昝凌

昝凌,航空仪表专家。中国航空仪表科研机构的创始人和飞行自动控制技术的开拓者之一。在中国航空工业创建初期,曾协助各航空工厂解决了修理和生产中出现的多种技术问题。他将磁滞原理成功地应用于航空仪表和飞行自动器的执行电机。他主持设计成功中国第一套飞机自动驾驶仪,培养了一大批航空仪表研究设计人才,为中国航空事业的发展作出了重要贡献。

昝凌 - 早年生活

咎凌,原名咎宝生,1912年9月6日出生于天津市。自幼读书刻苦,成绩名列前茅。1932年咎凌毕业于天津南开中学,以优异成绩升入南开大学免费学习。为了取得奖学金,他违背自己学电机工程的初衷而入数学系。1936年,他转入北京清华大学数学系学习,但课余却自学了不少电学方面的知识。

“七·七”事变后,清华大学南迁,去昆明途中,昝凌迫于生计,考入国民党空军机械学校高级班(既有生活津贴,毕业后又有工作),这决定了他一生服务于航空工业的职业方向。毕业后留校任教约两年,调往无线电器材库工作。1942年经同学介绍,转入重庆国民政府成都航空研究院兵器组任研究员。他利用在无线电器材库做检验工作的方便条件,业余时间做一些无线电和电器元件的试验,从而丰富了自己有关电子和无线电方面的知识。

1945年夏,昝凌被派往英国学习航空技术,先后在4个仪表、雷达工厂和航空部检验所学习,接触到许多新知识和先进的测试设备。特别是在史密斯仪表厂的研究发展部里,他在英国自动驾驶仪专家梅雷迪思(F·W·Mere出th)指导下,学习了驾驶仪的一些基本原理,积累了一些有用的数据和资料。1947年夏,咎凌回国被任命为航空研究院电气组长,当时航空研究院正从成都迁往南昌。11月,咎凌被派往台湾挑选电气器材,历时5个月。到1948年底,国民党在大陆的统治已摇摇欲坠,航空研究院实际已无法开展工作。1949年三四月间,航空研究院着手迁往台湾,咎凌和20多位中高级技术人员在地下党组织的引导和掩护下,摆脱了国民党的控制,在上海迎来了解放。

昝凌 - 建国之后

1949年6月,咎凌被分配到华东军区航空工程研究室任特设仪表电气组组长。1950年5月,他参加了修建厦门机场的工作,担任研究组组长。他工作勤奋,努力钻研,帮助工兵营制成了电雷管,改进了爆破石方的方法,加速了修建工程的进展,节省了经费,因而荣立了二等功。

研制成功电子闪光测速仪

1950年12月,昝凌被调往北京空军工程部修理处工作。当时空军工程部所属的几个飞机修理工厂承担着飞机修理任务,其中沈阳、哈尔滨的修理厂都反映,苏式陀螺仪表修复后的陀螺转速无法测量,质量无法判断,而传统的机械转速表又不能用于测量陀螺转速。渴望为中国航空事业贡献力量的咎凌,在工程部领导的支持下,决心试制一种非接触式电子闪光测速仪来满足修理工作的急需。摆在昝凌面前的困难是很大的。他只是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,该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,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。咎凌经过反复思考,根据美国仪器的基本原理,自行设计线路,用土制霓虹灯管代替特种充气真空管。在制作出原理样机进行试验时就遇到了技术上的困难,在两个月中,几十种线路都试验过了,霓虹灯管就是不亮。一起合作研制的两位同志产生了动摇,认为成功的可能性不大。

当时任空军工程部修理处处长的徐昌裕鼓励咎凌继续试验下去。于是咎凌再鼓勇气,放弃了星期日和其他休息时间,废寝忘食地翻阅资料,进一步弄清了霓虹灯管的特性,又一次修改了电子线路。为了校准测速仪的刻度,在没有标准频率发生器的情况下,咎凌就在清晨三四点钟市电频率比较稳定的时间进行校验。霓虹灯管终于亮了。就这样,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,测量转速范围可达60000转/分,超过美国仪器4倍,而研制经费总共只花了200万元(旧币)。这种电子闪光测速仪的先进性是从机械式原理跃进到采用电子技术,在测量上从接触式进步到非接触式,测量时不耗用被测旋转物体的功率,不影响被测物件的转速,使测出的转速更符合真实情况。

1951年4月,重工业部成立第四局,即航空工业局,接收了空军移交的修理工厂。6月,咎凌被调到航空工业局生产处工作。他将电子转速仪的原理样机从结构上进行了改进设计,制成了转速测量范围不同的航—1、航—2式两种样机,经中国科学院鉴定合格后,共生产了50台供应各航空工厂。这些仪器不仅解决了当时陀螺仪表修复后转速测量的难题,而且还广泛用来测量各种发动机、发电机、电动机及其他转动机械的转速,并用来校准机械式及电气式转速表的刻度。1953年3月,第二机械工业部第四局向昝凌颁发了创造电子闪光转速仪的奖状和奖金400万元(旧币)。昝凌把这笔奖金全部捐献给了抗美援朝事业。

为飞机厂解决多种技术难题

从1953年开始,航空工业处在从修理逐步走向制造的过渡时期,技术力量比较薄弱。咎凌多次受派遣,协助各航空工厂解决修理和生产中出现的技术难题,为保证修理的飞机按时出厂和飞机的仿制作出了贡献。他帮助大连电工二厂在两个月内仿制成功喷气飞机上一种起保险作用的自动电门,满足了飞机修理的急需;他帮助株洲航空发动机制造厂解决了与热处理高温炉配套的自动控制型高温记录仪的校准问题,扭转了由于炉温自动控制失灵造成的整炉零件报废现象;他帮助沈阳航空发动机修理厂解决了发动机试车台用的尾喷口温度表的精密校准问题,挽救了濒于关闭的试车台,保证了发动机继续出厂;还解决了发动机涡轮盘更换涡轮叶片后的音周测定问题;帮助哈尔滨航空发动机修理厂解决了磁电机修复后的充磁、测磁问题,使该厂及时完成了磁电机的修理任务;帮助天津航空电器厂完成了技术改造,解决了直流升压机仿制中出现的火花大、甩漆等技术问题。

除了帮助航空工厂解决技术问题以外,咎凌还参与统筹全局,为航空工业领导出谋划策,起草了第一个五年计划的仪表特设发展规划,从当时的情况出发,提出了产品制造和新厂建设的蓝图。他还参加了1956年国务院召开的中国科学技术规划会议,参与制定了航空科学技术发展的12年规划。咎凌几次受派遣,参加中国航空工业代表团赴苏联进行技术考察,还出访过捷克、波兰、法国、瑞士、德国,购买科学仪器和机床设备。1962年秋又受国家派遣,赴英国参加验收子爵号飞机,任验收飞机组副组长。昝凌每次都圆满完成任务。他还密切关注国外航空科技发展动向,广泛收集情报资料,提供给国内有关部门。几年中,咎凌先后撰写了47份、约35万字的技术考察报告,积极建议通过技术贸易吸取国外先进技术为我所用,受到我驻英代办处的赞扬和领导部门的重视。

咎凌通过参加航空工业建设的实践,深刻感受到党组织和各级领导对自己的信任,使自己的知识和专长得到发挥。为了把毕生的精力贡献给祖国的航空事业,他于1956年5月光荣地加入了中国共产党。昝凌先后当选为第一、二、三届中国人民代表大会代表。他还担任了陕西省电子学会常务理事、陕西省航空学会副理事长,中国自动化学会理事和中国航空学会理事。

昝凌 - 航空事业

50年代中期,中国仿制成功雅克18初级教练机和米格17歼击机。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。咎凌是在技术上有远见、首先觉察到这种发展趋势的少数专家之一。1956年10月,昝凌向航空工业局分党组递交了《关于发展航空仪表研究设计工作的建议》书。其中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。建议尽早成立航空仪表设计所,承担研究和设计双重任务,根据最新研究成果和使用部门提出的要求,设计新型仪表……局分党组采纳了他的建议,决定成立航空仪表设计室,并指定他负责筹备。他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。咎凌首先从航空仪表工厂抽调了一批既有理论基础,又有多年实践经验的工程技术人员和有娴熟技艺的老工人,充实了研究力量,后来这些人都成为研究所的科研生产骨干;二是精心购置了一批科学仪器、机床设备;三是组建了小型试验室。这几个方面的建设为研究所的发展打下了良好的基础。

1957年3月,航空仪表设计室在北京正式成立。咎凌任室主任兼总设计师。他领导了对三种苏式航空仪表的改进设计,以锻炼技术队伍,摸索自行设计的工作规律。与此同时,咎凌还亲自主持了应用磁滞原理的一种新型电动机的研究。这种电动机是靠转子材料的磁滞现象产生的磁滞力矩工作的。它具有自动启动并能快速达到同步转速的特性。当改变定子绕组的外加交流信号相位时,就能控制电动机的旋转方向。当时咎凌主持的这项研究工作在国内率先取得了实际成果。后来研制出了由1瓦到40瓦输出功率的系列磁滞电动机,用于改进和新设计的航空仪表,作为执行电机应用于飞机自动驾驶仪的舵机,并取得了成功。

主持设计制成中国第一套飞机自动驾驶仪1960年3月,经一机部批准,航空仪表设计室扩编为航空仪表自动器研究设计所。昝凌任副所长兼总设计师。通过深入空军部队调查,他适时地作出了从航空仪表的改进设计转向自行设计轰炸机自动驾驶仪的重要决策,使研究所的科研工作从研制系统入手,开拓了中国飞行控制技术的新领域。

根据空军部队对装备在前线轻型轰炸机上的苏制AП—5型自动驾驶仪的使用反映,存在着性能差、故障多、调整困难等缺点。昝凌决心带领一批年轻的设计人员研制出具有中国特色的性能优于AП—5型的自动驾驶仪,代号621。

昝凌提出的621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。昝凌亲自参加每个部件设计方案的讨论,审定每张设计图纸,指导设计人员进行设计和试验。在设计过程中,咎凌提出的用测速发电机作为速度回输来实现对采用快速同步的磁滞电机的伺服器的线性调节,突破陀螺马达外转子设计的常规而采用内转子设计以提高效率,都被实践证明是成功之举。

1962年12月,供试飞用的一套621驾驶仪进行了地面系统模拟试验,经过5个月的艰苦努力,试验才告完成。1963年6月,621驾驶仪进行了第一次装机试飞。试飞结果证明,621驾驶仪原理上是可行的,但也存在高度保持性能差、动态特性不够理想等问题。

根据试飞结果,在1964年对驾驶仪进行了改进设计。结合空军提出的低空飞行(300米)使用要求,昝凌领导了驾驶仪的第二轮设计:修改了系统技术指标,电子线路全部晶体管化、插件化,重新设计高度差传感器,研制小型垂直陀螺仪取代陀螺平台,增加保安措施等。

1966年10月,621驾驶仪进行了第二次试飞,昝凌亲临试飞现场。这次试飞取得了圆满成功,驾驶仪的各项性能指标都超过了AП—5。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并转厂批量生产,完全取代了苏制AП—5型自动驾驶仪。621成为中国自行研制成功的第一套飞机自动驾驶仪。它的研制成功为中国飞行控制技术的发展奠定了基础。这项成果于1978年获中国科学大会奖。咎凌还主持研制了歼击机纵向阻尼器,探索了飞机增稳技术。

昝凌 - 技术管理

在研究所的建设上,

昝凌是具有远见的。他既着眼于配合新机研制抓紧型号产品的设计,又善于规划未来,安排一定的预研课题进行探索性研究,以便有一定的技术储备为将来的型号研制准备条件。如在60年代初就规划了半液浮速率陀螺、适应式控制系统、液压舵机、飞机交流供电系统和高度速度中心仪等预研项目,为研究所新的专业发展开辟了道路。

咎凌十分重视试验手段的建设,强调设计出的产品必须经过严格的地面试验,以验证理论计算的正确性。在621驾驶仪尚处于设计计算阶段,咎凌就已着手自行研制非标准的地面测试设备——三轴飞行模拟转台。该转台于1962年11月完成制造并投入使用,在驾驶仪的地面物理模拟试验中发挥了重要作用。在昝凌的推动下,相继建成了地面环境试验室和大型飞行仿真试验室,自行研制成功24阶电子管模拟计算机、单轴转台、特技试验台、高度差模拟器、精密调速转台、操纵系统地面模拟试验台等。这些试验手段的建立对加速产品的研制起了关键作用。

昝凌对产品研制的重要环节——加工试制也始终予以重视。在航空仪表设计室初建时,就设立了试制加工组。随着设计队伍的扩大,研制任务的增加,先后又扩充为试制车间和试制工厂。对需配备的精密加工机床和计量设备,他都有周密的考虑,精心购置。一批精密的加工机床、计量仪器和300平方米超净装配厂房都是咎凌在瑞士、英国、德国、苏联购置的。对于各种精密设备,昝凌爱护备至,亲自对操作工人进行考核,亲自检查这些设备的维护和使用情况。他要求工人爱护这些设备要像爱护自己的眼晴一样。在他的指导和督促下,这些精密机床和设备使用十几年仍完好无损。

关心人才培养吸取先进管理经验

昝凌非常重视技术人才的培养,亲自选拔技术尖子并赋予重任,使他们在科研实践中锻炼成长。他曾担任夜校校长并给出国预备人员讲授英语口语课,用自己的切身经验指导科技人员参加对外技术交流。在他的指导下,一批年轻的科研设计人员迅速成长起来,并成为研究所的技术骨干。

在研究所的管理上,昝凌不墨守成规,富有改革创新精神。他吸取国外一些先进的管理经验,实行一级管理,以减少管理层次,提高工作效率;他重视信息收集,在情报室设远景规划组,以跟踪国外航空技术的发展;他重视外场服务,在技术处设技术外调组,从事外场技术调查和收集出所产品的信息反馈;他还在车间设质量工程师,解决设计和试制生产过程中出现的矛盾;在所里设总调度,解决科研与生产指挥的协调问题等。这些改革措施,由于各方面的原因,未能贯彻到底,但对研究所养成严谨的科研作风,建立严密的科研工作程序,严肃的科学态度,仍有深远影响。

昝凌学习勤奋,工余时间手不释卷。他精通英语,又在繁忙的工作中自学了俄语。咎凌工作起来不知疲倦,常常不过半夜不休息。平时他脑子里总是装着问题,出差途中也不放过思考的机会。昝凌待人和气,谈吐幽默,平易近人,生活十分俭朴。他患有高血压、动脉粥样硬化症,均未休息治疗,长期带病坚持工作。这位为中国航空科研事业作出了突出贡献的技术专家,在“文化大革命”中却受到不应有的冲击,使他在精神上和肉体上都受到了严重的摧残,导致心脏病突发,于1967年9月10日猝然去世,终年55岁。

昝凌 - 个人简历

1912年9月6日生于天津市。

1932—1937年南开大学、清华大学数学系肄业。

1938—1939年考入空军机械学校高级班学习。

1940—1941年任空军机械学校助教、教官。

1942—1945年任航空研究院航空兵器组研究员。

1945—1947年赴英国斯派雷(SPERRY)、史密斯(SMITH)仪表厂、克沙(COSSAR)无线电雷达厂、航空部检验所学习。

1947—1949年任航空研究院电器组组长。

1949—1950年任华东军区航空工程研究室电器组组长。

1950—1951年任北京空军工程部修理处工程师。

1951—1957年任第二机械工业部四局第三生产处工程师。

1957—1960年任四局航空仪表设计室主任兼总设计师。

1960—1967年任第一机械工业部航空代表自动器研究设计所、国防部第六研究院第30研究所副所长兼总设计师。

1967年9月10日逝世。

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