星期六, 25 5 月, 2024

由钢铁,航空与半导体想到的

最近看到的一些技术引进,人才培养和工业建设的案例,我一直对中国工业的发展历史很感兴趣,也买了一些书和资料阅读,今天继续分享一些东西。

对于民国时期的国民政府,总体上无疑是失败的,

在领土上面它把外蒙丢掉了,这可是一百多万平方公里的土地,

在主权方面尽管获得了对日抗战的胜利,但是中国领土上却驻扎着苏军,美军,英军,而且它无力把这些军队赶走,

在国家统一方面,西藏,新疆,山西的阎锡山,西北的马氏军阀,各地土匪等地方势力形同国中之国,无法进行有效的治理,

在工业化方面,造不出一辆坦克,无法研发和量产重型火炮,不能量产汽车,不能自研和量产飞机,农业需要的化肥,农药都不能自给,甚至连一块手表都造不出来。

在国家治理方面,每到水灾,旱灾,加上粮食歉收,就会有百万计的国民死去,形同一场场惨烈的战争。

作为一个短命的政权,自然有其失败的道理。

今天讲的是国民政府搞技术引进的一些案例,我觉得对今天的我们多少还是有些启示,这些项目有的成功,有的失败,但共同点是培养了一批优秀的精英人才,对于中国制造的发展有很大的帮助。

先说下航空工业,

四十年代的CXP-1001喷气式战斗机研制计划

之前我也说过一个观点,现在仍然是这个观点,那就是旧中国留给新中国的遗产中最宝贵的就是培养的一批精英人才,这批人才主要毕业于国内的清华,北大,中央大学,交大等,然后被送到欧美留学,工作和学习。其中最为有名的当然是两弹一星元勋了,23位两弹一星元勋里面只有2个没有出国留学工作,另外还有2个是去的苏联学习,其余19个都是毕业于欧美的哈佛,耶鲁,普渡,密歇根,加州理工,柏林大学,帝国理工,卡内基梅隆大学,巴黎大学等。

但其实远远不止,这里就以航空工业为例子,新中国第一代飞机设计师是哪里来的,

1944年国民政府向航空工业局下达了成立喷气机研制课题组的命令,

研制组分为:发动机研制组,机身和发动机布置研制组,高速机翼研制组,起落架研制组和系统研制组。在一张非常模糊的He-178照片的基础上,开始了中国早期喷气机研制的探索。

国民政府公开招聘选取了几十名公费留美实习生,派住美国圣路易斯的麦克唐纳飞机公司,其中实习喷气式战斗机设计,也就是在战斗机设计组的有陆孝彭、虞光裕、张桂联、高永寿等人,陆孝彭就是后面的强5之父,而虞光裕后来则是我国第一款涡扇发动机涡扇-5的总设计师

与战斗机设计组同时出国培训的还有轰炸机设计组、螺旋桨组和塑料制品组,为大家所熟知的徐舜寿当时便在塑料制品组,徐舜寿后来在沈飞主持成立新中国第一个飞机设计室,并且担任主任。

徐舜寿1937年毕业于清华大学机械系航空专业,在美国期间他受到了FD-1FD-2的设计训练,回国后他到了南昌飞机制造厂,参加了中运-2和中运-3运输机的总体设计和性能计算,他主要负责发动机选型和飞机外形定线,积累了丰富的经验。

在新中国领导飞机设计期间,徐舜寿搜集了大量的航空资料,其中尤其是他1948年在南昌设计“中运-3”时的设计备忘录。这些书从南方到北方,从沈阳带到北京,以后又到沈阳,他从来没舍得丢。后来在设计室开始设计歼教1时还起到了相当重要的作用。 

徐舜寿可以说新中国航空工业的奠基人物,在任何讲述中国航空工业发展史的资料中,都会提到徐舜寿的名字,我国第一款自主研制的喷气式飞机歼教一,就是作为飞机设计室主任的徐舜寿主持的。

由钢铁,航空与半导体想到的

由钢铁,航空与半导体想到的

 

上图和歼教一合影从左到右陆孝彭、叶正大、徐舜寿、王汇青、程不时、顾诵芬、汪子兴。

徐舜寿领导的飞机设计室培养出了不少中国知名飞机设计师,其中徐舜寿,黄志千和陆孝彭在解放前就有了飞机设计经验,而设计室里面的年轻人,

程不时后来成为运10的副总设计师,陈一坚成为飞豹总设计师,顾诵芬成为歼8Ⅱ总设计师,屠基达主持设计了歼5甲和歼7改进型飞机。

到美国培训的精英人物不只是徐舜寿,还有陆孝彭等人。

1944年还处于抗战时期,11月下旬,这批赴美国受训人员从这条驼峰航线进入印度。到达印度加尔各答后,坐火车到达孟买港口,再乘美国海军的将军号万吨级远洋运输舰前往美国洛杉矶。当时,孟买港有一些商船,但他们不敢乘坐这些船,也不敢走北太平洋航线,尽管这条航线要近很多,但却随时有遭受日本潜艇袭击的威胁。于是,他们不得不绕道印度洋、南太平洋,经过新西兰到达美国。

19451月,他们终于到达了美国西海岸港口城市洛杉矶。

圣路易斯城位于美国密苏里州,是密西西比河畔重要的工业城市和水陆交通枢纽,麦克唐纳飞机公司的总部就设在这里。

这家公司的创始人詹姆斯·史密斯·麦克唐纳毕业于普林斯顿大学,在麻省理工学院获得了航空工程专业的科学硕士学位,在第一次世界大战期间当过飞行员。1939年,麦克唐纳创办了麦克唐纳飞机公司。刚开始仅限于轰炸机的设计,1944年,美国海军决定订购一种全喷气式动力的舰载机,麦克唐纳飞机公司得到了这份合同,由此产生了FH-1“鬼怪舰载机。也正是从FH-1飞机开始,麦克唐纳飞机公司飞速发展,迅速扩张,并在1967年兼并了道格拉斯公司,成为世界最大的航空制造公司之一。

当中国工程师一行到达麦克唐纳时,这里正在进行FH-1原型机FD-1的试飞工作。但没过多久,FD-1在一次试飞过程中坠毁,紧接着开始了FD-2的设计工作。

关于在美国的求学经历,与陆孝彭同一批留学美英的程宝蕖后来在《国民党政府在美英培训的喷气式歼击机设计组》一书中这样回忆道:

在圣路易斯的前9个月,设计组住在华盛顿大学的学生宿舍。

公司除了内部培训计划之外,还在华盛顿大学给设计组人员安排晚上学习两门课,分别是设计绘图和强度计算,主要是熟悉公司的标准、规范和做法。

入厂教育通过参观工厂和观看成套的电教影片,包括设计、工艺准备和制造过程、战斗机试飞及作战的影片等。

然后开始3个月左右的生产劳动实习,以两人为一组,轮流到各主要车间和工艺科实习。生产实习期间按学徒待遇,每小时工资0.66美元。

生产实习时直接参加生产劳动和工艺科的技术工作。当时麦克唐纳公司的生产任务有:大批生产DC-3型运输机的尾翼、发动机罩等部件(每天约生产10架飞机所需的这类部件),小批生产FH-1型舰载喷气式战斗机,研制小型直升机和导弹等。

生产实习结束后是设计实习,设计部门要进行口试和谈话,了解各人的学历、经历和工作能力,并参照生产劳动实习中的表现,安排在设计部门的实习工作岗位。

这时工资从每小时0.77美元起薪,每3个月考核一次,酌情分别增加工资。

因此,后来每个人的工资都不一样,当时麦克唐纳公司产品设计部门对中国实习组人员是开放的,有FD-2型机的研制设计和FD-1型机的修改定型设计。

中方设计组18个人都分别到这两个机型的设计室,多数人参加结构设计,少数人参加气动力计算、强度计算、模线绘制等工作。

陆孝彭被分派到参与FD-2的结构设计。在这里,他感受到了飞机设计这一职业的魅力。

麦厂设计从头学,正如陆孝彭诗句中所说,陆孝彭的确是从头开始学起的,这为他后来回国后能够全面主持设计工作打下了基础。

在美国的这段时间里,有一件事让陆孝彭难以接受。

飞机设计部的办公室都是由套间组成的,中国人都被安排在各个办公室的外间。每当遇到重大技术问题讨论和设计更改时,里间的门便关上了。对于这样的歧视,大家都强烈地感受到屈辱和愤怒,但却无力反击,只得忍气吞声。

后来麦克唐纳公司通过美国政府向中国国民政府索要更多的金钱,直至国民政府无力承担,美国便借口FD-2舰载战斗机是美国海军部队的新机种,存在保密问题,中断了与中方的实习合同。程宝蕖在书中这样记录着:

在麦克唐纳飞机公司培训设计人员的合同为期一年,培训费每人每年1200美元,1946年延长一年。然而,后来中美关于合作研制喷气式战斗机的合同因麦克唐纳飞机公司要价太高——需要四五千万美元,以及培训计划令人不满,对设计组人员也不能成套培训,故未能谈成。

在这之后,麦克唐纳公司把培训人员当劳动力使用——经过一年培训,公司本来已经给大多数人评为高级工程师,这时却让他们担任一般制图人员干的修改图样的任务。所以设计组经过反复讨论后,决定退出公司,到华盛顿大学研究生院完成课程(一学期),其中包括弹性力学、光测弹性学、结构强度计算和工业管理等。

美国培训之后,徐舜寿回到了国内,但国民政府并没有放弃引进技术的努力。

1946年国民政府和英国格洛斯特飞机公司(Gloster)签订了联合研发喷气式战斗机的合同。

这家公司是二战盟国第一个制造出喷气式战斗机的公司,只比德国慢一些,这家公司1944年开始量产的流星战斗机是盟军第一款服役的喷气式战斗机,这款飞机后来还参加了朝鲜战争,被我军也打下来几架。格洛斯特公司在七十年代成为了英国宇航公司(BAC)的一部分,该公司是英国最大的航空航天企业和最大的导弹企业,英国空军现役的主力战斗机台风,就是英国宇航公司联合法国,德国和西班牙的航空公司研制制造的,当然BAC还参与了空客公司的民用客机的制造。


1946
11月,国民政府要求格洛斯特公司准备一个采用黑雁发动机的单发战斗机方案,并且和中国工作人员共同设计,以培训中国的飞机设计师。此时格洛斯特公司正在申请英国航空部批准E.1/44飞机的制造,而E.1/44方案也就同时提供给中方人员参考,E.1/44方案当时也被称为CXP-102。随后中英双方正式签订了合作设计和研制喷气式战斗机的合同。设计在格洛斯特进行,工艺准备和试制工作由协作厂承担。而英国的格洛斯特飞机公司同意为中国人员提供教学和实习环境,并合作研制喷气式战斗机,该机定名为CXP-1001

最初英国人并不认同中国工程师的技术能力,计划飞机设计由英国工程师完成,但中国技术人员认为只有自己设计才能有真正体会,在中方争取下,格洛斯特最终决定:CXP-1001的设计方案实行招标的方式,择优录取。最终中国工程师陆孝彭的CXP-1001喷气式战斗机总设计方案被采纳,陆孝彭1941年毕业于中央大学航空工程系,并在抗战后方的飞机制造厂工作三年后,于1944年被派到美国麦克唐纳公司参与了舰载喷气式战斗机的设计,这让他得到了训练。

陆孝彭最终被采纳的设计方案为:单座轻型战斗机,一台罗·罗的黑雁发动机,推力为2200千克,机长12.8米,翼展11.65米,最大起飞重量6100千克,最大速度1058千米/小时,最高升限12056米,海平面爬升率30.5/秒,最大航程1852千米,装备420毫米机炮,其中2门可更换为30毫米机炮,机翼下方能够携带2个可投放的副油箱,还可以在机身腹部安装保形油箱。该设计方案最终被采纳,证明了陆孝彭当时的优秀水平,不过当时国民政府的领队不知何故,突然调整了陆孝彭的岗位,从总体设计调到了尾翼,这让陆孝彭大受打击,他后来还写了首诗回忆此事:
忆昔格厂学设计,战鹰方案志凌云。苦思冥想足数月,方庆英方议可行。勒令交权画尾翼,脑痛欲裂气难平。反动学者丑可憎,唯有知识还人民。

负责CXP-1001喷气式战斗机机身后部结构设计的是黄志千,1938年毕业于上海交大机械系航空专业,抗战时期在大后方从事霍克3,伊尔15,伊尔16等中国空军战机的修理工作,
1943
10月,黄志千被送到美国康维尔(CONVAIR)飞机制造公司任雇员,参加了B-24轰炸机的设计、制造和康维尔240型双发运输机——“空中行宫的应力分析工作。
1945
8月,抗日战争胜利后黄志千被安排到密歇根大学航空研究院攻读力学,后来因为CXP-1001项目而被调到英国,负责该型喷气式战斗机的机身后部结构设计。当然,忙着打内战的国民政府兵败如山倒,本已有少量零部件投产的该型战斗机计划也就因此泡汤了,合同中止,到台湾后国民党还曾经试图独立延续此计划,不过未能成功,计划在1953年彻底停止。

不过这个中国历史上第一款喷气式战斗机,还是培训了一批人才,尽管英方并不愿意彻底转让技术,核心的技术机密对中国人保密,但中国工程师还是通过各种途径接触到了一些英国流星和E.1/44喷气式飞机图纸资料并且认真学习。

负责CXP-1001总体设计的陆孝彭,后来成为强5总设计师,强5是我国一代名机,

黄志千后来则成为歼8的首任总设计师。

虞光裕,后来成为我国第一款涡扇发动机涡扇-5的总设计师。

高永寿,回国后在南昌飞机制造厂成为新中国制造的第一架飞机初教五的总工艺师。

张桂联,后来成为北航的教授,指导过多型飞机的研制。

当然如同上文所说,到英国之前,陆孝彭,黄志千,虞光裕,高永寿,张桂联都有在美国飞机制造厂工作的经历,其中黄志千是在康维尔公司,而其他四人则是是麦克唐纳公司,另外徐舜寿没有去英国,美国学习完就回国了。

说完航空工业,我们再说钢铁工业。

新中国钢铁技术发展从德国到苏联

由于我们是工业化的后进国家,因此实际上近代以来中国的工业技术,基本都能找到国外的技术来源。下图在中国钢铁发展史上比较有名,这张图上有六个钢铁技术专家上世纪三十年代在德国学习时的合影。前排左一为李松堂,左四为邵象华,二排左四为王之玺,右一为靳树梁,后排左二为杨树棠,后排右二戴眼镜者为毛鹤年。

由钢铁,航空与半导体想到的

 

六人中三人毕业于天津的北洋大学,其他三人毕业于浙江大学,北平大学和同济大学。国民政府为筹建中央钢铁厂,把他们送到德国克虏伯公司下属的各个钢铁厂实习,其中靳树梁到克虏伯旗下的莱茵村钢铁厂学习,该厂是世界级的铁厂,当时单日产量高达7000吨,产量占到德国铁产量的十分之一,靳树梁在期间写出了详细的考察报告。

随着抗战爆发,中央钢铁厂计划搁浅,六人回国后在抗战期间被赋予不同的任务,在抗战大后方的民族工业中经受了锻炼,

其中靳树梁先是在国民政府的钢铁厂迁建委员会,负责拆迁汉阳钢铁厂和六河沟钢铁厂至重庆大渡口,后来担任威远铁厂厂长。

王之玺到昆明参与筹建云南钢铁厂;

毛鹤年到重庆大学教书;

邵象华先是到武汉大学任教,创建了冶金系。之后在重庆綦江创办一个小型以现代科学理论为基础的现代化钢铁厂,设计出中国第一台新型平炉,并为中国培养出第一批钢铁实干队伍……像张春铭、张兴钤、章守华等这些人后来都是钢铁企业的骨干,是国内比较有名望的专家。

 

杨树棠回国后,来到生产军用钢的兵工署第二十四工厂,成功地炼出中国第一炉75毫米炮筒钢和不锈钢,还首次制造出冷铸轧辊,随后,杨树棠又到资渝钢铁厂,带人研制出一种新型炼钢法——“资渝炼钢法。同样来到资渝钢铁厂的李松堂,负责设计、制造、安装了一套新型钢轧机。


1945
年抗战胜利后,六人被派到东北负责接收鞍钢,担任协理(副总经理,负责技术工作),其中靳树梁为第一协理,但由于国民党忙着打内战,因此鞍钢恢复生产工作缓慢。

194812月鞍钢解放后,六人被解放军保护起来,鞍山市市长和公安局副局长亲自招待吃饭,六人决定留下开始鞍钢恢复工作。此时鞍钢留用了一百多名日本技术人员,不仅日本工程师不相信中国工程师的技术水平,工人们也对中国工程师的技术能力有所疑虑,幸而我党领导下鞍钢决心技术实现自主化,在恢复生产过程中两国工程师发生了各种争执,都倾向于采用中方方案,而中国工程师也以实际结果证明了自己的能力。

杨树棠的回忆中说:工人们看到中国工程师在技术上有见识,敢于坚持自己的意见,都感到无比喜悦,越发和我亲热……”,由于中方工程师可以独立运营鞍钢,失去作用的日方技术人员则逐渐回国,到1952年底日本技术人员基本回国完毕。

由于我国决定采用苏联技术发展鞍钢,因此大批苏联专家和设备来到了鞍钢,使得技术路线彻底转向苏联技术路线,一五计划中鞍钢成为重点工程。

这六个钢铁技术专家,有三人(靳树梁、王之玺、邵象华)入选了1955年的中国第一批中国科学院学部委员(后改称院士),后来毛鹤年也在1980年入选,总共出了四个中国科学院院士。

接下来是半导体工业。

台湾的半导体产业链可以说是全世界最完整的了,设计全球第二(如果不是海思被搞残了,其实大陆应该是世界第二了),制造全球第一,封测全球第一,主要是上游的EDA软件,设备和材料不行,还得靠美日,不过就算是材料,台湾也有环球晶圆这样全球前三的世界级硅片企业,处于供不应求的状态,其长期合同已经排到2028年了,甚至有客户想签到2031年。

台湾的半导体计划起源于上世纪七十年代,政治上的起因是蒋经国搞十大建设时希望有个突破性的科技项目,于是让行政院秘书长费骅负责此事,

他在197310月找了自己的校友台湾电信总局局长方贤齐,以及在美国无线电公司担任科学家和实验室主任的校友潘文渊一起讨论,他们三个都是民国年间交通大学(上海)毕业的校友,在美国工作多年的潘文渊,凭着对美国最新科技革命的了解,提出台湾应该发展半导体工业。

这就激起了费骅和方贤齐的兴趣,于是邀请潘文渊到台湾详谈,于是就有了著名的197427日决定台湾半导体工业开端的台北小欣欣豆浆店会议,参会人员有7人,除了费骅,方贤齐和潘文渊外,还有交通部长,经济部长,工研院院长,电信研究所所长,七人有六个是大陆人,其中有五个毕业于上海交大,另外主导负责台湾半导体计划的经济部长孙运璿是山东人,毕业于哈尔滨的中俄工业大学,后三四十年代在国民政府负责各省的电力工业建设,并被国民政府送到美国培训了两年,是个技术官僚。

会上讨论决定了台湾应该走半导体工业的方向,同时认为当时台湾的电子表产业已经有相当规模,制造出来的芯片可以首先应用于电子表,熟悉美国工业界的潘文渊认为四年花一千万美金可以搞定技术引进的事宜,会议决定潘文渊负责撰写计划书,由经济部部长孙运璿负责此事,经过向美国多家公司发出邀请和评估,最终选定从态度最为积极的美国RCA公司引进技术。


1976
5月台湾派出了第一批人员到美国接受训练,出发前经济部长孙运璿在出行会上,要求这批受训人员只需成功,不需失败,在这批远赴美国接受培训的年轻人中涌现出大批台湾半导体业界的功勋人物, 包括曹兴诚(后来的联华电子总经理和董事长,和台积电董事长张忠谋一起被认为是台湾半导体代工双雄),曾繁城(先后任台积电副董事长,世界先进董事长),杨丁元(后来的华邦电副董事长),一个叫蔡明介的台湾年轻人也入选该计划成为学习IC设计的5个人之一,后来他成为联发科的董事长。

而在八十年代,台湾这帮大陆技术官僚更是通过长期的接触,终于成功的邀请到了世界级的半导体技术专家张忠谋到台湾担任工研院院长,后来创办了台积电。不过有意思的是,孙运璿最初正式邀请张忠谋到台湾时,张忠谋是拒绝的,他后来说原因是谈过之后,我发现他们对于美国企业主管的待遇不太了解。其实张忠谋到台湾时已经五十多岁,他18岁之前一直在中国大陆和香港,1949年去了美国哈佛大学读书,毕业后一直在美国工作,在美国呆了三十多年,人生的前五十多年都和台湾没什么关系。

当年跟着国民党去台湾那帮人里面确实有不少高级人才,而台湾也是用了四五十年的时间才有了今天在半导体产业的地位,这几年大陆对半导体产业的投资逐渐大规模上量,两岸在比投资强度,这几年半导体产业火爆,所以台湾也能保持极高的投资强度,持续的维持对大陆的领先。

等半导体产业进入下行低潮期,行业获利下降的时候,对台湾最为不利,此时就是大陆赶超的时机,当然前提是在市场获利下降的时候,能够持续的高强度资本投资+国产化浪潮不能放松,用海量的资本投入+市场国产化把对方压垮。

今天简单的聊聊钢铁工业,航空工业和半导体工业,实际上像这样的例子还有很多。

建国初五十年代我国的精英技术人才主要是来自欧美留学和工作回国的的人员,而技术和设备则主要是来自苏联,这种和先进国家的合作让我国在五十年代的工业化能力可以说提升了一个时代。

2022年的今天,我国为什么在美国试图脱钩的情况下,要坚持对外开放,坚持搞全球化,因为这是对我国国家利益有好处的。

北京时间717日我国跳远运动员王嘉男夺得了中国历史上第一枚男子跳远世界冠军,他在夺冠后拥抱的外籍教练兰迪.亨廷顿,同时也是苏炳添的教练。

兰迪在2017年成为苏炳添的教练后,苏炳添取得了飞跃式进步:

20182月和3月两次刷新室内男子60米亚洲纪录,同年6月以9.91秒追平男子百米亚洲纪录,随后8月在雅加达亚运会打破100米亚运会纪录夺冠。

2021年举行的东京奥运会中,苏炳添在男子100米半决赛中跑出9.83秒,打破亚洲纪录、创造中国田径历史。

兰迪教练是跳远世界纪录保持者鲍威尔的教练,他带来的先进训练方法大大的提高了中国田径的成绩。

我国建国以来的工业化历史已经表明了,我们要想成功的实现制造和科技大发展,必须以我为主,海纳百川,两者缺一不可。

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