軍機(jī)航電發(fā)展歷程及各類軍機(jī)航電發(fā)展趨勢(shì)分析[圖]

    航空電子系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱“航電系統(tǒng)”）是20世紀(jì)初隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的突起而誕生，統(tǒng)指具有各種功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的綜合集合體，是飛機(jī)最重要的組成部分之一，負(fù)責(zé)顯示、傳遞、控制飛機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

    在軍用飛機(jī)上，航空電子系統(tǒng)的性能和技術(shù)水準(zhǔn)直接決定和影響飛機(jī)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(jī)、武器、戰(zhàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)與駕駛員有機(jī)地綜合起來(lái)，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(jī)上，航空電子系統(tǒng)確保了飛機(jī)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(jī)的綜合性能、先進(jìn)性、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、旅客舒適度及客戶美譽(yù)度。

    一、航電系統(tǒng)主要構(gòu)成

    軍民用飛機(jī)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(dá)及飛機(jī)管理系統(tǒng)等。軍用飛機(jī)的航電系統(tǒng)還包括軍用通信系統(tǒng)、火控雷達(dá)、聲納、光電系統(tǒng)以及電子預(yù)警等系統(tǒng)。相比于民機(jī)航電系統(tǒng)，軍用飛機(jī)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(jī)總成本的比例要顯著高于民機(jī)航電系統(tǒng)。

    二、航電系統(tǒng)發(fā)展歷程

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

飛機(jī)航電系統(tǒng)發(fā)展歷程

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    三、軍機(jī)航電發(fā)展趨勢(shì)

    整體來(lái)看，未來(lái)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(jī)之后的未來(lái)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(jī)領(lǐng)域，當(dāng)今先進(jìn)民用飛機(jī)的綜合航電系統(tǒng)都采用了開(kāi)放式結(jié)構(gòu)、典型綜合模塊化航電系統(tǒng)（IMA）及先進(jìn)數(shù)據(jù)總線等技術(shù)，系統(tǒng)的集成度越來(lái)越高，功能也越來(lái)越強(qiáng)大。從波音777到空客A380和波音787，民用飛機(jī)綜合航電系統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)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(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集器，既體現(xiàn)了當(dāng)今綜合航電技術(shù)的最新水平，也預(yù)示了未來(lái)綜合航電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。

    當(dāng)前我國(guó)軍用飛機(jī)與世界先進(jìn)國(guó)家尚存在較大差距，未來(lái)市場(chǎng)空間巨大。據(jù)《WorldAirForce2019》統(tǒng)計(jì)，截至2018年，中國(guó)各型軍用飛機(jī)的保有量與世界先進(jìn)國(guó)家相比仍存在巨大差距。以中美各型軍機(jī)保有量對(duì)比為例，中國(guó)作戰(zhàn)飛機(jī)僅占美國(guó)的57.36%，運(yùn)輸機(jī)僅占美國(guó)的20.53%，差距最大的加油機(jī)僅占美國(guó)的0.51%。

    根據(jù)十九大報(bào)告提出的我國(guó)國(guó)防和軍隊(duì)建設(shè)的階段性目標(biāo)：確保到2020年基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，信息化建設(shè)取得重大進(jìn)展，力爭(zhēng)到2035年基本實(shí)現(xiàn)國(guó)防和軍隊(duì)現(xiàn)代化，到本世紀(jì)中葉把人民軍隊(duì)全面建成世界一流軍隊(duì)。為此，我們對(duì)標(biāo)美軍的軍機(jī)規(guī)模，估算未來(lái)我國(guó)各型軍機(jī)的市場(chǎng)空間。其中作戰(zhàn)飛機(jī)通常包括戰(zhàn)斗機(jī)、攻擊機(jī)和轟炸機(jī)，分別估算三者的市場(chǎng)空間。

    1、戰(zhàn)斗機(jī)市場(chǎng)空間估算

    根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2018年，我國(guó)擁有戰(zhàn)斗機(jī)1326架，其中二代機(jī)殲-7為418架、殲-8為143架，共計(jì)561架；美國(guó)擁有戰(zhàn)斗機(jī)2362架，其中數(shù)量最多的是F-16C，共有790架，四代機(jī)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(lái)看，我國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)中二代機(jī)占比42.3%，三代機(jī)占比53.5%，四代機(jī)比例極??；美國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)中沒(méi)有二代機(jī)，三代機(jī)占比89.0%，四代機(jī)占比11.0%。

中國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)型號(hào)構(gòu)成

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    將我國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)分為艦載機(jī)和非艦載機(jī)兩部分，其中艦載機(jī)數(shù)量為45架，增量空間來(lái)自于航母戰(zhàn)斗群建設(shè)帶來(lái)的艦載機(jī)需求，其它戰(zhàn)斗機(jī)主要來(lái)自于數(shù)量增加和更新?lián)Q代。我們做如下假設(shè)：1）未來(lái)中國(guó)岸基戰(zhàn)斗機(jī)數(shù)量達(dá)到美國(guó)當(dāng)前水平；2）考慮我國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)研制歷程落后于美軍，戰(zhàn)斗機(jī)升級(jí)換代需求強(qiáng)烈，未來(lái)我國(guó)二代機(jī)逐步淘汰，三代機(jī)、四代機(jī)的比例達(dá)到目前美軍水平，且三代重型、輕型戰(zhàn)斗機(jī)與美軍相當(dāng)；3）考慮目前我國(guó)已披露的航母建設(shè)進(jìn)度與美國(guó)現(xiàn)有航母戰(zhàn)斗群規(guī)模，未來(lái)我國(guó)艦載機(jī)規(guī)模達(dá)到美軍艦載機(jī)規(guī)模1/2。各類戰(zhàn)斗機(jī)價(jià)格參考美軍現(xiàn)有戰(zhàn)斗機(jī)價(jià)格，按照美元兌人民幣匯率6.8計(jì)算，由此可得未來(lái)我國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)市場(chǎng)空間約6000億元。

    1、 攻擊機(jī)市場(chǎng)空間估算

    根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，美國(guó)現(xiàn)役攻擊機(jī)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(guó)現(xiàn)役攻擊機(jī)為148架Q-5，最大起飛重量約11.8噸。無(wú)論是列裝架數(shù)還是噸位，中國(guó)攻擊機(jī)均與美國(guó)存在巨大差距。假設(shè)未來(lái)中國(guó)攻擊機(jī)達(dá)到美國(guó)規(guī)模，則需求缺口為169架。配置比例上，參考美國(guó)AC-10和AC-130的比例，20噸級(jí)和70噸級(jí)攻擊機(jī)的比例為9：1。根據(jù)AC-10和AC-130J攻擊機(jī)的造價(jià)分別大約為1170萬(wàn)美元和1.15億美元，假設(shè)未來(lái)中國(guó)對(duì)應(yīng)機(jī)型的價(jià)格約為美國(guó)的2/3，按照美元兌人民幣匯率6.8計(jì)算，由此估算未來(lái)中國(guó)攻擊機(jī)的市場(chǎng)空間約為170億元。

中國(guó)攻擊機(jī)市場(chǎng)空間估算

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    3、轟炸機(jī)市場(chǎng)空間估算

    根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)現(xiàn)役轟炸機(jī)150架，與美俄相當(dāng)，但有效載荷合計(jì)1350噸，不到美俄的23%、50%。而且，美俄目前轟炸機(jī)的數(shù)量是經(jīng)過(guò)了冷戰(zhàn)之后的一系列削減，遠(yuǎn)低于冷戰(zhàn)時(shí)期的水平。

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

    4、教練機(jī)市場(chǎng)空間估算

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

世界主要國(guó)家教練機(jī)配備情況對(duì)比

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    目前各國(guó)配備的教練機(jī)中存在各類同型機(jī)，以專門針對(duì)直升機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等機(jī)型進(jìn)行訓(xùn)練，在此只討論用于對(duì)應(yīng)戰(zhàn)斗機(jī)的固定翼教練機(jī)，同型教練機(jī)暫不討論，根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，剔除同型機(jī)后，我國(guó)教練機(jī)246架，戰(zhàn)斗機(jī)1326架，教練機(jī)/戰(zhàn)斗機(jī)比例為18.55%，美國(guó)教練機(jī)2204架，戰(zhàn)斗機(jī)2362架，教練機(jī)/戰(zhàn)斗機(jī)比例為93.31%，可見(jiàn)中美兩國(guó)剔除同型機(jī)后教練機(jī)/戰(zhàn)斗機(jī)的比例與未剔除同型機(jī)時(shí)所有教練機(jī)/作戰(zhàn)飛機(jī)的比例大致相同。

    目前中美教練機(jī)配置比例相差較大，為此我們參考與中國(guó)國(guó)情更為相似的印度，假定教練機(jī)/作戰(zhàn)飛機(jī)比例大致為50%，前文估算未來(lái)中國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)保有量1904架，則未來(lái)中國(guó)教練機(jī)保有量約952架。通常如果航校的教練機(jī)體制采用三級(jí)兩機(jī)制，則高級(jí)教練機(jī)和初／中級(jí)教練機(jī)占教練機(jī)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(guó)現(xiàn)役中級(jí)教練機(jī)181架、高級(jí)教練機(jī)65架，缺口分別為390架和316架，且高級(jí)教練機(jī)中教練-9和教練-15各占一半。

    1、 運(yùn)輸機(jī)市場(chǎng)空間估算

    根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)主力戰(zhàn)略運(yùn)輸機(jī)是進(jìn)口的伊爾-76（1974年服役），而戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸機(jī)則以運(yùn)-7（1972年定型）和運(yùn)-8（1980年服役）為主。主力運(yùn)輸機(jī)型號(hào)老舊，機(jī)群維護(hù)工作量較大，維護(hù)費(fèi)用高，可靠性較差。運(yùn)-7、運(yùn)-8戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸機(jī)占我國(guó)戰(zhàn)略運(yùn)輸機(jī)總數(shù)的73.6%，而戰(zhàn)略運(yùn)輸機(jī)（伊爾-76、運(yùn)-20）僅占15.0%。美國(guó)現(xiàn)役運(yùn)輸機(jī)中，包括222架C-17，335架C-130系列運(yùn)輸機(jī)，二者分別占美國(guó)運(yùn)輸機(jī)數(shù)量的23.6%與35.6%。

    對(duì)比美軍，中國(guó)運(yùn)輸機(jī)運(yùn)載能力缺口31600噸，假設(shè)未來(lái)這部分缺口由運(yùn)-9和運(yùn)-20補(bǔ)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(yùn)-20對(duì)標(biāo)型號(hào)，據(jù)維基百科數(shù)據(jù)，C-17在2007年造價(jià)約為2.28億美元（換算至當(dāng)前幣值為2.7億美元）?？紤]到運(yùn)20技術(shù)指標(biāo)低于C-17及中美人力成本等差距，我們假設(shè)運(yùn)-20的造價(jià)為C-17的2/3左右，則運(yùn)-20的造價(jià)可按10億元人民幣粗略測(cè)算。美國(guó)C-130運(yùn)輸機(jī)改型較多，價(jià)格差別較大。我們參照最新型號(hào)C-130J的價(jià)格，同時(shí)假設(shè)運(yùn)-9的造價(jià)為C-130J的2/3左右，則運(yùn)-9造價(jià)可按3.5億元人民幣粗略測(cè)算，由此估算未來(lái)中國(guó)運(yùn)輸機(jī)新增市場(chǎng)空間大約4700億元。

中國(guó)運(yùn)輸機(jī)市場(chǎng)空間估算

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    2、 特種飛機(jī)&加油機(jī)市場(chǎng)空間估算

    根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，美國(guó)現(xiàn)役特種機(jī)759架，加油機(jī)586架，而我國(guó)僅擁有特種機(jī)97架，加油機(jī)3架，數(shù)量差距懸殊。美軍大量使用波音民機(jī)平臺(tái)（波音707、737、747、DC-10等）以及C-130等運(yùn)輸機(jī)作為特種機(jī)和加油機(jī)的平臺(tái)。由于我國(guó)目前對(duì)標(biāo)波音707、747等的四發(fā)商用大飛機(jī)尚為空白，對(duì)標(biāo)波音787寬體客機(jī)C929仍在研制早期，對(duì)標(biāo)波音737的窄體客機(jī)C919已成功完成多次飛行測(cè)試，但在國(guó)產(chǎn)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)成熟可靠之前，國(guó)產(chǎn)民機(jī)平臺(tái)缺乏明確的軍用前景。因此我們認(rèn)為，在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間，100噸級(jí)以上的特種機(jī)和加油機(jī)需求有望由運(yùn)-20平臺(tái)滿足；70噸級(jí)的特種機(jī)和加油機(jī)需求有望由運(yùn)-9平臺(tái)滿足；20噸級(jí)的特種機(jī)和加油機(jī)需求有望由運(yùn)-7平臺(tái)滿足。運(yùn)-7和新舟-60均為在安-24基礎(chǔ)上改裝而來(lái)的飛機(jī)，據(jù)網(wǎng)易財(cái)經(jīng)報(bào)道，新舟-60的售價(jià)不到1500萬(wàn)美元，按照美元兌人民幣匯率6.8計(jì)算，約合人民幣1億元。由此估算未來(lái)中國(guó)特種機(jī)&加油機(jī)的新增市場(chǎng)空間約4900億元。

    3、 直升機(jī)市場(chǎng)空間估算

    根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，美國(guó)現(xiàn)役直升機(jī)共有5429架，中國(guó)現(xiàn)役直升機(jī)僅902架，不到美軍的17%。美國(guó)陸軍航空兵未來(lái)的全譜航空旅中，每個(gè)旅將裝備武裝直升機(jī)24架、運(yùn)輸直升機(jī)50架、戰(zhàn)勤直升機(jī)36架，總計(jì)110架。同時(shí)，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(chǎng)信息網(wǎng)絡(luò)，減輕后勤保障、補(bǔ)給和維護(hù)壓力，保證在役直升機(jī)的戰(zhàn)備完好率，配備的軍用直升機(jī)型號(hào)種類已大幅度減少。美國(guó)陸軍航空兵已經(jīng)把其主戰(zhàn)機(jī)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(jí)別的直-20無(wú)疑是我國(guó)未來(lái)最重要的軍用直升機(jī)機(jī)型，該機(jī)將很可能成為我國(guó)多用途直升機(jī)的發(fā)展平臺(tái)，成為未來(lái)直升機(jī)的主力機(jī)型。

    目前中國(guó)陸軍航空兵擁有6個(gè)陸航旅，7個(gè)陸航團(tuán)，1個(gè)陸航學(xué)院訓(xùn)練飛行團(tuán)。每個(gè)陸航旅和陸航團(tuán)的直升機(jī)數(shù)量各不相同，個(gè)別陸航團(tuán)的規(guī)模甚至超過(guò)陸航旅。預(yù)計(jì)到2020年中國(guó)陸軍航空兵將擁有15個(gè)陸航旅（或團(tuán)）。按照美國(guó)陸航旅110架直升機(jī)的裝備量，那么15個(gè)陸航旅（或團(tuán)）至少需要1650架直升機(jī)，假設(shè)空軍和海軍各需要200架直升機(jī)，相對(duì)目前中國(guó)直升機(jī)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(jià)格作為未來(lái)列裝直升機(jī)的均價(jià)。美國(guó)“黑鷹”直升機(jī)售價(jià)大約2300萬(wàn)美元，假設(shè)直-20售價(jià)大約為“黑鷹”直升機(jī)的2/3，按照美元兌人民幣匯率6.8計(jì)算，直-20單價(jià)約1億元，則未來(lái)中國(guó)直升機(jī)的新增空間約1100億元。

    當(dāng)前軍用飛機(jī)的數(shù)量缺口以及結(jié)構(gòu)性升級(jí)換代需求，假設(shè)航電系統(tǒng)在軍機(jī)的價(jià)值占比平均為35%，則未來(lái)20年中國(guó)軍機(jī)航電系統(tǒng)年均市場(chǎng)空間為347億元。  

    相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國(guó)航空電子行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)研究報(bào)告》