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第一套!代号621

航空工业  · 民航  · 1 月前



今天,我们接着在中国航空工业历史博物馆里“挖”宝,在中国航空工业的历史长河中深挖细掘。




前面说到,经过“二五”计划和三线建设的洗礼,航空工业的型号研制百花齐放,新机必不可少的机载设备配套日趋完善,随着新一批机载设备单位建设完成,机载配套依赖进口的问题基本解决。


在航史馆第二展厅第二部分“多种型号相继问世”的展墙上,详细罗列了兴建的机载设备单位,以及有突出代表性的机载设备。



今天的主角,就是上图的右下角——我国飞行控制技术的“开山鼻祖”——第一套自动驾驶仪,代号621。


1963年7月7日,陕西阎良,由航空仪表自动器研究所(现航空工业自控所)研制的中国第一套自动驾驶仪在轰5飞机上首飞成功。1967年2月,621自动驾驶仪设计定型并转厂批量生产,中国飞行自动控制技术完全进入“国货”时代。




从一进四合院说起


20世纪50年代中期,在中苏合作的时代大背景下,新中国成功仿制苏联一型飞机,航空设计能力得到了初步锻炼。为尽快创建自己的航空科研机构,开展产品设计被提上了议事日程。


时任二机部四局第三生产处工程师、国家一级工程师昝凌认为,自行研究设计新产品是亟待解决的现实问题。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》。他建议,尽早成立航空仪表设计所,承担研究和设计的双重任务。


昝凌


1956年10月12日,航空仪表设计室筹备组成立,由昝凌负责。昝凌对仪表设计室的选址、机构、人员、设备等提出了具体计划。经局领导批准后,航空仪表设计室在当时局机关后面一个小四合院里面成立了,就是北京醇王府(今宋庆龄故居)。


1958年,昝凌手写的第三研究设计室目前情况及发展规划


设计室办公地点宋庆龄故居的小四合院


经过3年的建设和发展,设计室取得了开展航空仪表自行研制的宝贵经验。1960年3月26日,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(三〇所),昝凌任副所长兼总工程师。


《关于成立第三〇研究设计所的通知》


为了更好地发展,中国飞控技术的创业者们听党指挥、跟党走,出京畿,迁兰州,转阎良,搬户县。为了研制自动驾驶仪,昝凌四处招募人才、组建团队,走出了一条前人未走过的路。




初战告捷


从北京到兰州的3年开创期,自动驾驶仪研制工作取得了重大突破——作为国庆10周年的献礼项目之一的601自动驾驶仪试验样机试制成功,成为设计室历史上的第一个重要转折点。自此,设计室工作从对单个仪表的改进设计跨入到多部件复杂系统的研究设计。


20世纪60年代初,为了增强轰5飞机性能,取代原配套苏制自动驾驶仪实现国产化,昝凌带领团队开拓中国飞行控制技术新领域,开始了研制新中国第一套飞机自动驾驶仪的任务,代号621。


昝凌(后排右二)在兰州


没有人知道如何干,全靠自己从头学。在昝凌的带领下,航空人克服自然灾害饥荒和所址搬迁水土不服,日夜研究系统如何绘制、部件怎么协调、讨论材料的选择……


昝凌提出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。


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6个月,设计人员对发现的问题逐一进行了改进设计。


1962年12月,驾驶仪试飞样机进入系统试验阶段。经过5个月的艰苦努力,试验宣告完成,终于证明了积分式调节规律的可行性。


621自动驾驶仪


1963年7月7日,621驾驶仪在轰5飞机上进行首次原理性试飞。试飞历时4个月零10天,共飞行17个起落,20余飞行小时。试飞结果证明,621驾驶仪在原理上是可行的,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。


▲试飞现场会议


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!




试飞定型


首飞结果证明,621自动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。


1964年10月,空军提出希望解决轰5飞机低空轰炸问题,要求安全使用高度为300米。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,研究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,621自动驾驶仪在大连进行第二阶段试飞。由于前期试验充分,此次试飞进行得非常顺利。经过15架次约16个飞行小时的试验,仅仅历时1个月就完成了试飞大纲规定的全部科目。


▲跟飞人员现场排故


此次海上试飞,证明621自动驾驶仪已达到了设计要求,性能稳定,各项安全措施有效,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AП-5型驾驶仪,受到空、地勤人员的一致好评。


▲跟飞人员与空地勤机组合影



其实,在大连海航的每一次试飞,昝凌都非常担心,只要飞机一起飞,他就一直在距离试飞地点不远的海边走来走去。昝凌经常叮嘱大家,海上低空飞行只要出现一个小问题,就会因为飞机速度很快而机毁人亡。一定要高度重视产品质量,千万不能有一丁点儿麻痹大意,千万不能有一丁点儿疏漏!


1966年12月,国防部六院在北京举行首次科研成果展览会,621自动驾驶仪作为六院五大科研成果之一参加展出,时任全国人大常委会委员长朱德和国防科委副主任张爱萍等领导人亲临参观,并给予了殷切勉励。


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。至此,国产自动驾驶仪完全取代了苏制AП-5型自动驾驶仪。


1978年,621自动驾驶仪获全国科学大会奖。





621自动驾驶仪的研制成功是一曲“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。



从成功研制新中国第一套飞控、导航系统,创立航空机载GNC全新专业,到整体搬迁西安,创新构建小批量研制生产体制机制;从率先在全国军工行业推进流程再造、流程优化,形成流程导向型企业管理架构,遂行强军首责,全力打造GNC世界一流专业。




向研制

新中国第一套自动驾驶仪的航空人致敬!





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文字/尹渊榕、兰健 制作/兰健  

主编/肖瑶    

统筹/丁译婷 监制/程晓敏

来源/航空工业自控所、中国航空报社

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