制造层板所用之桦木产于川康深山中,交通困难,木料运输不易。层板厂乃自行设计并制造移动式刨木机,于1945 年6 月20日派刨切股代股长唐景沂携带该机,率技工前往西康天全南池子山场就地刨切桦木薄片。薄片之运输较木料为易。抗战胜利后,研究院奉令停止生产工作,在该地刨切薄片工作当即停止,人员及设备1945年12月迁回成都。
4.麂皮,皮革
1941年8月25日成立麂皮试造厂,以研究麂皮成功之研究员、前武汉大学教授陶延桥为厂长,研究员易俊康为工程师。嗣陶厂长因病辞职,厂长职务由易俊康代理。该厂除制造滤汽油用之麂皮外,又鞣制飞行衣帽用之羊皮及制造轮带用之牛皮。
5.酪胶,豆胶
为节省费用及便利管理起见,生产酪胶,豆胶,未另设制造厂而仅在化工组添置制胶室。制造酪胶之主要材料为酪素。酪素之原料为牛奶。成都及其附近原产牛奶不多,收购所得,远不敷应用。经派员分别至产奶区松潘西康等处调查,收买牛奶,或就地制造,皆因边区交通不便及其他特殊情形不能进行。1943年2月曾与甘肃林牧公司订立合同,由该公司在甘肃产奶区之夏河代为制造,事先曾派化工组组长万册先携带应用机器前去,借其使用,并教其制造方法。嗣因价格及货质种种关系,收货不多,实际未能满足本院之需要,迫不得已,复派万组长远至新疆伊宁调查。该地情况颇佳,且因有空军教导总队之协助,在该地生产酪素甚为便利。遂于1942年11月4日派化工组黄学奇副研究员带领技工领班一名前往办理。不幸, 1944年11月伊宁事变,黄学奇副研究员、军需刘德星及技工领班朱元润惨遭杀害。在该地制造酪素之工作势告停辍。
6.发动机零件
发动机之涨圈、活塞、活塞销子及轴瓦,从1943年起由研究该项零件成功之前原动力组研究员、后金属组组长林鲲荣负责生产。
7.兵器有关之仪器
机枪校靶水平仪及校靶使用之飞行线水平仪于1944年由研究各该项仪器之兵器组组长王裕齐负责生产。
8.历年之生产
9.停止生产
抗战胜利后,本院奉令除已定造之器材如发动机零件倚未完工仍须继续完成外,所有其他生产一概停止。
10.接收之机构
航委会在抗战军兴不久以前,设有油料研究所,惟因抗战关系,其设备及人员均极有限。1939年秋该所归并于航空研究所。此后不久,汽油精的工作便在所的督导下开始进行。1940年9月航委会又成立新的油料研究室于昆明,油料的研究自移归该室办理。1942年7月该室撤销,油料的研究又复回到本院。
抗战胜利后,成都空军修械所裁撤,其机器设备由本院接收保管。1949年该院迁往台湾台中。
11.航空研究院的意义
按今天看,航空研究院并没有取得什么重大的科学成果或技术突破。然而,研究院“受任于败军之际,奉命于危难之间”,为当时的中国空军急需装备的补充和改进,从而为其战斗力的保持和提高做出了很大的贡献。因此应当对它在中国航空史、空军史乃至科技史上的地位和作用给予客观的评价。
首先,研究院取得了不少科研成果,而且并未满足于仅仅寻求国产材料搞“进口替代”,而是不乏大胆的创新。值得指出的是,有的成果还有一定的生命力。例如,新中国成立后60年代初苏联撕毁协议、撤走专家后,为解决原材料、配套件的短缺,原航空工业局决定试制某型机的螺旋桨。“在林业科学院、建筑科学院的帮助下,对全国78个树种进行了调查研究,最后选定四川的鱼鳞松和云杉”,并试制成功该型机木质螺旋桨。这项成果“填补了我国航空工业的一项空白,不但适应了生产新机的需要,而且救活了部队的有关机种”。
第二,研究院为各类人才提供了用武之地,更为以后中国的包括航空航天领域在内的科技、工业事业锻炼培养了人才。研究院集中了航空、机械、电机、造船、化学、化工、矿冶、森林、物理等各专业人才,其中不乏优秀者。除已提及的王助、余仲奎等外,还有朱霖、王士倬、华凤翔、曹鹤荪等。研究院还聘请了12 名国内外知名专家学者如李约瑟、方文培、钱学森、黄玉珊等任“委托研究员”。钱学森的《高速气流突变之测定》即作为研究院的研究报告发表。据统计,《中国大百科全书航空航天》中记载的中国航空科研专家,除了1939年前去世和1946年后从学校毕业的以外,约有1/3在研究院工作过。同时,刚出校门的年轻科技人员也得到了培养,例如著名科学家谈镐生、著名航空仪表专家昝凌等。
第三,航空研究院的成就,增强了我国航空界振兴航空的信心。如果在世事维艰的时代航空研究院尚能有所贡献,有所创新,那么,如今我国的航空科研、工业是完全可以有所作为的,今后也完全能有一个辉煌的前景。
第四,航空研究院的历程积累了不少宝贵的历史经验和教训。航空科研尽管在大的历史背景和条件上已有根本变化,但在某些局部方面仍有一定的相似性。认真总结其历史经验和教训是很有必要的。
12.几点启示
关于航空研究院经验教训的研究,是一个很大的课题。在此仅能提出它的几点启示:
(1)“先有生产,后有科研,先开展产品设计,再逐步开展系统的预先研究的状况,是中国航空工业不同于发达国家航空工业的一个特点”。自1855年航空知识首传中国以来,中国人就开始学习制造航空器。1914年北京南苑航空学校制造成功中国第一架飞机, 1918年北洋政府在福建马尾建立了我国首家飞机制造厂——海军飞机工程处。此后飞机制造业在中国缓慢地发展起来了。随着中美、中意等合资飞机制造企业先后建立,中国飞机制造业已有了一定的水平。航空研究院就是在这个背景下诞生的。这决定了它的研究定位,主要是为解决生产提出的问题,而缺乏力量投入前瞻性的研究中去。
尽管如此(研究院成立的目的就是为解当时空军的燃眉之急),但这并未妨碍研究院将目光投向较远的将来。在研制急需的代替进口器材的同时,研究院还开展了一些理论研究。王助说,研究所初创时便决心“一方面对急迫需要之器材迅速积极研究以求获得代替品或制造方法,以便自造。一方面对于所有有关航空器材之问题,依人力物力之可能,逐步作有系统之彻底研究,以期自给自足而有脱离依赖外国之日”。不料抗战胜利,内战又起,航空研究院生不逢时,壮志未酬身先散,令人扼腕。
当前,我国航空科研与国际先进水平的差距,较半个世纪前有增无减,但各方面的条件却为抗战时期所难企及。航空科研完全可以处理好理论研究、预先研究和产品开发的关系,比过去更加强调技术创新,把创新与引进结合起来。
(2)研究院从建立起在关于研究与生产的关系问题上就存在不同意见。副院长王助认为,研究所应只管科研不管生产,而器材组组长朱霖则认为研究所不但要搞生产,还要搞整个航空工业计划。朱霖的观点得到了航委会主任周至柔的支持。但朱霖调离研究院后,王助的意见占了上风。然而,虽然主管领导反对过问生产,但由于严峻的航空工业环境(各航空企业迁川虽多,但生产能力和消化科研成果能力不高)和急迫的军事需要,研究院不得不自行设厂制造或由系、组自己制造。研究院设有蒙布制造厂、电器修造厂、层板试造厂(后扩充为制造厂并设桂林分所)、麂皮试造厂等,同各系组共同生产了大批产品。
从研究院各项目的研究可以看出,工艺、可靠性、成本,即规模生产的可行性问题,始终是研究中考虑的主要因素之一,因此成果能较容易地转化为实际产品。加之研究人员多由生产一线调来(这也是先有生产后有科研的一种结果)并且自己搞生产,使得研究中考虑生产可行性较为容易。显然,研究院之所以能够起到它应有的作用,科研与生产衔接紧密、成果转化率高是重要原因之一。当然这并非是说王助的意见就是错的。在科研人员缺乏的情况下,从事生产必然分散精力,对科研产生一定的影响。但研究院搞生产的确在客观上有助于科研的实用性。
现在,科研与生产的关系远较过去复杂,涉及因素更多,不能简单地通过一种办法解决问题。但设法使科研院所与生产企业密切结合应是有效途径之一。
(3)科学家是爱国的,研究院也是重视人才的,但它却面临着人才的短缺。王助说:“国内科学技术人才本已极度缺乏,不易罗致,而本院格于航委会之规章,对于研究人员之待遇又无权予以提高,以致科学家之对本院工作有志趣者,亦以薪给低薄不肯前来,其已来者又常有感受生活之困难,不得已而他去者。结果,大多数之研究人员为大学初毕业之学生,他们到院之初,名为工作,实则大部分时间仍是无形中在受训,所以所能贡献殊不为多”。研究院鼎盛时研究人员不过百名,且多数为技术助理人员,“实际研究人员不过占1/3而已,同时在设备简陋、资料缺乏的情形下,每项研究俱需从头做起”。这是限制研究院发展的主要原因。
(4)研究院有些成果能否被采用不是它自己可以决定的。有的成果由于军事变动而无法采用,如研教二、研教三因空军初级以上训练从1942年起迁往印度等地接受全盘美式训练而未能装备部队。有的成果则是由于行政变动而被束之高阁。如“研滑运一”滑翔机制成后因航空研究院改隶新成立的航空工业局,国产化因抗战胜利、人事变动已不受重视,故连试飞也未予进行。
当时,空军和工业部门存在这样的看法,即飞机若是完全使用洋货或用进口材料并按照外国标准制造,那么一旦失事就与己无涉,属飞行员的责任;否则,一切都是制造方面的问题。航委会一位技术处长曾说:“在抗战开始后还要自己试造飞机(虽然是仿造,但不可能完全照抄),不但缓不济急,而且既不技术,也不经济。”当时气氛由此可见一斑。采用研究院成果的研轰三轰炸机试飞3次,最后一次试飞在降落时只因试飞员偶然操作失误致使飞机起落架折断,虽既未漏油起火,也未机毁人亡,但研轰三从此便被打入冷宫,“以后再未作过任何工作”。
国防科研受诸多因素制约。现在一种型号的飞机研制较过去复杂得多,牵涉巨大的人力物力和长得多的时间,且关系战略全局。因此科研机构在选题上应当加强预测,慎之又慎。当然有关决策部门更应如此。
总之,航空研究院的历史经验是丰富而深刻的,有必要作进一步的研究。
二、国立清华大学航空研究所
清华大学航空工程系1938年成立之时,“各国航空事业突飞猛进”,而此时正值日本侵略者妄图亡我中华。航空工程系的成立,对发展我国航空事业、培养航空人才,有着十分重大的意义。
早在1934年,清华大学即在工学院机械工程系设立原动力工程组、机械制造工程组和航空工程组。航空工程组是我国最早创办的航空工程专业,“注重于飞机之制造,发动机之装卸、试验及比较等,均施与充分之训练”。当时,学校第一次接受外界资助,建造了风洞实验室、发动机实验室;并在四年级学生中挑选有志学习航空工程的成绩优良生。1935年冬由空气动力学大师冯·卡门教授推荐,聘请了美国教授华腾多夫(F.L.Wattendorf)博士担任航空讲座,同时筹备推进航空研究事业,开始了教学和研究工作。
1934—1935年间,由王士倬教授主持设计建成了我国第一座航空风洞,其试验段风洞直径最小为5 英尺、最大约10 英尺、长50 余英尺。1936 年,又由华腾多夫、王士倬等教授主持和当时的助教以及第一届毕业的学生10余人参加,设计了试验段直径为15英尺(4.57米)的大型航空风洞。该风洞的设计得到了当时欧美航空界的赞许,曾登载于英国第一流的飞机工程杂志及国际应用力学报告内。1936年,学校在旧电机馆东面专门建成航空馆;年底国立清华大学航空研究所成立,由顾毓琇任所长、庄前鼎任副所长。其间,由冯桂连、张捷迁设计及制造了中国第一架滑翔机,殷文友、张捷迁设计了单翼教练机。
清华大学航空研究所成立后,其首要工作即派员去江西南昌选定地点,兴建15英尺口径的风洞,当时的国家航委会曾先后补助设备经费23万元。此号称远东最大的风洞于1937年初动工建造,美籍教授华腾多夫博士及教员张捷迁受托驻留南昌负责督造。其间,冯·卡门教授应邀访问清华大学进行公开演讲两次,还专机飞往江西亲自检查风洞的建设。风洞的钢筋混凝土薄壳结构由南昌复兴建筑公司承包,钢结构工程由上海兴中公司承包,风洞马达系向万泰公司订购英国汤逊电机制造厂500马力电动机,试验天平向美国定制。1937年12月初全部土木建筑工程大体完成,马达亦已运抵香港。惟因抗日战争全面爆发,南昌频遭空袭,安装马达等项工作无法进行,乃不得不放弃垂成之功。