曾广商

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曾广商,中国工程院院士,飞行器控制系统伺服机构技术专家,中国航天推力矢量伺服控制技术主要开创者之一。50年代末起从事火箭飞行控制执行技术研制,不断取得突破,将火箭动力技术、控制技术与测量技术融于一体,研制了用于弹道导弹和大型运载火箭推力矢量控制的16种伺服机构,以及近百种适宜于集成化、整体化和机电一体化的伺服控制、动力、测量器件,贡献卓著。曾获得液体地地战略武器及运载火箭和长征三号甲、乙运载火箭两项国家科技进步奖特等奖。他还作为技术负责人为我国第二代固体远程战略导弹研制成功了自备燃气能源、整体式超高速涡轮泵式液压能源的电液伺服系统,使中国推力矢量伺服控制技术达到了世界先进水平。

曾广商 - 简介

曾广商,1935年7月6日出生于湖南省长沙市一个电信职员家庭。父为人正直、敬业。受其影响,他从小喜爱小制作、小实验。中学时,就锻炼了很强的动手能力。1954年以优异的成绩考入北京航空学院自动控制系。

1959年9月毕业分配到国防部第五研究院一分院第一总体设计部从事航天伺服技术研究工作。历任技术员、工程组长、伺服机构研究室副主任、主任。1990年任航空航天部一院第一总体设计部副主任、科技委主任。1995年任航天工业总公司一院第18研究所所长。1997年改任该所科技委主任,一院预先研究副总研究师。他还是四个重点航天型号伺服机构主任设计师。

曾广商1987年被航天部一院一部聘任为研究员。1988年被北京航空航天大学、哈尔滨工业大学聘任为兼职教授。1999年当选为中国工程院院士。1985年被聘任为中国运载火箭技术研究院学位委员会委员、流体动力与控制学位分委会主席。1999年被聘任为导航、制导及控制专业博士研究生导师。

曾广商1980年任七机部科学技术委员会委员,控制、惯性器件及伺服机构专业组副组长,伺服机构技术交流站站长。1986年任航天部液压、气动标准委员会主任。1992年任中国机电一体化协会可编程控制器分会常务理事。1999年被聘为总装备部精确制导专业组成员。

曾广商1980年被授予七机部劳动模范称号,1984年、1986年二次荣获航天部一等功。1985年因对项目有重大贡献而荣获“液体地地战略武器与运载火箭”项目国家科学技术进步奖特等奖。1998年因攻克项目四大关键技术之一又一次荣获“长征三号甲、乙运载火箭”项目国家科学技术进步奖特等奖。1988年被国家人事部批准为中青年有突出贡献专家。1991年享受政府特殊津贴。

曾广商参加了我国第一代中程、远程弹道导弹、第二代固体战术、战略导弹及大型运载火箭飞行控制执行技术发展的全过程。他在科学技术上的成就与贡献表现为攻关不断取得突破,接连跨越了七级技术台阶;将火箭动力技术、控制技术与测量技术融为一体,把我国推力矢量伺服技术推进到世界先进水平;打破国外禁运封锁,独立自主地研制了用于战略、战术弹道导弹和大型运载火箭推力矢量控制的16种伺服控制系统及近百种适宜于集成化、整体化及机电一体化的伺服控制、动力测量器件,发展了成套专业新技术填补了国内的空白;培养了一支技术过硬、攻关能力强的航天推力矢量控制技术研制队伍。

曾广商 - 个人经历

1935年7月6日 出生于湖南省长沙市。

1954~1959年 北京航空学院自动控制系学习、毕业。

1959~1990年 国防部五院一分院(七机部、航天部、航空航天部一院)总体设计部技术员、工程组长、伺服机构研究室副主任、主任、研究员。

1990~1995年 航空航天部(航天工业总公司)一院总体设计部副主任、科技委主任。

1995~1997年 航天工业总公司一院18所所长。

1997年 航天工业总公司一院18所科技委主任。

 

曾广商 - 成就荣誉

仿制舵机初建功业

曾广商来院后即下厂到正在仿制舵机的生产工段锻炼。他熟练地掌握了舵机的调试技术,协助工厂仿制出合格的舵机。并对生产设备提出了不少革新措施,提高了生产效率、测试精度,被工厂评为革新能手。回院后经潜心研究,提出了一整套舵机静、动态性能分析计算方法,并组织实施了舵机静、动态性能试验研究。后来舵机生产中出现了严重故障,他不懈努力并与工厂密切配合,终于查清原因、排除故障,使舵机恢复正常生产。并在仿制的基础上改进了舵机的设计。为此,1961年荣立二等功,1962年荣立三等功。由于攻关扎实该舵机可靠、实用,一直被广泛地用于中近程导弹、中程导弹、中远程导弹推力矢量控制中,还被采用于固体近程导弹。

摇摆发动机电液伺服机构的带头人

远程导弹飞行控制的执行系统采用摇摆发动机方案比燃气舵方案有无可比拟的优越性。它能产生巨大的姿控力矩,又基本上无推力损失,且可以省去尾翼等,显著地减轻结构重量,是导弹远程化及运载火箭大型化必须掌握的支撑性关键技术。60年代初,我国在几近空白的条件下开始了自行研制。他被任命为摇摆发动机伺服机构主任设计师。

他不仅是一个组织、领导者,而且还是实干家。他深入地研究了大型液体火箭发动机作为推力矢量控制对象的动力学特征,主持课题、组织试验,揭示了高负荷常平座因其周边结构变形而导致摩擦力矩传递呈现出特殊非线性机制。解决了机架弹性及发动机大部件间相对运动的复杂模态的动力学表述。并阐明这些因素对小信号动态特性的明显影响。经他总结形成的成套伺服系统分析、设计、试验、研究方法及理论,解决了实际技术问题,奠定了我国航天推力矢量伺服控制技术的理论基础。

他主持并指导在国内率先研制成功了具有阀位反馈的两级伺服阀及动压反馈伺服阀。攻克了其中的消除自激、减少温漂、扩展频带、拓展功率、提高精度等技术难点。

他领导设计用于整台液体火箭发动机推力矢量控制的具有动压校正的大功率电液伺服机构,首次将液压源与伺服作动器紧凑设计为一体,并集成了地面测试用辅助电动泵。实现了预加注工作液的全封闭型式,装卸与维护显著简化。它是国际上10千瓦级首创的完全整体式产品。其技术性能与使用性能优于美国同期同类的土星IB火箭的S-IB子级产品,为国家填补了空白。当时前辈专家评价说:“导弹甩掉了尾巴,猴子变人了。”这是本专业迈上的第一级大台阶。

从60年代中期到80年远程导弹飞向太平洋。他全力以赴,每前进一步都凝聚着他的心血。该伺服机构及同期开发的用于游动发动机推力矢量控制的整体式电动液压伺服机构因性能优良、可靠性高,也一直为长征系列运载火箭服务。曾广商为我国“两弹一星”事业作出了突出贡献。

氢气-液压伺服机构系统的开拓者

长征三号甲、乙是我国研制的新一代大型运载火箭。其三子级首次采用两台可整机全轴摆动的液氢液氧发动机作为推进动力装置和姿控力矩产生装置,三级伺服机构系统用来实现其推力矢量控制。曾广商任长征三号甲伺服机构系统主任设计师。

他提出了方案,采用发动机系统提供一股高压低温氢气作为气动机能源。再由低温氢气气动机带动柱塞变量油泵,形成液压源。这种氢气能源伺服机构系统的比功率高,技术难度很大,为国内首创,国外也未见先例。但这是对发动机系统影响最小的最佳方案。曾广商说:“只要是型号总体或分系统总体认为是必要的,不管多难也要努力实现。”

在他主持下,长征三号甲伺服机构开发了多项国内首创新技术及新功能,使其在世界上也处于先进之列。这是本专业迈上的第四级台阶。

首次开发成功干摩擦运行的低温、高速氢气气动机。首次在运载火箭上采用高可靠机械反馈电液伺服技术,并采用动压反馈、解决了氢氧发动机惯量大、刚度低带来的特性难题。首次在伺服机构上开发发动机位置锁定功能,实现任意位置落锁和无条件安全开锁,解决一、二子级动力段两台三级发动机可能碰撞的难题。首次实现伺服液压源的箭上氢驱动,射前氦驱动,地面测试电驱动的自由切换和电机的快速装卸。首次实现能源并联冗余。首次锁存液压贮能,实现伺服机构先于发动机点火供氢前,提前启控要求。并且像电接插一样,将已加注好的四个单机在火箭总装现场互联为亦具整体特点的四变量伺服机构系统。

经多年努力,1994年采用新型氢气-气动机-液压能源电液伺服机构系统的长征三号甲运载火箭把东方红三号卫星送上了太空。1997年更大型的长征三号乙运载火箭也成功地投入国际商业发射服务。

多余度高可靠电液伺服技术的推进者

1992年,我国正式启动了载人航天工程。可靠性是该工程的最大关键。要求运载火箭控制系统伺服机构的可靠性指标比常规提高一个数量级。

如此高的可靠性指标,单凭提高伺服机构元器件的固有可靠性已经无法满足。必须从设计上采用先进的余度技术。曾广商提出了具体方案,并指导技术攻关。在原两种自足式电液动压校正伺服机构的基础上,增加自行研制的整体三余度伺服阀,双冗余动压反馈微分装置、整体式三冗余反馈传感器及三重伺服放大器,构成两种不设表决、切换机构的三余度多数表决式电液伺服机构。从方案上就将伺服机构的整体可靠性提高一个数量级以上,满足了载人航天工程的要求。并以其自足式整体型而在世界上独具特色。载人航天工程首次飞行试验于1999年11月20日将“神舟号”无人试验飞船顺利升空并安全返回。这是本专业迈上的第六级台阶。

治学严谨务实、工作精益求精

曾广商强调深入生产第一线、试验第一线。他不仅以身作则,而且号召大家跟产跟试,去生产第一线掌握第一手材料,分析问题、解决问题。他经常说:“要解决问题,还得上前线”。为此要求技术干部带班去现场解决问题。为了解决生产中出现的问题,坚持每周召开一次厂、所联合攻关调度会。他亲自主持现场办公、现场制定措施、现场解决问题。每次会议都有详细的会议纪要。会后,设计、工艺、调度都会按纪要的要求组织实施。

党和国家领导人,要求航天“严肃认真、周到细致、稳妥可靠、万无一失”,“严上加严、细上加细、慎之又慎”。他在工作中,从不放过一个细小问题。他为贯彻中央领导的指示和上级加强质量的要求,根据自己的工作体会和经验,结合伺服控制产品研制的特点,提出“规范设计、细化要求;明确责任、设立双岗;深查细算、同行评审;跟产跟试、干部带班;严控状态、改必审据;把关交付、验收到岗;遇事立案、归档彻底;统计详实、通报及时;服务到位、绩业并考;质量否决、奖惩兑现”,卓有成效。

他注重资料积累、技术总结。他自己编写论文和内部专题技术报告34篇,主编专著1种(编写其中16万字)。

他特别重视人才的培养。只要踏实肯干他就委以重任,放手大胆让其在实践中增长才干,在磨炼中增加魄力。他非常关心青年技术人员的成长,指导具体,支持及时、有力。一批一批的年青技术人员在他的关怀下,成为各方面的技术骨干。他还特别重视硕士生的培养,曾亲自培养硕士9名。

由于曾广商对我国航天推力矢量伺服控制技术的显著成就和杰出贡献,广大科技人员和工人赞誉他为:“赶超世界水平的模范”。今天,他仍在科技委主任的岗位上,为他毕生所奉献的航天事业辛勤地工作着。

曾广商 - 主要论著

1 曾广商.运载火箭及弹道导弹的飞行控制执行技术.见:中国工程院机械与运载工程学部学术报告汇编.2000.135~145

2 Zeng Guang-shang.An Electro-hydraulic Servo system for LH2 + LO2 Rocket Engine TVC.In:Proceedings of The 3rd International Symposium on Fluid Power Transmission and Control (ISFP'99), 1999.401 ~411

3 曾广商,何友文.射流管伺服阀研制.液压与气动.1996(3):6~8

4 曾广商.三级伺服机构的研制.见:长征三号甲研制专辑.1995.435~451

5 Zeng Guangshang, Ye Hong. Triple Digilal Servo System Reliability Analysis and Predication. In: Proceedings of the 2nd International Symposium on Fluid Power Transmission and Control (ISFP'95), 1995. 516~519

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