科技行业专题研究-星舰三飞：商业航天迎“Sora时刻”

免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 1 证券研究报告 科技 星舰三飞：商业航天迎“Sora 时刻” 华泰研究 通信 增持 (维持) 通信设备制造 增持 (维持) 研究员 王兴 SAC No. S0570523070003 SFC No. BUC499 wangxing@htsc.com +(86) 21 3847 6737 研究员 高名垚 SAC No. S0570523080006 SFC No. BUP971 gaomingyao@htsc.com +(86) 21 2897 2228 联系人 王珂 SAC No. S0570122080148 wangke020520@htsc.com +(86) 21 2897 2228 联系人 陈越兮 SAC No. S0570123070042 chenyuexi@htsc.com +(86) 21 2897 2228 行业走势图 资料来源：Wind，华泰研究 2024 年 3 月 18 日│中国内地 专题研究 星舰 IFT-3 完成多项任务，商业航天迎“Sora 时刻” 3 月 14 日，SpaceX（未上市）于 Starbase 对“超级重型助推器/星舰飞船（B10/S28）”组合体进行了第三次集成飞行测试（IFT-3），试验结果较上次更佳，完成星舰飞船首次入轨、载荷舱门开启关闭、在轨推进剂转移、再入大气层等多项测试任务，验证星舰部署卫星能力与未来实现在轨加油的潜力。本次星舰组合体新增搭载了多个星链卫星终端，星链卫星通信实现了飞船在“黑障”情况下的视频直播。星舰是人类太空基建技术的前沿，本次试飞达成主要目标，标志着商业航天产业的“Sora 时刻”已来，或将催化我国产业发展，建议关注卫星互联网空间段、地面段与用户段产业链投资机遇。 星舰多项颠覆性创新，打造 SpaceX 迈向深空的利器 星舰作为 SpaceX 最新一代重型运载火箭，其设计最大运载能力达 150 吨，刷新了登月火箭“土星 5 号”118 吨的记录，一举成为全球历史上运力最大的火箭。星舰设计激进，一级并联了 33 台大推力液氧甲烷发动机“猛禽 2.0”，箭体外壳采用不锈钢材料以降低成本，采用“筷子发射回收系统”以实现快速重复发射。星舰强大的卫星部署能力和低廉的发射成本或将服务于全球低轨星座建设，推动手机、汽车等终端直连卫星。除卫星发射任务外，星舰的应用场景未来将延伸至火星移民、洲际运输、载人深空探索等领域，并将服务于美国重返月球的“阿尔忒弥斯计划”。 星舰试飞再次刷新自身最好记录，三次飞行大步前进 星舰三次试验飞行接连完成里程碑：1）一次试飞：全箭飞离发射台，验证火箭结构设计合理性；2）二次试飞：闯过“热分离”难关，验证猛禽发动机并联、发射台、自主飞行安全系统、分离方式等多项技术和改进的可行性；3）三次试飞：完成星舰入轨、载荷舱门开启关闭、在轨推进剂转移、再入大气层等测试，验证了星舰部署卫星的核心能力。本次星舰试飞尚未完成测试的流程包括一级着陆燃烧与溅落、二级再入点火与溅落。星舰计划在 24年进行 9 次试飞，后续试飞频率主要取决于 FAA 的发射审批进度。 星舰对我国商业航天产业有何启示？ 火箭侧的成本和运力是我国卫星互联网产业发展的主要瓶颈，弥补运力缺口、降低发射成本是运载火箭实现大规模商业化应用的关键，也是构建整个商业航天生态的基石。SpaceX 火箭研发突破了传统航天反复论证的研究范式，采用边极限测试边快速迭代的研发理念，在不断的发射试验中收集分析数据以应用于产品的改进升级；此外，通用化设计、市场货架产品的采用能够避免航天级设计和产品的不菲开支，有效摊薄飞行测试成本，成为加速迭代开发的基础保障，对我国的商业火箭产业发展有启示意义。 风险提示：商业航天产业发展不及预期，新技术开发进度不及预期，新技术渗透不及预期，技术发展存在非线性，技术商业化存在一定不确定性。 (25)(11)31630Mar-23Jul-23Nov-23Mar-24(%)通信通信设备制造沪深300 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 2 科技 星舰三次试飞完成多项任务，数据用于研发迭代 星舰是 SpaceX 研发的一款可重复使用的重型火箭，是人类历史上运力最大的火箭。星舰主要由两部分组成：星舰飞船（Starship）和超级重型助推器（Super Heavy）。星舰飞船作为太空船，负责运载货物与人员；超级重型助推器则负责提供足够的推力将星舰飞船送入太空。“星舰”火箭全长约 121m，箭体直径 9m，完全可重复使用状态下的近地轨道（LEO）运载能力为 100t-150t，一次性使用时 LEO 运载能力 250t。全箭主体结构采用不锈钢材料，以减轻热防护压力和降低制造成本。“超重”助推器安装 33 台猛禽液氧甲烷发动机：中圈10 台发动机和内圈 3 台发动机可十字摆动，外圈 20 台发动机固定不摇摆；“星舰”飞船安装 6 台猛禽液氧甲烷发动机，其中包括 3 台海平面版和 3 台真空版。 图表1： SpaceX“星舰”参数 星舰总体 高度 121m 直径 9m LEO 有效载荷质量 100-150t（完全复用状态下） 250 吨（一次性发射） 二级-星舰飞船 （Starship） 高度 50m 直径 9m 推进剂质量 1200t 推力 1500tf 发动机 6 台猛禽发动机（3 台海平面型+3 台真空型） 回收方式 气动翼控制进行腹部气动减速，着陆前发动机点火修正为竖立姿态，使用回收塔夹持回收 一级-超级重型助推器 （Super Heavy） 高度 71m 直径 9m 推进剂质量 3400t 推力 7590tf 发动机 33 台猛禽发动机（13 台矢量猛禽 2.0 海平面型+20 台固定猛禽 2.0 海平面型） 回收方式 发动机开机减速，回收塔夹持回收 猛禽发动机/真空型 （Raptor V2/Vacuum） 高度 3.1m/4.6m 直径 1.3m/2.3m 推力 230tf/258tf 推进剂 液氧/液态甲烷 发动机循环 全流量分级循环补燃发动机 资料来源：SpaceX 官网，华泰研究 图表2： SpaceX、NASA 运载火箭参数对比 资料来源：SpaceX 官网、NASA，华泰研究  猎鹰九号•LEO运力：22.8吨•GTO运力：8.3吨•火星运力：4.02吨 发动机：“梅林”•推进剂：液氧煤油•海平面推力：845KN•真空推力：981KN配备9台梅林-1D发动机 猎鹰重型火箭•LEO运力：63.8吨•GTO运力：26.7吨•火星运力：16.8吨 发动机：“梅林”•推进剂：液氧煤油•海平面推力： 845KN•真空推力：981KN配备27台梅林-1D发动机 星舰•LEO运力：100-150吨•海平面推力：7590吨 发动机：二代“猛禽”•推进剂：液氧甲烷•海平面推力：230吨配备33台二代“猛禽”发动机猎鹰九号运载火箭猎鹰重型运载火箭星舰 土星1号•LEO运力：9.1吨•TLI运力：2.22吨 发动机：H-1发动机•推进