火箭(rocket)是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴射工質(zhì)(工作介質(zhì))產(chǎn)生的反作用力向前推進(jìn)的飛行器。它自身攜帶全部推進(jìn)劑,不依賴外界工質(zhì)產(chǎn)生推力,可以在稠密大氣層內(nèi),也可以在稠密大氣層外飛行,是實(shí)現(xiàn)航天飛行的運(yùn)載工具。火箭按用途分為探空火箭和運(yùn)載火箭。
火箭是以熱氣流高速向后噴出,利用產(chǎn)生的反作用力向前運(yùn)動(dòng)的噴氣推進(jìn)裝置。它自身攜帶燃燒劑與氧化劑,不依賴空氣中的氧助燃,既可在大氣中,又可在外層空間飛行?;鸺陲w行過程中隨著火箭推進(jìn)劑的消耗,其質(zhì)量不斷減小,是變質(zhì)量飛行體。
火箭發(fā)射原理
資料來(lái)源:智研咨詢整理
火箭是發(fā)射服務(wù)的一環(huán),業(yè)務(wù)流程是設(shè)計(jì)線、生產(chǎn)線、測(cè)試線,三條業(yè)務(wù)流直接影響成本。
火箭作為系統(tǒng)工程的三條業(yè)務(wù)流
資料來(lái)源:智研咨詢整理
智研咨詢發(fā)布的《2021-2027年中國(guó)航天衛(wèi)星行業(yè)市場(chǎng)深度分析及投資前景趨勢(shì)報(bào)告》顯示:2020年全球火箭發(fā)射成功104枚,失敗10枚,部分失敗數(shù)10枚;預(yù)計(jì)2021年全球火箭發(fā)射成功145枚,失敗10枚,部分失敗數(shù)10枚。
2013-2021年全球火箭發(fā)射次數(shù)
資料來(lái)源:中國(guó)航天局、美國(guó)航天局、俄羅斯航天局、歐空局、專家訪談、智研咨詢整理
從各國(guó)家火箭發(fā)射次數(shù)來(lái)看,2020年中國(guó)發(fā)射火箭39枚,美國(guó)44枚,俄羅斯17枚,其他國(guó)家共14枚;預(yù)計(jì)2021年中國(guó)發(fā)射火箭45枚,美國(guó)55枚,俄羅斯35枚,其他國(guó)家共20枚。
2013-2021年全球不同國(guó)家火箭發(fā)射次數(shù)(單位:枚)
資料來(lái)源:中國(guó)航天局、美國(guó)航天局、俄羅斯航天局、歐空局、專家訪談、智研咨詢整理
目前,火箭推力與運(yùn)載能力決定人類可以攜帶多少設(shè)備和資源進(jìn)入太空,所以在發(fā)射頻率提高之外,火箭能力的提升也是全球航天發(fā)力的關(guān)鍵要素。中國(guó)CZ-1改進(jìn)型推力1020千牛,起飛推力81千牛;CZ-2改進(jìn)型推力2786千牛,起飛推力3146千牛;CZ-3改進(jìn)型推力2962千牛,起飛推力2970千牛;CZ-4改進(jìn)型推力2962千牛;CZ-5改進(jìn)型推力10524千牛;CZ-6改進(jìn)型推力1200千牛,起飛推力6030千牛;CZ-7改進(jìn)型推力7200千牛;CZ-8改進(jìn)型推力4800千牛,起飛推力2400千牛,;CZ-9改進(jìn)型推力57600千牛,起飛推力:千牛;CZ-11改進(jìn)型推力1200千牛,起飛推力800千牛,可以看出,中國(guó)長(zhǎng)征五號(hào)之后的“新火箭”,在起飛推力方面和過去有明顯的提升。
長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭起飛推力
資料來(lái)源:中國(guó)航天局、美國(guó)航天局、俄羅斯航天局、歐空局、專家訪談、智研咨詢整理
中國(guó)的天宮空間站核心艙重量22噸,所以從全球現(xiàn)役火箭運(yùn)載能力上看,能夠負(fù)擔(dān)近地軌道20噸以上重量這種任務(wù)的火箭只有六型。獵鷹重型近地軌道運(yùn)載能力63.8噸,GTO運(yùn)載能力26.7噸;德爾塔IV型近地軌道運(yùn)載能力28.8噸,GTO運(yùn)載能力14.2噸;長(zhǎng)征五號(hào)近地軌道運(yùn)載能力25噸,GTO運(yùn)載能力14噸;阿麗亞娜5近地軌道運(yùn)載能力20噸,GTO運(yùn)載能力10.5噸;獵鷹九號(hào)近地軌道運(yùn)載能力22.8噸,GTO運(yùn)載能力8.3噸;安加拉A5近地軌道運(yùn)載能力24.5噸,GTO運(yùn)載能力7.5噸。從全球視角來(lái)看,人類飛出地球搖籃的能力依然較弱,這六型火箭在執(zhí)行地球同步軌道以及更艱巨的深空探測(cè)任務(wù)時(shí),可負(fù)擔(dān)的載荷重量也非常有限。
全球近地軌道運(yùn)載能力在20噸以上的火箭
資料來(lái)源:中國(guó)航天局、美國(guó)航天局、俄羅斯航天局、歐空局、專家訪談、智研咨詢整理
1971年,前蘇聯(lián)發(fā)射了世界第一座空間站禮炮一號(hào),在軌運(yùn)行近半年后,禮炮一號(hào)空間站結(jié)束任務(wù)。1986年,和平號(hào)空間站核心艙發(fā)射升空,和平號(hào)空間站運(yùn)行的15年間,共有31艘載人飛船、62艘貨運(yùn)飛船與其對(duì)接,28個(gè)長(zhǎng)期考察組和16個(gè)短期考察組先后訪問過和平號(hào)空間站,共進(jìn)行了16500次科學(xué)試驗(yàn),完成了23項(xiàng)國(guó)際科學(xué)考察計(jì)劃。直到2001年和平號(hào)空間站墜落于南太平洋預(yù)定海域。1998年,至今還在運(yùn)行的國(guó)際空間站曙光號(hào)功能倉(cāng)發(fā)射升空,后續(xù)國(guó)際空間站的建成,預(yù)計(jì)2024年到2028年間,國(guó)際空間站也將退役。
全球空間站使用時(shí)間
資料來(lái)源:智研咨詢整理
2016-2020年中國(guó)衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì),2020年全球共發(fā)射衛(wèi)星1281顆,其中星鏈衛(wèi)星833顆;預(yù)計(jì)2021年疫情如能得到穩(wěn)定,衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量將創(chuàng)下新高。
2016-2020年全球發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量
資料來(lái)源:美國(guó)衛(wèi)星工業(yè)協(xié)會(huì)、優(yōu)思科學(xué)家聯(lián)盟、智研咨詢整理
2020年全球發(fā)射通信衛(wèi)星占78.8%,地球觀測(cè)衛(wèi)星占10.2%,導(dǎo)航定位衛(wèi)星占0.8%,科學(xué)驗(yàn)證衛(wèi)星占6.3%;若剔除星鏈來(lái)看,2020年全球發(fā)射通信衛(wèi)星占39.5%,地球觀測(cè)衛(wèi)星占29.2%,導(dǎo)航定位衛(wèi)星占2.2%,科學(xué)驗(yàn)證衛(wèi)星占18.1%。
2016-2020年全球發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量分布
資料來(lái)源:美國(guó)衛(wèi)星工業(yè)協(xié)會(huì)、優(yōu)思科學(xué)家聯(lián)盟、艾媒、智研咨詢整理
從在軌衛(wèi)星用途來(lái)看,2020年全球射通信衛(wèi)星占49.4%,剔除星鏈后占37.8%;地球觀測(cè)占28.7%,剔除星鏈后占35.4%;導(dǎo)航定位占5.4%,剔除星鏈后占6.6%;科學(xué)驗(yàn)證占16.1%,剔除星鏈后占19.8%;其他占0.3%,剔除星鏈后占0.4%。
2020年全球在軌衛(wèi)星用途占比
資料來(lái)源:美國(guó)衛(wèi)星工業(yè)協(xié)會(huì)、優(yōu)思科學(xué)家聯(lián)盟、智研咨詢整理
從發(fā)射場(chǎng)數(shù)量來(lái)看,中國(guó)有發(fā)射場(chǎng)4個(gè),美國(guó)聯(lián)邦發(fā)射場(chǎng)4個(gè),F(xiàn)AA注冊(cè)發(fā)射場(chǎng)11個(gè)SpaceX專用2個(gè)藍(lán)色起源專用1個(gè)。
中國(guó)、美國(guó)發(fā)射場(chǎng)數(shù)量對(duì)比
資料來(lái)源:中國(guó)航天局、美國(guó)航天局、艾媒、智研咨詢整理
探空火箭以及由常規(guī)火箭送入軌的試驗(yàn)衛(wèi)星,都是為了下一代技術(shù)儲(chǔ)備進(jìn)行的必要實(shí)驗(yàn)。2016年至2019年,美國(guó)探空火箭發(fā)射次數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢(shì),2016年美國(guó)航天局探空火箭發(fā)射13枚,2017年美國(guó)航天局探空火箭發(fā)射15枚,較上年增加2枚;2018年美國(guó)航天局探空火箭發(fā)射19枚,較上年增加4枚;2019年美國(guó)航天局探空火箭發(fā)射17枚,較上年減少2枚;
2016-2019年美國(guó)航天局探空火箭發(fā)射次數(shù)
資料來(lái)源:中國(guó)航天局、美國(guó)航天局、智研咨詢整理
隨著中國(guó)整體航天能力的增強(qiáng),未來(lái)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證體系也必然隨之完善,基于星鏈計(jì)劃帶來(lái)的全球低軌星座熱潮,也將為中國(guó)航天帶來(lái)新的需求。
未來(lái)中國(guó)低軌星座市場(chǎng)潛在衛(wèi)星發(fā)射量
(注:銀河航天低軌星座計(jì)劃未加入統(tǒng)計(jì))
資料來(lái)源:中國(guó)航天局、優(yōu)思科學(xué)家聯(lián)盟、專家訪談、智研咨詢整理
2019年美國(guó)發(fā)射技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星118次,達(dá)至2016年以來(lái)最高的一年,2020年美國(guó)發(fā)射技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星16次,較2019年減少102次;中國(guó)發(fā)射技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星數(shù)21次,較2019年增長(zhǎng)10次。
2016-2020年中美發(fā)射技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星數(shù)量對(duì)比
(注:銀河航天低軌星座計(jì)劃未加入統(tǒng)計(jì))
資料來(lái)源:中國(guó)航天局、優(yōu)思科學(xué)家聯(lián)盟、專家訪談、智研咨詢整理


2021-2027年中國(guó)航天衛(wèi)星行業(yè)市場(chǎng)深度分析及投資前景趨勢(shì)報(bào)告
《2021-2027年中國(guó)航天衛(wèi)星行業(yè)市場(chǎng)深度分析及投資前景趨勢(shì)報(bào)告》共十四章,包含2021-2027年航天衛(wèi)星行業(yè)投資機(jī)會(huì)與風(fēng)險(xiǎn),航天衛(wèi)星行業(yè)投資戰(zhàn)略研究,研究結(jié)論及投資建議等內(nèi)容。



