侦察、激光照射/测距、电子对抗设备及小型空地打击武器。可执行监视、侦察及对地攻击等任务,也可用于维稳、反恐、边界巡逻等。总体性能已经达到了国际上同类型无人机的先进水平。3.3MQ-9“死神”与“彩虹-5”“翼龙-2”“云影”的比较MQ-9“死神”是一种极具杀伤力的新型无人作战飞机,并可以执行情报、监视与侦察(ISR)任务,它的发动机为功率为900马力(661500W)的涡轮螺旋桨发动机,飞行速度可以达到捕食者的两倍多。此外,它的载弹量也更大,装备6个武器挂架,可搭载海尔法导弹和500磅炸弹等。“彩虹-5”“翼龙-2”和MQ-9“死神”的尺寸基本一致,“彩虹-5”和MQ-9“死神”的气动外形也很相似。在最大起飞重量方面,MQ-9“死神”优于“彩虹-5”无人机;在飞行速度方面,“彩虹-5”最快飞行速度优于MQ-9“死神”无人机,并且“彩虹-5”采用航空汽油活塞发动机,具有优良的油耗率,可连续飞行时间远超MQ-9“死神”无人机。“彩虹-5”无人机:“彩虹-5”无人机率先被赋予“综合察打”的新概念,使之从察打一体升格为多维察打、即察即打。在原基础上任务载荷能力增强、挂载任务多样性,一次飞行可以挂载多种不同的任务载荷。“彩虹-5”未来还可改装为小型低成本预警机,它能执行诸如联合对地监视、指挥控制、电子信息侦察与对抗、战场综合态势感知等任务。对于中小国家而言,这意味着能用低成本获得强大的综合态势感知能力,极大提高国家的战斗力。将一部透视雷达装在里面,这可以彻底改变目前无人机参加反恐作战的方式。“翼龙-2”无人机:“翼龙-2”无人机是由中航工业成都所设计的新一代察打无人机,它的研制成功标志着中国成为全世界继美国之后具备新一代察打一体无人机研制能力的国家。它采用大展弦比中单翼、V型尾翼,大大增强对地打击能力,一共有6个武器挂架,能携带6枚大型导弹或12枚小型导弹/灵巧炸弹,堪比小型轰炸机。装载大功率涡轮螺旋桨发动机,大幅度提高了平台飞行性能、载荷装载能力。配备光/电探测瞄准装置、合成孔径雷达等,多传感器综合能力、数据传输与控制能力提高,可适应复杂使用环境下的多种任务需求。已经入选全球最致命五款军用无人机,共同入选的包括“MQ-8B”

“MQ-1C”及“MQ-9”等。“云影”无人机:“云影”无人机是高速高空隐身设计,承担侦察及对地攻击任务。该机具备以下特点:(1)相对螺旋桨无人机,速度有了比较大的提高。首次配装了先进的WP-11C涡喷发动机,喷气速度高,迎风面积小,总体阻力较小,雷达反射面积也相应减少,高空高速性能好。能在14000m高空进行巡航,在更高的高度能有效地躲避近程对空武器系统。最大飞行速度为620km/h,比MQ-9“死神”无人机快200km/h,更快的速度能迅速秒杀目标打击对象。(2)设计强调隐身,飞机的机头在“全球鹰”的基础上做了隐身处理,前起落架舱舱门采用锯齿状设计,而其机头的光学窗口也采用同样的设计以减少雷达反射。(3)采用多样化的设计构型,可以同时执行多种不同的任务。出口型的

“云影”系列无人机共有三个型号:“云影-1”图像侦察型,配装高空高清CCD相机和合成孔径雷达,可在13000m高空每小时获取1万余平方千米的光学图像情报;“云影-2”

电子侦察型,配装全频段雷达信号侦测设备和通信信号侦察设备,能侦测和定位400km范围内所有地面雷达位置和200km以内的通信信号,并可对其实施干扰;“云影-3”察打型,配置合成孔径雷达和先进光电侦察设备,配合多型先进攻击武器,能够执行察打任务。可挂载导弹、炸弹,能在60km外实施侦察打击。“云影”无人机也存在一些问题:

飞机总体设计比较优良,速度适中,但是发动机过于落后,飞机巡航时间太短,急需升级先进涡扇发动机提高航程和巡航时间。4.无人机产业链无人机产业是一个新兴的高科技产业,产业链分布面广、涉及领域多,研制、生产、销售、运行维护等关键环节的相互依存度较高,价值分布相对集中。主要由原材料供应商、系统设备供应商、系统集成商、运营服务商、终端用户等构成,其中,终端用户在整个产业链中处于最末端。系统集成商位于产业链核心位置,主要为从事无人机系统创新研发和总体设计的单位,大型核心企业为主体、中小型同质化企业聚集周边同步发展。上游分布有原材料供应商、系统设备供应商两大部分,一级上游企业主要包括发动机、任务载荷、指控站、机载设备、数据链路、基础试验等单位,这类单位产品附加值较高。与之配套的二级上游企业主要包括原材料、元器件、电子信息、材料加工等单位,这类单位产品附加值较一级上游企业低。一、二级上游企业技术含量高、专业性强,直接影响无人机系统的性能和质量。下游分布有运营服务商、终端用户两大部分,一级下游企业主要包括载荷应用、数据处理、飞行服务、试验保障、信息技术、金融、中介、物流、会展等单位,这类单位主要提供高端服务和应用支撑,在产业布局中分工地位和经济价值较高。与之对应的二级下游企业主要包括军事、民用两大领域的终端用户,与系统集成商形成相互牵引和促进的循环经济效应。近年来,在信息化战争的发展形势下,无人机等新型装备需求大幅提升,加上不断爆发的安全问题、领土争端,装备无人机成为了以较低成本增强自身国防实力的有效手段,导致全球军用无人机需求不断扩大。4.1上游:原材料无人机产业链上游为无人机设计研发及关键原材料的生产,其中关键原材料有金属材料和复合材料两大类,包括钛合金、铝合金、陶瓷基等特殊材料。钛无人机产业链上游代表性企业主要包括炼石航空、宝钛股份、中国航天、泰和新材、会通股份、银禧科技等企业。合金:高速无人机的主要材料速度超过马赫数2.2的无人机可以定义为高超声速无人机。对于高超声速飞行器来说,机体材料的耐热性能非常重要。由于铝合金耐热性能较差,在有人机领域,速度超过马赫数2.2的飞机就较少采用铝合金,而代之以耐高温的不锈钢、钛合金。钛行业在国民经济发展中具有重要的地位,对国防、经济及科技的发展具有战略意义,是支撑尖端科学技术进步的重要原材料产业,也是国民经济发展和产业升级换代的基础产业。我国极为重视钛行业的发展,钛行业受到国家和各级地方政府的支持,陕西省将其列为经济支柱产业,良好的政策环境对钛行业及公司长远发展形成了有力的支持。钛材主要应用于航空、航天、船舶方面的以下领域:主要用作宇宙飞船的船舱骨架,火箭发动机壳件,航天方面的液体燃料发动机燃烧舱、对接件、发动机吊臂,飞机上的发动机叶片、防护板、肋、翼、起落架等,舰船上的水翼、行进器等;复合材料:高速无人机原材料未来发展主流,逐渐取代金属材料先进复合材料(AdvancedCompositeMaterials,ACM)是指以碳纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等高性能增强材料与耐高温树脂、陶瓷、金属等高性能基体材料组成的复合材料,其比强度(≥4×106cm)和比模量(≥4×108cm)不低于铝合金,可用于加工主承力结构和次承力结构。ACM自20世纪60年代中期问世以来,就开始广泛用作各种飞行器的结构材料。经过40多年的技术发展,ACM已经逐步实现了从非承力、次承力构件,到尾翼主承力、再到机翼与机身主承力构件的规模化应用,已经成为继铝、钢、钛合金之后的第四大航空结构材料。先进复合材料技术的实际应用将在UAV的结构设计和生产制造中发挥举足轻重的作用,势必是制约UAV发展的关键核心技术之一。和传统金属材料相比,ACM具有比强度和比模量高、热膨胀系数小、抗疲劳能力和减振能力强、可设计性好、吸波隐蔽性好等特性,因此将其应用于军用UAV上,可以大大改善和提高UAV的综合性能。高强耐损性。与相同的金属制件相比,以碳纤维复合材料为代表的ACM应用于军用UAV上可有效地减轻机体重量,减少燃油消耗,加大航程航时,从而提高UAV的运载能力和机动性能。同时,ACM具有较高的自振频率和震动阻尼特性,因此有很强的吸振能力,可以使UAV在高空飞行时快速恢复为平稳状态,减少突发事故的发生。此外,ACM可及时对UAV的关键结构部件进行无损探测和修补维护,延长UAV的使用寿命。电磁隐蔽性。ACM具有特殊的电磁性能,一方面,在ACM内部加入具有吸波、透波性能的纤维材料(如PBO纤维)和无机颗粒(如铁氧体、BaTiO3等纳米颗粒),或者在其表面喷涂隐身涂料,从而可以减少UAV的雷达、红外线、光电等观测特征,提高UAV的生存力和作战效能;另一方面,通过对UAV的机体构造进行优化设计,在机体中引入各种特殊的异型吸波、透波复合结构,或在机身表面及各连接处进行光滑处理,降低雷达散射截面值(RCS),提高UAV的电磁隐蔽性。整体成型性。ACM可以加工成蜂窝状、泡沫状、格栅状、点阵状等多种形式的层压板结构,并且还可以在多个层次上进行尺寸优化、形状优化、拓扑优化等结构优化,因此ACM具有很强的可设计性和加工成型性。在军用UAV的结构设计和制造生产中,可以充分利用ACM的结构/功能一体化设计和整体化成型特性,大量地减少机体零部件的数量,从而可节省装配工序,缩短生产周期和降低制造成本。此外,采用机身整体制造结构和气动弹性剪裁技术,可以大幅度地提高UAV的损伤容限性能、隐身性能等综合使用性能。为适应无人机的发展,机体结构采用先进复合材料是必然的选择。目前,无论是各种大中型无人机还是微型无人机,都大量采用了复合材料,其用量已远远超过有人飞机,甚至出现全复合材料无人机(复合材料用量达到90%以上),比如贝尔公司研制的“鹰眼”

倾转旋翼式无人机机体结构就全部采用复合材料。可以说,复合材料结构设计技术已经成为无人机发展的一项关键技术。可见,无人机要发挥更大的作用,选择先进的复合材料取代传统金属材料作为主要结构用材是必然的趋势。目前,高速无人机材料主要以铝合金为骨架,其它部位大量采用碳纤维增强树脂基复合材料。随着复合材料技术的发展,高速无人机中复合材料用量也越来越多,逐渐取代铝合金,成为高速无人机的主要材料。专家预测,21世纪的有人机中,复合材料也将取代铝合金成为有人机材料的首选。在无人机中,这一预测已经成为现实。现代有人机中复合材料比例最高的为50%,而目前的先进无人机中,复合材料用量远超过50%,如除机身主结构外,全球鹰其余结构均以复合材料制成,复合材料占机身的65%。甚至有多款著名无人机的复合材料用量超过90%,被称为全复合材料无人机,如不死鸟、搜索者、先锋等。美国X-47无人机除了一些接头采用铝合金外,其余部分全部为复合材料。在复合材料的种类方面,高速无人机与低速无人机也有所区别。低速无人机所用复合材料以玻璃纤维和芳纶纤维增强复合材料为主,而高速无人机中多数以性能更好、价格更高的碳纤维增强树脂基复合材料为主,为了降低成本或调节性能,混杂部分玻璃纤维和芳纶纤维。在无人机中,复合材料的大量应用是另一个突出特点,这也与无人机特点相关。由于无人机不需要考虑人的因素,风险较小,对可靠性要求低于有人机,故无人机在设计、材料等领域成为新技术的验证平台。复合材料在无人机中的大量应用,一方面可以充分利用复合材料“轻质高强”的优点,另一方面可以利用无人机“无人”的特点,进行验证性的试验,为复合材料技术的发展积累经验,待技术成熟后,再向有人机中推广。实际上,近些年无人机的兴起也确实推动了复合材料的进步。如美国开发了无人机用的一系列低温固化环氧树脂,甚至可以做到室温固化,大大简化了复合材料制备工艺。(CNKI

《无人机材料简述》)碳/碳复合材料是一种以碳纤维增强碳基体的先进复合材料,具有密度低、摩擦特性优良、耐高温、使用寿命长等一系列优异性能。公司先后研发了一系列具有自主知识产权的碳/碳复合材料制备技术和工艺装备。在航天用炭/炭复合材料方面,博云新材与航天系统内多家单位建立了长期的合作关系,历年来从研制阶段即开始提供多个型号航天发动机用炭/炭复合材料产品。目前有二十多个型号炭/炭复合材料产品已定型并批量生产,另有三十多个新型号航天发动机用炭/炭复合材料产品处在研制阶段。商用航天领湖南博云新材料股份有限公司2022年半年度报告全文10域,博云新材通过自主创新,所研发的碳/碳喉衬材料已成功应用于我国的

“快舟系列”商业航天固体运载火箭上。会通股份拥有聚烯烃系列、聚苯乙烯系列、工程材料系列、可生物降解系列等多种产品平台,会通股份针对下游应用的特点,开发了低散发材料、增强复合材料、高稳定阻燃材料、免喷涂材料、健康防护材料、特色功能材料、可生物降解材料、特种工程材料等特色系列产品,满足下游客户多样化的需求。通过多年来持续的产品创新,会通股份的产品得到行业内的广泛认可。4.2中游工业级应急救援无人机的研制开发:技术附加值更高,市场前景广阔洪涝、地震等自然灾害往往在较短时间内造成巨大的生命财产损失,且灾害形势复杂多变,传统在地面上观察和测量的手段难以及时获取灾害态势,开展应急救援工作难度大。工业无人机系统表现出数据获取机动灵活、实时迅捷、成本低、精度高、安全系数高等系统优势,特别适合用于抗洪救灾等一系列突发自然灾害的救援处置任务,在一定程度上可以实现快速响应、采集现场数据、跟踪事件发展态势、参与救援行动、参与灾后重建等,极大提高了灾害应急管理工作的指挥调度能力。工业级无人机应急救援小组具体工作任务为:搭载航空摄影相机、倾斜摄影相机、激光雷达、光电吊舱等多类型遥感测量载荷,几分钟内展开无人机系统,高频次、高效率、大范围地对多个任务指定区做航空遥感测量;再通过各类算法和GIS技术,从这些遥感数据中挖掘出大量的目标信息,最终获取到宝贵的灾情态势。在灾情模糊和信息高度缺失的灾害初期,工业级无人机尽可能快速地为抗洪救灾队伍收集到了最直观、最准确的一手信息。无人机装备依托控股子公司全华时代和全资子公司广泰航空,主要从事无人机的研发、量产、销售及飞行服务,目前主要产品为军用无人机。威海广泰自研和与某研究院合作开发的多款高性能无人机持续稳步推进中。一款新型无人机已经成功完成首次全系统全过程飞行验证,该机型是威海广泰公司自主研发、具有完全独立知识产权、国内先进的高亚音速无人机,具备高空、高亚音速、高机动飞行能力,市场空间广阔。威海广泰公司瞄准消防市场需求,正在进行工业级应急救援无人机的研制开发,该型无人机可以与应急救援保障装备业务协同发展,是应急救援手段的重要补充,可更好地发挥救援行动的关键作用,为保障人民生命财产安全保驾护航。威海广泰公司拥有一支在无人机控制系统、机体设计、地理信息、航拍测绘等专业领域人员组成的研发团队。在机体结构、飞控导航系统、动力系统、电气系统、起降系统、测控系统、机载任务系统拥有专利技术。截止报告期末,拥有软件著作权5项,发明专利15项。威海广泰公司正在进行高端大型无人机及工业级应急消防救援无人机的研制开发。相较于公司原有产品性能更优越、适用范围更广、技术附加值更高,市场前景广阔。2022年,威海广泰公司继续沿着“军品为主,以军带民”的发展路线,深度挖掘客户需求,积极参加各类飞行保障任务和飞行试验,飞行成功率进一步提高。研发方面开展新产品标准化率和通用化率的计算、分析和提升工作,提高新产品的标准化水平;其中一款新产品经过多次飞行试验,已由原理机进入试验样机阶段,其他多款无人机按照既定计划有序研发。红外热成像技术:系统产品广泛运用红外热成像技术作为一种先进的平台技术,具有隐蔽性好、抗干扰性强、目标识别能力强、全天候工作等优点,并在型号系统产品中得到广泛应用,成为现代战争中重要的战术和战略手段。随着红外热成像技术的发展、成熟和芯片大批量国产化进程,新兴民品领域需求凸显,激发了红外热成像技术在安防监控、辅助驾驶、智能家居、机器视觉等各个领域拓展新的应用场景。城市热岛效应是一种由于人为因素如人工构筑物、人工发热等改变了城市地表的局部温度、空气对流、湿度等相关要素,进而引起热量在一定空间范围内聚集的现象,是城市气候最典型的特征之一。全球气候变暖和大规模高速城市化是21世纪2个重要的环境现象,二者的联系也日趋紧密。,其可对公共户外空间的安全性、舒适性产生直接影响,同时会对城市公共健康、综合能耗产生间接影响。传统的遥感技术一般基于卫星遥感,其覆盖范围广,时间同步性好,更新较快,但也有精度不高、费用昂贵、受天气因素影响等不足。如能采用在石油石化、公共安全、森林防火等行业广泛应用的小型无人机平台搭载红外热成像设备用于城市热环境研究,利用其精度高、操控灵活、成本低等优点,则可有效弥补传统遥感技术手段的不足。民品方面,高德红外公司凭借自产红外芯片小型化、低成本、高可靠性、大批量生产的市场优势,在安防监控、汽车辅助驾驶、消费电子、无人机、机器视觉等多个领域开辟了新的应用场景。高德红外公司持续将前瞻性的红外高科技技术转化为实际生产力并广泛推广应用,通过不断探索新兴行业的应用需求,为新老用户提供基于产品的整体解决方案,实现传统市场和新兴行业的协同高效发展

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