在烽火硝烟中创造出工业奇迹
作者:彭星波
第一次世界大战爆发,在战争需求和经济利益的驱使之下,促使光学工业在欧洲地区迅猛发展,并成为当时军事工业的重要组成部分。到了二十世纪30年代,欧美各军事强国都已建立起较为完善的光学工业体系,能够自行设计和生产各类军用光学器材。甚至长期保持中立的瑞士,也凭借其精密的制造加工工业基础,在当时的世界光学产业中占有一席之地。
那么在中国呢?虽然早在明朝和清朝时,就曾有人对光学进行过深入研究,譬如在明末,科学家孙云球曾前往杭州向前辈陈天衡学习光学,而陈天衡则学自欧洲传教士利玛窦、汤若望。孙云球参照欧洲光学原理,结合苏州琢玉工艺,成功磨制出各种凹凸透镜,并进而制作出一些光学仪器,成为中国古代光学实践的重要先驱。他还曾撰写光学著作《镜史》。在同一时代,苏州还有一位科学家薄珏,曾制作过望远镜和浑天仪。
又如在清朝,曾先后出现过黄履庄、 郑复光、邹伯奇等科学家。黄履庄生于1656年,江苏扬州人,曾制成反光镜;郑复光是道光年间人士,安徽歙县人,曾撰写几何光学著作《镜镜詅痴》;邹伯奇生于1819年,广东南海人,是中国第一部照相器材的制作者,并撰写过《摄影之器记》……然而,由于专制文化的桎梏、经济发展及科研环境的局限,当时的中国并未建立起相应的工业条件和人才基础。
结束清王朝统治进入民国之后,以二十世纪三十年代初期为代表,虽然各类观瞄器材被广泛应用于军事领域和各种战争活动之中,但在光学制造方面依然是一片空白,所有光学产品只能依靠进口,甚至连简单的维护保养都无法完成,经常需要送返国外厂家进行维修。当时的国民政府曾实施军队装备制式化改革。为配合装备制式化,国民政府在1930年至1932年间,先后斥巨资从德国蔡司工厂购入大批军用光学器材。但由于保管不善和使用不当,购入的器材因霉雾等原因导致无法使用的情况非常突出,而国内又无法对购入器材进行维修和保养,只能再次花费大量外汇送返原厂。返厂运输过程和修理周期很长,无法满足战争需要。于是,光学器材制造和维修问题成为当时的燃眉之急。
受蒋介石总统的嘱托,时任国民政府中央研究院院长、国立中山大学校长的朱家骅,开始与德国军工界建立联络。朱家骅早年毕业于同济大学前身——同济德文医工学堂机电专业,随后赴德留学,先后获得机械学、地质学博士学位。在国民政府任职之后,一直活跃在中德科学商贸交流领域。蒋介石寄希望于借助朱家骅在德国广泛的人脉关系,疏通与德国政府的联络渠道并最终争取德国的军事援助。
朱家骅亦曾率领由同济大学教授和政府官员组成的访问团访问柏林,并凭借自己留德期间积累的人脉和同济大学与德国特殊的渊源,迅速为国民政府争取到了大宗武器装备方面的援助,德国政府还专门向中国政府派遣了军事顾问,以帮助训练国民党军队使用新式装备,这也是在抗战中抗战主力部队“德械师“的由来。
1933年5月,顶着德国“国防军之父”光环的前国防部部长汉斯·冯·塞克特将军应邀来中国访问。朱家骅全程陪同其考察了中国军队和国防建设情况。在完成考察之后,塞克特将军提交了一份《致蒋介石元帅陆军改革建议书》,指出:中国应以欧洲军工企业为基础,建设自己的兵工厂以实现军火自给,以避免在未来战争中受制于人。在来自日本的军事威胁日益严重的形势之下,塞克特的建议被国民政府采纳。其间,中德双方签署了《五年军事工业发展计划》,德国开始帮助国民政府打造军队和军工体系。至此,中国军事工业迎来了重大发展机遇,中国光学工业的创建开始启动。
1933年,军政部兵工署俞大维博士指示在德国蔡司厂实习的留学生周自新与该厂就在中国开设修理工厂的问题进行非正式接洽,蔡司厂随后做出回应,提出了具体建议及合作办法。1934年,俞大维正式出任兵工署署长。同年12月,周自新回国被任命为兵工署精确研究室主任,并把和蔡司厂的谈判具体情况向俞大维作了汇报。
兵工署技术司于1935年10月根据蔡司厂的建议及合作办法,向军政部提出建立光学修理厂的方案,计划由蔡司厂提供所需的机器、零件、材料、设备,并派工程师来华训练国内工人,开展光学器材的修理和维护工作,待培养出国内光学人才后再自制光学器材。
1936年3月,兵工署与孔士洋行订立价值30余万元的观测设备合同,周自新藉此为清华大学留德公费生龚祖同争取了去德国亨索尔茨(Hensoidt)厂实习6个月的机会。龚祖同即借验收产品的机会,进入该厂学习透镜和棱镜的加工技术,同时考察光学加工及光学玻璃生产情况。
1936年9月,军政部核准成立军用光学器材厂筹备处,任命周自新为筹备处处长。
1937年2月和4月,兵工署分别派出技术员金广路、薛培贞前往德国、瑞士等国学习考察光学加工技术,订购机器设备和光学材料,洽谈技术合作。欧洲各光学厂商对二人的欧洲之行非常关注,对考察目的也进行了详细了解,并做了充分的准备。二人抵达德国后即着手购买材料设备和技术合作的谈判。
然而,欧洲各光学厂商从自身商业利益出发,并不支持中国自己制造光学器材,使得购买设备和材料的谈判进行得异常艰苦;对于所提出的技术合作建议,则以“中国工业落后,无法制造光学仪器”为由加以拒绝;进厂参观学习就更不给机会了。
后来,金广路等通过驻德使馆介绍和指点,二人才得以进入一些小厂参观磨玻璃和制作分划板的基本工艺程序。其间,金广路与先期在德国学习的龚祖同汇合,大量收集望远镜设计资料,筹划将来自己来完成望远镜设计。为突破德国厂商的技术封锁,金广路有时也不得不冒充商人以获取一些工厂的产品技术信息。
1937年7月,周自新亲赴欧洲洽谈技术合作和订购机器设备。周自新抵达欧洲后,汇同金、薛二人一道,代表军械司购买望远镜、测远镜、周视瞄准仪等一批光学器材,并与购买厂家洽谈技术合作问题。但在谈到技术合作的话题时,对方大都是先谈光学器材如何精密复杂,然后再指出中国工业基础如何薄弱,最终以中国无力生产为由加以拒绝。
在瑞士威特厂(Weirt)洽谈购买测远镜时,周自新一行发现该厂设施完善,产品精良,价格低廉仅为蔡司同型号产品的三分之二,加之瑞士国小,无经济侵略的野心,愿意与中国进行技术合作,出售80公分和125公分测远镜的制造权。经谈判,双方达成技术合作协议,使此次欧洲之行终于取得了一些实质性成果。
历时一年半的欧洲之行,除与瑞士威特厂达成技术合作协议,购买了80公分和125公分测远镜的制造权外,还购买了奥地利美特克厂(medek)机枪瞄准镜和迫击炮瞄准镜,法国勃朗特式迫击炮瞄准镜的制造权,聘请了两名瑞士专家(光学专家哈尔特、装配专家许茨),购买威特厂光学制造加工机器百余台,80公分测远镜材料600套,6×30望远镜材料3000套,基本达到了预期目标。而此时,中国大地已完全陷入侵略与反侵略的战火之中,中国光学工业注定要接受战争的洗礼。
光学厂筹备处设在在南京珈珞路5号。筹备处成立之初有工人70余人,简单设备10余台,主要负责外购光学器材的验收工作。1937年3月,蔡司厂派出的技师雅可博到达南京,指导修理工作并培训修理人员。“八·一三”事件后,抗战全面爆发,光学器材厂筹备处组成修理站(当时被命名为“前进修理站”),由筹备处工程师彭明经担任修理站站长。彭明经带领德国技师雅可博和中国技术工人到南京和汉口各高射炮阵地和要塞修理瞄准镜等器材设施,同时到汉口协助汉阳炮厂校准瞄准镜,直接投身于到抗战第一线。
其间,彭明经亲自参与拆装光学军用器材数千台次,获取了大量军用光学器材的第一手资料,为日后工学兵工厂的生产工艺组织和建设,积累了丰厚的第一手资料。与此同时,以彭明经代表修理厂与军方谈判签署的军械维修合约为基础,加上大量实施的光学器材维修作业,修理所为筹备处创造高额维修费收入,为兵工厂的筹建提供了重要资金支持(战争期间,为改善交通条件,第二十二兵工厂为昆明第一条环城公路捐献了大量修缮资金,而军用光学器材维修费收入即是该项资金主要来源)。
此间,彭明经等修理所专家和技术工人出生入死地穿梭于战争第一线,经历了汉阳兵工厂地雷厂的大爆炸(可能是事故,也可能是日本特务破坏所致,未获考证)、马垱保卫战(与守军一起,面对日军的残酷轰炸和猛烈进攻)等。
1937年8月1日光学工厂在百水桥草场村工地正式破土动工。工程开工不久,抗战全面爆发,南京危急。8月27日兵工署通知工程停工,命筹备处派人到四川勘察新址,准备将工厂迁往四川。9月9日兵工署正式通知筹备处将光学工厂迁往四川。11月12日,日寇攻占上海,筹备处工程师彭明经临危受命,于11月下旬只身一人乘坐前往南京的列车(该列车上除列车员外,他是唯一的乘客。他临上车前还买了一筐桔子送给列车员们吃),组织了筹备处最后一批次的紧急撤退。
当时的南京,到处是逃难的人群,前往下关码头沿途都是被丢弃的包袱行囊。筹备处所在地,人们正处于群龙无首的慌乱状态。彭明经抵达后,立即指挥物料器材的装箱转运,并要求筹备处武装卫队负责整个撤离工作的秩序管理和警戒任务。除了光学器材和设备之外,三十三名技工和艺徒紧跟彭明经成功从南京乘船撤出。日后,这些技工、艺徒都成为创建中国光学工业的重要技术骨干。
先期到达重庆的选址的筹备处工作人员,在重庆周边十多个地点进行勘察,最后拟定重庆张家溪为光学厂新址,并在重庆会府街设立临时修理工厂,于12月底开始安装机器设备,训练工人,派出人员到各地为部队修理光学器材。1938年1月,周自新从欧洲返回,向俞大维汇报与瑞士达成的技术合作项目。
考虑到当时东南沿海各主要港口都已被日军封锁,从欧洲购买的物资设备只能先运抵越南海防港,再从滇越铁路运到昆明,加上重庆气候潮湿,不适合光学器材的生产和保存,俞大维当即决定,将光学厂迁到昆明,并派周自新前往昆明,代表兵工署办理由海防经滇越铁路运到昆明的苏联军械的接运、保管、转运等工作,同时着手安排筹备处的迁往昆明事宜。1938年2月,周自新等人在昆明勘定柳坝村为光学厂新址,开始设计建造厂房的工作。
其间,龚祖同、金广路等人回到国内。此前他们抢在欧洲战争全面打响之际,仓促完成了 5部车床、4部钻床,l部磨床、4部分度机、11部光学冷加工机床等重要光学设备的采购工作并陆续运抵昆明。
1938年夏,彭明经等人前往长沙等地招聘技术工人。在招聘的考场上,有一个年岁稍长的应考者引起了彭明经的注意。那人戴着厚厚的近视眼镜,旁边放着一把制作精良且精准的金属角尺。彭明经拿起角尺看了一眼,问道:这是你做的?那人回答:是。彭明经说,那你就不用考了。那人不解:我不行么?原来这个人,就是流传于当时中国兵工界所谓“八大家”最优秀的钳工技师之一刘海洋。
彭明经考虑录用刘海洋,可刘海洋的家眷有16口人,刘表示全家人都靠他,所以只能一起走。但录用刘海洋的想法遭到了同去招工的另外几位同事的激烈反对。他们说,录用其他的人可以一台车拉几家人,而刘海洋一个人带上家眷就会占用一辆卡车。但在彭明经的说服和坚持下,刘海洋终于入选并全家一起抵达昆明,家眷中年龄合适的兄弟也被同时录用。事实证明,彭明经做出的选择是正确的。刘海洋技师为日后光学厂精工加工和模具制作做出了重要贡献。(遗憾的是,刘本人于二十世纪五十年代初的一次政治运动中被逼自杀。)
1938年9月厂房建造和机器设备安装已近完工,基本具备了开工条件,筹备处提出报告拟于1939年1月正式建厂,12月27日军政部批准成立兵工署第二十二兵工厂。1939年1月1日,中国第一个军用光学器材工厂——第二十二兵工厂正式成立。周自新被任命为厂长,王毅伯为主任秘书,金广路为总工程师(不久后即升任工务处处长),修理/装配工场主任由彭明经(后接替学长金广路任总工程师), 金工工场主任是胡梓贤, 光学工场主任是龚祖同(同时担任光学专员),测远镜金工工场主任是陈彬, 测远镜装配工场主任是杨伯乔。
“山洞车间”。画面截取自中央电视台《国防军事》频道“走进中国军用光学摇篮”节目。为什么选择在“山洞”里建车间?原本车间是在地面的,但曾遭遇日本空军轰炸,后将重要的车间移入山洞
该望远镜的光学部分由龚祖同设计,精工部分的设计由金光路完成,光学零件制造由技术员顾柏岩、黄培熙负责,金工零件的制造由陈彬、胡梓贤、温崇束负责,组装工艺由彭明经、技术员王守忠负责。
由于当时中国的工业基础薄弱,在装配工艺组织及实施方面遭遇了巨大困难,以至于为了解决玻璃镜片研磨工艺问题,彭明经曾辗转找到上海精益眼镜公司的老技师寻求帮助,而抽真空、防霉防雾等工艺标准的实现,都是彭明经等人就地取材,采用“土”制仪器或“土洋结合”方式,在刘海洋技师等人支持下完成。彭明经曾经亲自体验镜片手工研磨直至呕吐,也因此破天荒地开创了军工企业招募女工的先例。(当时军工企业不允许招募女工,但用于手工的玻璃研磨工作,女性的生理和心理条件比男性要好得多,故彭明经申请招募女性从事这一岗位的工作。经兵工署批准,兵工厂为此从昆明女子中学毕业生中招募了部分女工。)
6×30双筒望远镜的放大倍数为6倍,物镜有效孔径为30毫米,视度为8度。目距可根据使用者的情况进行调节,装有分划扳,利用分划板上的垂直分划与水平分划,可测定目标间的夹角,并可概略测量目标与观察者之间的距离。
5月份,6×30双筒望远镜投入小批量生产。7月份,经国民党政府军政部核准投入大批量生产。1940年9月,该镜被命名为敬之式望远镜,后又改名为中正式。1939年至1941年期间,总产量达1866具。其后,第二十二兵工厂还陆续研制生产了机枪瞄准镜、80厘米倒影测远机等军用光学器材。
6×30双筒望远镜的研制成功和交付使用,是中国光学工业的开创者们在战争的硝烟中,经过辗转搬迁,艰苦奋斗,出生入死,为中华民族抵抗外敌侵略做出的重要贡献。它结束了光学器材完全依赖进口的历史,标志着中国现代光学工业的诞生。
多年后,身居北京的一位曾在东北日本兵工厂里工作过的一位钱姓老技师回忆时说道,当年抗战期间,日军在战场上得到了一具昆明光学兵工厂生产的炮队瞄准镜,即马上组织对其进行“解剖”研究,之后日本人深感惊惧:战争进行了几年,没想到中国人已经能自己生产高质量的军用光学器材了。
以兵工署第二十二兵工厂为代表的抗战兵工事业群体,充分展现了中国人民面对侵略不屈不挠、勇敢抗争的民族精神。优质的光学兵工产品,有力地震慑了侵略者,也震撼了世界。
俞大维
(1897~1993)
浙江绍兴人。曾国藩曾外孙。1918年圣约翰大学毕业。1922年获美国哈佛大学哲学博士学位。后进德国柏林大学深造。是知名的弹道学专家。
俞大维历任国民政府军政部少将参事、参谋本部主任秘书、驻德大使馆商务专员。1933年任军政部兵工署署长,组织和整合了当时的中国兵工系统,指导创建了包括中国第一家光学兵工厂(即第二十二兵工厂)在内的多家兵工企业,为抵抗日本侵略做出了不可磨灭的贡献。
俞大维民国1945年任军政部次长,1946年任交通部部长、美援运用委员会委员。其间还曾担任蒋介石与马歇尔之间翻译联络,是三人小组成员之一,参加与中国共产党的谈判。
到台湾后,1951年任“美援运用委员会”副主任委员兼“驻美大使馆”顾问。1954年任“国防部”部长。1965年专任“行政院”政务委员。1966年被聘为“总统府国策顾问”。1976年被聘为“总统府”资政。
周自新
(1911~1971年)
德国柏林工业大学测量系学习,1933年毕业,获特许工程师职称。民国24年回国,历任兵工署南京白水桥研究所副处长、光学器材厂筹备处处长、兵工署第二十二兵工厂厂长、行政院物资局副局长等职。周自新是中国现代光学工业的重要缔造者。1950年以后历任华光光学仪器厂、中国科学院上海实验工厂工程师、上海光学仪器厂中央试验室主任、兼任上海市测绘学会副理事长。主要从事测量光学仪器的设计与制造。主持制造测远镜、平板仪、光学经纬仪、水准仪。著有《中国光学仪器工业十年》。
龚祖同
(1905~1986)
上海人。1930年于清华大学毕业并留校担任助教。1932年进清华研究生院,在赵宗尧教授指导下研究核物理。1934年龚祖同去德国柏林工业大学留学,主攻应用光学。两年后毕业,获“优秀毕业生”的荣誉和“特准工程师”的称号,之后在F.Weidert教授指导下,攻读工程博士学位,学位论文是《光学系统的高级球差》。战争爆发后,他放弃获得博士学位的机会,于1938年6月回国投身抗战。1939年,参与中国第一家光学兵工厂——第二十二兵工厂的创建。
1952年,龚祖同应王大珩的邀请到中国科学院长春仪器馆工作,任研究室主任,先后从事光学玻璃的试制、红外夜视,领导团队成功研制了中国第一台电子显微镜、第一台红外夜视仪。1960年开始从事2.16m大型天文望远镜的研制工作。1962年,担任新成立的中国科学院西安光学精密机械研究所所长。1964年,他领导研制了中国第一台转镜式高速摄影机,拉制了我国第一根光学纤维,成立了我国第一个纤维光学研究室,是中国工业和应用光学的重要创始人。
金广路
(1906~1993)
四川邛崃人,早年求学时因家境困窘曾在小凉山金口河一带去找金矿采金沙,但把持金矿的黑帮老大把其他采到金沙粒的人都杀掉了,唯独没有杀他这个为了攒学费而淘金的学生。金广路1934年同济大学毕业,之后曾留校担任德籍教授华莱革的助手。1937年,加入兵工署光学器材厂筹备处,并受派遣前往德国进行技术调研和设备采购工作。期间,由于采购工作获得了德国厂商给予的回扣,但金广路又用这些回扣为兵工厂购买器材设备。回国后担任第二十二兵工厂总工程师、工务处处长等职务。后曾参与创办成都坚信工业器材厂(现名为乐山金刚砂厂)、上海丰华圆珠笔厂。之后在上海建筑机械制造厂任职。
1951年8月31日,郭沫若院长签署聘书,聘任金广路与王大珩、李四光、吴有训、严济慈等24位专家为中国科学院仪器馆筹备委员会委员,并聘任金广路先生为仪器馆筹备处副主任,但因上海方面不同意,遂未能成行。金广路在上海建筑机械厂担任总工程师,曾主持了大型全自动混凝土拌合机、大跨度负载20t的缆索式起重机、连续制管机(玻璃钢管)、起重挖掘机等的设计和生产,上海中苏友好大厦28t金属塔顶及红五星吊装,三七高射炮设计生产等重大技术项目。
彭明经
(1907~1986)
四川德阳人,1935年同济大学电工机械系毕业,后转赴重庆担任重庆大学机械系讲师同时兼任德华洋行工程师。1936年加入兵工署光学器材厂筹备处,1938年南京陷落前夕成功组织筹备处自南京的最后撤退。1939年先后担任第二十二兵工厂修理/装配工场主任、总工程师等职务。1942年因病离职。1943年担任同济大学(内迁四川李庄期间)工学院副教授。
1945年重返兵工署,与金广路等人共同接收日本大西光学株式会社等项目。1947年前往瑞士威特公司和瑞士国立工程物理研究院作访问学者。1948年回国后担任合并后的第五十三兵工厂担任副厂长、光学分厂长(即原第二十二兵工厂)等职务。
1949年后期悄然隐居成都。1950年应邀前往重庆担任西南工业部兵工局技术处处长。1953年调北京第二机械工业部(后更名为第三机械工业部)研究单位工作。曾在苏联专家苏斯洛夫协助下建立中国国防工业各地区计量系统。1958年以后主持参与了中国首批万能工具显微镜、精密测角仪、乌氏干涉仪等高精度计量仪器的研制工作。
他领导研制的精密光学分度头、光学锉床、万能光具座等一批高精尖的通用和专用光学精密仪器,其中多项技术填补国内空白,光学工具技术、光学锉床等项目获得了1978年全国科学大会奖。上世纪八十年代初,亦曾作为导师为国家培养过两名硕士研究生。