猎鹰1号火箭研发历程及国内商业火箭产业链投资机会
猎鹰1号火箭研发历程
猎鹰1号火箭研发分为三个阶段,总耗时46个月,其中模块测试阶段耗时最长(21个月),表明测试是火箭研发的重要环节。
- 第一阶段(2002.6-2003.8):研发Merlin 1A发动机,采用燃气发生器循环和针栓式喷注器技术,实现深度节流能力;同步设计火箭基础架构,奠定可重复使用技术基础。
- 第二阶段(2003.8-2005.4):分模块完成主要结构鉴定与验收,为后续组装提供实践基础。
- 第三阶段(2005.4-2006.3):完成火箭集成总装,进行点火测试和首次飞行试验(Y1),虽失败但积累了关键数据和经验。
火箭发动机:核心材料铜合金,核心组件涡轮泵
发动机燃烧室材料采用铜合金
- 燃烧室是液体火箭发动机的核心,工作条件恶劣,需采用高效燃烧和有效冷却技术,主要技术方向包括烧蚀冷却、再生冷却、薄膜冷却和辐射冷却。
- Merlin 1A发动机采用烧蚀冷却,后期改进为再生冷却。再生冷却技术利用低温燃料流经燃烧室壁内通道进行冷却,同时预热燃料提升效率。
- 燃烧室材料需兼具极佳的导热性和优异的高温强度,铜合金是主要材料。斯瑞新材公司在液体火箭发动机推力室内壁行业处于领先地位,其铜合金材料及零部件已通过多次试车和发射验证,主要客户包括蓝箭航天、九州云箭、深蓝航天等。
涡轮泵是液体火箭发动机的核心组件
- 涡轮泵由涡轮部分和泵部分组成,通过涡轮驱动泵进行燃料和氧化剂的增压。
- Merlin 1A涡轮泵转速高达20000转/分,承受高温、极低温、高压和剧烈震动等恶劣环境,对轴承、密封、振动稳定性、材料热管理、设计与制造工艺等方面提出挑战。
- 国机精工在卫星及其运载火箭上的专用轴承领域市场占有率90%以上。
试验检测是火箭实现重复使用的关键技术
- SpaceX在猎鹰1号火箭研发过程中进行了大量试验验证,包括对主要结构进行鉴定和验收测试,以及级间段和整流罩分离系统的地面测试。
- SpaceX的入轨成功率达到97.76%,关键在于大量的试验验证。截至2025年7月31日,SpaceX共进行了535次发射任务,成功523次,失利12次。
- SpaceX采用主动试错机制,从被动修复转向预防性设计,例如允许带有微裂纹的梅林发动机进行飞行。
投资策略
- 发动机是火箭系统的核心装备,试验检测是火箭实现重复使用的关键技术。
- 看好为国内民营火箭公司提供发动机组件的供应商,以及为商业火箭提供试验检测服务的企业。
相关标的
- 火箭发动机组件供应商:斯瑞新材(688102.SH)、国机精工(002046.SZ)
- 火箭试验检测服务商:西测测试(301306.SZ)、苏试试验(300416.SZ)、广电计量(002967.SZ)
风险提示
- 宏观经济不景气
- 商业航天技术不成熟
- 商业火箭发射频次低于预期