軍機航電發(fā)展歷程及各類軍機航電發(fā)展趨勢分析[圖]

    航空電子系統(tǒng)（簡稱“航電系統(tǒng)”）是20世紀初隨著計算機技術(shù)的突起而誕生，統(tǒng)指具有各種功能的計算機系統(tǒng)的綜合集合體，是飛機最重要的組成部分之一，負責(zé)顯示、傳遞、控制飛機的正常運轉(zhuǎn)。

    在軍用飛機上，航空電子系統(tǒng)的性能和技術(shù)水準直接決定和影響飛機的整體性能和作戰(zhàn)能力，該系統(tǒng)利用電子、控制和信息等技術(shù)，將飛機、武器、戰(zhàn)場網(wǎng)絡(luò)與駕駛員有機地綜合起來，最大限度提高和發(fā)揮作戰(zhàn)效能，形成在信息環(huán)境下的聯(lián)合作戰(zhàn)能力。在民用飛機上，航空電子系統(tǒng)確保了飛機更加安全和高效地飛行，其性能直接決定了現(xiàn)代民用飛機的綜合性能、先進性、市場競爭力、旅客舒適度及客戶美譽度。

    一、航電系統(tǒng)主要構(gòu)成

    軍民用飛機通用的航電系統(tǒng)主要包括通信系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、飛行控制系統(tǒng)、氣象雷達及飛機管理系統(tǒng)等。軍用飛機的航電系統(tǒng)還包括軍用通信系統(tǒng)、火控雷達、聲納、光電系統(tǒng)以及電子預(yù)警等系統(tǒng)。相比于民機航電系統(tǒng)，軍用飛機航電系統(tǒng)的技術(shù)要求更高，系統(tǒng)也更為復(fù)雜，占飛機總成本的比例要顯著高于民機航電系統(tǒng)。

    二、航電系統(tǒng)發(fā)展歷程

    從20世紀初至今，航空電子系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)過了四個階段，從最初分立式航電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（20世紀40~50年代），到集中式航電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（20世紀60~70年代），再到綜合式航電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（20世紀80~90年代），最后發(fā)展到當前的高度綜合式航電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（21世紀以來）。

飛機航電系統(tǒng)發(fā)展歷程

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    三、軍機航電發(fā)展趨勢

    整體來看，未來綜合航電系統(tǒng)的發(fā)展將沿著一條綜合化、模塊化、通用化、智能化的方向發(fā)展。美軍在其四代機之后的未來航電系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃中指出，航電系統(tǒng)將向著“綜合化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化”的方向發(fā)展。

    在民機領(lǐng)域，當今先進民用飛機的綜合航電系統(tǒng)都采用了開放式結(jié)構(gòu)、典型綜合模塊化航電系統(tǒng)（IMA）及先進數(shù)據(jù)總線等技術(shù)，系統(tǒng)的集成度越來越高，功能也越來越強大。從波音777到空客A380和波音787，民用飛機綜合航電系統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)達到了一個前所未有的水平，其典型特征是大量使用集成模塊化航空電子設(shè)備和遠程數(shù)據(jù)采集器，既體現(xiàn)了當今綜合航電技術(shù)的最新水平，也預(yù)示了未來綜合航電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。

    當前我國軍用飛機與世界先進國家尚存在較大差距，未來市場空間巨大。據(jù)《WorldAirForce2019》統(tǒng)計，截至2018年，中國各型軍用飛機的保有量與世界先進國家相比仍存在巨大差距。以中美各型軍機保有量對比為例，中國作戰(zhàn)飛機僅占美國的57.36%，運輸機僅占美國的20.53%，差距最大的加油機僅占美國的0.51%。

    根據(jù)十九大報告提出的我國國防和軍隊建設(shè)的階段性目標：確保到2020年基本實現(xiàn)機械化，信息化建設(shè)取得重大進展，力爭到2035年基本實現(xiàn)國防和軍隊現(xiàn)代化，到本世紀中葉把人民軍隊全面建成世界一流軍隊。為此，我們對標美軍的軍機規(guī)模，估算未來我國各型軍機的市場空間。其中作戰(zhàn)飛機通常包括戰(zhàn)斗機、攻擊機和轟炸機，分別估算三者的市場空間。

    1、戰(zhàn)斗機市場空間估算

    根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計，截至2018年，我國擁有戰(zhàn)斗機1326架，其中二代機殲-7為418架、殲-8為143架，共計561架；美國擁有戰(zhàn)斗機2362架，其中數(shù)量最多的是F-16C，共有790架，四代機F-22和F-35分別為178架和81架，占比分別為7.6%和3.4%。按照代際劃分來看，我國戰(zhàn)斗機中二代機占比42.3%，三代機占比53.5%，四代機比例極小；美國戰(zhàn)斗機中沒有二代機，三代機占比89.0%，四代機占比11.0%。

中國戰(zhàn)斗機型號構(gòu)成

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    將我國戰(zhàn)斗機分為艦載機和非艦載機兩部分，其中艦載機數(shù)量為45架，增量空間來自于航母戰(zhàn)斗群建設(shè)帶來的艦載機需求，其它戰(zhàn)斗機主要來自于數(shù)量增加和更新?lián)Q代。我們做如下假設(shè)：1）未來中國岸基戰(zhàn)斗機數(shù)量達到美國當前水平；2）考慮我國戰(zhàn)斗機研制歷程落后于美軍，戰(zhàn)斗機升級換代需求強烈，未來我國二代機逐步淘汰，三代機、四代機的比例達到目前美軍水平，且三代重型、輕型戰(zhàn)斗機與美軍相當；3）考慮目前我國已披露的航母建設(shè)進度與美國現(xiàn)有航母戰(zhàn)斗群規(guī)模，未來我國艦載機規(guī)模達到美軍艦載機規(guī)模1/2。各類戰(zhàn)斗機價格參考美軍現(xiàn)有戰(zhàn)斗機價格，按照美元兌人民幣匯率6.8計算，由此可得未來我國戰(zhàn)斗機市場空間約6000億元。

    1、 攻擊機市場空間估算

    根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，美國現(xiàn)役攻擊機317架，其中287架AC-10，30架AC-130系列，最大起飛重量分別為23噸和70噸；中國現(xiàn)役攻擊機為148架Q-5，最大起飛重量約11.8噸。無論是列裝架數(shù)還是噸位，中國攻擊機均與美國存在巨大差距。假設(shè)未來中國攻擊機達到美國規(guī)模，則需求缺口為169架。配置比例上，參考美國AC-10和AC-130的比例，20噸級和70噸級攻擊機的比例為9：1。根據(jù)AC-10和AC-130J攻擊機的造價分別大約為1170萬美元和1.15億美元，假設(shè)未來中國對應(yīng)機型的價格約為美國的2/3，按照美元兌人民幣匯率6.8計算，由此估算未來中國攻擊機的市場空間約為170億元。

中國攻擊機市場空間估算

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    3、轟炸機市場空間估算

    根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國現(xiàn)役轟炸機150架，與美俄相當，但有效載荷合計1350噸，不到美俄的23%、50%。而且，美俄目前轟炸機的數(shù)量是經(jīng)過了冷戰(zhàn)之后的一系列削減，遠低于冷戰(zhàn)時期的水平。

    轟炸機可攜帶的有效載荷代表轟炸機對敵攻擊的能力，為此假設(shè)未來中美轟炸機攜帶有效載荷的能力持平，則未來中國轟炸機新增有效載荷4590噸。按照美元兌人民幣匯率6.8測算，由于圖-16（轟-6系統(tǒng)原型機）滿載重量約為B-52的60%，假設(shè)轟-6的價格約為B-52的60%，即4.16億元人民幣，由于影響轟炸機價格的因素較多，不同轟炸機之間的價值量相差巨大，當前我國轟炸機結(jié)構(gòu)較為單一，轟-6的單機價格不具備代表性，為此假設(shè)未來我國轟炸機單位作戰(zhàn)能力的成本（即轟炸機總價/轟炸機總有效載荷）與美國相同，即單位成本為3560億元/5940噸=0.60億元/噸，則未來我國轟炸機新增市場空間約為2750億元。

    4、教練機市場空間估算

    根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,我國教練機無論從數(shù)量上還是從配備比例（教練機/作戰(zhàn)飛機）上都明顯低于世界主要軍事國家。截至2018年中國擁有作戰(zhàn)飛機1624架，教練機368架，教練機配備比例（教練機/作戰(zhàn)飛機）僅為23%，不僅低于美國101%的配備比例，也低于亞洲近鄰日本（146%）韓國（65%）和印度（52%）。

世界主要國家教練機配備情況對比

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    目前各國配備的教練機中存在各類同型機，以專門針對直升機、運輸機等機型進行訓(xùn)練，在此只討論用于對應(yīng)戰(zhàn)斗機的固定翼教練機，同型教練機暫不討論，根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，剔除同型機后，我國教練機246架，戰(zhàn)斗機1326架，教練機/戰(zhàn)斗機比例為18.55%，美國教練機2204架，戰(zhàn)斗機2362架，教練機/戰(zhàn)斗機比例為93.31%，可見中美兩國剔除同型機后教練機/戰(zhàn)斗機的比例與未剔除同型機時所有教練機/作戰(zhàn)飛機的比例大致相同。

    目前中美教練機配置比例相差較大，為此我們參考與中國國情更為相似的印度，假定教練機/作戰(zhàn)飛機比例大致為50%，前文估算未來中國戰(zhàn)斗機保有量1904架，則未來中國教練機保有量約952架。通常如果航校的教練機體制采用三級兩機制，則高級教練機和初／中級教練機占教練機總數(shù)的比例一般為40%和60%，即分別為571架和381架。根據(jù)《WorldAirForces2019》，目前中國現(xiàn)役中級教練機181架、高級教練機65架，缺口分別為390架和316架，且高級教練機中教練-9和教練-15各占一半。

    1、 運輸機市場空間估算

    根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國主力戰(zhàn)略運輸機是進口的伊爾-76（1974年服役），而戰(zhàn)術(shù)運輸機則以運-7（1972年定型）和運-8（1980年服役）為主。主力運輸機型號老舊，機群維護工作量較大，維護費用高，可靠性較差。運-7、運-8戰(zhàn)術(shù)運輸機占我國戰(zhàn)略運輸機總數(shù)的73.6%，而戰(zhàn)略運輸機（伊爾-76、運-20）僅占15.0%。美國現(xiàn)役運輸機中，包括222架C-17，335架C-130系列運輸機，二者分別占美國運輸機數(shù)量的23.6%與35.6%。

    對比美軍，中國運輸機運載能力缺口31600噸，假設(shè)未來這部分缺口由運-9和運-20補齊，且二者新增部分參考美軍C-130和C-17大約3：2的配備比例。C-17為運-20對標型號，據(jù)維基百科數(shù)據(jù)，C-17在2007年造價約為2.28億美元（換算至當前幣值為2.7億美元）。考慮到運20技術(shù)指標低于C-17及中美人力成本等差距，我們假設(shè)運-20的造價為C-17的2/3左右，則運-20的造價可按10億元人民幣粗略測算。美國C-130運輸機改型較多，價格差別較大。我們參照最新型號C-130J的價格，同時假設(shè)運-9的造價為C-130J的2/3左右，則運-9造價可按3.5億元人民幣粗略測算，由此估算未來中國運輸機新增市場空間大約4700億元。

中國運輸機市場空間估算

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    2、 特種飛機&加油機市場空間估算

    根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，美國現(xiàn)役特種機759架，加油機586架，而我國僅擁有特種機97架，加油機3架，數(shù)量差距懸殊。美軍大量使用波音民機平臺（波音707、737、747、DC-10等）以及C-130等運輸機作為特種機和加油機的平臺。由于我國目前對標波音707、747等的四發(fā)商用大飛機尚為空白，對標波音787寬體客機C929仍在研制早期，對標波音737的窄體客機C919已成功完成多次飛行測試，但在國產(chǎn)商用航空發(fā)動機成熟可靠之前，國產(chǎn)民機平臺缺乏明確的軍用前景。因此我們認為，在未來相當長一段時間，100噸級以上的特種機和加油機需求有望由運-20平臺滿足；70噸級的特種機和加油機需求有望由運-9平臺滿足；20噸級的特種機和加油機需求有望由運-7平臺滿足。運-7和新舟-60均為在安-24基礎(chǔ)上改裝而來的飛機，據(jù)網(wǎng)易財經(jīng)報道，新舟-60的售價不到1500萬美元，按照美元兌人民幣匯率6.8計算，約合人民幣1億元。由此估算未來中國特種機&加油機的新增市場空間約4900億元。

    3、 直升機市場空間估算

    根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，美國現(xiàn)役直升機共有5429架，中國現(xiàn)役直升機僅902架，不到美軍的17%。美國陸軍航空兵未來的全譜航空旅中，每個旅將裝備武裝直升機24架、運輸直升機50架、戰(zhàn)勤直升機36架，總計110架。同時，為了在保證作戰(zhàn)應(yīng)用有效性的前提下便于管理和指揮，有利于構(gòu)建戰(zhàn)場信息網(wǎng)絡(luò)，減輕后勤保障、補給和維護壓力，保證在役直升機的戰(zhàn)備完好率，配備的軍用直升機型號種類已大幅度減少。美國陸軍航空兵已經(jīng)把其主戰(zhàn)機種從以前的12種減少到只有AH-64、CH-47、UH-60和OH-58這4種。參考美軍裝備情況，同級別的直-20無疑是我國未來最重要的軍用直升機機型，該機將很可能成為我國多用途直升機的發(fā)展平臺，成為未來直升機的主力機型。

    目前中國陸軍航空兵擁有6個陸航旅，7個陸航團，1個陸航學(xué)院訓(xùn)練飛行團。每個陸航旅和陸航團的直升機數(shù)量各不相同，個別陸航團的規(guī)模甚至超過陸航旅。預(yù)計到2020年中國陸軍航空兵將擁有15個陸航旅（或團）。按照美國陸航旅110架直升機的裝備量，那么15個陸航旅（或團）至少需要1650架直升機，假設(shè)空軍和海軍各需要200架直升機，相對目前中國直升機902架保有量，需求缺口1148架，考慮需求缺口以直-20為主，以直-20的價格作為未來列裝直升機的均價。美國“黑鷹”直升機售價大約2300萬美元，假設(shè)直-20售價大約為“黑鷹”直升機的2/3，按照美元兌人民幣匯率6.8計算，直-20單價約1億元，則未來中國直升機的新增空間約1100億元。

    當前軍用飛機的數(shù)量缺口以及結(jié)構(gòu)性升級換代需求，假設(shè)航電系統(tǒng)在軍機的價值占比平均為35%，則未來20年中國軍機航電系統(tǒng)年均市場空間為347億元。  

    相關(guān)報告：智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國航空電子行業(yè)市場競爭現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢研究報告》