参军策（卷二十五）：战斗机.pdf

识别风险， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1 / 47 专题研究 |国防军工 2018 年 06 月 14 日 证券研究报告 本报告联系人：滕春晓 021-60750604 tengchunxiaogf Table_Title 广 发军工参军策（卷二十五 ） 战斗机 Table_AuthorHorizontal 分析师： 胡正洋 S0260516020002 分析师 ： 赵炳楠 S0260516070004 021-60750639 010-59136613 huzhengyanggf zhaobingnangf 本期参军策，我们 介绍 了 战斗机 发展历程与次代划分方法， 分析了 全球主要 国家 战斗机谱系 与 数量 结构 、分析 了 美国 战斗机 预算和规划 等，整理了中国 战斗机的发展情况，梳理了战斗机产业链及相关公司等 。 本期观点 ： 战斗机的主要用途是夺取 制空权 ，目前已发展出多代战斗机 。 战斗机的主要任务是与敌方战斗机进行空战，夺取 制空权， 其次是拦截敌方轰炸机、攻击机和巡航导弹，还可携带一定数量的对地攻击武器，执行对地攻击任务 。 经过多年的发展，战斗机已从最初的螺旋桨飞机发展到如今具有“ 4S”性能的第四代战斗机，并且仍在不断发展中。 美国战斗机数量多、谱系全， 构成高空火力压制、低空突袭支援和电子干扰全面作战体系 。 根据 The Military Balance 2017的数据，美国现役战斗机数量 最多 ， 共有 3517架，其次为中国、俄罗斯和印度，美国战斗机的装备数量几乎为中、俄、印三国的总和 。 并且 美军战斗机型谱齐全，共分为 12 个型号， 26 个次级型号 ，既有空优战机、又有可对地攻击的多用途战斗机、攻击机以及加装电子吊舱的电子战机，从而 构成高空火力压制、低空突袭支援和电子干扰全面作战体系 。 中国战斗机数量多， 但 仍以较老 机型为主 ，未来换装空间广阔 。 中国现役战斗机总量较大， 2017年居世界第二位，中国三代机占比仅为 32%，四代机尚处于初步列装阶段，大部分为 二 代机，而美国主力机型已经全部换装为 三 代机及 四 代机，中国主力机型相对落后；并且可对地攻击的多用途战斗机占比仅为 34.42%，与美国的 73.27%相比仍属于较低水平，攻击机也均为强 -5、歼轰 -7等老机型。中国空军的建设已向攻防兼备转变，并且海军航母战斗群雏形初现，随着中国新型战斗机的换装，数量将得到补足、型号将得到补全，中国战斗机未来空间广阔。 战斗机产业链围绕飞机平台展开，包含 原材料、 部件 、 分系统 、 总装 等 。 战斗机产业链围绕飞机平台展开，包含原材料、部件、分系统、总装等 。 国内战斗机整机总装与总设由中航工业旗下企业和研究所完成，原材料、零部件制造、分系统则有众多国企、民企参与。 总体来看， 上游 民参军 企业参与度相对较高，下游 系统级 、总装级 产业 功能由于技术要求 高 、保密要求严等原因，主要由 军工集团内部 企业与科研院所完成 。 风险 提示 战斗机采购具有不确定性；中国战斗机研发与制造与国际一流水平仍有较大差距；报告数据大多来源于第三方机构出版物 Military Balance 2017，其对于各个国家统计数据或存在误差 。 Table_Report 相关研究 ： 广发军工参军策（卷二十四） :空军和空军装备 2018-03-21 广发军工参军策（卷二十三） :运载火箭发射进入快车道，商业发射市场蓄势待发 2018-03-12 广发军工参军策（卷二十二） :军用无人机：发展迅速，重塑现代作战模式 2018-03-06 识别风险， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 2 / 47 专题研究 |国防军工 目录索引 战斗机：空中之王 . 5 战斗机：主要用于夺取制空权的军用飞机 . 5 战斗机的发展历程及世代划分 . 6 二战后战斗机的实战 . 9 战斗机的发展趋势 . 10 全球主要国家现役战斗机 性能与数量结构 . 13 全球主要国家现役战斗机梳理 . 13 美国 . 13 中国 . 14 俄罗斯 . 15 欧洲和日本 . 16 全球主要国家战斗机数量结构分析 . 17 美国战斗机装备数量大，谱系齐全 . 17 俄罗斯现役战斗机海军舰载机偏少，且攻击机占比偏大 . 20 法国现役战斗机数量和型号相对较少，但功能较为全面 . 22 主要现役战斗机性能及武器系统介绍 . 24 美国战斗机数量多、谱系全，重点发展四代机 F-35 . 28 美国战斗机编制情况 . 28 空军 . 28 海军航空兵 . 29 海军陆战队航空兵 . 30 美国战斗机由洛马和波音垄断 . 31 美国战斗机成本预算分析 . 32 美国战斗机发展规划 . 34 中国战斗机数量多但部分机型落后，未来换装 需求广阔 . 36 中国战斗机从仿制到自主研发，从落后到世界第一梯队 . 36 中国战斗机总量大，但存在主力机型落后和谱系不全等弊端 . 38 空军向攻防兼备转变，海军航母战斗群雏形初现，中国战斗机未来空间广阔 . 39 战斗机产业链及相关公司 . 42 风险提示 . 46 识别风险， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 3 / 47 专题研究 |国防军工 图表索引 图 1：网络中心战示意图 . 10 图 2：美国 X-29 前掠翼试验机 . 11 图 3：美国 X-36 无尾翼试验机 . 11 图 4：美国 X-37 试验机 . 12 图 5：美国 X-43 试验机 . 12 图 6：未来机载激光武器作战想象图 . 13 图 7：美军战斗机各军种装备分布 . 17 图 8：世界主要国家战斗机装备数量 . 18 图 9：美军各类型战斗机数量分布 . 20 图 10：俄罗斯战斗机各军种装备分布 . 22 图 11： 俄罗斯 各类型战斗机数量分布 . 22 图 12：法国战斗机各军种装备分布 . 23 图 13： 法国 各类型战斗机数量分布 . 24 图 14：美国空军各类型战机装备数量 . 28 图 15：美国海军航空兵各类型战机装备数量 . 30 图 16：美国海军陆战队航空兵各类型战机装备数量 . 31 图 17：美军 2018 财年各型战斗机预算分布 . 33 图 18：美国空军 F-X 战机想象图 . 35 图 19：美国海军 F/A-XX 战机概念图 . 35 图 20：美国 B-1R 武库机设想图 . 36 图 21：中国战斗机发展历程 . 37 图 22：美国战斗机各代次占比 . 38 图 23：中国战斗机各代次占比 . 38 图 24：美国战斗机类型分布 . 39 图 25：中国战斗机类型分布 . 39 图 26：美国战斗机各军种分布 . 39 图 27：中国战斗机各军种分布 . 39 图 28： “辽宁舰 ”搭载歼 -15 战斗机出海训练 . 41 图 29：首艘国产航母出海试验 . 41 表 1：战斗机的不同用途及其特点 . 5 表 2： 传统 “四代法 ”划分 . 8 表 3： 新 “五代法 ”划分 . 8 表 4：二战后战斗机参战的主要战争 . 9 表 5：美国现役各型号战斗机数量及其作战功能 . 18 表 6： 美国现役 “F”系列战斗机吨位划分 . 20 表 7：俄罗斯现役各型号战斗机数量及其作战功能 . 21 表 8：法国现役各型号战斗机数量及其作战功能 . 23 识别风险， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 4 / 47 专题研究 |国防军工 表 9：全球主要现役战斗机性能 . 24 表 10：全球主要现役战斗机的武器系统和航电系统 . 26 表 11：美国海军航空兵战斗机中队编制 . 28 表 12：美国海军航空兵战斗机中队编制 . 30 表 13：美国海军陆战队航空兵战斗机中队编制 . 31 表 14：美军 2010财年以来战斗机支出变动 . 33 表 15： F-35“闪电 2”采购成本拆分 . 34 表 16：军事航空与航天电子网站评选的 2017年世界十大战斗机排行 . 38 表 17： 2002年以来的中国空军战略 . 40 表 18：战斗机产业链主要总装 &总设公司梳理 . 42 表 19：战斗机产业链主要分系统公司梳理 . 42 表 20：战斗机产业链主要部件公司梳理 . 44 表 21：战斗机产业链主要材料公司梳理 . 45 表 22：战斗机产业链主要测试与维护公司梳理 . 46 识别风险， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 5 / 47 专题研究 |国防军工 战斗机： 空中之王 战斗机：主要用于夺取制空权的军用飞机 战斗机 ，也称歼击机 ，为航空兵空战的主要机种 。 战斗机主要用于在空中消灭敌机和其他飞航式空袭兵器的军用飞机，也称歼击机。 战斗机具有速度快、上升快、升限高等优越的飞行性能，此外还具有机动灵活、火力强大等优点，现代的先进战斗机多配备各种搜索、瞄准火控设备，能全天候攻击所有空中目标，成为航空兵进行空战的主要机种。 战斗机主要用途为夺取制空权。 战斗机的主要任务是与敌方战斗机进行空战，夺取空中优势（制空权）。其次是拦截敌方轰炸机、攻击机和巡航导弹，还可携带一定数量的对地攻击武器，执行对地攻击任务。根据战斗机的不同用途， 还可将战斗机分为空中优势战斗机、截击战斗机、战斗轰炸机、护航战斗机、强击机 和多用途战斗机 等。 表 1：战斗机的不同用途 及其特点 机型 用途 特点 空中优势战斗机 夺取空中优势、摧毁敌人的空中武力 高空高速，强调高机动性和大活动半径 ，各国主要配置的机型 截击 战斗机 截击敌方的轰炸机、侦察机或巡航导弹等，保护地面不被空袭 速度快， 反应迅速，一击脱离， 续航能力相对弱，各国少量配置 战斗轰炸机 既能参与空中格斗，又能实施对地对海轰炸 飞行速度和机动性均优于普通轰炸机，但载弹量相对较低 护航战斗机 主要执行护航任务 与一般战斗机相同 强击机 近距离空中支援，从低空突袭，支援地面部队 具有良好的低空操纵性、稳定性和良好的搜索地面小目标能力 多用途战斗机 多用途，适用于大部分战斗要求 具有较强的均衡作战能力飞行性能优异，生存能力强 数据来源： 简氏美军战机鉴赏指南（霍姆斯） ，广发证券发展研究中心 根据发动机推力的不同，可将战斗机划分为重型、中型和轻型。 目前对于战斗机的吨位划分并没有明确的标准，主要有以发动机推力和最大起飞重量两种划分方法，由于发动机推力划分法可以避免战机划代不同的障碍，所以此处主要以发动机推力来划分吨位，将装有两台大推力发动机（双大推）的战斗机称为重型，单台大推力发动机（单大推）和两台中推力发动机（双中推）称为中型，单台中推力发动机（单中推）称为轻型 。 先进战斗机主要 强调 4S能力。 目前世界上对于最先进战斗机的研制，主要关注的性 能指标可以概括为 4S能力：即隐身性、超音速巡航能力、超机动能力和 战场态势感知能力。 隐身性： 即战机通过特殊材料的选择、涂装和外形设计，以降低雷达的可探测性。 超音速巡航能力： 超音速巡航是指飞机在发动机不开启加力燃烧的情况下能够识别风险， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 6 / 47 专题研究 |国防军工 持续在 1.5马赫以上进行超过 30分钟，超音速巡航能力直接决定了战机的超视距作战能力。 超机动能力 ： 超机动能力指战斗机调整位置 、 角度 的能力，以及灵活 加速减速的 能力，发动机的性能和飞机的气动布局是实现这一能力的关键。 战场态势感知能力： 先进的航电系统 是飞行员和战机对战场态势感知、信息获取的重要保障 ， 要求战机具备先进的航电系统， 如有源相控阵雷达等。 战斗机的发展历程及世代划分 第一次世界大战中 萌芽，并形成雏形 。 在第一次世界大战中，军用飞机首次出现在战场上，主要负责侦察、运输、校正火炮等辅助任务。 一战中机枪同步射击装置 的发明 使得机枪的子弹能够在 转动的螺旋桨间隙中射出，到一战结束时，基本形成了战斗机的雏形：以小型机为主，强调机动性，并且装有向前射击的固定武器。 1915年 4月 1日， 法国的 罗兰加洛斯驾驶装备了“偏转片系统”的莫拉纳 索尔尼爱 L型 飞机击落了一架德国侦察机 ，该装置可使沿飞机纵轴安装的机枪射出的子弹在碰到螺旋桨叶时会被偏转过去，为世界公认的首架战斗机 。 受到法国飞机的启发，为德国工作的荷兰设计师发明了机枪同步射击装置，并装于 M5K飞机上，并将其重新命名为福克 E1，此后推出的福克 E3成为第一次世界大战中性能最好，击落飞机数量最多的战斗机 ，其最大速度为 134km/h。 此后英国研制了 “索普威思”式三翼飞机，德国也研制了福克 Dr.5式三翼飞机，大大提高了战机的灵活性， 飞行速度也提高到了 200km/h左右， 在一战中有着不俗的表现。 两次世界大战 之间， 从双 /三翼发展到单翼 。在 一战期间，飞机发动机功率不够，所以需要靠翼面积补充升力，因此早期战斗机曾从双翼发展到三翼，随着发动机功率逐渐增大，多翼飞机阻力大的缺点也逐渐暴露，两次世界大战之间的战机采用了功率更高的发动机，开始向单翼机发展，并且采用了更坚固的材料和火力更强的武器系统。 到 1930年代中期，各国最先进的战斗机多具有以下特点：单翼，以金属为主的结构与外壳，火力由采用步枪口径的轻机枪提升至大口径重机枪。 1932年，法国首架新型单翼飞机 D.500型首飞 ，此后又研制了“莫拉纳”式单翼飞机。 1935年，英国霍克公司成功研制“飓风”式新型单翼战斗机，此后超马林公司也研制了“喷火”式战斗机，英国空军均订购了数百架 ，此时战机时速已可达到500km/h。 第二次世界大战末期，喷气式战机时代来临。 第二次世界大战是世界飞机制造技术的飞跃期，战争初期，大批双翼飞机还在服役，但 人们发现 700km/h的速度已经是传统活塞式发动机所能达到的极限， 在这一背景下，喷气式发动机的诞生使得战机的发展柳暗花明， 当战争接近尾声，喷气式飞机开始出现在纳粹德国空军部队和英国皇家空军部队。 1939年，德国设计师亨克尔设计了世界上首架以涡轮喷气发动机为动力的战机识别风险， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 7 / 47 专题研究 |国防军工 HE-178，采用硬壳铝制机身，木质机翼，飞行速度达到 700km/h，此后德国又研发了 Me-262A-2型喷气式战斗机，最大时速达到 870km/h。 1941年，英国空军首架喷气式战机“流星” E.28/39型首飞， 并于 1944年服役，飞行速度达到 900km/h。 1942年，美国仿制了英国的涡轮喷气式发动机，并于 1944年装备了美国第一代喷气式战斗机 F-80。 1947年，苏联开始仿制英国的“尼恩”和“德温特”发动机，次年就装备了苏联第一代后掠翼战斗机米格 -15，并在此后实现了仿制到自主研发的过渡。 美苏争霸 推动战斗机大发展 ，进入 喷气时代后开始以世代划分 。 在 持续多年的 冷战背景下，美苏展开军事竞赛， 每当美国推出一种新战斗机，苏联很快就推出一种相似机种与其抗衡，由此带动了战斗机技术性能的提高，从而加快了一代又一代战斗机的问世， 为战斗机的研发提供了强大动力 。 从进入喷气 式战斗机 时代 起，开始了以世代划分法划分战斗机 。 目前，国际上有关战斗机的 世代 划分主要有以美国为首的北约以及继承苏 联航空体系的俄罗斯的这两类标准。 一直以来，俄罗斯以技术划代，美国则是以作战效能划代 ，而中国官方一直沿用美国传统“四代法”划分法。 按照美国传统“四代法”和俄罗斯“五代法”的划分如下： 第一代战斗机 （ 20世纪 40-50年代） ：特色是 普遍采用后掠机翼，最大速度小于1.5马赫 。 第一代战机 普遍采用后掠机翼 ， 以大口径航空机枪（炮）为武器， 最大速度小于 1.5马赫，以 近距空战格斗 为主 ， 雷达还仅在特殊的夜间战斗机上装备。典型机型有二战末期英国的 “流星 “，以及后来苏联的 MiG-15、美国的 F-86、中国的 J-5与 J-6等。 第二代战斗机 （ 20世纪 50-60年代） ： 采用更先进的气动布局， 最大飞行速度提高到 2倍声速 以上 。 第二代战机的最大特点是飞得高，飞得快，采用 先进 的 气动布 ， 开始装有独立的航空电子设备系统，具有全天候作战能力，机载武器是近距红外制导空空导弹及中距雷达制导空空导弹加机炮，主要作战方式仍是近距格斗，但有中距导弹拦射能力。代表机型有苏联的 MiG-21、 Su-7/9/11、美国的F104、中国的 J-7、 J-8等。 俄标三代战机 ，美标仍归为二代 （ 20世纪 60-70年代 ）：采用变 后 掠翼设计， 实现同时满足低空低速和高空高速飞行 。 美国 1962年研制 出 变后掠翼战斗机 F-111，机翼的后掠角在不同飞行阶段可以变化角度。苏联认为 该 技术相比同一代战斗机的有了重大突破，能同时满足低空低速和高空高速飞行，所以将其列为第三代战斗机 ， 美国未采用这种划代方式，美苏划代标准自此出现差异 ， 代表机型 有苏联的 MiG-23/25与 Su-17，美国的 F-5、 F-111等。 美标三代、俄标四代战机 （ 20世纪 70-90年代） ：飞机机动性大幅提升 ，作战功能呈现多功能化 。 这代飞机的特点是关注 机动性， 采用省油、 高推重比发动机 ，机身大量采用复合材料，且 装有具有下视和下射功能以及可用于对地攻击的多功能雷达，机载武器增加了中远程空空导弹， 既可近距离格斗，又可超视距作战 。 代表 机型 为 美国的 F-15、 F-16、 F/A-18，苏联的 MiG-29/31、 Su-27，中国识别风险， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 8 / 47 专题研究 |国防军工 的 J-10等。 美标四代、俄标五代战机：具有 4S能力，即长时间超音速巡航、隐身性、超机动性和敏捷性，以及 优秀的战场感知能力 。 设计上，飞机使用了更先进的复合材料，飞机采用隐身 的外形 设计， 机载火控系统可以同时跟踪和攻击多个目标，同时还带有能降低飞行员工作载荷、提高其状态感知的综合航电系统。 典型机型为 美国的 F-22、 F-35，俄罗斯的 Su-57，以及中国的 J-20。 21世纪以来 ， 美国也出现了五代划分的标准，并被 西方 广泛采用， 其在第四、第五代战机划分上与俄罗斯标准相同。 自 2005年底 F-22A战斗机正式服役以来，美国军方和工业界、媒体开始对原有的战斗机划代标准进行了调整，把刚服役的 F-22A和仍在研的 F-35战斗机由以前的“第四代战斗机”改称为“第五代战斗机” 。该标准划分的第四代、第五代战机与俄罗斯标准基本相同，不同点在于前三代飞机的划分方式。 由于中国一直采用“四代法”，因此报告后面对于战机的划分均采用“四代法”。 表 2： 传统“四代法”划分 代次 结构及性能 武器 装备 代表 机型 第一代 开始使用金属机身 ，普遍采用后掠机翼，最大速度小于 1.5 马赫 以机枪和火炮为主，辅以炸弹和火箭弹 MiG-9/15/17/19、 Yak-1528、 F-86、 歼 -5、 歼 -6 第二代 俄标二代 采用更先进的气动布局，最大飞行速度提高到 2 倍声速以上 近距红外制导空空导弹及中距雷达制导空空导弹加机炮 MiG-21、 Su-7/9/11、 F104、歼 -7、 歼 -8 俄标三代 采用变后掠翼设计，实现同时满足低空低速和高空高速飞行 仍以近距离空空导弹为主 MiG-23/25、 Su-17、 F-5、 F-111 第三代 （俄标四代） 采用省油、高推重比发动机，机身大量采用复合材料 多功能雷达， 近程及 中远程空空导弹 F-15、 F-16、 F/A-18、 MiG-29/31、 Su-27、歼 -10、歼11、歼 15、歼 16 第四代 （俄标 五 代） 具有隐身能力、长时间超音速巡航、超机动性和敏捷性，以及短距起飞和着陆性能 具有自主引导能力的多用途精确制导武器 F-22、 F-35、 Su-57、歼 -20、FC31 数据来源： 第二次世界大战后喷气战斗机的世代划分准 （ 范仁志，世界航空航天博览 ） ，五代还是四代？再谈喷气战斗机的划代（ 徐德康，国际航空杂志 ） ， 广发证券发展研究中心 表 3： 新“五代法”划分 代次 主要特点 代表机型 第一代 采用喷气发动机，可以亚音速飞行，主要武器为机枪和火炮 Me 262 、 “流星 “ 第二代 开始采用第一代雷达，最大速度可达 1.5 马赫 F-100、 MiG-19、 歼 5、 歼 -6 第三代 采用更好的雷达、航电系统，采用大功率涡轮喷气发动机，最大速度可达 2.5 马赫 F-4、 F-104、 MiG-21、 MiG-23、歼 -7、歼 -8 第四代 增加中、近距格斗导弹，采用第三代雷达和更先进的火控和航电系统 F-15、 F-16、 S