曾廣商，中國工程院院士，飛行器控制系統伺服機構技術專家，中國航天推力矢量伺服控制技術主要開創者之一。50年代末起從事火箭飛行控制執行技術研製，不斷取得突破，將火箭動力技術、控制技術與測量技術融於一體，研製了用於彈道飛彈和大型運載火箭推力矢量控制的16種伺服機構，以及近百種適宜於集成化、整體化和機電一體化的伺服控制、動力、測量器件，貢獻卓著。曾獲得液體地地戰略武器及運載火箭和長征三號甲、乙運載火箭兩項國家科技進步獎特等獎。
基本介紹
- 中文名：曾廣商
- 國籍：中國
- 出生地：湖南長沙
- 出生日期：1935年7月6日
- 職業：中國工程院院士
- 代表作品：中國航天推力矢量伺服控制技術主要開創者之一
人物簡介,個人經歷,成就歷程,無悔長征路,締造神奇事,上下求索之路,主要論著,
人物簡介
1959年9月畢業分配到國防部第五研究院一分院第一總體設計部從事航天伺服技術研究工作。歷任技術員、工程組長、伺服機構研究室副主任、主任。1990年任航空航天部一院第一總體設計部副主任、科技委主任。1995年任航天工業總公司一院第18研究所所長。1997年改任該所科技委主任，一院預先研究副總研究師。他還是四個重點航天型號伺服機構主任設計師。
曾廣商1987年被航天部一院一部聘任為研究員。1988年被北京航空航天大學、哈爾濱工業大學聘任為兼職教授。1999年當選為中國工程院院士。1985年被聘任為中國運載火箭技術研究院學位委員會委員、流體動力與控制學位分委會主席。1999年被聘任為導航、制導及控制專業博士研究生導師。
曾廣商1980年任七機部科學技術委員會委員，控制、慣性器件及伺服機構專業組副組長，伺服機構技術交流站站長。1986年任航天部液壓、氣動標準委員會主任。1992年任中國機電一體化協會可程式控制器分會常務理事。1999年被聘為總裝備部精確制導專業組成員。
曾廣商1980年被授予七機部勞動模範稱號，1984年、1986年二次榮獲航天部一等功。1985年因對項目有重大貢獻而榮獲“液體地地戰略武器與運載火箭”項目國家科學技術進步獎特等獎。1998年因攻克項目四大關鍵技術之一又一次榮獲“長征三號甲、乙運載火箭”項目國家科學技術進步獎特等獎。1988年被國家人事部批准為中青年有突出貢獻專家。1991年享受政府特殊津貼。
曾廣商
曾廣商曾廣商參加了我國第一代中程、遠程彈道飛彈、第二代固體戰術、戰略飛彈及大型運載火箭飛行控制執行技術發展的全過程。他在科學技術上的成就與貢獻表現為攻關不斷取得突破，接連跨越了七級技術台階；將火箭動力技術、控制技術與測量技術融為一體，把我國推力矢量伺服技術推進到世界先進水平；打破國外禁運封鎖，獨立自主地研製了用於戰略、戰術彈道飛彈和大型運載火箭推力矢量控制的16種伺服控制系統及近百種適宜於集成化、整體化及機電一體化的伺服控制、動力測量器件，發展了成套專業新技術填補了國內的空白；培養了一支技術過硬、攻關能力強的航天推力矢量控制技術研製隊伍。
個人經歷
1935年7月6日 出生於湖南省長沙市。
1954～1959年 北京航空學院自動控制系學習、畢業。
1959～1990年 國防部五院一分院（七機部、航天部、航空航天部一院）總體設計部技術員、工程組長、伺服機構研究室副主任、主任、研究員。
1990～1995年 航空航天部（航天工業總公司）一院總體設計部副主任、科技委主任。
1995～1997年 航天工業總公司一院18所所長。
1997年 航天工業總公司一院18所科技委主任。
成就歷程
仿製舵機初建功業
曾廣商來院後即下廠到正在仿製舵機的生產工段鍛鍊。他熟練地掌握了舵機的調試技術，協助工廠仿製出合格的舵機。並對生產設備提出了不少革新措施，提高了生產效率、測試精度，被工廠評為革新能手。回院後經潛心研究，提出了一整套舵機靜、動態性能分析計算方法，並組織實施了舵機靜、動態性能試驗研究。後來舵機生產中出現了嚴重故障，他不懈努力並與工廠密切配合，終於查清原因、排除故障，使舵機恢復正常生產。並在仿製的基礎上改進了舵機的設計。為此，1961年榮立二等功，1962年榮立三等功。由於攻關紮實該舵機可靠、實用，一直被廣泛地用於中近程飛彈、中程飛彈、中遠程飛彈推力矢量控制中，還被採用於固體近程飛彈。
曾廣商
曾廣商搖擺發動機電液伺服機構的帶頭人
遠程飛彈飛行控制的執行系統採用搖擺發動機方案比燃氣舵方案有無可比擬的優越性。它能產生巨大的姿控力矩，又基本上無推力損失，且可以省去尾翼等，顯著地減輕結構重量，是飛彈遠程化及運載火箭大型化必須掌握的支撐性關鍵技術。60年代初，我國在幾近空白的條件下開始了自行研製。他被任命為搖擺發動機伺服機構主任設計師。
他不僅是一個組織、領導者，而且還是實幹家。他深入地研究了大型液體火箭發動機作為推力矢量控制對象的動力學特徵，主持課題、組織試驗，揭示了高負荷常平座因其周邊結構變形而導致摩擦力矩傳遞呈現出特殊非線性機制。解決了機架彈性及發動機大部件間相對運動的複雜模態的動力學表述。並闡明這些因素對小信號動態特性的明顯影響。經他總結形成的成套伺服系統分析、設計、試驗、研究方法及理論，解決了實際技術問題，奠定了我國航天推力矢量伺服控制技術的理論基礎。
他主持並指導在國內率先研製成功了具有閥位反饋的兩級伺服閥及動壓反饋伺服閥。攻克了其中的消除自激、減少溫漂、擴展頻帶、拓展功率、提高精度等技術難點。
他領導設計用於整台液體火箭發動機推力矢量控制的具有動壓校正的大功率電液伺服機構，首次將液壓源與伺服作動器緊湊設計為一體，並集成了地面測試用輔助電動泵。實現了預加注工作液的全封閉型式，裝卸與維護顯著簡化。它是國際上10千瓦級首創的完全整體式產品。其技術性能與使用性能優於美國同期同類的土星IB火箭的S-IB子級產品，為國家填補了空白。當時前輩專家評價說：“飛彈甩掉了尾巴，猴子變人了。”這是本專業邁上的第一級大台階。
從60年代中期到80年遠程飛彈飛向太平洋。他全力以赴，每前進一步都凝聚著他的心血。該伺服機構及同期開發的用於遊動發動機推力矢量控制的整體式電動液壓伺服機構因性能優良、可靠性高，也一直為長征系列運載火箭服務。曾廣商為我國“兩彈一星”事業作出了突出貢獻。
氫氣-液壓伺服機構系統的開拓者
長征三號甲、乙是我國研製的新一代大型運載火箭。其三子級首次採用兩台可整機全軸擺動的液氫液氧發動機作為推進動力裝置和姿控力矩產生裝置，三級伺服機構系統用來實現其推力矢量控制。曾廣商任長征三號甲伺服機構系統主任設計師。
他提出了方案，採用發動機系統提供一股高壓低溫氫氣作為氣動機能源。再由低溫氫氣氣動機帶動柱塞變數油泵，形成液壓源。這種氫氣能源伺服機構系統的比功率高，技術難度很大，為國內首創，國外也未見先例。但這是對發動機系統影響最小的最佳方案。曾廣商說：“只要是型號總體或分系統總體認為是必要的，不管多難也要努力實現。”
在他主持下，長征三號甲伺服機構開發了多項國內首創新技術及新功能，使其在世界上也處於先進之列。這是本專業邁上的第四級台階。
首次開發成功乾摩擦運行的低溫、高速氫氣氣動機。首次在運載火箭上採用高可靠機械反饋電液伺服技術，並採用動壓反饋、解決了氫氧發動機慣量大、剛度低帶來的特性難題。首次在伺服機構上開發發動機位置鎖定功能，實現任意位置落鎖和無條件安全開鎖，解決一、二子級動力段兩台三級發動機可能碰撞的難題。首次實現伺服液壓源的箭上氫驅動，射前氦驅動，地面測試電驅動的自由切換和電機的快速裝卸。首次實現能源並聯冗餘。首次鎖存液壓貯能，實現伺服機構先於發動機點火供氫前，提前啟控要求。並且像電接插一樣，將已加注好的四個單機在火箭總裝現場互聯為亦具整體特點的四變數伺服機構系統。
經多年努力，1994年採用新型氫氣-氣動機-液壓能源電液伺服機構系統的長征三號甲運載火箭把東方紅三號衛星送上了太空。1997年更大型的長征三號乙運載火箭也成功地投入國際商業發射服務。
多餘度高可靠電液伺服技術的推進者
如此高的可靠性指標，單憑提高伺服機構元器件的固有可靠性已經無法滿足。必須從設計上採用先進的余度技術。曾廣商提出了具體方案，並指導技術攻關。在原兩種自足式電液動壓校正伺服機構的基礎上，增加自行研製的整體三餘度伺服閥，雙冗餘動壓反饋微分裝置、整體式三冗餘反饋感測器及三重伺服放大器，構成兩種不設表決、切換機構的三餘度多數表決式電液伺服機構。從方案上就將伺服機構的整體可靠性提高一個數量級以上，滿足了載人航天工程的要求。並以其自足式整體型而在世界上獨具特色。載人航天工程首次飛行試驗於1999年11月20日將“神舟號”無人試驗飛船順利升空並安全返回。這是本專業邁上的第六級台階。
治學嚴謹務實、工作精益求精
曾廣商強調深入生產第一線、試驗第一線。他不僅以身作則，而且號召大家跟產跟試，去生產第一線掌握第一手材料，分析問題、解決問題。他經常說：“要解決問題，還得上前線”。為此要求技術幹部帶班去現場解決問題。為了解決生產中出現的問題，堅持每周召開一次廠、所聯合攻關調度會。他親自主持現場辦公、現場制定措施、現場解決問題。每次會議都有詳細的會議紀要。會後，設計、工藝、調度都會按紀要的要求組織實施。
黨和國家領導人，要求航天“嚴肅認真、周到細緻、穩妥可靠、萬無一失”，“嚴上加嚴、細上加細、慎之又慎”。他在工作中，從不放過一個細小問題。他為貫徹中央領導的指示和上級加強質量的要求，根據自己的工作體會和經驗，結合伺服控制產品研製的特點，提出“規範設計、細化要求；明確責任、設立雙崗；深查細算、同行評審；跟產跟試、幹部帶班；嚴控狀態、改必審據；把關交付、驗收到崗；遇事立案、歸檔徹底；統計詳實、通報及時；服務到位、績業並考；質量否決、獎懲兌現”，卓有成效。
他注重資料積累、技術總結。他自己編寫論文和內部專題技術報告34篇，主編專著1種（編寫其中16萬字）。
由於曾廣商對我國航天推力矢量伺服控制技術的顯著成就和傑出貢獻，廣大科技人員和工人讚譽他為：“趕超世界水平的模範”。今天，他仍在科技委主任的崗位上，為他畢生所奉獻的航天事業辛勤地工作著。
無悔長征路
1958年，毛澤東指出：“我們也要搞人造衛星！”“搞一點核子彈、氫彈、洲際飛彈，我看有十年功夫是完全可能的。”1959年，曾廣商回響國家的號召，懷著滿腔的青春熱情和一顆赤子之心，從北京航空學院畢業後投身到了神秘的國防部第五研究院一分院第一總體設計部，開始涉足處於創業期的航天伺服技術領域。
1959年底，曾廣商投身航天，被分配到國防部五院一分院工作。如何在太空中控制火箭的飛行，是這個小伙子所從事專業的主要內容。他的第一個任務是到工廠鍛鍊。在那裡，他專心改進設備，提高效率，促進了任務的完成。同時，他深深感到資料空缺的不足，於是在回到研究院後，他潛心研究總結了一套分析與設計方法，並驗證和深化了所提出的理論設計思路。不久，因為和有關單位一起迅速解決了一次故障，曾廣商被榮記二等功和三等功，挑起了技術的大梁。
舵機和燃氣舵，是我國早期飛彈和火箭上的重要部件。在火箭發動機噴口設定耐高溫、耐沖刷的燃氣舵，用舵機按電指令轉動它，由高速燃氣流產生對火箭的操縱力。這，便是早期控制飛彈、火箭飛行的基本思路。但應該看到，燃氣舵的操縱力比較小。要發展我國大型運載火箭，其支撐性關鍵技術之一，就是飛行控制執行技術上的新突破。深一步講，就是以擺動整台火箭發動機或其噴管為代表的推力矢量控制技術。它能夠產生巨大的姿態操縱力矩，基本無推力損失，在航空航天技術上具有里程碑意義。但這是一項極敏感的技術，無從引進，只有自力更生。
曾廣商受命負責開發讓能夠擺動的發動機快速、精確、可靠定位的伺服控制技術。大型液體火箭發動機是一個複雜體系，單是超大的功率就會引發許多意想不到的後果——曾有3根杯口粗的鋼管因諧振而一齊斷掉。曾廣商深入研究了大型液體火箭發動機的擺動特性，負責研製成功了有關的仿真設備，同時揭示了許多相關機理。當時，國內沒有可以拿來直接用的伺服器件，他就主持研製了配套所需的伺服控制、動力、測量器件。那時國際上航天電液系統正向集成化方向發展。曾廣商融會貫通，負責研製成功國際上首例10千瓦級完全整體式動壓校正電液伺服機構。此項產品結構緊湊，裝卸與維護顯著簡化，使用性能更是十分良好。與此同時，與推力為噸級的發動機配套的電液伺服機構也在曾廣商主持研究下順利誕生。
1969年，發動機噴射的耀眼光柱在試車台壯麗地搖曳起舞，那是令曾廣商和同事們終生不忘的情景。不久後，火箭帶著震耳的轟鳴聲，在絢麗的火光中穩穩地升起。
1980年5月18日，我國第一枚遠程飛彈向南太平洋預定海域飛行試驗成功。
我國終於有了抗衡國際霸權主義核威脅的還手之力。
在長征系列火箭研製過程中，曾廣商曾兩次被榮記一等功，成為部級勞動模範，並獲得國家科技進步獎特等獎等多項獎勵。長期忙於工作的他32歲才結婚，35歲有了唯一的孩子，38歲結束夫妻兩地分居的生活。而人到中年的他已由初進航天時一個不無稚氣的學生，變為了一位兩鬢微霜的學術引領者。
1999年9月18日，黨中央、國務院、中央軍委授予23名科學家“兩彈一星”功勳獎章，曾廣商也作為有突出貢獻的專家代表受到接見。合影時，他榮幸地被安排到前排就座。曾廣商並非火箭總設計師、高層領導，但在這一活動中，他深切地感受到了黨和國家對一個專家的尊重。
締造神奇事
莊子《逍遙遊》篇云：“北方有魚，其名為鯤。”“化而為鳥，其名為鵬。”“鵬之徙於南冥也，水擊三千里，摶扶搖而上者九萬里，去以六月息者也。”
比之古代神話中令人浮想的神奇，當今時代航天人不畏艱難精心打造的大型運載火箭蘊含了更多故事，更多情感。在曾廣商和他的同事看來，火箭力沖九霄的情景正是航天人用心血締造的神奇。
到上世紀80年代中期，我國長征火箭已成系列。由於通信衛星等需求日盛，容量與壽命要求激增，衛星也就愈大愈重，國家決定加快發展運載能力更大的長征三號甲、乙、丙系列運載火箭，其地球同步靜止轉移軌道運載能力目標分別是2650公斤、5100公斤和3800公斤，而它們的“兄長”長征三號火箭的運載能力僅為1600公斤。
研製長征三號甲系列運載火箭需要攻克36項新課題，其最關鍵的四大技術之一，就是實現兩台氫氧發動機全軸推力矢量控制的伺服機構系統研製。上級確定，該項目由曾廣商負責。
在火箭的末級，可謂一兩值千金，儀器輕一公斤，衛星就可重一公斤。推力矢量控制系統是能耗相當大的箭上儀器，它的能源方式及功率重量比至關重要。
針對舊的能源方式，曾廣商大膽提出了一種新方案，一種對氫氧發動機影響最小的綜合利用能源的方式。用這個新方案研製成功的氫氣—液壓能源電液伺服機構系統屬國際首創，在地面用電驅動，在發射前用氦驅動，在空中用氫驅動，並能自由安全切換。由於利用氫能等特點，較之國外以電池為能源的同類產品，曾廣商的這個系統，功率重量比高出了10倍。
研製過程可以說困難重重：氣動機總是乾磨卡死，配偶材料很難篩選出來，接著又有二次啟動困難，定子出現微小裂紋，壽命滿足不了需要等等問題。氫氣試驗有爆炸危險，試驗點只得設在試驗站山頂曠野的開敞棚子裡。曾廣商一班人在那裡經歷了幾度嚴冬酷暑和無數夜以繼日的奮戰。就在火箭即將首飛的時候，還出現了氫氧發動機推力矢量控制試車停擺的問題。當時已在飛行試驗基地的曾廣商星夜馳返，在查閱了歷次試驗的大量數據，仔細分析了各種可能機理後，採取了針對措施，消除了隱患。
1994年2月8日，長征三號甲運載火箭首飛成功，迄今為止每一次發射都取得了成功，其綜合技術性能達到國際一流水平，成為我國推向國際市場的主打火箭。
莊子曾引喻“摶扶搖而上者九萬里”。有趣的是，長征火箭以它的巨大運載能力承擔發射時，九萬里已不是難以企及的高度了。曾有人說，現代高科技更加體現出與人文、藝術結合的特點。火箭騰空，鯤鵬展翅，誰能否認這些鑄箭人是一個創造美麗、創造奇蹟的群體呢？
上下求索之路
在中國工程院院士畫冊中，曾廣商在自己的那一頁中寫下這樣一段記憶：“記得兒時有一首民歌唱道：‘走不到的天邊喲，走不盡的草原，草原過去是天邊，天邊底下是草原！’說的是路漫漫其修遠，人生如是，學問如是。”
的確，曾廣商埋頭於事業，上下求索的故事貫穿一生。
他帶領一班人馬，使航天伺服控制技術跨上一個又一個台階。由仿製小功率電動液壓舵機起步，接著是以10千瓦級動壓校正整體式電液伺服機構為代表的電反饋式產品，然後是機械反饋式第二代電液伺服機構，繼而又攻克了機電液一體化伺服機構與系統難關，世紀之交，用於載人航天工程的整體式三餘度甚至四餘度高可靠伺服系統技術更顯示了不凡的力量。其間，伺服機構的能源方式也有了明顯進步。從小功率電動液壓能源或發動機機械傳動能源，到一二級能源分別採用液體發動機毒性燃料和液動機泵，緊接著一二級能源又進步為低溫氫氣和氣動機泵，目前的電子校正伺服機構系統已採用先進的固體高溫燃氣和超高速渦輪泵作為一二級能源。他帶領的這班人馬，將火箭發動機技術、控制技術、微電子技術和信息技術融於一體，聚集火工、流體、精密機械、電機電器、感測器和計算機等技術，把中國航天伺服控制技術推進到了世界先進水平。
創新，意味著壓力。“老曾，你是一個型號一種新東西嘛！”這句話他常聽到。當然，在許多情況下，這句話是鼓勵，是肯定。但在論證、立項和遭遇挫折時，他也體味出了一種疑問。他曾幾次陷於久攻難克的境地。調度系統一再開會，領導幾次親臨現場，會診，匯報……那份焦急，外人難以體會。他堅信自己所做的是航天型號發展的現實需求和未來牽引。也許是心底無私天地寬，他具有了一種堅韌的承受力。他告誡團隊也勉勵自己：別在50公里競走的最後幾百米因浮躁而犯規，也不要做馬拉松比賽倒在半程的悲劇英雄，“行百里者半九十”，堅持就是勝利。曾廣商不怕吃苦，他的團隊也練就了不言苦的特點。他有“凝聚”、“鎮定”、“鼓動”的人格魅力，總能想出新點子，也善於集思廣益。這些，幫助他闖過了一個又一個難關。
曾廣商十分注重專業隊伍建設。在他的積極努力下，這支隊伍不僅完成了伺服控制的系統集成任務，還進行了伺服一次能源的開發，以及推力矢量控制結合部的研究。這樣的大跨度有機融合，使他們快速開發出精湛的一體化高精尖產品。
曾廣商年過六旬之時，長征航天控制工程公司在各級部門的支持下成立了，這家公司集合了與火箭伺服控制技術有關的研究所與生產廠，使得中國的火箭伺服控制技術迎來了又一個發展機遇。
今年，曾廣商院士剛剛年屆古稀，他還在不停地忙碌著。“老驥伏櫪，志在千里。烈士暮年，壯心不已。”帶著一份執著，不曾懈怠的他仍將與他的事業共同向前。
主要論著
1 曾廣商.運載火箭及彈道飛彈的飛行控制執行技術.見：中國工程院機械與運載工程學部學術報告彙編.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 曾廣商，何友文.射流管伺服閥研製.液壓與氣動.1996（3）：6～8
4 曾廣商.三級伺服機構的研製.見：長征三號甲研製專輯.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
