带你一起打卡,中国航空工业博物馆珍贵馆藏。
在今年四月北京云湖开馆的中国航空工业博物馆中,有一组六人的全身铜像格外引人注目。他们是新中国航空科研工作的奠基者群像,其中位于左侧第一位的,是新中国主要机载设备设计室的创始人昝凌。
图 | 新中国航空科研工作奠基者群像(昝凌左一)
(资料图片)
今天,小编就带你一起打卡中国航空工业博物馆关于昝凌的那些珍贵馆藏——
展品一:昝凌在厦门修建工作中获得的奖状
图 | 昝凌在厦门修建工作中获得的奖状
昝凌,1912年9月6日出生于天津,新中国航空机载仪表技术的奠基人,国家一级工程师,第一至第三届全国人民代表大会代表。
新中国成立以后,昝凌在华东军区航空处航空工程研究室工作并担任仪表电气组组长工作,从事航空仪表的设计和研究工作。
1950年4月,正值新中国解放之初,全国上下为解放台湾积极备战,昝凌被派往福建厦门修建机场,并担任研究组组长。
在工程进行期间,他一面积极开展工作,一面虚心吸收经验,理论联系实际解决了不少工程难题。他提出以试验承重力的方法来决定各种铺面的设计,并耐心向军民工讲解填土、挖路槽、铺片石等的要领和方法,极大地推动了工程进度。
抢修和扩建军用机场的任务十分艰巨,昝凌等人冒着敌机骚扰及恶劣气候的影响,克服施工条件差及环境艰苦等重重困难,和工人一起砸石子、抬石方,风餐露宿,日夜奋战。
当时爆破用的是土法,不仅费炸药,爆破力低,操作人员还有危险。昝凌利用自己的技术专长,对开采石料的地点和方法贡献了很多好的建议,并与机电组讨论并解决了许多问题。他研究出爆炸用的电雷管的制造方法,克服了土法爆破的缺点。他还找到了电雷管的制造纱包线的代用品,并教会了工兵营的同志使用,节省经费三亿元以上。
厦门机场建设历时约一年,终于胜利完成了机场的全部修建任务。各大机场的迅速修建,人民空军的顺利进驻,有力地回击了国民党空军的来犯,保卫了人民的安全。
在修建厦门机场的过程中,昝凌工作勤奋,努力钻研,创新性地帮助工兵营研制成了“电雷管”,改进了爆破石方的方法,加速了修建工程的进展,为国家节省了大量经费,1950年11月获得了二等支前功臣的荣誉称号。这张奖状是昝凌的夫人昝毓秀2011年捐赠给自控所档案馆的,距今已有73年历史,弥足珍贵。
展品二:昝凌获得的电子转速仪奖状
图 | 昝凌获得的电子转速仪奖状
1950年10月,中国人民志愿军入朝作战,抗美援朝的烽火熊熊燃起,一时间空军大批作战飞机急需修理,国防工业立即转入战时生产。12月,昝凌从华东军区航空处调入北京军委空军司令部工程部修理处,担任工程师。
12月,空军工程部所属的几个飞机修理工厂向北京军委空军司令部工程部修理处告急——苏制陀螺仪表修复后,陀螺转速无法测量,质量无法判断,需要尽快解决这一技术难题。修理的飞机不能出厂,朝鲜前线何以御敌?可以说,这就是现实版的《长津湖》。
昝凌临危受命,立即来到沈阳航空发动机修理厂(111厂)开始研制一种非接触式电子闪光测速仪,来满足工厂修理工作的急需,开创了建国以后,在航空工业系统自行研制测试设备的首例。
当时摆在大家面前的困难非常巨大,因为昝凌仅在英国史密斯仪表厂研究部使用过美国制造的一种闪光测速仪,从来没有研究设计过。这种仪器用的真空管数目较多,光源更是一只特制的充气真空管,国内无法解决,而且美国的闪光测速仪最大测量范围也只有12000转/分,飞机修理厂要修理的苏式陀螺的转速为24000转/分。因此自行研制电子测速仪,不仅要首先研制出特殊的闪光灯泡,而且必须解决扩大测量范围的问题。
空军工程部签拨科研经费300万元旧币,批转所需器材,并抽调航空工业局特设科的沈祖显、王裕齐等工程师协助昝凌进行研制。在昝凌的主持下,他们对美式闪光测速仪的原理、线路进行了认真仔细的分析,经过反复研究思考,昝凌提出了一个大胆的技术方案,根据美国仪器的基本原理,自行设计线路,从“心脏”开刀,用国产霓虹灯管代替特种充气真空管。几位工程师分赴全国各地搜集器材。昝凌亲自到上海订制霓虹灯,他和工人师傅共同研究,把霓虹灯制作成宝塔式螺旋形状的灯管,经过日夜突击,在很短的时间里拿到了霓虹灯原理样机,拿回试验室开始试验。然而,试验遇到了技术上的重重困难,在两个月中,几十种线路都试验过了,霓虹灯管就是不亮。
抗美援朝的前线,志愿军战士正在浴血奋战,必须尽快修好飞机出厂,夺取战场的制空权。昝凌一刻也不敢耽误,废寝忘食地翻阅资料,各处走访向人请教,进一步弄清了霓虹灯管的特性。他反复试验,终于找到了问题所在:用普通真空管点燃一只高压放电式霓虹灯,还必须采取一些特殊的技术措施。昝凌精心设计了一个专用输出变压器,同时设计了一个适合的电子线路。就这样,在经过了一百多天设计——试验——再设计——再试验等无数个循环之后,一台仅用三只最普通的真空管和一只国产土法制作的螺旋圆柱形霓虹灯管,由电源、多谐振荡器、闪光部件等三部分组成的电子闪光测速仪终于研制成功,光度满足条件,可测量的转速范围可达60000转/分,是美国仪器5倍,中国人自主创新的智慧创造了一个奇迹!
电子转速仪在飞机修理厂立刻投入使用,测量工作争分夺秒,修好一架飞机就立刻起飞一架飞机,为抗美援朝前线提供了强有力的空中力量支持。
电子闪光测速仪经中国科学院鉴定合格以后,先后生产了50台供各航空工厂应用,解决了急需的陀螺和传感器转速测试的关键设备。
1953年二机部四局给昝凌颁发了奖金400万元旧币,昝凌全部捐给了祖国的抗美援朝事业。这张奖状是昝凌的夫人昝毓秀小心珍藏的,2011年捐赠给自控所档案馆,它记录着航空人守正创新的初心。
展品三:昝凌照片及航空仪表设计室旧址照片
图 | 航空仪表设计室主任昝凌,照片由昝凌夫人昝毓秀2015年捐赠
为了使中国航空工业走上独立设计发展的道路,创建航空科研机构和开展产品设计工作提到了议事日程上。昝凌是在技术上颇有远见、首先觉察到这种发展趋势的少数航空专家之一。
1956年初,昝凌向航空工业局分党组郑重递交了《关于发展航空仪表研究设计工作的建议书》。提出为了发展航空仪表技术,除了掌握制造技术以外,还必须同时开展研究和设计工作,昝凌建议尽早成立航空仪表设计所,承担研究和设计的双重任务。
航空工业局分党组采纳了昝凌的建议,决定成立航空仪表设计室。1956年10月12日决定在局内成立航空仪表设计室筹备组,由昝凌负责。10月23日,四局首批抽调昝凌、李沛丰、韩宽庆、张守恒、蒋宗海5名工程师到四局仪表设计室工作。
1957年2月,昝凌向四局领导呈送了《仪表设计室1957年度工作安排》的报告,对仪表设计室的任务、地址选址、领导关系、人员配备、组织机构、经费预算等工作做出了较为周密的安排。
昝凌受命后对仪表设计室的选址、机构、人员、设备等提出了具体的计划,经局领导批准后即开始实施。考虑到协作便利、文献资料、院校力量、减少行政机构人员等因素,昝凌建议设计室的选址定在北京。
1957年3月,航空仪表设计室(第三研究设计室,简称三室)在四局这个局机关后面一个小四合院里面成立了,昝凌被任命为室主任兼总设计师。
图 | 新中国第一个航空仪表设计室
1958年8月,航空工业局确定仪表设计室承担为东风107飞机研制自动驾驶仪的任务(代号601) 。这是仪表设计室发展历史上的一个重要转折点,使设计工作从对单个仪表的改进设计跨入多部件的复杂系统的研究设计。
就是在这里,昝凌擘画蓝图,并带领设计室以轰炸机自动驾驶仪研制为起点,为新中国的航空机载事业开辟出了发展的广阔天地。
展品四:1958年昝凌起草的《第三研究设计室目前情况及发展规划》(草案)
图 | 昝凌手稿《第三研究设计室目前情况及发展规划》(草案)
1958年10月下旬,昝凌在起草《第三研究设计室目前情况及发展规划》(草案)中写道,目前的任务:为配合自行设计的(东风)104号飞机,我们已动手拟制方案,要为104号机设计出一套现代化自动驾驶仪,并争取在1959年3月8日前完成,用到明年“五一”献礼的104号飞机上。
东风-104飞机是1958年中国设计的一种超音速喷气式歼击机方案,后来因受技术所限项目下马,改为研制东风-107战斗机。1959年,三室开始为东风-107飞机研究设计自动驾驶仪(代号601),在全室人员的共同努力下,成功研制出样机。然而东风107飞机的机翼布局和发动机选择不尽合理,仅在制造了全尺寸模型之后,就因技术问题而中断了。
昝凌鼓励参研人员说:“无论飞机上马还是下马,只要我们努力向自动驾驶仪方向发展,做好技术储备,就一定可以蓄势再发!”
1960年初,昝凌和时任室主任蔡克非带领技术人员主动深入部队,了解装备急需,主动推介新研产品,促进自动驾驶仪的研制工作。据空军部队反映,大量装备在前线轻型轰炸机上的苏制AП—5型自动驾驶仪是苏联50年代初期的产品,存在着性能差、故障多、调整困难等缺点,部队强烈希望能够研制出一种性能更好的驾驶仪来取代它。设计室从对空军部队的调查研究中适时地决定将驾驶仪的服务对象转向轰5飞机,研制性能优于AП—5型的新型自动驾驶仪为轰5飞机配套,代号621。
根据发展规划,第三研究设计室1958年到1959年的主要研制计划还包括飞行姿态表,陀螺稳定平台,轻型运输机自动驾驶仪等11个课题。
展品五:1960年关于成立第三O研究设计所的通知
图 | 第一机械工业部第四局下发《关于成立第三O研究设计所的通知》
航空仪表设计室经过三年开创时期的建设和发展,取得了一些开展航空仪表自行研制的经验。为了适应飞机、发动机及其他飞行器研究发展的需要,1960年3月,第一机械工业部第四局下发《关于成立第三O研究设计所的通知》,决定成立“航空仪表、自动器研究设计所”,定名为第一机械工业部第三O研究设计所,由四局直接领导。
这不仅仅是从设计室到研究设计所名称上的变化,这标志着中国航空仪表、自动器自行研究设计事业的逐步发展壮大。
1957年仪表设计室成立之初,只有三个组——行政组、加工组、设计组,员工20余人。1958年底扩大为五个组——行政组、情报组、加工组、试验组、设计组,职工近百人。
1960年7月,为适应科研工作发展需要,三O所成立了第一、第二研究设计室和试制车间,分别从事仪表与自动驾驶仪的研究设计和加工试制工作,同时成立了供应科、人事保卫科、教育科、行政科和检验组,职工200余人。
1963年,根据承担任务的需要,三O所在原有第一研究室,从事航空仪表及综合显示研究),第二研究室,从事自动驾驶仪的研究设计的基础上,相继组建了第三研究室从事航空电机电器研究设计,第四研究室从事遥控遥测装置研究设计,第五研究室从事陀螺、导航装置研究设计,第六研究室从事专用试验设备研究设计,以及第七研究室(中心试验室)、第八研究室(情报标准化研究室),并设立了所办、政治部、技术处、器材处、行政处,职工约800人。
1965年,三O所迁往户县李家庄,正式在这里长期定点。
展品六:621自动驾驶仪(展品复刻中)
图 | 中国第一套飞机自动驾驶仪——621自动驾驶仪
在研制621自动驾驶仪的过程中,全所职工都抱着为国争光的思想,下决心一定要把这第一套中国人自己的驾驶仪搞出来。昝凌与设计人员同甘共苦,从设计方案、技术攻关,到协调加工、试验环境搭建,每个环节都扎实高效。在艰苦的条件下,设计人员主要依靠计算尺和手摇计算器完成了巨大的计算工作量;工人们苦干实干,开动脑筋,凭借简陋的设备完成了各种高精度零部件的加工。
621自动驾驶仪总体方案采用积分式调节规律,舵机马达由主放大器(磁放大)直接驱动,舵机输出通过离合器与助力器分油活门相联。全套驾驶仪包括陀螺平台、主放大器、舵机等十余个部件。
1960 年12月,621全套试验样机调试完毕,开始做系统模拟试验。试验进行了六个月,设计人员对发现的问题进行了改进设计 。
1962年12月驾驶仪试飞样机进入系统试验阶段。经过五个月的艰苦努力,试验才告完成,终于证明了积分式调节规律的可行性。
1963年7月7日,由航空仪表自动器研究所研制的中国第一套621驾驶仪在阎良轰5型飞机上进行首次原理性试飞。试飞历时四个月零十天,共飞行十七个起落,约二十余飞行小时。试飞结果证明:621在原理上是可行的,所采用的计算方法是正确的;驾驶仪纵向操纵达到了设计要求,协调转弯时能较好地保持飞行高度。驾驶员反映驾驶仪动作柔和,操作简便。纵向操纵和稳定均比苏制的АП-5好,侧向克服了АП-5驾驶仪航向偏摆的毛病。试飞达到了预期的目的。这是中国人自己研制的第一套飞机自动驾驶仪,具有重要的历史意义!
1964年10月,空军提出希望解决轰5飞机低空轰炸安全问题,三O所对621自动驾驶仪进行改进设计,以保证低空飞行安全。要求安全使用高度为300米。根据第一阶段的试飞结果,结合空军提出的实战要求,第二轮设计突出了低空使用的特点。低空使用的关键是安全问题。昝凌带领设计人员查阅大量国内外资料,又深入部队调查研究,征询使用意见,然后组织多次讨论,制定了以提高部件本身的可靠性为主、辅以必要的安全措施的方案;在原先三自由度线性计算的基础上,又进行了五自由度非线性模拟计算。
与此同时,设计人员经过专题研究,成功地解决了伺服系统自振的技术问题,研制出了高性能的伺服器。干部、技术人员和工人组成“三结合”小组进行攻关,突破高度差传感器等一系列技术关键,增加保安措施等,形成了一套完整的飞控技术体系。
1966年5月,三O所自行设计的气压模拟器完成调试并投入使用,使驾驶仪的地面模拟试验在原来的三通道稳定性和操纵性试验的基础上增加了稳定高度功能的试验、陀螺模拟试验等新内容。这次试验从准备到完成仅用了两个月时间,完成了70余个飞行状态的试验, 记录各种参数曲线 500 余条,为试飞提供了重要依据。
1966年10月10日,621驾驶仪第二阶段试飞在大连海军航空兵一师进行。由于前期试验充分,第二阶段试飞进行得非常顺利,经过15架次约16个飞行小时的飞行试验,历时一个月就完成了试飞大纲规定的全部科目。海上试飞证明:621驾驶仪已达到了设计要求,性能稳定,各种安全措施有效,低空300米使用安全可靠,中、高空使用良好,单发飞行时使用也正常。驾驶仪在性能、功能、使用和维护的方便等方面都超过了苏制驾驶仪,受到空、地勤人员的好评。
1966年12 月,六院在北京举行首次科研成果展览会,621被作为六院五大科研成果之一参加展出,全国人大常委会朱德委员长和国防科委张爱萍副主任等领导人亲临参观,并给以了殷切勉励。
1967年2月,航空军工产品定型委员会批准了621自动驾驶仪设计定型,命名为KJ-3自动驾驶仪,并转厂批量生产,完全取代了苏制AП—5型自动驾驶仪。1967年,621驾驶仪转到工厂生产,生产了两千多套。这项成果于1978年获全国科学大会奖。
621是我国自行设计的第一套飞机自动驾驶仪。它的研制成功是一曲“独立自主,自力更生”的凯歌,标志着我国的飞行自动控制技术已经走上了一条具有自己特色的发展道路。
60多年过去了,如今的航空工业自控所,已经从一个小小的设计室成长壮大为新中国航空工业导航、制导与控制(GNC)的研发中心和高科技企业集团,成功为我国主力战机、民机研制了大量高精尖的配套机载设备。
为纪念昝凌同志诞辰一百一十周年,自控所为其特意撰写了传记《凌云志 航空情——记新中国航空仪表和飞行控制专业先躯昝凌》,并在全所和行业内外进行宣传和学习。