中国的航空发动机制造业萌芽于抗战前,但因分属于不同部门管理,部门间的矛盾影响了产业创立,加上决策层存在“造不如买”的思想,产业萌芽最终夭折。抗战爆发后,由于国民政府面临日益严重的军事压力,决策层对建立本国航空发动机制造业转为支持态度,并交由单一部门管理,产业亦随之正式创立并初步发展。战后随着军事压力消除,作为军事工业的航空发动机制造业亦趋于萎缩。中国航空发动机制造业的早期历史表明后发展国家积极介入战略性新兴产业的必要性,而包括爱国主义价值观在内的精神力量对该类产业的成长具有推动作用。
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造不如买:产业的萌芽及其夭折
一般认为,中国的航空发动机制造业始于1939年创立于贵州大定县(今大方县)的航空发动机制造厂(下文或简称大定厂)。然而,国家对该产业的培育却可以追溯到抗战爆发前。只不过,由于工业管理体制的分权掣肘以及决策层缺乏贯彻始终的战略意志,战前中国航空发动机制造业尚在萌芽阶段即遭夭折。
中国的航空工业起步于1910年清廷设于南苑庑殿毅军操场内的飞机试验厂。尽管在广东等地曾有民间筹建航空制造企业的活动,但旋起旋灭,近代中国的航空工业主要由国家创办及管理。国民政府在北伐期间曾于国民革命军总司令部之下设航空处,1928年改航空处为航空署,隶属于军政部。1934年3月,航空署迁于南昌,5月改组为航空委员会(简称航委会)。航委会遂成为相当一段时间内中国航空工业的主管机构。
抗战爆发前,中国已有中央杭州飞机制造厂、广州韶关飞机修理厂等一批飞机制造及修理工厂,具有最初步的飞机制造能力。与飞机制造相比,航空发动机这一核心部件的制造远为滞后。
1920年,北洋政府的航空教练所曾派蒋逵、沈德燮等6人赴英国学习航空机械,其实习企业包括罗尔斯·罗伊斯发动机制造厂(Rolls-Royce,简称罗罗)。但北洋政府未曾在国内创建航空发动机工厂。此后,国民政府所设企业制造飞机,亦依赖于进口发动机。
早在军政部航空署时期,该署即由蒋介石直接领导,改组为航委会后,蒋介石又自任委员长,以宋美龄任秘书长,陈庆云任办公室主任。1936年,蒋介石对航委会再次改组,以周至柔为办公室主任。与此同时,为了应对日本的蚕食,蒋介石在1932年授意钱昌照组建了国防设计委员会,亦由蒋直接领导。1935年,国防设计委员会改组为资源委员会(简称资委会),成为国民政府兴办重工业的主要机构,而资委会对航空发动机制造产生了兴趣。
这样一来,在蒋介石的直接领导下,国民政府内部形成了两个与航空发动机产生关系的机构。从名义上说,航空发动机制造业应归航委会管理,但资委会对该产业的创建更为积极。
当时,资委会网罗了一批爱国知识分子办工业,主管机械工业的是曾留学美国的物理学家王守竞。据资委会主管电工器材业的恽震回忆:“他(王守竞)很有雄心壮志。我问过他:到资源委员会来干什么?他说要搞飞机发动机。”在日本步步进逼的情势下,建立航空发动机工业乃国防上的应对之道,符合资委会设立的宗旨。钱昌照见王守竞有如此之志,遂与周至柔达成协议,商定资委会与航委会合作创办航空发动机工业。
为制造航空发动机,资委会于1936年11月成立了机器制造厂筹备委员会,指定王守竞为主任委员,庄前鼎等机械专家为委员。当年底,王守竞前往美国,与寇蒂斯莱特飞机发动机厂(Curtiss-Wright Corp.)和普拉特·惠特尼飞机公司(Pratt Whitney Corp.)等厂家进行航空发动机制造转让权的谈判,期望通过技术引进来培育产业。同时,王守竞也派张乔啬等人赴欧美购买制造航空发动机的设备。
由此,中国航空发动机制造业在萌芽期选择了“技术引进—本土仿造”的发展模式,这与中国的工业技术水平是相适应的。在王守竞等人的努力下,资委会机器厂的筹建尚称顺利。由于资委会仅负责发动机制造,而发动机最终要交由航委会使用,故航委会对于航空发动机制造业如何建设有很大的发言权。然而,航委会从一开始就与资委会意见不合。在选择引进何种机型这一关键问题上,双方产生了分歧。
资委会从技术角度出发,希望引进较高级的新式发动机,但航委会显然并不看好资委会机器厂的制造能力。1937年3月2日,王守竞在从美国写给庄前鼎的信中,称“航会对于机厂不能信任其做高马力发动机,弟难以在万里之外与之争辩解释”,他认为航委会“在创始之前,即先自行限制”的做法会使中国航空发动机制造业的前途受到影响。同时,航委会所倾向于选择的Kinner B5发动机,在王守竞看来“已陈旧不堪”。3月7日,航委会的态度有所转变,王守竞稍感宽慰,但也表示:“此次为选择式样问题,已有不少迟延,但此事关系将来,自应由航会从长计议,若此后式样已定,仿造合同签订后,如何制造,应用若干特殊工具,应聘若干技师等种种之有关于制造技术问题,务须请资会取得航会当局之谅解,悉交我方斟酌办理。此类与将来制造技术痛症相关之问题,倘交之旁人干涉,则一国三公之局面不堪设想”。
可见,王守竞已经意识到事权统一对于创建航空发动机工业的重要性,希望摆脱航委会的掣肘。但是,航委会既不可能放手不管,又“对合同及价格种种万分犹豫”,导致资委会迟迟无法与美国厂商签约。
航委会的犹疑态度,与宋美龄有很大关系。宋美龄在航委会地位特殊,周至柔实际上听命于她。而围绕在宋美龄身边的外国顾问对她影响很大。当时,航委会的英国及意大利顾问都不愿意看到美国独得航空发动机技术引进的大订单,遂力陈资委会方案的不合理,指出美国厂商对特种工具开出的价格太高。对此批评,王守竞认为“不负责”,因为英、意顾问“前此尚未仔细研究工具单各项价值而即下断语”。
实际上,由于此前中国空军从意大利引进的菲亚特(FIAT)战斗机的发动机构造有问题,曾导致人机俱毁的空中起火事故,因此,资委会方面的技术考量更具专业性。但宋美龄仍然受英、意顾问影响,坚持要求公开招标,不使美国独占利益,而蒋介石亦采纳了其夫人的意见。无奈之下,资委会只好催促航委会及早办理招标手续,航委会却拖延不决,直到抗战爆发仍迟迟不定。
1938年2月,负责在美采购的张乔啬写信给王守竞称:“当局者若此迁延不决,诚不知其何所用心也。去年今日若已顺利进行,此时必已大半成功矣”。不满之情溢于笔端。此后,随着战事的进展,资委会机器厂内迁昆明,改称“中央机器厂”,不再以航空发动机作为生产目标,改而制造发电装备等。至此,中国航空发动机制造业尚在萌芽状态即告夭折。
在创建航空发动机制造业的过程中,资委会无论是和外商谈判还是购买设备,进展其实都比较顺利。一方面,至1937年2月,美国的联合技术公司UTC已经“肯将Twin Wasp与Wasp一并让渡仿造权”;另一方面,到同年7月底为止,“可用以制造飞机发动机之设备中已到有普通机器50架,尚有稍专者20架左右,亦拟于短期内订定”,剩下的设备“俟航会投标事有结果后”即可购入。遗憾的是,由于航委会对投标的拖延,资委会的努力前功尽弃。
其实,航委会从一开始就对国产发动机缺乏兴趣,曾致函资委会,称航空发动机“可随时以较廉之价格直接向国外厂商购得也”。因此,抗战爆发后,宋美龄更加有理由“反对和美国合作生产飞机,认为远不济急,不如购买现成货”。这成为资委会发动机制造厂流产的直接原因。中国作为一个后发展国家,刚开始制造航空发动机这种技术复杂产品时,本国产品的质量及价格均可能缺乏进口货的优势,从短期经济利益的角度来考虑,航委会倾向于直接向外商购买是不无道理的。但从产业发展的角度来看,这种“造不如买”的经济逻辑缺乏长远的战略眼光,不仅会将本国的幼稚产业扼杀在摇篮中,而且在战时会面临进口货因交通封锁而无法随时购买的供应困难。随着抗战的持久化,这种困难日益显现,国民政府也就不得不重新考虑筹建中国自己的航空发动机制造业了。
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适应战时需要:产业的创立与发展
第二次世界大战作为一场“总体战”,日本的空中力量给中国带来了巨大压力,使国民政府不得不重新将航空发动机制造业的建立提上议事日程。因此,中国的航空发动机制造业实际上是国家为了适应战时需要而创立的军事工业。
尽管国民政府决策层在抗战初期否决了自造航空发动机的计划,但中国空军在战争中的损耗,使飞机零部件的维修与补充尤为迫切。发动机作为最重要的零部件之一,自然也产生了本土供应的需求。据钱学榘记载,1939年7月,国民政府和美国的莱特厂订立了制造Cyclone’R-1820-G-100型9汽缸、星型、气凉式航空发动机的合同,计划创建一个月产30台发动机的工厂。关于中国从莱特厂引进之技术,最终制造者为G-105型,钱文所称G-100型或为最初引进意向。1939年12月,航委会在昆明成立航空发动机制造厂筹备处,委任李柏龄为厂长。最初,该厂预算总投资为350万美元,动用的是1937年蒋介石五十大寿时中国民众的“献机祝寿”捐款。
巧合的是,1939年,一批在美国攻读航空发动机研究的中国留学生,认为在中国设立一个小规模发动机制造厂十分重要,于是向政府建议与美国的航空发动机制造厂订立合同,购买制造权,以便在中国建厂。这批留学生的建议与国民政府的战略意图相契合,他们遂被吸纳进政府计划,担任技术工作。因此,航委会重启航空发动机制造计划时,资本与人才方面都有一定保障。当时,为了保密,航空发动机制造厂对外名称为“云发贸易公司”。该厂最初设于昆明,为了躲避日军空袭,后迁往贵州大定县的乌鸦洞、清虚洞等天然山洞内,于是该厂习称为大定厂。
但是,在实际创立过程中,困难很大。首先,由于航空发动机属于高端技术产品,需要大量资金投入,故预算之350万美元很快即不敷用,仅够建设厂房和购买制造权,无法买进设备。为此,该厂工作人员在宋子文赴美洽谈桐油、锡、钨出口事宜时,请宋子文以这些战略物资为抵押,购进了所需设备。其次,在购买机器和材料时,由于莱特厂尚接有苏联、巴西等国订单,且美国亦开始备战,故中国的订货被推迟了。
雪上加霜的是,购买机器和材料需要事先得到美国陆军、海军、生产局及其它诸多机关的许可,直到最后在华盛顿开了一次会议,决定中国的航空发动机制造厂可以得到A-1-A优先权购买器材,才算把僵局打开,而这主要是因为美国政府考虑到如果将空军派往中国,需要工厂翻修发动机。事实上,那次会议并未提制造发动机的事,因为美国人认为中国是不可能制造航空发动机的。
在获得购买权后,出口护照又成为难关,例如,有一部特殊螺丝机器曾3次被拒绝运往中国,最后不得不由中国驻美大使出面向美国国务院申请。等机器和材料经缅甸运往中国时,又遭到驻印美军的随意扣留。因此,尽管国民政府重启航空发动机制造计划不可谓不早,但仅购买机器、材料就耗费了2年时间,等工厂主体厂房建成时,已届1942年底。
与此前摇摆不定的态度不同的是,第二次筹办航空发动机制造业时,国民政府未半途而废,并舍得投入大量资源,其原因在于军事压力的增大。抗战初期,中国主要依靠苏联等国的援助对抗日本空袭。一开始,苏联援助尚能挫日军之锐气,国民政府经济部长翁文灏曾在1938年3月的日记中记载:“中国有俄飞机280架。俄制驱逐机最大速度每小时500公里,日本驱逐机则只380公里”。这显示出对于苏联飞机技术性能的信心。
但是,1940年三菱重工研发出零式战斗机后,双方的技术优势即刻逆转,使日军能对国统区肆意轰炸。1940年10月7日,蒋介石在给宋子文的电报中称:“俄机已允而终未交来,但其飞机即使交来,其性能亦不能与敌现用之飞机作战,徒使我空军死伤而已。以其速度与各种性能相差太远”。同日,蒋介石复追加电报,称:“以俄式驱逐机升高速度至6000公尺须15分钟以上,而敌机只要6分钟就可升至6000米以上,故对之望尘莫及,只有让其猖獗。此与兄在渝时空战情形完全不同”。
因此,战争中后期,国民政府急切地希望获取美国技术来强化中国空中力量,而建立自己的航空发动机制造业正是该战略的组成部分。1943年,蒋介石曾亲赴大定厂视察,并题词:“我们发动机何日可以完全自制”。这显示出最高决策层对航空发动机制造业的支持。当然,航委会将资委会排挤出该产业,客观上使事权统一,也使新计划较此前易于推进。
在实际投入运营后,大定厂制造的是莱特厂的赛克隆(Cyclone)G-105型1050马力发动机,该发动机可供大型运输机与轰炸机作动力用,而大定厂选择该型发动机有2个理由:其一,该机型技术较先进;其二,从长远考虑,先攻下大型发动机的制造,以后自制任何中、小型发动机皆可迎刃而解。但据陆景云回忆,该型发动机并非美国的前沿技术,“制造权卖给中国后,美方就不造了”。
实际上,考虑到美国对中国能力的悲观估计,以及技术出口时的谨慎态度,该型发动机制造权最终卖给中国时,应当确属美国的淘汰技术。尽管如此,对当时的中国来说,航空发动机是过于复杂的尖端技术产品,而设在山洞内的大定厂条件十分简陋,且该厂1944年才正式开工试制,故直到战争结束时,该厂亦只造出2台样机,未能实现量产,亦未能支援战争。连同这2台样机在内,到1946年12月为止,大定厂共生产发动机32台,其中大部分被运往台湾。这是大定厂以及整个近代中国航空发动机制造业的实际成绩。大定厂工程师李耀滋谓该厂“既无市场,又不参加作战”,可说是非常贴切的总结。
不过,从幼稚产业初创的角度说,大定厂并非完全失败。据钱学榘回忆,大定厂生产的航空发动机大约有127种零件是在中国制造的,仅仅是因为经费的缘故,主轴、齿轮及机匣系直接从莱特厂购买成品,但大定厂“如再继续发展,全部发动机皆可制造,而无技术上的困难”。对于萌芽阶段的中国航空发动机工业来说,有此成绩已属不易。
除了生产G-105型发动机外,大定厂还先后从美国和英国引进过其它发动机。1944年,大定厂从美国莱康明公司(Lycoming Aeronautic Company)购买了用于侦察机和教练机的185马力小型发动机制造权,并派出25名技术人员赴美学习,其中20人为大定厂员工。据陆景云回忆,此次技术引进是希望“按照建大定厂的办法”,先买制造权、实习、在国外设计、配备机器工具,回国后再建一个新厂。故这25名技术人员都在莱康明厂的车间工作,按零件、工艺分工,学习实际生产技术。1945年底学习期满后,部分人员曾转到普拉特-惠特尼厂继续实习。这批赴美人员大致于1946年底至1947年初先后回国,并于1947年开始试生产,后因时局关系中止。
此外,航委会还曾于1946年向英国罗罗公司购买过Nene-I型喷气式发动机的制造权,并派员赴英实习,该机的全部图纸、照相玻璃板底片、工艺文件和其它技术资料都曾运回大定厂,亦因时局关系未能投入制造。喷气式发动机于1940年代后才开始得到较多应用,中国航空发动机制造业对这一尖端技术的跟进不可谓不早,但在战后的环境下,该产业实际上已无力发展。
由于中国航空发动机制造业是因战时需求而创立,且主要依靠国家投注资源,故当战争结束后,需求降低导致国家投入减少,产业遂陷入困境。1945年8月15日,王士倬接替李柏龄担任大定厂厂长。在王士倬带领下,大定厂完成了发动机制造。此后,国民政府考虑到贵州交通不便,计划把该厂迁到广州,王士倬则认为大定厂生产条件已经具备,对迁厂热情不高,故当局改派顾光复担任厂长。然而,由于抗战结束后国民政府缩减军事经费,大定厂又缺乏其它经费来维持发动机生产,所以该厂转而制造活塞、活塞环和汽缸套等汽车零配件。据记载,大定厂可年产10余万件汽车配件,能满足其日常开支。这固然可以反映企业的市场开拓能力,但也表明大定厂实际上退出了航空发动机制造领域,中国的航空发动机制造业亦由此萎缩。
另一方面,顾光复主持的迁厂工作成绩亦有限,至1948年初,广州建厂已无法继续,全厂计划改迁台湾。1949年6月,发动机厂迁至台中市清水镇,中国航空发动机制造业的早期历史亦告结束。
综观中国航空发动机制造业从萌芽而至萎缩的早期发展史,可以清楚地看到该产业因军事需求而诞生,并完全依靠国家投注资源来维持。因此,与英美等发达国家早期航空发动机工业兼具军民两用属性不同的是,中国航空发动机制造业纯粹是一种军事工业。这一特性导致该产业缺乏常规性的市场需求,只能由国家权力维系,一旦国家撤出该领域,产业即趋于萎缩以至解体了。
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工程师报国:产业发展的中坚力量
中国航空发动机制造业的早期发展尽管历尽曲折,而且成绩有限,但毕竟为产业的后续发展创造了一定的条件。例如,新中国成立后对航空发动机事业作出卓越贡献的吴大观,即曾在大定厂工作并接受训练。而中国航空发动机制造业能够突破重重阻力诞生于世,离不开怀着爱国心的工程师群体大力推动。
近代中国的航空工程教育与航空工业并行兴起,到民国中期,已有一批学子赴发达国家留学,航空机械工程师群体逐步发展壮大。例如,大定厂的首任厂长李柏龄,1930年于北京国立工业大学机械专业毕业后,赴美攻读航空工程,于1932年获得硕士学位。该厂第二任厂长王士倬为美国麻省理工学院航空工程硕士,两任总工程师李耀滋、钱学榘则均获得了该校航空工程博士学位。这些工程师对于中国航空发动机制造业的创立和发展起到了重要作用。
在1940年代,曾有论者指出,中国发展航空工业最稀缺的资源为技术,称:“劳工在我们是不感缺乏,可是谈技术就完了!”而李柏龄、钱学榘等工程师,具有从发达国家学到的前沿知识,是产业发展弥足珍贵的技术力量。除了这些留学归国工程技术人员外,本土工程师在产业发展的初期也起到了很大作用。例如,大定厂的首任设备课长陆景云,本科自上海交大毕业后即进入新中工程公司工作,主持了该公司的汽车发动机研制。
由于认为航空发动机是内燃机的最高形式,陆景云于1940年从新中公司辞职,次年加入大定厂。陆景云自制了一套通风除湿设备,对于将工厂安在山洞内的大定厂贡献极大。据陆景云回忆,大定厂在抗战时约有500人,“技术人员有七八十人,其中有留学的,有国内大学毕业的,也有中专毕业的”。由此可见,大定厂的工程技术人员涵盖了各个层次,而技术人员在厂中的比例达到了14%-16%,较为适应航空发动机工业作为技术密集型产业的特点。
必须指出的是,投身于航空发动机制造业的中国工程师,不仅具有专业技术知识,更怀有工程报国的爱国主义情感。正是爱国主义精神驱使这一工程师群体舍弃舒适的生活,在恶劣的环境下为新兴产业的创立而奋斗。其实,在近代中国,不少知识分子选择学习航空工程本身就出于救国理想。例如,王士倬赴美留学前本打算学农业,因为他那时“根本不知道20世纪世界强国都靠工业与科技称霸”,后来在同学的提醒下才选择了学习机械工程。很显然,国家富强的需要左右了王士倬的人生选择,而这种国家情怀是普遍性的。
以钱学榘来说,他本是王守竞网罗的发动机制造人才,并曾为资委会机器厂服务。资委会机器厂的航空发动机计划流产后,钱学榘一直不甘心,在被派往瑞士SLM厂学习煤、汽油机技术时,仍给王守竞写信称:“SLM煤机油机近日销路不广,但航空发动机则近日有法国政府前来订购100架,倍形忙碌。回顾我国,则情形大不相同,能不令人叹息乎?”这显示出钱学渠对于制造本国航空发动机有一种真正的热情,对国民政府否决资委会的计划则极为不满。
因此,当航空发动机制造计划重启后,钱学榘就离开资委会机器厂,转而加入大定厂。当时,中国航空发动机制造业毫无基础,建在山洞内的大定厂条件恶劣,工程师和航空系学生完全可以改行“赚大钱”。但一批中国工程师能自发投入创立本国航空发动机制造业,并坚守到底,靠的正是不计个人得失的爱国心。因此,爱国主义精神是推动中国航空发动机制造业早期发展的重要力量。
在工程师的主导下,大定厂对于技术问题特别重视,即使在战争最艰苦的时候,亦从未忽视研究工作,常常举行会议及讨论,为的是鼓励:1)新型发动机及其零件的设计改良;2)工具及工作方法的改良;3)建立较好的系统与管制;4)废物利用及国产材料代用。正是由于这些工作,大定厂能解决制造发动机过程中的技术困难。此外,该厂在事实上成为了一个培养航空工业人才的机构。
在战争期间,中国大学工程教育面临着实习机器匮乏的制约,故大学生一般缺乏工厂实际经验。为此,大定厂还在建厂之时,即开夜班授课,对所招收的大学毕业生演示机器用法。同时,有一段时期厂内还开班教授德、日、英等各种外文,以便使该厂新进工程师可以阅读更多的参考资料。据称,大定厂曾先后训练过400名工程师。在这些年轻工程师中,即有西南联大的毕业生吴大观(当时名叫吴蔚升)。吴大观毕业后在大定厂设计科负责接收从美国运来的资料。他认为大定厂的学习条件比学校好,能接触大量在实践中有用的东西,他花了两年时间潜心研究莱特厂的活塞式发动机整套技术资料,较全面地掌握了当时世界上较先进的航空发动机工艺技术。吴大观日后成为中华人民共和国航空发动机研制奠基人之一,他的经历证实了大定厂对于中国航空工业人才的培养作用。
综上所述,以大定厂为主体的中国早期航空发动机制造业,为产业的后续发展进行了最初的人力资本积累。这一成绩,离不开一批工程师的努力,而获取该成绩的过程,也锻炼了一批新的工程师。产业的发展终究是靠具体的人去推动的,而人的行为受价值观的引导。因此,近代中国航空发动机制造业受到了工程师群体的爱国主义精神驱动,这是该产业在缺乏市场需求的条件下能生存并一度发展的微观基础。
来源:中国航空发动机制造业的早期发展(1936-1949),严鹏,《贵州社会科学》,第313期第1卷,2016年1月

