航空制造系列报告（一）：装备制造的尖端领域，千亿市场有望逐步打开.pdf

请务必阅读正文后的声明及说明 Table_MainInfo Table_Title 证券研究报告 / 行业深度报告 航空制造系列报告（一）： 装备制造的尖端领域，千亿市场有望逐步打开 报告摘要： Table_Summary 1、飞机制造业是高端装备制造的制高点，我国已形成较为完备的航空工业体系。 飞机是最复杂、技术难度最高的工业产品之一，一架大型飞机通常由 300-500 万个零部件构成，飞机的设计制造业涉及了 70 多个学科和材料、冶金、电子、化工等大部分工业部门。飞机制造业对国民经济发展有很高的带动作用，其 投入产出比是 1:80，技术转移比是 1:16，就业拉动比是 1:40，一个机型有 500 多个一级配套企业，有 3000-5000 个二级配套厂商。我国已将航空工业作为战略性新兴产业之一重点扶持，通过多年的探索形成了以国有军工企业为核心、非公有制企业协同参与的较为完备的航空工业体系。 2、机体结构占全机总价值的比重约 30%，工艺装备、钣金零件、机加工结构件以及部 /总装是制造过程的核心。 飞机研制过程周期较长且耗资巨大，通常按循序渐进的原则将研制过程分为概念性设计、初步设计、详细设计三个阶段。飞机主要有机体结构、发动机、机载设备和标准件四类，其中机体由机头、机身、尾翼等结构部件构成，占整机总价值量的比重约为 30%其结构的基本特点是外形与构造复杂、零件数目多，尺寸大、刚性小，工艺装备、钣金零件、结构件切削加工以及飞机的部 /总装是飞机制造的核心环节。 3、国内军民飞机零部件制造可预期市场规模约 3500 亿元 ,航空零部件配套企业有望充分受益。 国内以 J-16、 J-20、 Z-20 为代表的先进战机有望快速列装 /换装，未来十年将带动 900 亿元左右的军用航空零部件加工服务市场。 预计 2019-2038 年中国 50 座以上客机采购规模约 1.4 万亿美元 ，按照贸易补偿标准和转包价值链分布测算，未来国际航空零部件转包市场规模约 1000 亿元。以 ARJ-21、 C919 为代表的国产民航客机逐步批产，有望带动规模约 1600 亿元的航空零部件国内分包市场 ，产业链上 优质核心企业有望受益于国内军民航空零部件制造市场的快速发展。 4、重点标的推荐： 国内飞机总装任务主要由国有企业承担，民营企业主要参与 工装 /零部件制造、部件装配等任务， 重点 推荐零部件加工 环节的 西菱动力、利君股份、华伍股份。 5、 风险提示： 军品市场拓展不及预期；民机转包及分包市场发展不及预期；行业竞争加剧。 Table_CompanyFinance 重点公司主要财务数据 重点公司 现价 EPS PE 评级 2020E 2021E 2022E 2020E 2021E 2022E 西菱动力 23.49 0.24 1.06 1.7 98 22 14 买入 利君股份 11.57 0.26 0.39 0.61 45 30 19 买入 华伍股份 13.57 0.44 0.59 0.80 31 23 17 买入 Table_Invest 优于大势 上次评级： 优于大势 Table_PicQuote 历史收益率曲线 - 8 %5%18%31%44%57%2019/102019/112019/122020/12020/22020/32020/42020/52020/62020/72020/82020/9国防军工 沪深300Table_Trend 涨跌幅（ %） 1M 3M 12M 绝对收益 -4.55% 31.00% 33.85% 相对 收益 0.67% 19.27% 14.66% Table_IndustryMarket 行业数据 成分股数量（只） 77 总市值（亿） 15420 流通市值（亿） 10720 市盈率（倍） 90.64 市净率（倍） 2.97 成分股总营收（亿 ） 3794 成分股总净利润（亿） 118 成分股资产负债率（ %） 49.32 Table_Report 相关报告 国防军工行业动态：周边安全形势日益严峻，国防建设紧迫性凸显 2020-05-18 国防军工行业周报：年报陆续披露，上游元器件、新材料高景气度持续验证 2020-03-22 国防军工行业周报：行业仍将保持稳健发展，看好板块中长期投资价值 2020-03-15 Table_Author 证券分析师：陈鼎如 执业证书编号： S0550518080002 010-63210892 chendrnesc 研究助理 ：刘中玉 执业证书编号： S0550118120003 18801026093 liuzynesc 国防军工 发布时间： 2020-09-30 请务必阅读正文后的声明及说明 2 / 37 Table_PageTop 行业深度报告 目 录 1. 飞机结构组成及其制造特点 . 5 1.1. 飞机的研制流程 . 5 1.2. 飞机结构组成及技术要求 . 6 1.2.1. 机翼 . 7 1.2.2. 机身 . 8 1.2.3. 尾翼 . 10 1.2.4. 起落架 . 11 1.3. 飞机结构的工艺特点 . 13 2. 飞机结构制造与装配 . 14 2.1. 飞机制造工艺装备 . 14 2.2. 飞机钣金零件成形 . 17 2.3. 飞机结构件切削加工 . 18 2.4. 飞机的装配 . 20 2.4.1. 飞机部段划分 . 20 2.4.2. 飞机部件装配 . 21 2.4.3. 飞机总装配 . 21 3. 飞机制造业的行业特点 . 23 4. 中国飞机制造业发展历程 . 24 4.1. 1951 年 1954 年：从修理到制造 . 24 4.2. 1955 年 1976 年：从仿制到自行研制 . 25 4.3. 1977 年 至今：从自主发展到国际合作 . 25 5. 中国飞机制造业发展现状 . 26 6. 中国飞机制造市场 . 29 6.1. 军用飞机制造市场 . 29 6.2. 民用飞机制造市场 . 30 7. 重点上市公司推荐 . 32 7.1. 产业链重点上市公司 . 32 7.2. 重点上市公司推荐 . 33 7.2.1. 利君股份：受益军机加速放量，部组件装配助力再上新台阶 . 33 7.2.2. 西菱动力：积极布局航空航天制造，打造 “汽车 +军工 ”两翼发展格局 . 34 7.2.3. 华伍股份：制动器高速增长，军工业务受益航空装备加速放量 . 34 8. 风险提示 . 35 请务必阅读正文后的声明及说明 3 / 37 Table_PageTop 行业深度报告 图表目录 图 1：飞机研制的一般过程 . 5 图 2：飞机的结构组成 . 6 图 3：飞机机翼的结构组成 . 7 图 4：机翼结构形式 单块式结构 . 8 图 5：机翼结构形式 双 梁式结构 . 8 图 6：机翼结构形式 多墙式结构 . 8 图 7：机身结构形式 构架式结构 . 9 图 8：机身结构形式 硬壳式结构 . 9 图 9：机身结构形式 桁梁式结构 . 10 图 10：机身结构形式 桁条式结构 . 10 图 11：尾翼布局形式 常规布局 . 10 图 12：尾翼布局形式 T形尾翼 . 10 图 13：尾翼布局形式 V 形尾翼 .11 图 14：尾翼布局形式 无尾布局 .11 图 15：起落架布局形式 后三点式布局 . 12 图 16：起落架布局形式 前三点式布局 . 12 图 17：起落架布局形式 多点式布局 . 12 图 18：起落架布局形式 自行车式布局 . 12 图 19：机翼结构形式 单块式结构 . 13 图 20：起落架布局形式 后三点式布局 . 13 图 21：起落架布局形式 前三点式布局 . 13 图 22： A380 大型客机机翼下壁板 . 14 图 23：飞机工艺装备分类 . 15 图 24：典型航空钣金产品 . 17 图 25：运 -10 飞机部分零部件 . 17 图 26：飞机钣金零件分类 . 18 图 27：飞机机翼整体壁板 . 19 图 28：钛合金机身主承力框 . 19 图 29：飞机结构 切削加工流程 . 19 图 30：典型飞机的结构分段 . 21 图 31：飞机总装过程示意图 . 22 图 32：飞机总装生产线场地布局 . 22 图 33： F-35 总装生产线 . 22 图 34：航空飞机制造行业产业链 . 27 图 35： 2019 年底全球主要国家军机数量 . 30 图 36： 2019 年底我国各类军机数量 . 30 表 1：标准工艺装备分类 . 16 表 2：装配工艺装备分类 . 16 表 3：美国主要战斗机机体各种材料占比 . 20 表 4：美国 F-14 生产线装配站及其工作内容 . 23 表 5：近年来航空制造业主要行业政策 . 26 表 6：中航工业下属飞机制造企业 . 28 请务必阅读正文后的声明及说明 4 / 37 Table_PageTop 行业深度报告 表 7：国内航空零部件主要生产制造企业概况 . 28 表 8： 2021-2030 年 年我国军机需求量和市场空间预测 . 30 表 9： 预计 2019-2038 波音、空客飞机国内采购量 . 32 表 10：国际转包和国内分包中航空零部件市场空间 . 32 表 11：国内飞机制造领域重点上市公司 . 33 请务必阅读正文后的声明及说明 5 / 37 Table_PageTop 行业深度报告 1. 飞机结构组成及其制造特点 1.1. 飞机的研制流程 飞机是一个庞大而复杂飞行器系统，是人类制造的一种最复杂的高技术产品之一。现代飞机具有外形气动要求严格、设计更改频繁、产品构型众多等特点。现代飞机型号的研制技术 含量高、研制周期长，且研制过程耗资巨大，因此必须按照研制流程分阶段开展论证设计和过程控制。国内通常按照分阶段、循序渐进的规律，通常将飞机的研制过程划分为概念性设计阶段、初步设计阶段和详细设计阶段。 图 1：飞机研制的一般过程 数据来源：东北证券，中国知网 概念性设计阶段的任务是根据飞机的设计要求，对所要设计的飞机进行全面的构思，形成关于飞机设计方案较为粗略的基本概念，初步确定满足设计要求的初步设计方案 。具体的工作内容主要包括：（ 1）初步选定飞机的形式，进行气动外形布局；（ 2）初步选择飞机的主要基本参数；（ 3）选定发动机和主要的机载设备；（ 4）初步选择各主要部件的主要几何参数；（ 5）粗略绘制飞机的三面草图；（ 6）进行初步的性能估算，检查其是否符合飞机设计要求所给定的性能指标；（ 7）对初步方案进行修改整理，并进行评比和论证，选定最合理的方案；（ 8）经主管部门批准后，继续进行下一阶段的设计工作。概念性设计阶段的工作不需要做进行大量的试验验证，因此这一阶段的研制过程所需费用较少，但对飞机设计工作具有全局性影响的重大决策，大多是在概念性设计阶段做出的。 初步设计阶段的任务是对概念性设计阶段确定的设计方案进行修改和补充，使其进一步地明确和具体化，最终给出完整的飞机总体设计方案。这一阶段的主要工作包括：（ 1）修改、补充和完善飞机的几何外形设计，给出完整的飞机三面图和理论外形；（ 2）全面布臵安排各种机载设备、各个系统和有效载荷；（ 3）初步布臵飞机结构的承力系统和主要的承力构件；（ 4）进行较为详细的重量计算和重心定位；（ 5）进行比较精确的气动力性能计算和操纵性、稳定性计算；（ 6）给出详细的飞机总体布臵图。在初步设计阶段阶 段，通常还要对飞机及其各系统进行大量的试验研究工作，有时还需要制造全尺寸的试验样机，用于协调各系统和内部装载布臵，因此该请务必阅读正文后的声明及说明 6 / 37 Table_PageTop 行业深度报告 阶段要耗费较多的时间和资金。 详细设计阶段的工作主要是进行飞机的结构设计，包括部件设计和零构件设计。设计完成后，要给出飞机各个部件和各个系统的总图、装配图、零件图，以及详细的重量计算和强度计算报告。此阶段的工作量很大，而且还要进行许多试验，包括静强度试验、动强度试验、寿命试验和各系统的地面台架试验等。下一步的工作是试制原型机和进行地面试验，包括全机静、动力试验和各系统的地面试验，如果试验中发现问题，则要对原型机进行修改再进行试飞。试飞合格后申请设计定型，由国家有关部门审查，发给型号合格证书，下一步则转入批量生产阶段。 1.2. 飞机结构组成及技术要求 飞机主要包括机体、发动机、机载设备和标准件及其他四大部分，机体由机头、机身、舱门、尾翼、吊挂和雷达罩等结构部件所构成，主要保证飞机的气动外形，并将飞机各个部分连接成一个整体，占整机总价值量的比重约为 30%；发动机作为航空航天器的关键子系统，是保证飞机克服空气阻力向前飞行的动力源，其价值量占比约为 25%；机载设备主要包括飞行控制系统、液压系统、燃油系统、 通信系统、导航系统等系统，是飞机的指挥中枢，用于控制和协调各部件的工作，其价值量占比约为 30%；标准件及其他主要包括紧固件、密封件、操纵件、内饰、电线电缆和电气通用元器件等部分，其价值量占比也为 15%。 图 2：飞机的结构组成 数据来源：东北证券，爱乐达招股说明书 由于使用目的不同，飞机结构和一般的机械结构相比，具有自身的特殊要求。这些要求可以概括为：气动要求、结构完整性要求、最小质量要求、使用维护要求、工艺性要求、材料要求： 气动要求：飞机的机翼、尾 翼和机身等部件的几何外形参数与飞机的总体性能密切相关，上述部件的制造过程应保证构造外形满足总体设计规定的外形准确度，不允许机翼、尾翼、机身结构有过大变形，以保证飞机具有良好的气动升力、阻力特性以及良好的稳定性和操纵性。 结构完整性要求：飞机结构完整性是确保飞机安全寿命和高可靠性的重要条件请务必阅读正文后的声明及说明 7 / 37 Table_PageTop 行业深度报告 之一，它主要包