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航天推進系統梳理

推進系統,又稱“動力系統”,是利用自身攜帶的工質,依靠反作用原理直接產生推力或力矩的系統。推進系統是飛行器的主要組成部分,是衛星、火箭、導彈等航天器的核心分系統,決定著航天

推進系統,又稱“動力系統”,是利用自身攜帶的工質,依靠反作用原理直接產生推力或力矩的系統。推進系統是飛行器的主要組成部分,是衛星、火箭、導彈等航天器的核心分系統,決定著航天器的性能,約占整體航天器成本的1/3。

二、推進系統分類

推進系統按照推力大小可以分為大推力發動機、小推力發動機。大推力發動機主要用途是使運載工具起飛、升高,加速至所需要的宇宙速度。小推力發動機主要用途是用作航天器在空間的軌道變換、軌道校正、姿態穩定和控制、在月球和行星表面的著陸和起飛、重返大氣層和降落、以及克服失重等。按使用的能源分類,可以分為化學推進系統、電推進系統。化學推進系統依靠燃料和氧化劑燃燒噴氣提供推力,電推進系統通過噴出高速帶電粒子產生推力。化學推進系統發動機比沖不高,需要攜帶大量燃料,重量較大。電推發動機比沖很高,同時省去瞭復雜的儲罐、管道、發動機燃燒室、噴管、相應冷卻結構等,能大幅減少航天器的燃料攜帶量。目前電推技術已經逐漸成為新一代衛星的標準配置。

三、產業鏈

航天推進系統的下遊主要是衛星、火箭、導彈廠商,隨著傳統航空航天的發展以及商業航天的興起,航天推進系統的下遊客戶數量大幅增多。火箭化學推進系統主要由主發動機、推進劑供應管路、推進劑貯箱增壓系統、一級姿態控制系統、軌道器姿態控制系統、軌道機動系統構成。電推進系統一般由推力器、電源處理單元(PPU)、推進劑供給子系統(PFS)及數字接口與控制子系統(DCIU)四部分組成。

四、市場規模

我國十四五期間預計會加快建設衛星互聯網,2023年以來我國衛星互聯網建設明顯加速。國外10萬顆小衛星動力系統市場規模為1200億美元,按三分之一計算推進系統約300億美元。國內16000顆小衛星動力系統市場規模為1500億元,按三分之一計算推進系統約為500億元。2021年全球火箭與導彈市場規模約為600億美元,其中中小型約占80%,其動力系統總體占總成本1/3,推算全球中小型導彈動力系統市場規模約為1000億人民幣/年。總體來看,航天推進系統的全球市場規模超過千億元人民幣。

五、主要廠商

公司名稱 基本情況 客戶 輪次
空天合一 國內為數不多在商業航天領域涉及全品類推進系統的科技公司 零重空間、中國航天等 P-re A
宇航推進 為商業航天發展提供低成本、高可靠的發動機和動力系統解決方案 火箭、氫能等 pre-A輪
星空動力 是一傢專註於研發霍爾推進技術和產品的科技公司 Turksat-6A等 英諾天使基金,天使輪
空天引擎 專註於高品質、低成本、可重復使用的液體運載火箭產品研發 在中小型液體火箭上面級、深空探測、軍事等 無錫新投等

六、總結

推進系統的下遊潛在客戶數量較多,推進系統是航天器的核心零部件,付費意願較強,下遊市場處於高速發展階段,具有較高的行業關註價值。

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