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2021年全球商业航天卫星发射数量、发射次数、中美卫星发射数量及发射次数对比[图]

2021年05月17日 13:37:51字号:T|T

    火箭(rocket)是火箭发动机喷射工质(工作介质)产生的反作用力向前推进的飞行器。它自身携带全部推进剂,不依赖外界工质产生推力,可以在稠密大气层内,也可以在稠密大气层外飞行,是实现航天飞行的运载工具。火箭按用途分为探空火箭和运载火箭。

    火箭是以热气流高速向后喷出,利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置。它自身携带燃烧剂与氧化剂,不依赖空气中的氧助燃,既可在大气中,又可在外层空间飞行。火箭在飞行过程中随着火箭推进剂的消耗,其质量不断减小,是变质量飞行体。

火箭发射原理

资料来源:智研咨询整理

    火箭是发射服务的一环,业务流程是设计线、生产线、测试线,三条业务流直接影响成本。

火箭作为系统工程的三条业务流

资料来源:智研咨询整理

    智研咨询发布的《2021-2027年中国航天卫星行业市场深度分析及投资前景趋势报告》显示:2020年全球火箭发射成功104枚,失败10枚,部分失败数10枚;预计2021年全球火箭发射成功145枚,失败10枚,部分失败数10枚。

2013-2021年全球火箭发射次数

资料来源:中国航天局、美国航天局、俄罗斯航天局、欧空局、专家访谈、智研咨询整理

    从各国家火箭发射次数来看,2020年中国发射火箭39枚,美国44枚,俄罗斯17枚,其他国家共14枚;预计2021年中国发射火箭45枚,美国55枚,俄罗斯35枚,其他国家共20枚。

2013-2021年全球不同国家火箭发射次数(单位:枚)

资料来源:中国航天局、美国航天局、俄罗斯航天局、欧空局、专家访谈、智研咨询整理

    目前,火箭推力与运载能力决定人类可以携带多少设备和资源进入太空,所以在发射频率提高之外,火箭能力的提升也是全球航天发力的关键要素。中国CZ-1改进型推力1020千牛,起飞推力81千牛;CZ-2改进型推力2786千牛,起飞推力3146千牛;CZ-3改进型推力2962千牛,起飞推力2970千牛;CZ-4改进型推力2962千牛;CZ-5改进型推力10524千牛;CZ-6改进型推力1200千牛,起飞推力6030千牛;CZ-7改进型推力7200千牛;CZ-8改进型推力4800千牛,起飞推力2400千牛,;CZ-9改进型推力57600千牛,起飞推力:千牛;CZ-11改进型推力1200千牛,起飞推力800千牛,可以看出,中国长征五号之后的“新火箭”,在起飞推力方面和过去有明显的提升。

长征系列运载火箭起飞推力

资料来源:中国航天局、美国航天局、俄罗斯航天局、欧空局、专家访谈、智研咨询整理

    中国的天宫空间站核心舱重量22吨,所以从全球现役火箭运载能力上看,能够负担近地轨道20吨以上重量这种任务的火箭只有六型。猎鹰重型近地轨道运载能力63.8吨,GTO运载能力26.7吨;德尔塔IV型近地轨道运载能力28.8吨,GTO运载能力14.2吨;长征五号近地轨道运载能力25吨,GTO运载能力14吨;阿丽亚娜5近地轨道运载能力20吨,GTO运载能力10.5吨;猎鹰九号近地轨道运载能力22.8吨,GTO运载能力8.3吨;安加拉A5近地轨道运载能力24.5吨,GTO运载能力7.5吨。从全球视角来看,人类飞出地球摇篮的能力依然较弱,这六型火箭在执行地球同步轨道以及更艰巨的深空探测任务时,可负担的载荷重量也非常有限。

全球近地轨道运载能力在20吨以上的火箭

资料来源:中国航天局、美国航天局、俄罗斯航天局、欧空局、专家访谈、智研咨询整理

    1971年,前苏联发射了世界第一座空间站礼炮一号,在轨运行近半年后,礼炮一号空间站结束任务。1986年,和平号空间站核心舱发射升空,和平号空间站运行的15年间,共有31艘载人飞船、62艘货运飞船与其对接,28个长期考察组和16个短期考察组先后访问过和平号空间站,共进行了16500次科学试验,完成了23项国际科学考察计划。直到2001年和平号空间站坠落于南太平洋预定海域。1998年,至今还在运行的国际空间站曙光号功能仓发射升空,后续国际空间站的建成,预计2024年到2028年间,国际空间站也将退役。

全球空间站使用时间

资料来源:智研咨询整理

    2016-2020年中国卫星发射数量呈逐年增长趋势,2020年全球共发射卫星1281颗,其中星链卫星833颗;预计2021年疫情如能得到稳定,卫星发射数量将创下新高。

2016-2020年全球发射卫星数量

资料来源:美国卫星工业协会、优思科学家联盟、智研咨询整理

    2020年全球发射通信卫星占78.8%,地球观测卫星占10.2%,导航定位卫星占0.8%,科学验证卫星占6.3%;若剔除星链来看,2020年全球发射通信卫星占39.5%,地球观测卫星占29.2%,导航定位卫星占2.2%,科学验证卫星占18.1%。

2016-2020年全球发射卫星数量分布

资料来源:美国卫星工业协会、优思科学家联盟、艾媒、智研咨询整理

    从在轨卫星用途来看,2020年全球射通信卫星占49.4%,剔除星链后占37.8%;地球观测占28.7%,剔除星链后占35.4%;导航定位占5.4%,剔除星链后占6.6%;科学验证占16.1%,剔除星链后占19.8%;其他占0.3%,剔除星链后占0.4%。

2020年全球在轨卫星用途占比

资料来源:美国卫星工业协会、优思科学家联盟、智研咨询整理

    从发射场数量来看,中国有发射场4个,美国联邦发射场4个,FAA注册发射场11个SpaceX专用2个蓝色起源专用1个。

中国、美国发射场数量对比

资料来源:中国航天局、美国航天局、艾媒、智研咨询整理

    探空火箭以及由常规火箭送入轨的试验卫星,都是为了下一代技术储备进行的必要实验。2016年至2019年,美国探空火箭发射次数呈现上升趋势,2016年美国航天局探空火箭发射13枚,2017年美国航天局探空火箭发射15枚,较上年增加2枚;2018年美国航天局探空火箭发射19枚,较上年增加4枚;2019年美国航天局探空火箭发射17枚,较上年减少2枚;

2016-2019年美国航天局探空火箭发射次数

资料来源:中国航天局、美国航天局、智研咨询整理

    随着中国整体航天能力的增强,未来实验验证体系也必然随之完善,基于星链计划带来的全球低轨星座热潮,也将为中国航天带来新的需求。

未来中国低轨星座市场潜在卫星发射量

(注:银河航天低轨星座计划未加入统计)
资料来源:中国航天局、优思科学家联盟、专家访谈、智研咨询整理

    2019年美国发射技术试验卫星118次,达至2016年以来最高的一年,2020年美国发射技术试验卫星16次,较2019年减少102次;中国发射技术试验卫星数21次,较2019年增长10次。

2016-2020年中美发射技术试验卫星数量对比

(注:银河航天低轨星座计划未加入统计)
资料来源:中国航天局、优思科学家联盟、专家访谈、智研咨询整理

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