航天航空与国防行业：水下攻防，体系聚能筑长城，无人潜航打胜仗-240611-长江证券-38页_5mb

水下攻防：体系聚能筑长城，无人潜航打胜仗

核心内容

水下攻防体系建设在大国博弈背景下日益重要，UUV（无人潜航器）作为新型无人智能化作战装备，正逐步成为水下作战的核心力量。本报告首次从“需求牵引规划、规划主导资源配置”的角度，基于美军的预警侦测（ISR）、反水雷（MCM）和反潜战（ASW）三大作战需求，对UUV市场空间进行定量测算，预计未来十年美军UUV市场空间达531亿美元。同时，报告对UUV产业链进行分析，指出海洋金属钛合金、导航与声呐系统是UUV发展的关键环节，相关企业如西部材料、中国海防有望受益。

主要观点

1. 水下攻防体系重要性上升
   随着大国博弈加剧，水下战场成为关键领域，美军通过“重回制海”战略加大对水下装备的投入，尤其是潜艇和UUV。UUV因其隐蔽性强、费效比高、可支持分布式作战，正逐步发展为新型非对称作战力量。

2. UUV技术发展与应用
   UUV具备较强的自主性，分为ROV（遥控潜航器）和AUV（自主式水下潜器）。AUV是主要发展方向，因其不依赖电缆、隐蔽性好。按尺寸分为小型、中型、大型、超大型四类，不同尺寸的UUV承担不同作战任务。

3. 美军UUV进入实战应用阶段
   美军已形成完整的UUV产品谱系，包括REMUS系列和Bluefin系列等，广泛应用于ISR、MCM和ASW任务。UUV部队已从分队级扩展至中队级，正向水下无人舰队发展。

4. UUV市场空间测算
   未来十年，美军为执行ISR、MCM和ASW任务，预计采购3057台UUV，市场空间达531亿美元，其中超大型UUV（XLUUV）成为重点发展方向。

5. 国内UUV发展基础坚实
   我国在UUV领域已形成产学研用一体化发展模式，中科院沈自所、哈尔滨工程大学、中国船舶集团等在技术上达到世界先进水平，已具备多种UUV装备的研发与应用能力。

关键信息

• UUV的作战任务：包括情报侦察、反水雷、反潜战、海洋调查、武器投送、信息作战等，其中ISR、MCM和ASW为核心作战需求。
• UUV的类型与功能：
  • 小型UUV：执行近岸反水雷、反蛙人等任务，如Barracuda、Lionfish。
  • 中型UUV：执行水下目标探测、反潜等任务，如Bluefin-21、Viperfish。
  • 大型UUV：执行反潜、特种作战等复杂任务，如Seahorse。
  • 超大型UUV：具备察打一体功能，如ORCA（虎鲸）。
• UUV的布放回收方式：包括水面舰艇式、潜艇式、海底坞站式、港口式等，其中超大型UUV主要通过港口布放。
• UUV的材料与技术：钛合金因其轻质、耐腐蚀、无磁性成为大尺寸UUV的核心结构选材；导航系统多采用惯导组合方式，声呐系统种类多样，是实现态势感知与互联互通的关键。
• UUV的费效比优势：相比传统有人装备，UUV可节省高达90%的成本，如Remus100执行任务成本比有人平台低93%。
• 美军UUV发展现状：
  • 已建立完整的水下攻防体系，包括水下侦察预警、指挥控制、攻防和综合保障。
  • 成立PEO USC专项办公室，统筹UUV研发与应用。
  • UUV部队从分队级发展至中队级，计划建立水下无人舰队。
• 国内UUV发展情况：
  • 中科院沈自所研制“探索者”、“潜龙”系列等UUV，具备深海和长航时能力。
  • 哈尔滨工程大学研发HSU001、悟空号AUV等，技术达到世界先进水平。
  • 中国船舶集团推出“海神”系列AUV，其中“海神”6000具备6000米潜深能力。

产业链与相关企业

• 核心受益环节：钛合金材料、导航与声呐系统。
• 重点标的：
  • 西部材料：提供钛合金材料。
  • 中国海防：涉及UUV相关配套。
• 产业链梳理：UUV研发生产涉及多个环节，包括结构材料、电子系统、导航、声呐、任务载荷等，各环节协同推动UUV发展。

风险提示

1. 科研型号研制进度不及预期。
2. 订单下达节奏导致收入波动。
3. 核心环节存在瓶颈导致产品交付不及时。

市场表现与相关研究

• 市场表现对比图：显示近12个月UUV相关企业的市场表现。
• 相关研究：
  • 《激浊扬清，周观军工第65期：2023A及24Q1业绩综述》
  • 《激浊扬清，周观军工第59期模块电源：十年前的连接器，反转与集中可期》
  • 《激浊扬清，周观军工第58期：商业航天动态及重点个股年报点评》

图表目录

• 图1：美国海军历史军费投入复盘
• 图2：水下声波传播损失与距离和频率的关系
• 图3：温变跃层可能导致声纳探测盲区
• 图4：水下攻防体系作战示意图
• 图5：水下攻防体系装备与基础设施组成
• 图6：UUV典型外形
• 图7：UUV自主性等级划分标准
• 图8：ROV布放需连接电缆
• 图9：AUV可脱离电缆自主工作
• 图10：不同海军武器声源级噪声对比
• 图11：深度对潜艇螺旋桨空化噪声的影响
• 图12：美军主要舰艇单价情况
• 图13：UUV节省成本
• 图14：UUV与其他装备协同作战
• 图15：UUV集群编队模式（CADRE概念图）
• 图16：美海军水下侦察预警系统
• 图17：美海军水下指挥控制系统
• 图18：美军发布多份无人系统发展规划文件
• 图19：PEOUSC下设多个UUV项目办公室
• 图20：UUVRON-1组织架构
• 图21：UUVRON-1在各大战区的主要动作
• 图22：美军UUV产品谱系
• 图23：美国主要军工企业UUV产品
• 图24：波音ECHO VOYAGER XLUUV主要性能参数
• 图25：UUV自主性等级划分
• 图26：中科院沈阳自动化研究所UUV系列
• 图27：哈尔滨工程大学HSU001型AUV
• 图28：哈尔滨工程大学“悟空”号AUV
• 图29：中船710所“海神”6000UUV
• 图30：中船705所超大型UUV
• 图31：SOSUS系统组成及运行示意图
• 图32：美军UUV执行ISR任务概念图
• 图33：PLUSNet系统组成及运行示意图
• 图34：DDS布放UUV方案
• 图35：DASH系统组成及运行示意图
• 图36：DARPA完成DASH系统测试
• 图37：美国经济海域面积
• 图38：水雷是主要威胁来源
• 图39：美军UUV执行MCM任务概念图
• 图40：复仇者级猎雷舰反水雷装备
• 图41：MH-53E直升机反水雷装备
• 图42：EOD部队组织架构
• 图43：LCS反水雷任务包组成
• 图44：Knifefish UUV是LCS反水雷核心
• 图45：美军计划采购15艘LCS
• 图46：ExMCM依托MK18UUV执行任务
• 图47：ExMCM中MK18Mod1和Mod2任务侧重
• 图48：部署MK Mod2 UUV
• 图49：美军计划部署16个ExMCM连队
• 图50：UUV执行ASW任务概念图
• 图51：传统反潜战成本高昂
• 图52：XLUUV是新型反潜作战核心
• 图53：美军“虎鲸”XLUUV项目及研制进度
• 图54：美军启动超大型UUV采购
• 图55：波音交付首艘XLUUV
• 图56：部署在关岛的“虎鲸”UUV覆盖中国领海
• 图57：世界主要国家潜艇数量（截至2022年）
• 图58：UUV产业链相关上市公司梳理
• 图59：UUV典型框架结构
• 图60：UUV材料性能需求
• 图61：REMUS100搭载多种设备
• 图62：三种合金耐海水冲刷腐蚀速率对比
• 图63：UUV不同部位材料选材
• 图64：TugROV重量分布
• 图65：SUPERMANUV重量分布
• 图66：潜航器下潜深度与壳体厚度关系
• 图67：UUV生产核心瓶颈
• 图68：UUV导航定位技术分类
• 图69：水下组合导航原理图
• 图70：陀螺仪应用时间及组件数
• 图71：陀螺仪精度对比
• 图72：UUV声纳组成
• 图73：主动声纳工作原理
• 图74：几种UUV声纳分布

表格目录

• 表1：UUV按尺寸分类及其作战任务
• 表2：UUV布放回收方式对比
• 表3：基于三大作战任务的美军UUV市场空间测算
• 表4：美军未来十年潜艇建造规划
• 表5：不同UUV导航技术对比
• 表6：UUV主要探测声纳种类对比