第一节 土木工程建筑
各种建筑形式与建筑思潮的流行从五四运动到抗日战争爆发的这段时期,中国近代建筑已进入了它的繁荣时期,但是它的发展又是曲折复杂的,除了一些偏僻地区仍然保持着传统的做法外,一般城市的建筑都在探求着新的发展道路。尤其是在大型建筑中,既可以看到西方古典与折衷主义建筑形式的移植,也涌现了一批建筑师在致力于发展西方现代建筑风格;既可以看到应用现代建筑技术继续发展中国宫殿式与传统建筑形式,也出现了一批中国杰出的建筑师对创造新民族形式建筑的探讨。尤其是在二三十年代时,中国近代建筑曾在继承与革新方面作过大胆的尝试,中西建筑文化趋于交融,形成一些新的特点,无疑对后来建筑的发展产生了一定的影响。
抗日战争时期,建筑活动几乎濒于停顿,少数新建房屋规模都不大,且多为临时性的建设,建筑质量也比较低劣。抗战后,少数大城市虽然也搞过一些长远的建设规划,但都是纸上谈兵,根本没有付诸实践。如“上海都市计划草案”,“陪都十年建设计划草案”等均是。只有南京,为恢复首都面貌,作过一些官方的建设。在建筑设计思想与建筑教育方面,总的来说,则已普遍流行现代建筑思潮,但许多建筑师崇美思想甚为严重,甚至盲目追求美国建筑方式,而对中国建筑特点的考虑则趋于淡漠。
1.西方古典与折衷主义建筑。
真正的西方古典建筑形式与折衷主义建筑思潮在我国的流行主要是在二三十年代。这一方面是由于外国建筑师在华大量开展设计活动,直接输入了西方国家当时的建筑风格,另一方面则是由于我国留学归来的近代建筑师主动引进了西方建筑形式与设计方法的缘故。这类例子当时在全国各地均可见到,其中尤以上海、南京、天津、北京、广州、汉口、沈阳、长春、大连等大城市更为明显。
1921—1923年建造的上海汇丰银行大楼可算是这类建筑的杰出代表。该建筑位于福州路外滩,规模庞大,造型宏伟,是外滩一带最引人注目的建筑之一。大楼主体高六层,底下有一层半地下室,楼顶中部还突出一个二层带穹顶的塔楼。建筑造型采用西方古典复兴式,比例严谨,外墙表面用石砌,上下分为三段处理,下面两层用粗犷的花岗石砌筑,中间三层应用了罗马科林新柱式与平整的石砌墙面,再上面为檐部和处理成女儿墙似的顶层。银行正立面朝东,有三个圆券形大门,门前设有一对青铜卧狮。建筑物内部用钢骨架结构外包混凝土,墙体也很厚实,最厚处达1.40米。底层室内有两个营业大厅,大厅内部柱子、墙面与地面均采用意大利云石装修,尤其是科林新柱头部分还特别用了铜质装饰,给人以富丽堂皇、资产雄厚与安全可靠之感。汇丰银行是英国在华的金融中心,是其在远东的据点,大楼的建筑充分表达了当时的建筑思潮和建筑水平。
1924—1930年建造在南京国立中央大学校园内的中心建筑群是当时另一组杰出的西方古典建筑。其中较早的两座为1924年由帕斯卡尔(j.pascal)设计的孟芳图书馆和由上海东南建筑公司设计的科学馆(现名江南院)。图书馆建筑高二层,外观系采用标准的罗马爱奥尼柱式构图,入口有突出的宏伟柱廊,外墙全用水刷石粉面,内部结构采用钢筋混疑土梁板结构,整个建筑造型十分严谨,酷似欧洲学院派的手法。科学馆建筑为四层,外观只在柱式与檐口、基座部分用水刷石粉面,其余外墙则用青砖砌筑。1929年由李宗侃设计的生物馆(现名中大院)高三层,外观也采用西方古典建筑手法,但造型处理已较图书馆略逊一筹。1930年大礼堂的建成,则为校园内这组西方古典建筑群确立了中心。大礼堂系由英国公和洋行设计,造型宏伟,外墙用水刷石粉面,内部全是钢筋混凝土结构,上部正中有一个非常突出的八角穹窿顶,属典型的欧洲文艺复兴时期的古典建筑形式,整座建筑从基座、线脚、柱式到穹顶都表现出建筑师具有西方古典建筑手法的高度素养,是我国近代建筑中非常可贵的杰作。
当时由中国建筑师自己设计的西方古典建筑也已达到很高水平,例如由沈理源设计的天津前盐业银行(1925年)和前浙江兴业银行(1925年),由贝寿同和关颂声设计的北京大陆银行(1924年)以及1923年在上海香港路建成的旧银行公会大厦等,都是很好的实例。
这时期采用西方折衷主义手法的建筑在各地比比皆是,较为著名的例子如公和洋行设计的上海沙逊大厦(1925—1928年,今和平饭店),由哈沙得和飞力柏斯二建筑师联合设计的上海永安公司(1916—1918年)、上海先施公司(1915—1917年),上海前正广和汽水厂大门(1937年),以及上海旧法国学堂等等。在北京清华大学校园内,除了大礼堂与清华学堂等少数几座建筑具有较严谨的古典手法以外,这时期的其余建筑基本上都是采用折衷主义建筑手法。
2.西方现代派建筑。
三十年代初,有一部分在华开业的外国建筑师和刚从国外留学归来的中国近代建筑师,他们受到西方现代建筑思潮的影响,不满于在建筑上进行繁杂的复古装饰,也开始在我国一些大城市中作过不少现代建筑的尝试,其中尤以上海最为突出,比较著名的例子有国际饭店(1931—1933年,匈牙利建筑师邬达克设计)、大光明电影院(1932年)、百老汇大厦(今上海大厦,1933年)、毕卡第公寓(今衡山公寓,1934年)、百乐门舞厅(1933年)等等,其中不少建筑已基本达到了国际水准。
国际饭店是这一批现代建筑中的佼佼者,代表了三十年代我国建筑技术的最高水平。它于1933年正式落成,造型仿美国早期摩天楼形式,外观高耸,并逐渐向上收缩,形成塔状。建筑号称24层,实际是地面以上为22层,地下室2层,总高86米,是五十年代前我国最高建筑。楼内有快速乘客电梯三部,另有为服务用的电梯三部。建筑结构为工字钢骨架外包混凝土,是西方摩天楼常用的方法。大厦地基为了坚实和减少沉降,由丹麦人开的康益公司承包打桩工程,梅花桩深达36.6米。建筑平面布置甚为紧凑而实用,楼内设备完善,装修精美,立面造型简洁,基座部分为黑色花岗石贴面磨光,上部墙身全用褐色泰山面砖贴面,整座建筑富有高层建筑和垂直线条韵律,成为上海标志性建筑之一。
南京曾是当时国民政府的首都,我国不少近代建筑师也曾在这里作过一些现代建筑风格的尝试,如由李锦沛设计的原最高法院大楼(1933年),现为江苏省商业厅,其外观就带有欧洲新艺术运动的特点,立面上运用了许多粉刷的竖线条装饰,中部还有意地做成塔状,这种立面处理手法在南京近代建筑中也能见于其他实例。在建筑物的内部则为砖木结构,木楼梯木楼板。在这座建筑落成后不久,1935年由华盖建筑师事务所设计建造了实业部地质矿产博物馆,它是用钢筋混凝土结构建造的早期现代建筑造型。立面仍保持对称布置,设有踏步直通二楼,红砖外墙,不加粉刷,但砖工精细,并在入口两侧墙上做有一排凸出的砖块装饰,整座建筑既简洁大方,又有丰富的细部点缀,颇为耐人寻味。在三十年代建造西方现代建筑风格的典型实例还有李锦沛设计的新都大戏院(1935年),今胜利电影院;杨廷宝设计的大华大戏院(1935年);梁衍设计的国际联欢社(1936年),今南京饭店前楼;华盖建筑师事务所设计的首都饭店(1932—1933年)以及福昌饭店(1932年)等。这几座建筑大多是既造型简洁,又同时保持竖线条或横线条的装饰,只有首都饭店已基本将造型加以净化,而且平面根据功能与基地的特点做成不对称形式,是同期建筑中手法较新颖的一座。由于这种形式的建筑符合现代建筑功能的需要,又便于应用新的材料与结构,而且工程造价经济,建筑造型新颖,因此在商业性和公共性建筑中很快得到发展,而且逐步形成一种潮流。除南京之外,在广州、武汉、天津、北京等地的现代建筑也方兴未艾,尤其是广州成为南方新思潮的先驱,1936年建造的爱群大厦高18层,平面成熨斗形,内部能适应多功能需要,立面造型简洁新颖,并以竖线条强调高耸感,取得了很好的效果,是近代南方建筑的一朵新秀。
本时期各城市的居住建筑也普遍有所改进,里弄住宅、花园新村、集体宿舍楼、单元式公寓楼、花园洋房等已逐渐取代了传统的院落式或天井式的民居,在平面布置上比较紧凑、实用和舒适,结构上是用砖木混合结构,以砖墙代替过去的立帖式木梁架承重,设备也已现代化,一般都有水电设备和卫生间,建筑造型比较简洁。三十年代以前多为清水外墙,三十年代中期开始已有不少居住建筑在外部使用各种粉刷饰面,这些做法都为后来住宅建设开辟了现代设计的道路。
3.近代宫殿式建筑。
五四运动后,逐渐出现了一批“宫殿式”建筑形式的公共建筑,这类建筑应用新技术建造仿传统宫殿式的屋顶,内部用砖墙与钢筋混凝土结构;平面完全按功能需要布置,不拘传统旧制;立面多为二、三层,经常做有装饰性的壁柱,柱间布置着一个个长方形的窗户。这种形式的建筑当时一般通称为“宫殿式”建筑。
上海圣约翰大学怀施堂是现存这类建筑中最早的实例之一,建于1879年,内部用砖木结构,平面为四合院式,入口处有高耸的钟楼,顶部为中国传统的重檐翘角,外墙用西式券廊,显然是中西混合手法,造型比较生硬,表现了早期不成熟的特征。
由美国基督教创办的南京金陵大学与金陵女子大学的建筑,是应用新技术建造这种“宫殿式”建筑较为典型的例子。美国芝加哥的珀金斯与汉密尔顿建筑师事务所(perkinsfellowsandhamiltonarchitects)于1917年曾应用这种方法建造了金陵大学的礼拜堂,外墙用城砖砌筑,不施粉刷,内部用木结构,屋顶为传统飞檐与灰色筒瓦,造型朴素无华,平面则按礼拜堂功能布置。1919年美国建筑师司马(small)又为金陵大学设计建造了北大楼,也是应用同样方法。同时北大楼在外观上突出中部五层塔楼,可能是受欧洲中世纪市政厅构图的影响。此后,由司马在1925年设计的西大楼以及1926年齐兆昌设计的东大楼(1956年被烧后已按原样重建)、科学馆等建筑虽仍用传统形式,但内部已改用钢筋混凝土结构了。
金陵女子大学略晚于金陵大学,该校筹建于1918年,1921—1923年先后落成七幢主要建筑,形成一组完整的宫殿式建筑群,其中包括会客厅与健身房、科学馆、教学楼、宿舍等。1932年,又增建图书馆(楼下为教室)及大礼堂(楼下为音乐室)。此后又陆续建有许多附属建筑。金陵女大建筑群的主要设计人为美国著名建筑师茂菲(henryk.murphy,1877—1954),中国建筑师吕彦直(1894—1929)为助理。这组建筑的总平面仿照了中国建筑的传统布置,对称严谨,并且还考虑到采用中国廊庑的联系方法,建筑物的形体不大,均为二层,平面依照功能需要进行设计,材料完全现代化,并全用钢筋混凝土结构,而立面则为中国宫殿形式,柱子、斗拱、梁枋、兽吻等一应俱全。由于门窗受立面限制,故光线与通风较差。另外,某些细部也处理不当,例如教学楼檐下斗拱不置于柱顶之上而放在柱头两边,既不合传统习惯,也不能形成象征主要支撑构件的作用。但它应用现代建筑技术来发展中国传统建筑形式,这不能不说是一种大胆的尝试,同时也为吕彦直后来设计中山陵与广州中山纪念堂奠定了基础。
此外,茂菲又于1925年在北京开始设计建造了燕京大学校舍,同年美国建筑师安那(c.w.anner)也设计建造了协和医学院,1926年德国建筑师格里斯尼特(domadelbertgresnigto.s.b.)设计建造了北京的辅仁大学,其他还有广州的岭南大学、成都华西协和大学等也都作了类似的探索。
中山陵是近代宫殿式建筑最杰出的代表,也是中国近代建筑史上最重要的建筑之一。陵墓位于紫金山中部茅山南坡。1925年9月,吕彦直的应征中山陵墓设计图案获头奖,被定为陵墓实施方案,吕彦直也被聘为建筑师。中山陵于1926年3月12日举行盛大的奠基典礼,至1929年初步建成。陵墓建筑群所用的材料大部分为苏州金山之花岗石,或为香港之花岗石。当时全部建筑造价共为150万元。
陵墓共占地8万余平方米,总平面范围“略呈一大钟形”,象征着孙中山先生毕生致力于唤醒民众,反抗压迫,为拯救国家、民族奋斗不息的伟大精神。中山陵的创作思想是把建筑与环境融为一体,总体规划吸取中国古代陵墓总体布局特点,采用了轴线对称的平面,陵墓建有牌坊、甬道、陵门、碑亭、祭堂和墓室,所不同的就是甬道两旁没有石象生,并打破了传统神秘、压抑的基调,代之以严肃开朗又平易近人的气氛,反映了孙中山先生的民主性。
陵墓甬道长375米,宽40米,墓室位于海拔158米高处,由陵园入口至墓室距离700米,高差70米,连续的空间序列与轴线上一系列的重点建筑,创造出了庄严雄伟的气魄。
陵墓的单体建筑造型亦基本上采用传统帝王陵寝的形式,但不同的是,不用红墙黄瓦而用蓝色琉璃瓦屋顶,花岗石的墙身,内部用钢筋混凝土结构。主要建筑造型严谨,尺度、体型、材料、表现和细部传统花纹的应用均较成功,具有稳重、纯朴的庄严气氛,比传统帝陵更显得清高肃穆。入口的“博爱”牌坊完全是传统的三间石牌坊形式;陵门为清式歇山顶三拱门石建筑;后面的碑亭则为典型的重檐歇山顶石建筑。而主体建筑祭堂的平面为方形,并将四个角墩突出,以适应功能需要,使建筑形式突破传统旧制,但仍不失传统建筑风格。外观用重檐歇山蓝琉璃瓦顶,檐下施以石斗拱,祭堂内部的黑色花岗石立柱和黑大理石护墙衬托着中间孙中山的汉白玉坐像,构成宁静肃穆的效果。而其不足之处是建筑群的组合较分散,台阶坡度遮挡祭堂下部视线。但总的来说,中山陵的落成,仍不愧为中国近代建筑史上的杰作。除陵墓主体建筑之外,在周围尚有一系列传统形式的纪念建筑,这是当时各界人士和海外侨胞缅怀孙中山先生而捐资修建的。其中仰止亭、光化亭(1935—1936)为刘敦桢设计,行健亭为赵深设计。
4.新民族形式建筑。
三十年代初期,中国近代建筑师中的一些有识之士看到传统建筑形式与现代技术、现代功能结合的矛盾,并且也考虑到宫殿式建筑造价昂贵,于是大胆探索了“新民族形式的建筑”。这类建筑一般采用现代建筑的平面组合与体形构图,并多半用钢筋混凝土平屋顶,或用现代屋架的两坡屋顶,但在檐口、墙面、门窗及入口部分则重点施以中国传统构件装饰,并辅以适当的传统花纹图案。在室内也采用类似的传统装饰,有时还应用传统的平棋天花做法和彩画等等。这种设计实际上是希望兼顾新的建筑功能需要与现代技术特点,又能带有民族风格的一种尝试。因此,也有人称之为“现代化民族形式建筑”或“混合式建筑”。它为中国建筑的现代化与民族化作出了有益的探索,并对解放后民族形式建筑的设计产生过深刻的影响。
三十年代,南京对这类建筑的探索在全国范围内处于领先地位,它已突破了单纯对传统形式的模仿而进入了创造的领域,其中有不少建筑不失为中国近代建筑史上的重要范例。比较有代表性的如赵深、陈植、童寯合作设计的前国民政府外交部大楼(1932—1933,今江苏省人大常委会办公楼);由奚福泉、李宗侃合作设计的国民大会堂(1935年,今南京人民大会堂)、国立美术馆(1935年,今江苏美术馆);新街口的中国国货银行(1936年,今新街口邮局);由基泰工程司杨廷宝设计的中央医院主楼(1933年,今南京军区总医院)、中央体育场一组建筑(1930—1933年)、中山陵音乐台(1932年)、紫金山天文台(1931—1934年)等等,其中尤以外交部大楼与中央医院主楼最为典型。
1932年,以“赵深建筑师事务所”名义提出的外交部大楼方案,当时是以所谓“经济、实用又具有中国国有形式”的特点,击败“基泰建筑工程司”设计的中国宫殿式屋顶方案而夺标的。当然,这也与当时外交部经费的限制有关。
外交部大楼于1933年落成,平面呈“t”字形,入口有个突出的门廊,主体建筑为四层,另有一个半地下室。整座建筑的平面设计与立面构图基本采用西方现代建筑手法,但却结合中国传统建筑的特点与细部,因而体现了新民族形式的精神。立面上下划分为三段,即勒脚、墙身和檐部。墙面用褐色面砖贴面,平屋顶檐口下部用同色玻璃砖做成简化斗拱装饰,底层半地下室部分的外墙用水泥粉刷,象征基座。内部大厅天花饰有清式彩画,室内墙面亦做有传统墙板细部。该幢建筑具体方案的设计指导思想是既不完全抄袭西方样式,也不是一成不变地照搬中国宫殿式传统做法,而是根据现代技术与功能的需要安排平面布局与造型,同时又具有中国传统建筑风格,以达到新民族形式的目的和反映建筑的时代性。
位于南京中山东路的原中央医院也是新民族形式建筑的一个重要杰作,1931年由杨廷宝设计,1933年建成。医院主楼平面按现代功能布置,立面在西方现代建筑构图的基础上装饰有传统的细部与花纹,并在入口部分重点加以传统处理手法,简化了传统建筑形式,又能获得新颖稳重的民族风格。立面构图仍为三段式,左右对称,细部还做有仿传统构件的装饰,如花纹、梁枋、霸王拳、线脚、滴水等等。
除南京之外,全国许多大城市也有效仿,比较著名的有上海江湾体育场,董大酉建筑师设计,1934年建;上海外滩中国银行大厦,建于1936年,英国公和洋行(palmer&turnerarchitect’s)与中国建筑师陆谦受合作设计;北京交通银行,建于1931年,杨廷宝设计。其中上海中国银行大厦是应用新民族形式手法探讨高层建筑的先例,但造型比例欠妥,在建筑艺术上并不成功。
5.西方现代建筑思潮。
1937至1949年,西方现代建筑思潮对我国有很大影响,西方的建筑理论,建筑设计方法,建筑表现技巧,建筑教育制度,建筑杂志,建筑书籍都在中国建筑界占据了统治地位。这时期建造的房屋,除少数例外,如南京中央研究院内继续兴建的社会科学研究所(1947年建,杨廷宝设计),为了与环境协调仍采用宫殿式建筑,其他新造建筑大都采用西方现代建筑手法,已很少有人再去考虑“中国固有的建筑形式”了,对于创造结合中国特点的新建筑思潮已逐渐淡薄。
这一时期,比较典型的建筑有:重庆国民政府大厦(建于1938年),重庆美国顾问团招待所(建于1942年前后,李惠伯设计),重庆嘉陵宾馆(建于1942年前后,基泰工程司设计),重庆的孙科住宅,南京傅厚岗前公路总局大厦(建于1946年,华盖建筑事务所设计),南京中山东路前中央通讯社大楼(建于1948年,杨廷宝设计),南京下关火车站(建于1946年,杨廷宝设计),南京中山陵5号孙科的别墅“延晖馆”(建于1946—1948年,杨廷宝设计),南京北极阁的宋子文寓所(建于1946年,杨廷宝设计),南京中山北路馥记大厦(建于1946年,李惠伯设计)等。
馥记大厦高三层,平面为一长条形,建筑正立面由于偏西,外表应用了连续的竖向混凝土遮阳板,并有横线条间隔,在两个主入口处将体形加高,并将竖板贯通,造成有强烈的重点和节奏感,是典型的西方现代派手法,也是四十年代有代表性的新建筑造型。整体造型简洁,立面以横线条为主,窗户也拉成长条状,形成墙与窗的虚实对比效果。中山陵园区的延晖馆,是高级别墅比较典型的例子,四周有围墙,占地约40余亩,建筑面积约1000平方米。住宅前院空地设有警卫室、车库和等候室等附属用房,住宅东南面是大片绿地和树丛,环境幽深恬静。住宅平面略呈不规则的十字形,高二层,主体为钢筋混凝土结构。住宅主入口朝北,用玻璃砖作墙面,使过厅光线明亮而柔和。室内各种房间及公共服务部分的空间均较一般私人住宅高大,用材比较考究,钢窗与木结构做工精细。
在租界区内这时期兴造的建筑,比较有代表性的例子为上海的美琪电影院,由范文照建筑师设计,建于1940至1941年。入口设在街道的转角处,因地制宜做成弧形,进门有一圆形门厅,与两边的售票处和内部休息厅相连,交通路线与平面功能布置均较合理。在休息厅内有一宽敞明亮的曲线楼梯直通楼层,不仅满足使用要求,而且起到很好的装饰效果。建筑主体用钢筋混凝土结构,沿街立面用金山石及斩假石饰面,造型简洁活泼,内部装修淡雅,是西方现代建筑思潮在上海的典型作品之一。
(二)建筑技术近代建筑技术的发展是近代建筑发展的物质基础,它为近代建筑出现的新类型与新形式提供了必要条件。从十九世纪中期开始,西方建筑的新材料、新结构、新的施工技术,新的建筑设备陆续传入我国,二十世纪初随着西方建筑师来我国开业以及我国留学归来的建筑师登上历史舞台,近代的科学设计方法也已在许多大城市的建筑中普遍应用。
1.建筑材料。
钢材是近代建筑中最重要的新材料之一。二十世纪以前由于我国钢铁工业落后,大部分建筑钢材都要依靠从国外进口,本世纪初已有少数工厂能制造部分建筑型钢,例如山海关桥梁厂、唐山桥梁厂、上海新兴和钢铁厂都能为桥梁、工厂生产型钢构架,并能供应大型建筑的建筑钢材。到三十年代时,鞍山钢铁厂有了较大的发展,逐渐形成为我国的钢铁基地,生产多种建筑型钢。至于一般建筑上用的钢筋,以及瓦楞铁、钢丝围篱和小型钢轨等,大部分已能由一般钢铁厂供应;钢门、钢窗也已能自行制造,当时许多产品都是由上海的胜利、东方、标准等钢窗厂生产的。水暖器材方面,到三十年代许多大城市也能够自行制造。
水泥是近代新建筑的重要标志。1876年由英商创办的开平矿务局附设的唐山细棉土厂在中国最先生产水泥,1907年转给中国商人,改名为启新洋灰厂,以后又合并了湖北大冶水泥厂,每年可产水泥250万桶(每桶170公斤),成为当时国内最大的水泥企业。1920年上海开设了华商水泥公司,1923年投产,年产量为64万桶;1921年在南京创立了中国水泥公司,1924年正式投产,年产量90万桶。当时启新、华商、中国三家是国内最大的水泥生产企业,它们都设有比较完整的轧石、磨碎、运输、烧窑、装桶等设备。1932年在广东又成立了西村士敏土厂,1934年在太原建立西北水泥厂,1935年在南京栖霞山开始建设江南水泥厂。此后,在广西、云南、四川等地均陆续有所兴建,为我国近代钢筋混凝土结构的建筑以及各种水泥砂浆外粉刷的发展提供了有利条件。
近代的玻璃工业在国内始于十九世纪末叶,当时少数城市已有手工玻璃作坊。1904年最先正式成立了山东博山玻璃公司,此后在江苏的宿迁、上海、香港、汉口、重庆等地均陆续有玻璃工厂建立,生产各种平板玻璃及灯罩、器皿等。1912年以后,上海的玻璃工业发展较快,在二十年代前已有20家左右厂家可以生产平板玻璃、花纹玻璃、灯罩等。到二十年代时,厂家增到100多个。至于建筑上所用的屋顶玻璃砖、玻璃地板砖、天窗铝丝玻璃、各种门窗花玻璃等都已能在某些工厂生产。与此同时,国内各大城市均有玻璃工厂建立,其中以天津跃华机器玻璃公司规模最大,该厂设于秦皇岛,建于1922,每年可产平板玻璃15万箱(每箱100平方英尺)。
机制砖、瓦业在本世纪初开始兴起,天津的意商义品公司及汉口的德商德隆砖瓦厂是最早的两个厂家。1906年以后,在南京、南昌、嘉兴、芜湖、北京、吉林等地已陆续开设有自办的机制砖瓦厂,1910年前后,全国各大城市几乎都已能生产,其中以上海最为发达。1935年前后,国内绝大部分建筑用砖瓦已全部为国产,种类与规格很多。此外,各种石料的开采与加工也都已开始机械化,至于人造大理石、水磨石许多厂家也能够进行预制生产,为近代许多大型工程的内外装修工程创造了条件。
2.建筑结构与施工。
近代新建筑的主体结构已完全脱离了中国传统的木梁架体系。十九世纪后期,新建筑一般均采用砖墙承重,木梁板结构,在一些早期“殖民式”与西方古典式建筑中,还较多地在外观上应用了券廊结构形式。立面多为青砖砌筑,有的在重点部位用红砖带装饰,外部一般不加粉刷。这类例子如1852年建的上海英国领事馆,十九世纪末建的北京各公使馆,1888年建的南京汇文书院,1908年建的江苏省咨议局大厦(外表已重新粉面)均属此类。由于这种结构方式取材容易,施工方便,造价经济,后来逐渐得到普及,一直到本世纪三十年代还广泛应用。
二十世纪初期,开始出现了砖墙和钢梁、混凝土相结合的做法。楼层结构中通常用工字钢作密肋小梁,或用三四根工字钢并列外包混凝土作大梁,梁上再放工字钢密肋,密肋上铺地板。这种结构耗钢量大,造价也较高,只有在少数外国人建造的大型建筑中采用,如1901年建的上海俄华道胜银行,1905年建的青岛德国总督公署等都是这种做法。
自本世纪初开始,也已有许多新建筑用砖墙和钢筋混凝土梁板的混合结构,包括楼梯、大梁、过梁、楼板全用钢筋混凝土,使建筑的内部空间布置比较自由。同时,还有少数高层建筑应用钢筋混凝土框架结构,1908年建的上海电话公司大楼就是我国第一座钢筋混凝土框架结构。此后,1920年建的上海卜内门公司7层大楼,1921年建的字林报社8层大楼等也是早期现浇钢筋混凝土框架结构实例。1930年建的中央大学大礼堂则是应用钢筋混凝土整体结构的典型,建筑高3层,内部容有3000座位,而顶部为钢结构。另外在本世纪初建的上海阜丰面粉厂已用钢筋混凝土结构做到8层。
钢框架结构最早见于1916年建的上海天祥洋行。此后大多数高层建筑均应用这种结构,1921—1923年建的上海汇丰银行,钢框架已做到8层。1925年始建的上海华懋饭店用钢框架做到14层,高57米。1926—1928年建的上海沙逊大厦用钢框架做到13层。1930—1934年建的上海百老汇大厦高20层,1931—1934年建的上海国际饭店共有24层,高达86米,也都是应用高层钢框架结构。钢框架结构,一般常在梁柱外包混凝土,楼板与楼梯用钢筋混凝土结构,这不仅可以增加建筑的刚度,而且有利于防火。内部隔墙常用空心砖或煤碴砖砌筑,以减少荷载。从本世纪初开始,工业厂房也有许多应用钢结构的例子。如1904年建的青岛四方机车厂厂房即已采用钢架结构。近代新建筑的屋顶结构是区别于中国传统屋顶最明显的部分。十九世纪后半叶新建造的建筑屋顶多用三角形木桁架结构,这种结构一直延续到二十世纪四十年代。其中有些工业厂房和大空间的公共建筑,则常用钢木组合屋架,如南京的前金陵机器局机器大厂(1886年)、南京前中央大学体育馆(1922年)都是在木桁架中应用钢拉杆,使得受力与施工都比较合理。二十世纪初有一部分仿法国孟萨式屋顶的建筑应用了两折形的木屋架,由于这种屋架坡度较高,故常在屋架间作阁楼层,屋顶上开老虎窗。如青岛原总督公署、原清华学堂、上海旧法国学堂的屋顶均是二折形的例子。另外有些高坡屋顶,虽不做成二折形,也有在屋顶上开老虎窗的,这样不仅可以充分利用屋顶空间,而且也可使屋顶构图增加变化。到本世纪二十年代和三十年代,已有不少新建筑应用了钢筋混凝土平屋顶结构,例如上海的百老汇大厦、国际饭店、南京前外交部大楼等均是如此。从本世纪初到三十年代期间,还有不少建筑应用木构架或钢结构仿西方穹窿顶做法,外包铜皮、镀锌铁皮或挂瓦,以取得异国建筑情调。1930年建造的南京原中央大学大礼堂就是应用钢结构做成穹窿顶外包铜皮的典型例子。1928—1931年建的广州中山纪念堂的屋顶则用四个三角形桁架成45°角相交,组成八角形锥尖顶,跨度约30米,内部容纳6000座,是中国近代最大的会堂建筑。另外,在许多仿西方古典形式或殖民式的建筑中,还常常用瓦楞白铁作屋顶的铺盖材料,并且可以根据建筑需要漆成红色、灰色或绿色,以取得丰富的艺术效果。
近代新建筑的基础也逐渐进行了科学设计。二十世纪初期以前的建筑基础,大多应用砖石砌筑的大方脚与垫层相结合的带形基础。本世纪以后逐渐在高层建筑与大型建筑中发展了桩基与钢筋混凝土基础,早在1900年建造的北京饭店旧楼高达7层,就已应用了这种桩基的做法。当时一般采用进口松木桩,到三十年代中期以后也有少数高层建筑应用钢筋混凝土桩基。钢筋混凝土满堂红基础最早应用于1908年建的上海电话公司大楼中,1925年建的上海华懋饭店14层高楼也是应用整体的钢筋混凝土满堂红基础,虽地基已下沉2米,但却无任何裂缝情况。这种基础适用于土质松软的地基,可以防止建筑的不均匀下沉,因此在沿海许多城市中也常被采用。三四十年代时在地基基础与上层结构方面均已有进一步的发展。
(三)建筑教育与学术机构、刊物建筑教育是培养建筑师的摇篮。本世纪初我国近代的建筑师大多是从国外学习归来的,并设计建造了一批著名建筑,如1908年建的江苏咨议局等。二三十年代时更是人数激增。他们成为我国第一批近代建筑师,其中比较著名的有吕彦直、庄俊、李惠伯、杨廷宝、梁思成、刘敦桢、赵深、童寯、陈植、奚福泉、李锦沛、陆谦受、徐敬直等人。1923年,苏州工业专门学校正式设立了建筑科,1927年并入国立中央大学,改名为建筑系。1928年在沈阳的东北大学、北平的艺术学院也设置了建筑系,但不久均因战争关系而停办。此后陆续设置建筑系的高等学校有中山大学、广东襄勤大学、重庆大学、之江大学、圣约翰大学、北京大学、清华大学、天津工商学院等(解放后已有几所学校合并)。这些新设立的建筑系为我国培养第二代建筑师起了决定性的作用,也为新中国输送建筑专门人才作出了重要贡献。此外,1912年成立了中国工程师学会,1927年成立了中国建筑师学会,形成为我国建筑学术的主要机构。同时还出版了《中国建筑》杂志、《建筑月刊》及《土木工程》、《市政建设》等杂志。1928年还在北京创立了中国营造学社,经过十余年的工作,对中国古建筑的调查研究与史料考证方面曾作过不少贡献,同时还出版了《中国营造学社汇刊》7卷及《清式营造则例》、《古建筑参考图集》等著作,对活跃学术思想与提高建筑设计理论水平都起到了积极的作用。水利1919至1949年间,水利科学在我国不断进步,内容也日趋丰富,主要表现在测量学、水文学、水力学、泥沙科学、灌溉、治河等方面。
(一)测量技术的进步二十年代,精密水准测量逐渐应用于水利,在测量的精度上有很大的提高。1922年,扬子江水利委员会设立测量处,聘请美国人史笃培为总工程师,首次对扬子江汉口至江阴段航道实施精密水准测量,施测了向前、向后的精密水准并做了精密水准与普通水准的比较测量,还在湖口、汉口等地设立测站。此次测量的范围包括流速、流量、泥沙含量,江、岸、堤的纵、横断面,河底纵坡等,并绘制了汉口至海的扬子江图,注明重点修治的河段。此后,1927年太湖上也实施了精密水准测量。
海拔标高的使用,在测量上是一个重要进步。1916年,江淮水利测量局正式以废黄河口平均水位为假定海平面零点,至1946年,淮河流域基本实现以废黄河口零点为准的统一标高。
长江上,清末已有吴淞零点水尺的设定,1922年起才用于水利测量的统一标高。海河和黄河流域多采用天津海河大沽口零点。民国年间的水准零点还有镇江海关水尺零点、京沪铁路水尺零点、上海海关水尺零点、胶济铁路水尺零点等。1930年,已有各种水准零点的高差比较。
航测是二十世纪兴起的用于大地测量的新技术。我国于1928年开始引进这一技术,首先在水利、铁道等部门运用。1930年浙江水利局航摄钱塘江图片失败。1931年航摄浦阳江至钱塘江段,面积约60平方公里。这是我国最早的水利航测图。同年江汉水灾,1933年黄河长垣、东明溃决,均派飞机航摄图片。1937年在南京成立水利航空测量队,购置飞机及航空测量仪器。七七事变后航测队迁往长沙。
(二)水文测验技术的发展这一时期,流量、流速的测量受到重视,测量仪器设备等也有了很大的改进。1922年,扬子江水道整理委员会对长江进行有组织的大规模观测,测验设备有专用的机器测量船二只,测验的内容包括水位、流速、横断面、流量、泥沙等。这次测量,考虑了不同深度的流速分布,根据测验成果,绘制成各测站的流速曲线图、流量曲线图、流速同速线图等,这些都是长江上宝贵的早期水文资料。1923年,太湖流域的水文测量采用美国泼来司电气流速计,在水深十分之二至十分之八处施测。降雨量观测则采用仿制美国测量局的测雨器。1932年,又改用美国标准式雨量计,并制定出雨量测量细则。水深测量技术的进步也很明显。早期测水深主要用竹竿,以后开始用铅锤法。1933年记载的测深法就有压力管测深法、反响测深法、钢丝浮子测深法等。对于水深的位置测定,则有用岸上经纬仪测角法、行列式测量法、六分仪测量法、无线电传音测量法等,以适应野外各种条件下的测量要求。1943年,长江上的测深采用了较为先进的回声测深仪。
在水文理论方面,1932年开始研究降雨量与流量的关系。三十年代初,概率论中的最小二乘法用于雨量的研究。四十年代后期,引入水库洪水演算及图解法。
水文站的设置,表明水文测验事业的逐步发展。民国初期水文站的布点仍然很少。二十年代初,各河流域机构相继建立,水文站的设立有了较大增加。1941年,在流经一省以上的河流上设水文总站,为整理水文资料、提高资料精度发挥了较大作用。1948年据国民政府行政院新闻局《水文测验》的资料统计,全国有水文总站18处,水文站191处,水位站245处。1928年,开始编制水文测验规范,1945年,中央水利实验处刊行了《水文测验规范》一书。
(三)河道查勘及规划设计水利规划是实施江河治理的一个重要步骤,在古代,一般只是凭经验进行定性估计,近现代,由于有了定量的测量和水文测验,规划工作逐渐科学化。
水利规划较早是在淮河上。1913年,张謇督办导淮局期间,就一面搞测量,一面积极进行导淮计划。1917至1921年,张謇三次发表治淮计划书。1920年,美国工程师费礼门撰《治淮计划书》。但是,当时对于这样大规模的江河治理还缺少经验和实践,还需经过一定时间的酝酿和准备。1929年,导淮委员会成立,对基础测量资料补测、抽测。1931年在水利专家李仪祉主持下“导淮工程计划”得以公布,第一期分五年施工。1933年又公布导淮入海水道计划。至1937年,导淮工程初步建成,但经过1938年花园口决口,导淮工程大部分被破坏。
长江的开发,经过二十年代一段较长时间的测量和勘测工作,1929年提出了初步的“扬子江整理意见”,至1937年,制定的工程规划有“淞汉间扬子江水道整理计划”、“太湖流域水利初步整理计划”、“湖北金水流域整理计划”等10项。三十年代,还开展了对长江流域的水电开发计划。1932年,组织了对长江上游的水力勘测,拟定了水利开发初步计划,并拟定黄陵庙和葛洲坝两个坝址。规划中的葛洲坝高于宜昌海关水尺零点42英尺(12.8米),坝高105英尺,设计水头42英尺,洪水流量65000立方米每秒,滚水坝宽1670英尺,装机容量32万千瓦。黄陵庙方案,设计水头也是42英尺,洪水流量与装机容量均与葛洲坝同。三峡的开发,孙中山先生在《实业计划》中曾提出过设想,1944年美国工程师萨凡奇来华考察水利,提出了《扬子江三峡初步报告》,拟定由南津关至石碑18公里间的5个开发方案。抗战胜利后,长江上又分别制定了岷江、嘉陵江、金沙江等河道整治计划,并积极进行长江治本研究。1948年,发布了“长江治本计划大纲”。此外,海河流域、运河流域、东北各河、珠江流域等都有河道整治计划。但是,由于国家的贫弱,社会的动荡不安,科学还不够进步,缺乏必要的物资和技术基础,也由于政府的腐败,人才的匮乏,以致大部分工程都停留在勘测和规划、设计阶段。
三十年代至四十年代,配合水利规划,主要在西南地区开展了水道查勘工作。1939年,出版了《水道查勘报告汇编》第一集,包括川黔、川滇、湘桂、黔湘、粤桂、赣粤、川江、汉江、嘉陵江9个水道查勘报告。1941年,水利委员会又出版了《汇编》第二集,包括岷江、大渡河、马边河、金沙江、沱江、赤水河、红水河等20个水道查勘报告,查勘的主要内容有:水道情况、物产流量、河道比降、水文记录、水力蕴藏、灌溉状况、堤防状况等。(四)基础水利科学的引进和进步近代,随着西方水利科学的进步,科学研究的内容逐渐丰富,分支越来越细。这一时期,我国基础水利科学如水力学、土力学、水文学、泥沙运动力学等作为独立的研究项目,越来越受到重视。三十年代至四十年代,有些学科的形成已渐趋明显。
1.水力学。二十年代,关于水力学的各种条件计算方法已经引进。1926年,汪胡桢介绍美国水力学的研究项目,有29项之多。其中一些题目的计算方法已经介绍进来。1929年,李仪祉发表《水力学之大革命》一文,介绍了更新后的堰上水流算式,包括滚流、自由跌流及出流算式。最迟在1933年,计算河槽流速的满宁公式已经引进。
在消能防冲方面,1935年,介绍了德国人雷濮克的水跃及齿形坎消能防冲办法,包括闸底出流和滚坝下游的消能防冲,并给出了发生水跃的尾水深度计算公式。
在河工模型理论方面,1935年,关于模型与原型的相似理论已有相当研究。
1936年,李仪祉先生翻译的德国人彭胄氏的《实用水力学》一书出版,标志着水力学这一学科在我国基本形成。四十年代,又有译著《流体力学概论》发表,把水力学研究推向深入。
2.水工模型实验。水工模型实验的创始及发展是近代水利科学的又一次重要进步,为应用水力学的发展开辟了广阔的前景。1932年和1934年,受我国委托,创办世界上第一个专业水工实验室的德国人恩格斯在慕尼黑的奥贝那赫试验场两次进行了黄河治导实验。但是得出的结论与我国传统的理论及李仪祉等人的观点大相径庭。虽然如此,这两次试验使对高含沙水流的研究进入新的阶段,并促使我国水工试验的诞生。
1935年11月12日,中国第一水工实验所在天津成立,主要的仪器都从德国进口。1937年七七事变后,试验所毁于战火。1935年2月,全国经济委员会水利处借用中央大学“临时水工试验室”创办了中央水工试验所。1937年后,中央水工试验所迁往重庆。1946年在南京成立了“中央水利实验处”。3.泥沙研究。泥沙研究在我国早已有之,但多属于简单的描述,清末民初,泥沙研究才进入科学的轨道。二十年代后期,关于泥沙运动的力学特性的描述和泥沙颗粒状况的分析已有相当的研究。1931年徐世大发表《永定河之泥沙》一文,比较了中国的多沙河流与世界上多沙河流的含沙量,认为,世界上含沙量最高的河流为黄河与永定河。
对于黄河泥沙的研究也在积极进行,在这方面的研究论文有:美国人斐礼门的《黄河含沙量之研究》以及《黄河含沙量特性之研究》、《黄河下游之泥沙》等。至1947年,泥沙研究已有相当成果,主要在三个方面:(1)冲刷问题:清水与不含凝聚性砂砾之冲刷问题,对各种组合、比重、形状之砂砾的临界推移力,及推移量与水流因子之关系均由实验予以确定,可以定量地计算冲刷及推移情形。关于清水与含凝聚性泥土之冲刷问题,即水流推移力与泥沙之凝聚力、颗粒组合、密度等准确关系,已有研究但尚未有系统成果。(2)悬移问题:其成果有二元水流之垂直线上含沙分布定律、二元水流在平衡状态下水流底层含沙量与河床组合关系。对于水库淤积中的异重流问题,当时已提出,亦尚未有研究成果。(3)沉淀问题:在平衡状态下,水流各层向下沉淀之泥沙量与向上扩散之泥沙量相等,如平衡受扰动,则发生冲刷或沉淀。
4.土力学。自1917年德国工程师沙太基首创土工实验室后,土工实验在世界各地迅速发展,我国于三十年代开始把土力学应用于实际工程。1935年导淮委员会勘定三河坝坝址,随即进行土壤载重力试验,作为设计依据,当时采用了直接载重力试验和兰金公式计算土压力两种方法。直接载重力试验是在实验地点挖一方形坑,往坑内增加一定压力,观测其沉陷度,结果,两种方法所得结果大体相同。三十年代和四十年代,还大量引进和介绍国外的土力学理论及研究试验状况,如渗透系数的试验、渗透模型试验、应力与强度的关系、基础上应力的测定等。1942年,我国第一个土工试验室在石门诞生,仪器大多仿制国外产品,有土壤剪切仪、土壤流限仪等。1945年,翻译了《土力学理论及原理》一文,土力学作为一门学科已初步形成。
5.灌溉水量的研究。二十年代,广州中山大学农科院首先对东莞白、竹粘两类水稻进行试验,灌溉水量的研究内容日趋丰富,包括灌溉水量与天时(即雨量、雪量、温度、风速)等的关系,灌溉水量与土地(即土壤情形、作物种类)的关系,灌溉水量与人事(即耕作、灌溉方法、农民素质及智能等)的关系。
此后不久,我国北方、东南太湖流域相继建立本地区的农田水利试验场。1934年,在河北宁河县渤海边建成崔兴沽试验场,后毁于战火。另外,1931年太湖流域水利委员会主持兴办了“模范灌溉试验场”。试验场建立了完整的灌排系统,配备了当时先进的抽水机,建立了戽水站,推广电力排灌,也开展灌溉定额、水稻栽培、良种选育等工作。
(五)水力发电这一新兴的水利行业,也在这一时期缓慢发展起来,虽然水电建设的规模很小,但它是一个重要的开端。1925年开始筹办,1928年建成的西藏夺底沟水电站,水头落差达210米,在当时世界引水式电站中也属先进。它也是当时世界上海拔最高的水电站。随着电力事业的发展,抗日战争时期在西南建成一批水电站,多是径流引水式电站,装机容量100千瓦左右,较大的有四川长寿县的桃花溪水电站、下峒水电站、重庆高坑岩水电站、贵州桐梓境内的天门河水电站、四川江津白沙镇高洞水电站等。这一时期兴建的规模较大的水电站为吉林省境内的丰满水电站,1943年第一台机组发电。该电站设计规模约56.3万千瓦,在当时世界上属大型电站,但由于战争影响没有全部完工。据统计至1949年全国水电装机容量为36万千瓦,年发电量12亿度,居当时世界第21位。
(六)新型水利工程的兴建民国时期,随着新建筑材料水泥钢材的应用和施工技术的进步,新的施工机械的引进,兴建了一些新型的水利工程。这些工程虽然为数不多,但标志着我国水利建设的一个重要飞跃,即由传统的工程向现代水利工程的迈进。
民国年间修建的水利工程有很大一部分是水闸,包括泄水闸、船闸、节制闸等。较著名的有潮白河上的苏庄节制闸和泄水闸,北运河节制闸和泄水闸、捷地闸、土门楼闸、马厂新闸、芦河新闸、金钟河闸等。导淮委员会在抗战开始的前几年,兴建了一些大型的水利工程,代表了当时的工程建设水平。如导淮的枢纽工程三河活动坝,最大泄水量可达9000立方米/秒。淮扬运河上修建的邵伯、淮阴、刘老涧船闸,是当时新式船闸的代表。这些船闸净长都超过100米、净宽10米,以木桩钢板为基础,上下游均设钢闸门。在引水工程中,泾惠渠是成功的典范,此后开工兴建的洛惠渠、渭惠渠等,所谓关中八惠,均以新法兴建,但有些没有完工。另外的重要工程还有:绥远民生渠、甘肃兆惠渠、宁夏云亭渠、云南甸惠渠、福建长乐连柄港工程、滹沱河黄壁庄引水工程、台湾嘉南大圳和桃园大圳等以及甘肃境内的鸳鸯池水库。
(七)学术活动与水利教育的兴起1917年9月,为统一规划及测量工作,促进水利进步,“江苏水利协会”成立。1931年4月22日,“中国水利工程学会”宣告成立,它是水利界第一个具有学术权威性的群众组织,在国内水利界具有很大影响。李仪祉、李书田、沈百先、张含英、须恺、孙辅世等水利界前辈都是学会的创始人及学会的积极组织者。中国水利学会成立后,召开了11次年会,就中国的水利问题进行了广泛的讨论。
水利期刊的创办和发行对促进水利学术的繁荣起了重要作用。《水利》月刊共出版十五卷八十三期,刊登各种文章近500篇。
1924年,河海工程专门学校改名为河海工科大学,此后一些综合性大学也开始设立水利工程系和水利组。1934年,北洋工学院、清华大学土木系分设水利工程组。1938年,北洋工学院和中央大学分别设置水利工程系。四十年代迁往西南的大学如同济、武汉、湖南、中正、中山、浙江、西南联大等相继设立水利系或水利组。1943年,教育部要求已设土木系的20所高等院校一律增设水利组,可见当时对水利教育的重视和对水利人才的需求。
民国年间开创的水利科研的风气和一批新型水利工程的兴建在中国水利发展史上起了承先启后的作用,虽然由于各种原因这一时期的水利事业未能有大规模发展,但它毕竟为后来的水利事业奠定了基础。
第二节 能源电力
1919至1949年,国家长期处于战争动乱中,电力事业未能正常发展。
由于世界大战的影响,帝国主义放松了对中国的经济侵略,中国民族资本电业有了一定进展;可是到了七七事变后,被日军侵占的沦陷区电力设施受到严重破坏;唯有工商经济重心由沿海转移到西南地区的电力和电器工业有一点建树;而被日军作为后方的东北,日本为了加快掠夺丰富资源,大力开发水电和兴建火电,有了独特的发展。从1945年到1949年全国解放,中国电力事业和电器制造业,又经历了艰难岁月,虽有一些恢复和发展,但更多的是遭破坏,尤其是全国发电设备与电力生产,呈现出负增长局面。
(一)电力工业的发展中国电力事业,自世界大战结束到抗日战争爆发前夕的这段时间,有较快发展,据国民政府全国电气事业指导委员会统计:1925年,全国发电厂已有456座,其中公营23座,民营414座,官商合办5座,中外合资4座,外资10座。总发电设备容量585424千瓦,其中公营61343千瓦,民营210676千瓦,官商合办6150千瓦,中外合资31500千瓦,外资275755千瓦。外资经营占总容量的47.1%。另据国民政府建设委员会1929年11月统计资料,不到4年时间,全国发电厂已从1925年的456座猛增到724座(其中企业自备电厂149座,占20.6%),发电设备容量达835366千瓦(其中企业自备电厂308126千瓦,占36.9%)。到1936年,中国发电设备容量增加到1365792千瓦,年发电量44.5亿千瓦时,如果不计及日本侵占的东北地区,则为872813千瓦和31亿千瓦时,其中外资经营的275295千瓦(占31.5%),企业自备电厂241648千瓦(占27.7%)。当时中国发电设备容量占世界第14位1。
1937年,国民政府迁往重庆,大片国土沦陷,大量发电设备遭破坏。其时西南的川、云、贵三省电力工业虽有一定发展,但到1945年抗日战争胜利时,全国(东北三省除外)发电总容量仅71万千瓦,比1936年还少16万千瓦,可见破坏的严重性。而此时日本却在东北开发水电,兴建火电,不遗余力。1937年,日本侵略者同时开工兴建水丰、镜泊湖、丰满3座大中型水电站和建设阜新、抚顺等大型火电厂。到1945年日本投降前,东北发电设备容量增到179万千瓦,占全国装机总容量(包括台湾省43万千瓦)293万千瓦的61%。至1949年,全国年发电量为43.1亿千瓦时,发电设备容量为184.86万千瓦,退居世界23位。
1.火力发电。
11936年美国和苏联发电设备容量分别为4358万千瓦和753万千瓦。
这一时期,中国的电力发展还是建设燃煤的火电厂为主。
外资经营的上海杨树浦电厂,几经扩建,到1923年,已安装了12台机组,总容量达12.1万千瓦。1929年8月8日,美国国际电气债券股份有限公司(ebasco)所属美国和国外电力公司(afpc)出资8100万两白银,向公共租界工部局买下全部电力资产和营业权,成立美商上海电力公司(shangshaipowercompany)。至此,公共租界工部局结束了36年经营电气事业的历史。1929年和1934年,杨树浦电厂相继新装2台2万千瓦和1台2.25万千瓦中压汽轮发电机组,其中2.25万千瓦机组是当时中国容量最大的火电机组,发电煤耗每千瓦小时1.37磅。1947年,该厂还安装了中国首台高压高温锅炉,汽压86.1公斤/平方厘米,汽温496c;配装1台1.5万千瓦背压式汽轮发电机组,这是旧中国仅有的1台高压高温汽轮机。1949年,杨树浦电厂共有16台机组,总容量19.85万千瓦,占上海总装机容量259631千瓦的76.5%,占上海公用电厂装机容量244900千瓦的81.1%,是当时中国最大的火电厂。1949年,上海全市共有8座发电厂,分别归7个电力公司和工业企业所有。
1920年,江苏民族资本家施肇曾等前往德国考察西门子公司等电工制造企业,回国后筹建震华发电厂。该厂于1921年开工兴建,1924年2月13日正式发电,初期安装2台德国进口的3200千瓦汽轮发电机组,由4台10.5吨/时锅炉供给蒸汽。1928年10月,震华发电厂由国民政府建设委员会接收,更名戚墅堰发电厂。1949年,该厂装机容量达17100千瓦。
1919年,北京京师华商电灯公司在西郊石景山另建新厂,1922年2月建成发电,安装一台1000千瓦汽轮发电机组。随后又相继增装3301、5000、1万和1.5万千瓦机组各一台。1936年,该公司拥有发电设备35035千瓦,是当时中国自行经营的第二大电灯公司,仅次于青岛胶澳电气公司(38800千瓦)。1949年前,石景山电厂总容量5.5万千瓦,成为华北最大的火电厂。1949年前,中国东北最大的火电厂是辽宁抚顺电厂。该厂为日本帝国主义所建,早在1930年已装有1台5000千瓦、2台1.25万千瓦和1台2.5万千瓦机组,总容量5.5万千瓦。九一八事变后,再多次扩建。1941年投入运行的第一台5.3万千瓦中温中压汽轮发电机组,是日本制造的技术最先进、容量最大的火电机组(抚顺电厂连续安装了3台),到1945年日本投降时,全厂装机容量已达28.5万千瓦,一度成为当时中国最大的火电厂。但是后来,东北的电力设备相当大的一部分被进驻的苏军拆往苏联,因此,到1949年,该厂装机容量仅为9.5万千瓦。
据新中国成立后国家统计,1949年初,全国发电设备容量达184.86万千瓦,其中火电168.52万千瓦(占总容量的91.2%)。从地区分布看,火电厂主要集中在华东的沿海省市和东北三省,广大西北地区仅占全国总容量1由前门顺城街电厂拆装于该厂。
的0.8%,分布极不平衡。
2.水力发电。
1919年后,中国出现自行设计、施工的第一座水电站——洞窝水电站。
该电站位于四川省泸县龙溪河上,于1925年建成发电。
1926年,云南昆明市郊石龙坝水电站新建的二厂竣工发电,1943年又建成三厂。直到1949年,石龙坝水电站共装机组7台,总容量2920千瓦。1926年,四川成都市郊南洗面桥建成一座10千瓦小型水电站。1927年,福建南平建成夏道水电站。1928年,福建古田县古田溪上的平湖水电站建成发电。同年,西藏拉萨市郊的夺底沟水电站建成发电。1930年,成都市猛追湾建成兴业水电站。同年,福建顺昌县富屯溪上建成顺昌水电站。1933年,四川金堂县岷江上建成玉虹水电站。至1937年,全国建成的上述9座水电站,总容量仅约3000千瓦。
1938年,国民政府资源委员会成立龙溪河水力发电工程处,负责开发四川长寿附近的龙溪河和桃花溪的水力资源。同年11月,桃花溪水电站开工,1941年建成发电,安装了3台292千瓦机组(水轮机英国古柏公司制造,发电机美国西屋公司制造),总容量876千瓦。1939年10月,龙溪河最下游的一级下硐水电站开工兴建,第一台1550千瓦机组于1944年1月投入运行。1948年3月2台720千瓦机组建成发电,总容量2990千瓦。这是国民政府投资兴建水电站中规模最大的一座。1949年11月底,国民政府溃逃前夕,将上述两座水电站炸毁。
四十年代,西南、西北以及国民政府管辖的福建、浙江等地区,相继开工建成40余座小型水电站,其中规模较大的有:1941年建成的福建永安水电站(2×132千瓦);1942年建成的云南天生桥水电站(2×150千瓦);1943年建成的贵州桐梓水电站(2×288千瓦);1945年建成的云南南桥水电站(2×289千瓦);1948年建成的四川仙女洞水电站(1×160千瓦和1×360千瓦)以及康定水电站(1×500千瓦)等。总容量约4000千瓦。四十年代,在解放区晋察冀和冀鲁豫边区兴建了4座水电站:1942年2月,建成装机容量为10千瓦的河北涉县赤岸水电站;1944年7月,在河北涉县西达村建成西达水电站,装机容量28千瓦;1945年3月,在山西辽县(1942年已改名左权县)建成茅岭底水电站,装机容量10千瓦;1948年1月河北平山县沕沕水电站建成,由朱德总司令剪彩,亲自开闸发电。这座水电站安装1台155千瓦水轮发电机组,水轮机是自行设计的卧式单喷嘴冲击式,由中国人民解放军33兵工厂制造,发电机是战利品。日本帝国主义侵占我国东北地区以后,1937年同时动工兴建中朝界河鸭绿江上的水丰水电站,牡丹江上游的镜泊湖水电站和第二松花江上的丰满水电站。这3座电站分别于1941、1942和1943年开始发电。3座水电站投入运行的总容量63.4万千瓦,使当时的东北水电装机容量比重达到35.4%,水电年发电量比重达到59%。
日本侵占海南岛后,于1943年建成东方水电站,安装了1台5000千瓦机组。1948年8月洪水入侵厂房,机电设备被淹损坏,停止发电。
日本侵占台湾期间,1905年建成第一座龟山水电站,直到1934年,第二座水电站——日月潭一级水电站建成发电,装机容量10万千瓦;1937年日月潭二级水电站投入运行,装机容量4.35万千瓦。四十年代还陆续建成小型水电站26座。台湾在1945年前,水电装机容量曾达38万千瓦,占总装机容量的88%。1945年我国收复台湾后,国民政府资源委员会接收台湾电业,成立电力公司,对战争空袭和台风破坏的水电站进行修复。1948年水电容量恢复到22.1万千瓦,占台湾总发电容量的80%。
3.输电线路。
中国的输电线路,最早出现在上海。1897年,上海建成供路灯用的5条输电线路,1900年全长已达18公里,输电电压最高2500伏(每条线路实际电压视串接电弧灯盏数有所不同),用铅包橡胶绝缘电缆架空敷设。1912年,云南省石龙坝水电站到昆明市万钟街水塘子变电所的23千伏输电线路,是中国第一条远距离输电线路,全长34公里。随着电力工业的发展,陆续出现各种不同电压的首条输电线路。1921年,石景山电厂至北京城区33千伏线路建成,长20公里。1933年,辽宁抚顺电厂至杨柏堡,杨柏堡至石油一厂的44千伏线路同时建成,长18.5公里。1934年,吉林延边至老头沟的66千伏线路建成,长34公里。1935年,抚顺电厂至鞍山的154千伏线路建成,长79.9公里。1941年,天津至塘沽的77千伏线路建成,长45公里。1943年,镜泊湖水电站至延边(192公里),水丰水电站至鞍山(205公里)的110千伏线路建成。同年,水丰水电站至辽宁丹东(73公里),丹东至大连(274公里)的220千伏线路建成。1945年日本投降时,东北地区110千伏及以上输电线路有2500余公里;33—66千伏输电线路有3800余公里。
1949年,全国35千伏及以上的输电线路共有6475公里。
4.电力网。
中国虽然是世界上最早创建发电厂的国家之一,但在漫长的68年(1882—1949)时间里,电力网的形成和发展非常缓慢,只有在工业较发达的上海形成一个城市电网,在日本侵占的华北地区出现京津唐电网和东北地区电网。
上海市自从1882年创建发电厂初期,以100伏直流电供电弧灯照明用电,随后以100伏交流电供白炽灯照明用电。到1903年,供电电压从100伏上升到200伏、220伏(交流),通向市中心的5条输电线相继投入运行,最高电压2500伏。1904年向工厂动力供电,全市建有12个配电站,线路大部分分布在现在的虹口区及黄浦区外滩一带,最远的延伸到静安寺路,形成中国最早的一个城市电网。经过近半个世纪的发展,到1949年,上海电网的最高电压为33千伏,次为5.2—6.6—13.2—23千伏。输电线路全长551公里,其中23—33千伏线路130余公里,全网共有公营和自备电厂8座,发电设备容量19.85万千瓦。
京津唐电网形成于日本侵占华北地区时期的四十年代初。1941年12月,天津到塘沽的77千伏输电线路建成。1942年2月,天津第一发电厂到北京南苑变电所的77千伏线路建成,天津向北京送电;接着石景山发电厂至南苑变电所两条77千伏线路也建成投入运行。1944年11月,塘沽变电所到唐山线路改造升压为77千伏运行。至此,京津唐电网形成。1949年,全网共有公营和自备电厂16座,发电设备容量25.9万千瓦,其中石景山电厂、天津第一发电厂和唐山电厂装机容量分别为5.5万、3万和2.5万千瓦。
东北电网是1949年前唯一跨省的大区电网。它也是在日本侵占时期形成的。1935年,抚顺火电厂至鞍山之间架设了154千伏输电线。随后,水丰、丰满大型水电站和抚顺、阜新大型火电厂的陆续建成以及220千伏高压输电线路的架设,电网迅速发展扩大,以水丰水电站为中心的南部电网和以丰满水电站为中心的中部电网,在抚顺火电厂互联,实现并列运行,形成中国跨省电网。日本投降前,电网装机容量达120万千瓦。但由于进驻的苏军把相当多的发电设备拆运苏联,1949年,东北电网的发电设备容量骤降到64.6万千瓦。
(二)电器工业的发展从1919年到1949年,民族资本电工企业主要集中在上海。日军入侵,有的电工厂内迁,恢复生产;胜利后返沪,重新开业。这些厂家克服重重困难和险阻,顽强奋斗,为战时提供电工产品作出贡献。国家资本电工企业,主要是1936年筹建,1937年以后才发展起来的资源委员会中央电工器材厂所属各厂,在抗战后方生产军用民用电工产品,占有较大比重。抗战胜利后大部分厂迁往沿海地区。革命根据地和解放区的电工企业,先后在延安、东北和华东3个地区建立为战争服务的电工厂,这些厂虽然设备陈旧简陋,但对解放战争的胜利作出了重大贡献。
1.民族资本电工企业。
1916年创建的上海华生电器厂进入三十年代后,在制造电机、变压器方面取得成果。三十年代初,该厂制成2台75千伏安三相同步发电机,与1925年创建的新中工程公司制造的柴油机配套,安装在南翔电厂发电。1936年,为汉口恒顺机器厂制造1台500千伏安交流三相发电机,这是当时国产最大的发电机。不久,又制成2台33/3.3千伏电力变压器,安装在南翔镇变电所使用。1937年,华生电器厂部分迁重庆,成为重庆最大的私营电器制造厂。抗战胜利后迁回上海,与原来未迁部分合并。1948年后,受外国产品的倾销影响,营业日趋衰退。
另外,1919年创办的上海华通电器机械厂,主要生产开关和变压器。1932年创办的上海华成电器制造厂主要生产蒸汽机和电动机。这两个厂在抗战时期都受到很大损失。抗战后,生产有所恢复。
1940年,留美归国的胡汝鼎工程师等与金融界人士,集资在上海租界创建公用电机厂。1942年开始制造20马力以下电动机。1945年曾销售大小电动机2000台,并制成1949年前国产容量最大的300马力、4极滑环防滴式电动机。
1946年,工程师何其义集资在上海创建了大成电机厂,拥有一些精密仪器设备,生产全封闭布机电动机(500瓦)、细纱机电动机(7500瓦)等专用电工产品。同年,工程师孙鼎在上海组建新安电机厂,翌年以测绘仿制一台英国b.t.h.40马力多速电动机而赢得信誉,该厂还在天津设立了分厂。2.国家资本电工企业。
1936年,国民政府资源委员会筹设中央电工器材厂,总管理处下设4个工厂,其中电工四厂生产电力机械,原选厂址在湖南湘潭,抗日战争开始后迁往桂林,兼并了迁往桂林的上海电机制造厂。1939年,又分别在桂林、昆明建成两厂,规模基本相同,仅能生产100千瓦以下的电机和3000千伏安以下的变压器等产品。1941年,昆明电工四厂将一台变频机改制成1940千伏安(1550千瓦)发电机,与民生机器厂生产的2台1000马力水轮机配套,安装在四川下硐(下清渊)水电站投入运行。这是新中国成立前的最大容量水电机组。1944年,桂林电工四厂迁重庆。1945年,昆明电工四厂与电工一厂(电线电缆厂)合并,改组成昆明电工厂;重庆电工四厂与二厂(生产电子管和白炽灯)合并为重庆电工厂。
抗战胜利后,中央电工器材厂接收了上海、天津、东北等地的敌伪工厂和其他地区国家资本的电工企业。1948年,中央电工器材厂改组为公司,下属9个电工厂,其中生产电机产品的有湘潭制造厂、上海制造厂、天津制造厂、沈阳制造厂。
3.革命根据地和解放区电工企业。
革命根据地和解放区的电器工业,是从制造军事通讯器材开始的。1938年在延安建成通讯材料厂,1944年试制成小型短波报话机,1946年开始生产手摇发电机。1948年,该厂在东北发展成东北军区军工部直属二厂。1949年5月,直属二厂迁沈阳,并入1949年3月成立的东北电工局,统管东北地区电工企业,编成13个电工厂,其中电工二厂即大连电机厂,生产小型电机;电工四厂,是后来筹建的哈尔滨电机厂,生产大型电机。1948年,华东军区由胶东军区电器厂等3个厂合并成立华东军区总厂,下设3个分厂,其中二分厂修造手摇发电机。1949年,总厂撤销,改为3个厂:山东电机厂、山东电器修造厂和山东电池厂。
煤炭二十世纪以后,随着中国和世界煤炭市场的迅速扩大,中外资本大量投入中国煤矿业,中国煤炭工业发展相当迅速,先进的煤炭技术在各大煤矿普遍得到应用。但是,近代中国半殖民地半封建社会性质,决定了中国煤炭技术发展的不平衡性和畸形性。
(一)煤业的发展与技术的更新近代中国自1894年中日甲午战争之后,国势日衰,采矿权逐渐被列强所攫取,外国资本以独资方式或中外合资名义,开采中国煤矿,中国大型煤矿差不多都控制在外资手中。所谓“中外合资”不过是当时外资为攫得开矿权的一种手段。自十九世纪末到二十世纪四十年代初,外资煤矿的产量占全国煤炭产量一半以上,其比重是逐年增加的,1913年外资煤矿产量为704万吨,占全国煤炭产量1280万吨的55%,1942年(日帝侵华期间)是中国近代历史上煤炭产量最高年份,外资煤矿产量高达5961万吨,占全国煤炭产量6568万吨的90%。外资为在中国开采更多的煤炭,获取更多的利润,煤炭生产的关键环节都尽量采用最新的机器设备,而对一些使用人畜力不致影响产量的生产环节则尽量不使用新的机器设备。所以,在某些外资开办的大型煤矿,生产技术的发展表现畸形,一方面某些生产环节采用当时最新的技术设备,另一方面有的生产环节又保留乃至扩大最古老的生产方式。例如,中英合资(实由英国人经营)的开滦煤矿,矿井提升机器是当时最新最好的,而矿井大巷运输一直到二十世纪四十年代都采用人力推车和骡子拉车。在西方,二十世纪初矿井巷道运输已普遍采用电机车,即便在中国,萍乡煤矿(民族资本经营)1907年也已大量使用电机车运输。又如,日本帝国主义侵占我国东北、华北煤矿期间,一方面建设特大型矿井,采用最新最大的提升机提煤(1936年日本经营的抚顺龙凤矿安装了一台5395马力的电力提升机,日提煤能力5000吨,其设备之先进,当时堪称世界之最),另一方面,采取普遍挖小斜井、小立井的方式,用人力绞车提煤,或用人力背煤。据统计,东北沦陷区小斜井就有252个,华北沦陷区,仅淄川矿区就有小斜井、小立井20余处。外资煤矿的这种技术反差,是由帝国主义的掠夺本性造成的。从总体上来看,中国近代煤矿,无论是外资经营的煤矿,还是中国民族资本经营的煤矿,技术装备水平都比古代煤矿有很大提高,有了质的飞跃,具体表现在以下五个方面:1.采煤方法得到改进。
由单一的残柱式采煤法发展成多种采煤法,有厚煤层切块陷落法、急倾斜引柱采煤法、急倾斜厚煤层上向梯段采煤法、厚煤层分层水砂充填采煤法,以及走向长壁采煤法。回采、掘进工具也有了明显的改进。1905年前后萍乡煤矿开始使用风钻掘进岩石巷道;1914年前后中兴煤矿在沙岩巷道掘进中,开始应用400磅大型电钻打眼;二十世纪二十年代在东北一些煤矿中开始应用电钻打眼放炮;1931年中兴公司枣庄煤矿开始应用电动割煤机采煤,这是中国煤矿最早使用割煤机采煤,它标志回采工作面开始步入机械采煤的新阶段。此外,露天采煤也由手工开采进入机械开采,1915年抚顺古城子露天矿正式用蒸汽铲进行剥离并开始使用穿孔机打眼。
2.矿井提升运输工具有巨大发展。
大中型煤矿都安装了提升机,并逐步向大型化、电力化方向发展,大大提高了提煤效率。近代煤矿诞生时,开平煤矿1881年安装投产的蒸汽绞车只有150马力,日提煤能力500吨。1908年开平公司林西煤矿开始安装1000马力蒸汽绞车,提煤能力增加数倍。二十世纪初,西方开始出现电力绞车,使蒸汽绞车相形见拙。而中国煤矿很快也用上了电绞车。1920年,开滦赵各庄矿四号井首先安装了1台75马力的电绞车,日提煤能力可达1000吨。此后,开滦唐山矿、林西矿、抚顺煤矿、中兴煤矿、六河沟煤矿等大型煤矿都安装了电绞车。有些煤矿的电绞车能力之大,当时在世界上也是屈指可数的。1922年,赵各庄矿安装了1台1175马力的电绞车,1936年抚顺龙凤矿安装了1台5395马力的电绞车,日提煤能力高达5000吨。
相对于矿井提升而言,近代煤矿井下巷道运输要落后得多。多数矿井仍然是人力或畜力运煤。唯萍乡煤矿在1907年投产时在总平巷用架线式电机车运煤。抚顺煤矿和中兴煤矿则在二三十年代开始在井下巷道中使用无极绳运输。
矿井井口地面运输有些矿比较先进,如抚顺煤矿在1914年即开始用电机车(此前为蒸汽机车)运输,阳泉五矿和京西房山矿分别于1919年和1925年开始使用架空索道运输。
井下回采工作面的运输,相对而言最为落后,普遍延用古代人力拖、背的方法,唯中兴煤矿在1931年开始在回采工作面使用簸运机,随后,东北地区部分大矿中也见使用。
3.矿井通风、排水效能显著提高。
旧式手工煤窑难于形成规模生产能力,不能满足近代工业发展需要,主要是受制于提升、通风、排水能力,不能深采。近代煤矿的发展,离不开提升、通风、排水机械的应用和能力的提高。在二十世纪二十年代,通风机、排水机逐渐由蒸汽动力改为电力,通风机的风量高达每分钟10000多立方米。抚顺煤矿是近代煤矿中拥有大型风机最多的矿,通风能力为全国之冠。如抚顺老虎台矿装有风量为每分钟13000立方米的扇风机1台;龙凤矿安装风量分别为每分钟15000和3000立方米的通风机各1台,1500立方米的通风机2台。矿井排水能力的提高也很迅速。十九世纪七十年代近代煤矿诞生之初,从国外引进的第1台蒸汽动力水泵,排水能力为扬程200米,排水量每分钟3.5吨(781加仑),到二十世纪二十年代,电动水泵逐渐取代了蒸汽泵,排水效能几乎提高1倍。
4.煤炭加工技术的提高。
旧式煤窑全用手工选煤,近代煤矿诞生之初,开平煤矿虽有选煤机,也仅是带式手选机。到了二十世纪初,萍乡煤矿投产时(1907年),从德国购进3台洗煤机(振动筛),先后投产,洗煤机总功率为645马力,日洗煤能力4000吨。继萍乡煤矿之后,1914—1917年间,开滦林西矿先后安装2台跳汰洗煤机,总功率650马力。1927年林西矿又安装1台泡沫浮选机,用以洗选末煤,效果良好。1915年,本溪湖煤矿安装1台振动式洗煤机,每小时洗煤能力85吨。此外,井陉煤矿也安装了2台洗煤机,日洗煤能力百余吨。近代炼焦多采取传统的方法,中兴公司、开滦、六河沟、井陉、本溪湖、鲁大公司等煤矿都设有圆形炼焦炉。唯萍乡煤矿采用西法蜂房炉与土法长方炉两种方法炼焦。长方炉炼焦是萍乡人俞燮堃(又名俞彤甫)所创造。长方炉比圆形炉炼焦时间缩短、出焦率增加,炼出的焦炭质量比用洋法炼的质量还高,曾名扬中外,冠绝一时。但传统炼焦法(包括圆形炉和长方炉)最大的缺点是不能搜集副产品。抚顺煤矿在1915年左右建造了可搜集副产品的炼焦炉,对煤加以综合利用,炼焦时搜集的氨气用于制造硫酸氨化肥,搜集的焦油用于制取化工原料,搜集的煤气用于锅炉发电。
近代用机械加工煤砖始于二十世纪初。1901年,山东坊子煤矿从德国购进1台煤砖机,每小时可出煤砖15吨。1909年,萍乡煤矿建造了煤砖制造厂,用机器压制煤砖,年产量5万吨。
5.煤田地质勘探工作的普遍展开。
中国煤炭储量到底有多少,到二十世纪初仍是一个谜,外国学者虽有不少推测,但彼此相差甚远,直到1913年北平地质调查所建立之后,随着地质普查工作的逐步展开,中国煤炭储量才算有比较确切的数字。1921年,丁文江、翁文灏首先在第一次《中国矿业纪要》一书上公布了中国大部分省(约23个省)的煤炭储量,深度在1000米以内为234亿吨。1926年地质调查所谢家荣根据地质调查工作的新进展,在第二次《中国矿业纪要》上公布全国煤炭储量为2176亿吨。到1935年,除西藏、新疆、青海未作普查外,25个省已查明煤炭储量2436亿吨。到1949年为止,中国地质工作者查明的煤炭储量为4500亿吨(随着普查工作的深入和勘探手段的改进,后来查明中国煤炭储量远远超出这一数字)。
上述几方面的变化发展,说明中国近代煤炭工业体系在二十世纪三十年代已初步形成。从地质勘探到煤炭生产与加工利用,都形成了一定的规模,并形成相对独立的工业体系,但技术基础薄弱,机械化水平低,生产效率不高。二十世纪三四十年代,煤矿生产效率平均每工只有0.3吨;煤矿掘进速度,立井平均月进10米左右,岩石平巷平均月进15—25米左右;煤矿生产辅助环节(提升、通风、排水)基本实现了机械化,但煤矿主要生产环节(回采、掘进工作面)仍然是手工操作。回采工作面几乎全部使用人力,仅在中兴公司枣庄煤矿使用了割煤机。掘进工作面几乎全部使用人力,风钻、电钻打眼还不普遍。
(二)日本对近代煤矿的垄断与掠夺1937年芦沟桥事变之后,日本逐步占领了华北、华中广大地区,华北、华中地区的煤矿和东北煤矿一样,完全落入日本手中,由日本独资经营或假名中日合资经营,直到1945年8月14日日本投降为止。从1937年(东北从1931年)至1945年,日本侵略者采用掠夺式开采方法,从中国掠夺了大量煤炭。由于日本的大肆掠夺,中国煤炭产量以前所未有的速度增长,1942年全国煤产量达到6568万吨,为近代最高峰。
在日本垄断和掠夺东北、华北、华中沦陷区煤矿的同时,国民党政府不得不把煤炭开采转向西南、华南和西北地区。1937—1945年,在国民党政府管辖的西南等区域中,先后新建或扩建了一批煤矿,其中日产量50吨以上的煤矿有59个,规模最大的四川天府煤矿年产30多万吨,其他煤矿年产量一般在2万吨以内。这些小型煤矿,设备简单,管理落后,仍保留着旧式煤窑的色彩。1943年,西南、西北等地区煤炭总产量达到600万吨,1938—1945年,国民党政府管辖区累计产煤4562万吨。
(三)战后的煤炭生产1945年日本帝国主义投降后,收复区煤矿(东北、华北、华中)多数由国民党政府接收,少数为解放区人民政府接收。由于日本掠夺性开采所造成的采掘失衡、机械失修以及日军撤退时的蓄意破坏,造成煤矿生产急剧下降,煤炭技术设备遭受很大损失。日本投降后不久,国民政府再次挑起内战,不少矿区再度成为战场,许多煤矿几度易手,破坏严重。在国民政府管辖区,煤炭工业陷于极度衰落。
1946年,全国煤炭产量下降至1800余万吨,比抗日战争前1936年的产量减少52%,比历史上最高年产量减少72%。
与国民党政府统治区的情况相反,解放区民主政府接管的煤矿迅速恢复和发展生产。日本投降后,人民政府首批接管了峰峰、潞安、房山、六河沟、鹤岗、鸡西、蛟河、通化、赛马、阳泉等煤矿。1947—1948年,人民政府又相继接管了东北区的抚顺、阜新、西安、本溪湖、烟台、营城子等煤矿及华北区的绝大部分煤矿。到1949年中华人民共和国成立时,全国绝大多数煤矿均由人民政府接收。
近代煤矿由人民政府接收后,进入了一个新的发展时期。
截至1949年10月,东北煤矿恢复矿井174个,占全部矿井数的82%;华北煤矿恢复矿井212个,占全部矿井数的50%;华东煤矿恢复矿井44个,占全部矿井数的80.2%。1949年,全国原煤产量为3243万吨。
(四)近代记述中国煤炭工业技术的主要论著记载近代煤炭生产与技术发展状况的代表性论著有:《煤说》、《中国十大矿厂调查记》、《中国煤矿》、《中国矿业纪要》与《中外合办煤铁矿业史话》等。
其中,《中国矿业纪要》由中央地质调查所印行,共7卷。先后于1921年、1926年、1929年、1932年、1935年、1941年、1945年出版发行。它着重记述了全国煤炭储量、煤层状况、煤质种类、产销状况、各大矿沿革,对其他金属与非金属矿产也有所记述。书中的各种统计数字取自地质调查所的实地调查报告、中华矿学社主编的《矿业周报》以及同时期海关报告等。各卷编撰人分别是:第一次纪要为丁文江、翁文灏,第二次纪要为谢家荣,第三、四、五次纪要为侯德封,第六次纪要为金耀华,第七次纪要为白家驹。石油(一)石油工业发展概况十九世纪末,美、英等帝国主义国家开始在中国大肆倾销石油产品,竞相垄断中国石油市场,以获取高额利润。他们在沿海口岸、内地城市设立“油栈”、“经理处”和“代理店”,销售网点遍及中国城乡,“洋油”销售量不断增加,石油及其产品的输入量也迅速增长。如1923年,煤油进口值已占全部进口货值的6.31%,仅次于鸦片和棉纱而居第三位。直到新中国成立前夕,煤油、汽油等石油产品的进口值一直占很大比例。中国的民族石油工业则发展迟缓,举步维艰。
1912年,中华民国临时政府在南京成立。临时政府实业部下设矿政局,矿政局下设地质科,这是中国第一个地质行政部门。地质科长为章鸿钊。北洋政府成立后,实业部分成农业、工商两个部,地质科属工商部,科长由丁文江担任。1913年1月,地质科改为地质调查所,主要从事地质科研和地质调查。1913年10月工商部成立地质研究所,所长丁文江,后改为章鸿钊。地质研究所是我国第一个地质教育部门,它不仅培养了我国数十位著名的地质人才,而且为中国的地质调查作出了卓越的贡献。其中如翁文灏、谢家荣等在石油地质研究和石油开发等方面都取得了积极的成果。
美国美孚石油公司在中国陕北勘探石油失败后,中国的地质学家并没有气馁。地质学家李四光于1923年在《现代评论》上著文指出:“美孚的失败并不能证明中国无石油可办。”地质家谢家荣1934年在所著《石油》一书中亦说:“中国未曾钻探之处尚多,倘能依据地质原理,作更精密之探查,未必无获得佳油之希望,故一隅之失败,殊不能定全局之命运耳。”李四光在英国伯明翰、剑桥等大学讲授《中国地质学》时又提出,在中国华北平原“通过深钻和地震的方法,可以揭露出有重要价值的沉积物”。
1935年,国民党成立资源委员会,委员长为翁文灏、副委员长为钱昌照,该委员会隶属经济部领导。鉴于抗日战争的急需,翁文灏急切想开发我国石油,于1932年派地质调查所地质师王竹泉、潘钟祥到陕北进行地质调查。两位中国地质家更正了美孚石油公司地质人员对该地层的错误划分,并发现了永坪、延长的储油构造,在延长、永坪确定了20个井位。于1934年春成立了陕北油矿探勘处,孙越崎任处长。从德国、美国购进锅炉、钻铤、钻具等器材,在上海装配成了三套200米汽动顿钻钻机,从上海用火车运抵太原。陕北山路崎岖,只能用人抬、驴驮,一路艰难跋涉,将钻机分别运到延长和永坪。在延长钻了4口井,其中101井在井深100多米处钻遇旺油,初期日产1.5吨,后减为150公斤。其他井平均日产20—50公斤不等。在永坪钻了3口井,其中203井日产油50余公斤,从此发现了永坪油田。这是有史以来,中国人第一次自己定的井位,也是第一次自己打出了石油。在此同时建立了中国第一支钻井队,人数为100人。
1935年10月中央红军到达陕北。在边区政府的领导下,成立了延长石油厂,厂长为陈振夏。军工局派来第一科科长兼工程师汪鹏,他在资料缺少的情况下进行了细致的调查,发现了七里村油田,当时在七里村确定了5个井位,后共钻生产井13口,获旺油井6口。其中,七1井井深87米,初期日产原油高达96吨,被职工称为“起家井”。1943年,延长石油厂创造了原油年产1200多吨的新纪录,相当于1935年前延长油矿14年原油产量的总和。延长石油厂的原油和石油产品解决了陕甘宁边区各机关、团体的照明用油和八路军后方运输用油,为抗日战争作出了重要贡献。
1937年10月成立四川油矿勘探处,处长王檠。并首次使用购自德国的旋转式钻机。但德国造鱼尾钻头不适用,后改用美国硬岩钻头,在潘钟祥确定的四川巴县石油沟一号井(简称巴1井)开钻,于1939年11月获得天然气流。后来开始钻巴2井,用巴1井的天然气作为内燃机动力燃料,第一次试验即获得成功。此井钻至1002米深时,因钻机调往玉门而停钻。
抗日战争爆发后,海运被封锁,“洋油”断绝了来源。国民党政府为了抗日战争的需要,开发了玉门油矿。这是旧中国最大的油矿,它不仅规模大、产量高,而且也是工艺技术比较先进的一个油矿,被称为“中国石油工业的摇篮”。
玉门油矿于1938年开始勘探,1939年8月钻遇第一个油层(被称为k层)。接着又钻了几口深井,钻遇第二个油层(l层),这是老君庙油田的主力油层,压力较大,三口井都发生了井喷,后来得到控制,开采成功。自1939年到1949年,共钻井48口,钻井进尺26.174米,累计生产原油524.353吨。1949年,玉门油矿天然原油产量达69159吨,占同年全国总产量的95%以上。
1936年,新疆省政府与苏联政府商定,联合开采独山子油矿,后协定期限为25年。双方各设一套班子,中方厂名为独山子炼油厂,苏方厂名为独山子石油康宾纳(即联合企业)。苏联派钻井技术人员运来旋转式钻机,从1936年到1942年共钻井33口,这些井初产原油较旺,日产原油40—80吨,最高日产曾达110吨。1942年原油年产量达6900多吨。1942年盛世才投靠国民党,推行反苏反共政策之后,苏方于次年撤走钻机和人员,封闭油井,致使生产陷于停顿。1944年甘肃油矿局接办独山子油矿,修复部分油井,但不到一年又停产。当时还从玉门老君庙油矿调来美制艾迪尔—30型钻机一部,但未钻新井。此后一直到1949年新疆解放,独山子油矿大多处于土法开采的状态。
中国近代石油加工能力也是很薄弱的。1949年前,仅有玉门、大连、锦西、高雄等4座炼油厂。而抗战期间,除玉门炼油厂外,其他三座都在日本占领区内。1938年至1945年,国民政府为解决石油产品匮乏,曾先后在四川、云南的产糖地区,以糖为原料设立酒精厂62个,生产酒精以代替汽油。后因糖料不足,又以桐油、菜籽为原料,裂解制取燃料油。如新建的重庆动力油料厂,在1939年到1944年期间共生产汽油20.09万加仑,柴油75.8万加仑,机油8.75万加仑。但是由于原料缺、成本高、产量少,对解决抗日战争时期的缺油问题,只不过是杯水车薪而已。
日本侵占中国台湾后,进行了掠夺性的开采。在台湾开采了出磺坑、锦水、竹东、牛山、竹头崎等地的石油与天然气。从1895年到1945年共采出原油16万吨,最高产量为1927年的19500多吨。后来,台湾油气日产量急剧下降,1937年产量下降为4300吨,1944年又下降到2700吨。1931年九一八事变后,日本帝国主义又大规模开采东北的煤炭和油页岩资源,发展人造石油工业。在抚顺、锦西、桦甸、四平、锦州、吉林等地建立了7个人造石油厂,生产能力达22.7万吨/年。从1931年到1945年,共生产人造石油279万吨。1945年抗战胜利后,国民党接收大员盗卖东北各石油厂设备,以致解放后除锦西厂经修复能生产外,其他各厂几乎都成为废墟。
中国近代石油工业,从1878年在台湾出磺坑用新式机器钻凿的油井算起,到1949年,整整经历70年。70年中,钻井134口,总进尺63973米,生产天然石油67.71万吨,人造石油232.41万吨,生产天然气约117000万立方米。据统计,1948年,我国原油生产能力为17.5万吨(其中天然石油8.8万吨,人造石油8.7万吨),原油加工能力140万吨,汽、煤、柴油产量29000余吨。石油职工有16000人,其中工程技术和管理人员1700多人,而石油地质勘探技术人员仅48人。毫无疑问,这种状况同中国这样一个地域辽阔、资源丰富的国家是极不相称的。
(二)石油勘探、开采、集输工艺的发展1.勘探方法及成果。
中国最早的勘探方法是踏勘。中外地质工作者根据古籍的记载和某些地方名称有石油含义的信息,去查看油苗和地层的露头。他们根据地层的露头分析油层的地质年代,用简单的平板仪器测出等高线,再制作出地质图和构造图。
1939年,玉门老君庙油田始用钻井方法勘探。同年,由英回国的翁文波首先采用地球物理方法勘探了四川巴县石油沟1号井。
1945年7月,甘肃油矿局在矿物地质室组建了我国第一个野外重力、磁力测量队,翁文波任队长。后来发展成两个队。他们在外国公司协作下,进行过航空测量。从1939年到1949年共11年间,翁文波和他的同事们共找到了9个适宜于储油的构造。1947年,中国石油有限公司与美、英3个石油公司组成联合调查团,曾对青海柴达木盆地及玉门地区进行过航空摄影,以勘探石油。
中国人调查陕北石油地质,最早的当推地质调查所的王竹泉和潘钟祥。
他们曾数次前往陕北调查,对该油田的地质、构造、油层及油页岩等,都有重要的发现。
王竹泉和潘钟祥几次调查陕北油田之后,写成《陕北油田地质》1一文。1934年7月陕北油矿勘探处成立,根据他们的资料定出7口井。4口在延长,其中有一口深井打出高产油流。3口井在永坪,其中也有一口打出旺油。从此发现了永坪油田。
1942、1943年,黄汲清在新疆独山子、南疆进行实地调查,1943年10月写出《新疆油田地质报告》2。在这个报告中,他提出了两个重要的论点:一是“陆相生油论”,即陆相地层也可以形成有工业开采价值的生油层。他认为陆相侏罗纪地层是新疆重要的生油层之一。另一个是“多期多层含油论”,即大型含油盆地一般总具有好几个不同时代的含油地层。这是“多旋回成矿论”的雏形。这两个论点的正确性,都已在解放后的石油地质普查和勘探工作中得到验证。
1938年,国民政府资源委员会设置甘肃油矿筹备处,并派地质学家孙健初到玉门进行石油地质勘查工作。孙健初一行查明该地区的生油层、储油层及地质构造后,认为玉门“油田生油之地层属于白垩纪”。孙健初认为白垩纪地层除窑街系为海相外,其他均为陆相。窑街系是主要生油层,储油层则以梨园口系、白杨河系为主。
为了进一步了解玉门油田的地质情况,他们除做地面地质调查外,还依靠陕甘宁边区延长油矿支援的顿钻钻机,开始钻凿深井。第一口井于1939年8月钻到88米深时遇到油层,产油量每天达10吨左右。接着按孙健初所定井位又钻了7口井,钻遇l层,打出高产自喷井,其中4井和8井发生强烈井喷,证明孙健初的地质判断是正确的。
2.近代钻井工艺技术的运用。
(1)选用钻头和合理的钻井参数。
四十年代后期,玉门老君庙油矿在钻井工作中,总结出要根据不同的地层选择不同的钻头。一般钻凿软地层用刮刀钻头,钻凿硬地层用相应的牙轮钻头。
在使用旋转钻机钻井中,还注意到钻井时加在钻头上的压力和转盘的转速等参数。如玉门老君庙油矿规定,转盘转速应根据钻头种类及地层情况,分别采用每分钟70转、120转和200转三种不同的转速,通常为120转左右。钻头压力应根据地层、钻头尺寸和型式,钻杆尺寸、钻铤重量、泥浆质量和所要求的井身垂直度而定。
(2)对泥浆的认识与改进。
泥浆,被人们称为钻井的血液。它对钻井、采油的重要影响越来越被人们所认识。
1《陕北油田地质》刊于《地质汇报》第20号(1933年出版)。
2此报告于1947年由地质调查所编为《地质专报》甲种第21号出版。
1941年,玉门老君庙油田在钻井时已懂得使用重泥浆制服井喷,他们用重晶石、坩子土磨制石粉,用以配成泥浆,制服了井喷。但因泥浆比重大,污染并堵塞了油层,给以后采油工作带来较大影响。
为了改进泥浆的质量,1946年老君庙矿场工程室内设立了泥浆室,这是我国第一个泥浆研究机构,负责人是黄先驯。1947年,黄先驯试用五倍子熬制单宁酸作为泥浆稀释剂。1948年他又配制成淀粉泥浆,后在钻23井时使用性能良好,改善了对油层的损害。
台湾油矿勘探处为了提高钻井泥浆质量,曾以当地的相思树皮和番石榴树叶煮液,经浓缩后作为泥浆稀释剂使用,代替单宁酸。又利用海藻煮液加入苛性钠成为藻酸钠后掺进泥浆中代替胶质物质,以调整粘度、稳定泥浆。台湾嘉义溶剂厂,在1947年已能生产单宁酸,但产量有限,价格昂贵。
玉门钻井泥浆室又进一步对泥浆中的几个复杂问题如失水量和泥饼对油层出油的影响等进行过深入研究,并对含砂量、ph值、粘度等泥浆指标作出了具体规定。当时还懂得了根据不同地层灵活掌握泥浆的比重。
1943年,玉门老君庙油矿开始使用泥浆搅拌机,增添了泥浆储罐、泥浆枪、泥浆筛等设施。
(3)测试及取岩心。
玉门油矿在钻井过程中十分重视地质资料的收集工作。除了由值班员每钻一米取一次砂样和记录油气显示之外,还十分注意测井和取岩心,以获得地层性质、油层厚度、油层上下有无气层和水层等比较齐全的资料,用来决定完井的方法,规定套管应下的深度。
人们称测试(亦称电测)是“地下的眼睛”,在玉门油矿的钻井、完井过程中,它起到了重要的作用。
1947年夏天,中国石油有限公司探勘室在玉门油矿成立了我国第一个电测站,站长刘永年。这个站当时只有四五个人,器材也非常缺乏。他们就自己动手焊了1部手摇绞车。把3根较粗的电工皮线用麻绳、胶布捆起来当做电缆使用,每隔1米捆一下,当作深度记号。再用一些普通的电工仪表和1个自制的电流换向器,连成1个简单的电位计。后来,他们找到了1台照相示波仪和1只精密度较高的“0”位检流仪,做成了1台半自动电测仪,这算是当时比较先进的测井仪器了。
1949年春天,玉门油矿电测站王曰才等留学生和大家一道,终于制成了我国第一个同轴直流放大机,并用它同原来的照相示波仪配套,制成了我国第一台自动电测仪的雏形。并用它在老君庙油田的1—22井和l—15井进行电测,下井一次同时测出两条电阻曲线和一条自然电位曲线。在新中国成立后,玉门电测站仍然使用那套半自动的电测仪来担负测井工作。
取岩心始于四川的巴1井,但未获成功。玉门油矿1941年从高炕、萍乡、湘潭等煤矿调来3台旋转式钻机后,就有了取岩心的技术手段。而从德国、美国购置的钻机均附有取心钻具。1945年,在老君庙油矿,一次取出岩心最长为2.49米。
运用电测测试地层,取岩心和岩屑直观资料,进行综合分析,对地层判断是比较准确的,对确定一口井有无开采价值,下套管与否以及确定完井,具有良好的效果。
3.油田开发与采油工艺技术。
从1945年起,油田地质研究陆续展开,于1946年在老君庙矿场工程室内设置了研究室,这是我国最早的一个采油研究机构。当时主要研究课题及成果有:(l)油田的地上应服从地下,研究老君庙地下构造,各产油层彼此关系。后来在钻井过程中取岩心、岩屑,从岩心中观察岩心的孔隙度、渗透率及饱和度,并用来推算总的储量,定出各井的产量。
(2)油田的动态,是气驱动还是水驱动,以及油层压力、温度发生的变化及其影响。要求采油工每天量油、测气压和温度,并定期化验油的成分。1949年2月,一张化验抽样单上显示老君庙油田原油含水。这是一个重要发现,并由此确定油田的动态是水驱动类型,从而为后来油田补充压力,进行注水开发提供了宝贵的资料,改变了过去认为是气驱动油田的认识。
(3)各井的性能及增产措施的研究。
老君庙油田的原油含蜡百分比较高,在生产过程中油管经常结蜡,影响原油流出。解决办法是利用绞车将钢丝绳连着刮蜡片下入油管中清蜡。每天都要清一次。此外还加强了修井作业。油井由于出现砂子蜡堵塞,必要时采用热油冲洗井。为了加强修井工作,油矿还专门成立了一个修井队。
由于当时国外技术信息不畅通,因此这些工艺技术只是在实践中通过不断摸索而寻找出一些比较科学的方法,且为以后采油工艺技术的进一步研究奠定了基础。
4.油气集输工程。
油气集输是油田开发中的一个重要环节。随着油气开发的发展以及为满足提高炼油质量的需要,中国近代的油气集输工程也逐步形成并完善起来。关于最早的陕北油矿集输状况,1931年出版的《矿业周报》记述道:“汲出之水及油,均流入分油槽,该槽上下三洞,水由下洞流入分水池,油由上洞流入油槽。分水池中积之日久,表面分出原油,亦导入储油槽,而储油槽之底部,日久亦有若干水量,必须汲出。官厂储油槽五座,可储原油五万余斤。”储油槽系用铁板制成,每座容油百担。“用手搬唧油机,以二十英尺铁管导入炼厂,直接流入一号炼釜。”由此可见该油池虽“土”,但却起到了分离油水的重要作用。
玉门的油池开始极为简陋。1939年油井出油后,才从远处运来5000块砖修了个露天“土”油池。上面覆盖着芦苇,冬天严寒油凝固,夏天烈日油散发,并且有发生火灾的危险。1942年8月,玉门山洪爆发,洪水流到油池,造成原油横溢,流到山下的子弟小学、家屋住宅,又流到了伙房。油触火即燃,酿成火灾,损失惨重。
经此惨痛的教训,玉门放弃了明沟和露天油池,改用管道和油罐。但原油出井还携带天然气、砂和水分。这样一来,虽然减少了原油的蒸发,保障了油区的安全,但残留在管线中的砂子及残油却要经常清洗,且容易引起管线的热胀冷缩,同时也没有解决炼厂用原油的质量问题。1944年翁文灏之子翁心源从美国学习储运管道工程归来。在他的指导下,玉门修建了第一条从油田8井到四台炼厂的输油管线,并建成了两个选油站。选油站装置储油罐3个,沉砂器和分离器各两个。其中一个选油站的分离器是从美国进口的,另外一个选油站的分离器是自己用木头制造的。为解决冬季保温问题,他们在输油管线旁另设一条蒸汽管线。选油站投产后,不但提高了原油的质量,而且分离出的天然气可供生活取暖和做饭。
到了1948年,玉门老君庙油田的输油管线,由地上改为埋藏在地下,建成了更趋合理的环形输油管线,集输流程逐步完善。
第三节 冶金
第一次世界大战结束后,帝国主义对我国的经济侵略又大规模卷土重来,致使原来发展较快的民族金属冶炼业又落入缓慢发展的阶段。1937年抗日战争全面爆发后,由于日军侵占了我国大片土地,大部分冶金企业落入日军之手,使我国的冶金业受到很大打击,更加举步维艰。抗战胜利后,大量美国物资倾销,加之国民党统治的腐败,又很快发动内战,使我国的冶金业陷入萎缩甚而几乎崩溃的境地。
钢铁冶炼在1911至1937年期间,华资钢铁厂和日资钢铁厂呈现不同的发展趋势。华资钢铁厂经不起外国钢铁的倾销和市场不景气的冲击,产量逐步下降,1926年后更是急剧衰退。1937年生铁产量仅为1.95万吨,钢产量仅为4万吨。这一时期,汉冶萍公司由于生产成本高于外国企业,公司又先后向日本财团贷款5000多万日元,企业为日本财团所控制,加上经营不善等原因,至二十年代汉冶萍公司的炼钢厂不得不全部停产。上海的和兴化铁厂和大鑫铁厂则主要从事轧制废钢业务。上海钢铁厂在留美博士周志宏担任厂长后,进行一系列的改革和技术改造,降低成本,提高产品的市场竞争力,生产了不少军工用钢。这一时期还曾积极筹建中央钢铁厂(厂址设在湖南湘潭)、广东钢铁厂(厂址广州)、西北炼钢厂(山西)等,但有的未能建成,有的虽然建成,如阎锡山以山西煤铁为基础兴办的西北炼钢厂,建成后尚未正式投产即因抗战爆发而落入日本人手中。此外还有不少重大发现及研制了一些新的钢铁品种,如丁道衡发现白云鄂博铁矿主矿体,在周仁、严恩棫、周行健等人的共同努力下,研制成功各种碳素钢、锰钢、镍铬钢、铬钢、不锈钢、高速钢等。
日资厂在第一次世界大战后也曾一度困难,但此后通过某些技术改造并在扩军备战刺激下,又有所发展,1931年东北沦为日本殖民地后,钢铁产量更是大增,1937年生铁产量达81万吨,钢产量增为51.6万吨。如1933年由满铁和关东军在鞍山组建的昭和制钢厂,经过不断扩建,发展成为中国近代最大的钢铁企业,1937年其贫矿处理量即达15233万吨。其他如鞍山制铁所在大战后因严重亏损仅留1炉出铁,随后,他们大力解决技术问题,即贫矿处理问题,于1921年由梅根常三郎等研究成功“还原焙烧法”;又从德国获得有关资料,由久留岛秀三郎发明液氧爆炸法,提高了采矿效率。通过这些措施,降低成本,增加产量,如1926年前其生铁产量在7—8万吨,1926年2号高炉投产,产量上升至20万吨,成本下降50%。本溪湖制铁所也通过改建和重建而不断扩大生产。
1937年日本全面发动侵华战争,继东北之后,华北、华东、华南广大地区相继成为沦陷区。日本为实现其“以战养战”的方针,对沦陷区资源,特别是钢铁资源进行更为野蛮的掠夺。如在我国东北,成立满洲重工业株式会社(简称“满业”),对钢铁、轻金属、机械、煤炭进行支配性投资和经营。不断扩充原有的钢铁企业,同时又建立一批新的钢铁研制和生产单位,特种钢生产也有一定发展。由于实行“日满一体化”方针,伪满时期,向日本运送大量生铁与钢坯,致使伪满末期的钢铁生产结构成为倒宝塔状,即在设备能力方面,可生产生铁252.4万吨,钢锭144万吨,钢材48万吨;而在产量方面,生铁170.2万吨,钢锭86.9万吨,钢材51.9万吨。1在华北,日本占领了石景山铁厂、阳泉铁厂、西北炼钢厂(改称太原制铁所),先后修复生产;在天津日本成立了10家钢铁企业及其配套工厂;在唐山,开始兴建“唐山制钢株式会社”;在华东,日军占领马鞍山铁矿区,1938年成立“华中铁矿股份有限公司”(后改称华中矿业股份有限公司);在马鞍山,成立了马鞍山制铁所。日本占领这些矿冶企业后,大肆掠夺我国的铁矿资源,将各厂所开采、冶炼的钢铁制品大量运往日本。
抗战期间,由于日本帝国主义的封锁和运输的困难,洋铁很少进口,但因抗战和民生的需要,使抗战后方及抗日根据地的钢铁工业有了一定的发展。1938年国民政府迁都重庆后,上海、武汉及沿海地区的数以百计的官办和民营工厂纷纷入川,国内大部分冶金工程技术专家、学者也云集重庆。这一时期,后方的钢铁企业,以其隶属关系及经营方式可以分为四类:(1)以兵工署为主的,由兵工署独办的官办企业,如钢铁厂迁建委员会(又称兵工署第二十九厂及大渡口钢铁厂)、第二十四厂、第二十八厂等;(2)资源委员会主办的企业,如电化冶炼厂、威远铁厂、陵江钢铁厂、资和钢铁厂、资蜀钢铁厂、资渝钢铁厂、云南钢铁厂等;(3)官商合办和独资经营的企业,如官僚资本控制的中国兴业公司,民族资本家经营的渝鑫钢铁厂股份有限公司等;(4)民营小铁厂,如蜀江炼铁厂、协和炼铁厂、清平炼铁厂、东源实业公司、福昌炼铁公司、大昌炼铁公司、渠江矿冶公司、荣昌铁厂、永兴铁厂、上川钢铁公司、永和实业公司、中华工业社綦江铁厂等。1944年上述地区共有铁厂100家,钢厂5家,蒋、宋、孔、陈四大家族控制的有16家,占全部资金总和及全部动力设备的80%。后方冶金工业,虽因战争需要而较抗战前夕有所发展,但由于海岸封锁,技术设备落后,原材料基地为日本人所占,其产量增加缓慢。如1943年新法冶金的生铁产量仅为7万吨,钢只有0.68万吨。
在中国共产党领导的抗日根据地,因地制宜发展钢铁冶炼,以满足根据地对钢铁制品的需求。在陕甘宁边区,利用边区仅有的煤铁资源和薄弱的设备制造能力,由徐驰等人主持工作,建成陕甘宁边区第一座高炉(在延安)。1943年冬,该座高炉开始出铁,由于技术准备充分,高炉由试炼到正常生产,1解学诗、张先良著:《鞍钢史》,冶金工业出版社1984年版,第323页。很快达到设计要求,日产铸造生铁1吨以上,完全满足了边区对铸造生铁的需要。在晋冀鲁豫边区的太行山根据地,陆达针对当地只有土法生产的白口生铁,但不能车削加工做成炮弹壳体的现实,采取措施对白口生铁进行韧性处理,使之转化为可锻性铸铁。经过处理,陆达所在的柳沟铁厂的炮弹壳月产量由4000发提高到3万发。在1939年末皖南事变后建立华中抗日根据地的过程中,先后建立不少修械所,利用坩埚、三节炉等工具炼铁和铸造地雷外壳、手榴弹外壳、迫击炮弹壳、枪炮弹外壳等,有力地支援了前方的抗敌斗争。
1945年抗战胜利后,在不到四年的时间里,我国的钢铁工业在总体上陷入萎缩和崩溃的境地。后方的冶金工业,特别是重庆地区兴办的各类冶金企业,当抗战一结束,就面临破产的命运。由于战时封锁的解除,美国钢铁大量进口,致使产品价格大幅度下跌,因而重庆地区的大量钢铁制品销售不出去,不少钢铁厂,包括规模较大的渝鑫钢铁厂、中国制铁公司、中国兴业公司等都先后停工、减产或倒闭1。据统计,1945年10月,重庆等地钢铁工业炼炉继续开工生产者仅为1944年的10%2。原来沦陷区日本军部和商人经营的一些钢铁厂,因遭日军撤退时的破坏和国民党接收大员的洗劫,迟迟不能复工。1945年后,资源委员会担负了对日伪工业的接收和全国工业的调整任务,组织了鞍山钢铁有限公司、本溪煤铁有限公司、抚顺特殊钢铁厂、东北金属矿业有限公司、华北钢铁有限公司筹备处、华中钢铁有限公司筹备处、上海钢铁公司等。资源委员会下属的钢铁企业,其钢铁产量占全国的80%。虽然有如此庞大的系统,但却抵挡不住国民党经济总崩溃态势的冲击,美国剩余物资又大量涌入,占领市场。据统计,资源委员会系统的钢铁厂及民营钢铁厂,1945年产生铁48495吨,钢63000吨;1948年上半年产生铁22056吨,钢932吨3。
在中国共产党领导下的解放区钢铁工业有了进一步的发展。晋冀鲁豫边区在这时由陆达领导建立了故县铁厂。1947年阳泉解放,为了建设故县铁厂,根据军工部的指示,陆达、陈志坚等人,将阳泉荣华铁厂日产20吨生铁的2号高炉全套设备搬迁到故县。1948年1月故县铁厂高炉(20吨)开炉,随后,10孔焦炉棘臻焦炉也投产。高炉出铁后,迫击炮弹的生产量成倍增长,以60、82、120、150四种炮弹为例,1947年高炉投产前总产量仅为20.88万发;1948年激增至102.8万发;1949年增至175.63万发。在晋察冀边区,1947年成立了井陉、阳泉办事处,着手规划恢复这个矿区的煤铁生产。由于阳泉铁厂的设备遭到严重破坏,2号高炉又已拆迁到故县,因此只能对残缺不全的1号高炉进行修复,同时还要进行人员培训。1948年初,高1施复亮:《论当前的经济危机》,《四川经济季刊》第3卷第1期,1946年1月。2《重庆工商界控拆美帝摧残我民族工商业》,《人民日报》1950年11月27日。3黄逸平:《中国近代钢铁工业史》,《中国冶金史料》1985年第1期,第1页。炉按计划装料、点火,顺利出铁,很快达到这座高炉的设计要求,日产铸铁80吨,当年年产7228吨。1有色金属由于整个民族工矿业发展缓慢,所以自1921至1927年,全国较大的有色金属矿虽增加到31个,但资本增加不多,且利润下降,甚至亏损。1928年,国民党全国政权建立后,基本垄断了有色金属矿冶业的生产、运输和出口,排斥、压制、打击民族矿冶业,结果更使有色金属的生产受到严重影响。在1942年前一段时间,由于战争对军工生产的刺激,以及第二次世界大战期间各国扩大军工生产,增加战略物资的储备,使有色金属在世界市场上销路扩大,价格上升,因而促使有色金属生产有所发展。1931年,日本侵占我国东北,为了侵略战争和掠夺我国矿产资源的需要,而力图把我国东北建成为其重工业和军事工业的基地,并在其侵占期间掠夺了大量的有色金属矿产。七七事变特别是珍珠港事变后,日本为适应其侵略战争的需要又积极在台湾发展金属工业,使台湾的铝镁金铜等有色金属产量有较大的增长。
这一时期有色金属的采矿技术与前一时期相比,虽然仍旧较多采用原始、手工的落后方法,但在机械开采方面也有一些进步。如日本侵占我国东北时在华铜、杨家杖子、青城子、天宝山等矿山采用了干式填充法和留矿采矿法,还使用了风动凿岩机和黄色炸药。1909年官商合资成立个旧锡务有限公司,从德国订购新式设备,从1913年开始机械化采锡。1930年,广西贺富钟地区商矿公司,开始用水轮、水泵、砂泵等水力机械开采。1936年,国民政府开办茶盘源公司,引姑婆山槽河的自然高压水源,用水力提升机、水轮开采望高砂锡矿,1938年建成投产,成本比电力开采降低30—50%1。1947年,国民政府资源委员会第二特种矿产管理处在锡矿山建立示范锑矿,实行“探采结合,贫富兼采”。竖井掘进用手持风钻,运输用矿车和卷扬机,主巷用电灯,工人携充电矿灯照明,电泵排水,从而改善了工人劳动条件,提高了生产效率。
在选矿技术方面,直到三十年代开始采用近代的选矿技术。1931至1945年,日本在我国东北建成杨家杖子、青城子等十多座有色金属选矿厂,使用浮选法选矿。1936年,国民政府资源委员会从德国进口旋转磁选机,对湖南和江西的钨砂进行集中精选,脱除锡、硫等杂质。1941年,锡业管理处建立桂林选矿厂,使用汀氏磁选机,精选广西、湖南、广东所产钨、锡毛砂。1942年,在湖南零陵兴建反射焙烧炉,进行焙烧除砷,所产钨精矿达到了德国鉴定的“汉堡标准”(氧化钨含量大于65%,含锡小于1.5%,含砷小于0.21徐驰:《抗日根据地和解放区的钢铁工业》,《中国冶金史料》,1985年第1期,第33页。1见莫友怡:《我国锡矿砂的水力开采今昔》,载《有色今昔》,1992年第4期,第20页。%)。
在冶炼技术方面,这一时期除采用土法冶炼技术外,还出现了较多采用西方近代冶炼技术的厂矿。如:锌冶炼技术,1931年工程师饶湜试验西法炼锌。他吸取1919年湖南黑铅炼厂德国工程师在长沙进行横罐炼锌试验失败的教训(炉温未达1200c时炼罐软化),着重炼罐的研制,经过八个月的试验,炼罐耐火度达到1200c,符合炼锌要求。1934年于湖南长沙建成炼锌厂,采用横炼法生产蒸馏锌。1942年,日伪在葫芦岛建成有8座竖罐蒸馏炉的炼锌厂。该厂是根据美国新泽西州锌业公司竖罐炼锌专利,由美国工程师设计,年产锌1万吨,投产后16个月共生产锌84.6吨。由于罐体破裂致使生产被迫中断。
炼锡技术,1910年,云锡公司开始采用水箱鼓风炉和煤气反射炉炼锡,后由于效率低而继续使用土炉冶炼。1933年改造煤气反射炉,同时增建熔析反射炉提纯,从此开始新式炼锡。1943年创调温结晶法成功。该法先结晶出较纯的锡,经几层阶梯式的锅,可获得纯度达99.5%的纯锡。
炼铜技术,1937年冶金专家叶渚沛在长沙试验成功电铜生产,并建成精铜炼厂。1938年又在重庆建成电解铜厂,产品含铜99.93%。1939年,日伪“奉天制炼所”的炼铜车间,其工艺是用烧结锅烧结焙烧、熔炼、真吹炉吹炼、电解槽精炼。
铝冶炼技术,1929年日本理化研究所铃木取得了用烟台矿电热熔融分离矽铁后,再进一步氯化以制造氧化铝的专利。经过试验,1938年建成的日伪抚顺铝厂,用此法生产氧化铝,再通过电解法生产金属铝。
黄金提取技术,土法一般用木盆反复淘洗留金于盘。淘出的细碎砂金经熔炼纯化,即成赤金。若金中含银较高,则需将金银分离。1939年建成并投产的“奉天制炼所”则从铜铅阳极泥中回收金银产品。
炼汞技术,1938年王子佑提出改良土灶意见,指出原炉有底锅易坏、取汞不便、汞回收率不高等缺点,并进行改良试验。1941年《湖南建设厅地质调查报告》中说,汞业管理处试用的铁管炉成绩甚佳。拟行于各厂。这种改良灶有圆锅和长方形锅两种,都用铁管导入水箱,加强了冷凝系统,使回收率约提高10%。改良灶沿用到1953年。
炼锑技术,四十年代后,赵天从进行提高锑质量问题的研究,经过试验,成功地取得了用纯碱去砷的工艺,使含锑成分由99%提高到99.8%。此外,他和刘树人、邓传似等提出锑提纯除砷、除铅的新工艺和试验数据。试验结束后,又组建纯锑精炼厂和锑产品厂。
其他如钨、钼等稀有金属的冶炼和加工基本上是一片空白,仅有少量的作坊式的生产,使得我国在钨精矿的产量和出口量上虽居世界第一位,但钨制品却全部依靠进口。至于对另外一些新发现的稀有金属,则仅仅做了部分勘探、调查的工作,其开采、冶炼及应用尚未提上日程。
第四节 交通铁路(一)
1919—1949年铁路建设概况在北洋政府统治时期,中国的铁路建设基本处于停滞状态。北洋政府只是将铁路修筑权作为抵押品,以出卖筑路权来换取帝国主义列强的贷款,以贷款来购买武器增强自己的实力。在此期间,适值第一次世界大战爆发,西方列强虽然获得了在中国十多个省的筑路权,但却无力东顾。1928至1949年,国民政府统治期间,共修筑了13000公里的铁路。1928至1937年,国民政府主要采取“中外合作”的方式投资建造铁路,在关内修建了3600公里的铁路。东北地区则利用省商合营的方式,在1928至1931年期间修建了900公里铁路。抗日战争时期,国民政府在西南、西北地区共修建了1900公里的铁路。1931至1945年,日本侵略者在我国东北地区修建了5700公里铁路,在华北、华中、华南地区修建了900公里铁路。到1949年,全国铁路有22000多公里,而实际通车的线路则只有11000多公里,至于机厂、机车、车辆更是破烂不堪。
(二)旧中国铁路建设的特点由于旧中国修建铁路的资金、技术和设备都要依赖进口,依赖外国,我国铁路实际上是受外国控制的。外国人不仅控制修路权,而且直接经营他们所修的铁路,不仅控制路权、路政,而且沿铁路线两边的开矿权、税收权、森林开采权也为他们所占有,甚至驻有军警,控制了司法治安权。
旧中国铁路线的布局极不合理。在东北和沿海地区,由于他们统治和剥削的需要,铁路较密,在有些地区甚至成了网。而在内陆地区,特别是西北和西南的广大地区,没有或很少有铁路。东三省及热河地区的铁路,占全国铁路总数的45.1%,而关内广大地区只占有54.9%,西北、西南两大地区,仅占全国铁路总数的6%。
旧中国铁路工程标准低劣,运营设备落后陈旧,机车车辆型号庞杂。我国铁路由于是由不同列强国家修建、经营和管理,他们要推销本国的设备和产品,所以,所修的铁路、用的设备,一般都采用其本国或其殖民地的铁路标准和设备。旧中国留下来的准轨客货车、窄轨客货车,大都来自英、美、法、日、俄、德、比等国。客车型号达130多种,车型复杂,技术落后,车体短,载客少,设备简陋,车窗狭小,供水不足,通风照明不良,运行速度低。货车型号达560多种,车型小,载重吨位低,主型车才30吨,还有10吨,15吨的车,40吨的已算大型车。车钩缓冲装置也有近20种。1949年接收留下的4069台蒸汽机车,大部来自不同的国家,少数是进口外国配件由中国组装的,其型号达到了198种之多,所以,我国铁路素有“万国铁路博览”之称。
旧中国铁路管理是分线设局,分线管理,效率低下,混乱不堪。列强各自修自己的路,各管自己的线,各自定价,自成体系,互不配合。如北京有3个互不联系的客运站——前门车站、前门西站、西直门车站,它们分属于平汉线、北宁线和平绥线三个铁路局分管。客货列车不能直通。
旧中国留下了35个破败的机厂,如大连机厂,长辛店机厂,唐山机厂等。这些机厂不是分专业的制造厂,而是机、客、货车综合修理厂。由于内政腐败、列强掠夺,这些机厂厂房简陋,设备陈旧,技术落后,所以只能做些修修补补的工作,而且主要的部件、材料还都要从国外进口,名为机厂,实际上不如正常的机务段。
旧中国的铁路建设史同近代中国社会一样深深地烙上了半封建半殖民地的烙印。这一切,只是在独立自主的新中国建立以后,才得到彻底改变。造船发端于洋务运动的中国近代造船业,其发展道路坎坷而曲折。洋务运动虽然以“自强”、“御侮”为标榜,但是在帝国主义压迫下,加上封建统治者的反动腐朽性,洋务派官僚的买办性,最终也没能达到“御侮”的目的,更没能自强。中国近代造船业的发展,既缺少近代科学技术作先导,又缺少近代工业作基础,因而无法达到先进的水平。有的造船企业逐步走向衰败,有的即使取得一些进展,也只能是局部性的。1937年,日本帝国主义继侵占我国东北三省之后,又向华北、上海等地大举进攻,沿海各省市相继被日本侵略者占领,日军旋即进占各地船厂。造船企业遭到严重破坏,即使能继续进行生产的,也被迫为日本侵略者所利用。兹针对不同的发展情况分述如下。
1.江南造船所及其所造万吨级远洋运输船。
1918年夏,第一次世界大战在持续进行,美国急需一批远洋运输船,乃与我国签订了为美国承造“官府”(mandarin)号等4艘万吨级远洋货船的合同。尽管大战已于1918年末结束,但4艘船仍如期交货。这4艘船是全遮蔽甲板型蒸汽机货船,总长135米,型宽16.76米,型深11.57米,指示功率3670马力,安装的是该所制造的三缸蒸汽机。第一艘“官府”号于1919年1月开工,1920年6月3日下水,1921年2月17日交船后开往美国。《东方杂志》报道说:“江南造船所承造的一万吨汽船,除日本不计外,为远东从来所造最大之船..从前中国所需军舰及商船,多在美、英、日三国订造,今则情形一变,向之需求于人者,今能供人之需求,中国产业史上乃开一新纪元。”1由之可见当时舆论界是何等欢欣!第二艘“天朝”(gelestial)号于1920年8月下水;第三艘“东方”(oriental)号于1921年3月下水;1《东方杂志》第16卷,第2期。
第四艘“震旦”(cathey)号于1921年5月下水。到1922年4艘万吨级货船全部交船完毕。2这批远洋货船的建造质量甚优,直到第二次世界大战时仍在营运。诚然,当时造船所的总工程师是英国人毛根(r.b.mauchan),而有关器材也多是从国外购置的。
1925年,江南造船所建成二号船坞,长153米。1930年,海军部代部长陈绍宽兼任江南造船所所长,十分重视舰艇的更新和船厂的发展。1931年建成护航舰“逸仙”号,总长82.4米,排水量1545吨,主机功率4296马力,最高航速19节。装有150和140毫米大炮各1门,高射炮、机关炮等10余门。1931年开工并于1937年建成巡洋舰“平海”号,长109.8米,宽11.9米,型深6.7米,吃水4米,排水量2400吨,双机共7427马力,航速25节。装有140毫米双联炮塔3座,鱼雷发射管4具,80毫米高射炮6门,60毫米炮4门。“平海”和“逸仙”是江南造船所建造的两艘最大的军舰,代表了中国近代舰艇工业的最新水平。
1932年又建三号船坞,1936年扩建后坞长197米,宽30.48米,深8米,成为当时全国各船厂中最大的干船坞。与此同时,造船、轮机、铜工、木工、铸锻等车间及码头、仓库、动力设施都进行了扩建,由电力代替了原来的蒸汽动力,从而使生产能力大为提高。
自1905年局坞分立之后到1937年,江南造船所共建造各种船舰716艘,总排水量219047吨。1922至1937年,共修理各种舰船3862艘次。江南造船所从而成为我国生产能力最强、技术水平也较高的近代船舶工业的主要基地。11937年11月,日军进驻江南造船所,旋即委三菱重工株式会社经管,1938年1月竟改称三菱重工株式会社江南造船所。日军还强征附近的民房及空地,扩大厂区面积。1941年12月太平洋战争爆发后,日军还接管上海地区的所有外资船厂和许多民营船厂,组成三菱重工株式会社江南造船所的浦东工场、杨树浦工场和淑浦工场。1938至1945年8月,该所共建造大小船舶360艘,修理船只约万余艘次。
1945年9月,南京国民政府海军接收江南造船所。1945年9月至1949年5月,新建大小船舶只有34艘,其中30米以上机动船仅7艘。这一段时期共修理舰艇616艘次,总排水量75万吨,其中修理美国舰艇占一定比例。上海解放前夕,国民党军队对该所进行了破坏,造成重大损失。
2.福州船政局设立飞机制造工程处。
进入民国时期以后,福建船政局由于资金不足,造船业务受到极大限制,逐步走向困窘和衰落。1926年,福州船政局改为海军马尾造船所,但一2参见刘大钧、曹海红:《我国第一批出口万吨轮,究竟在哪一年?》,《舰船知识》1985年第9期,第21页。
1《中国近代舰艇工业史料集》,上海人民出版社1994年版,第17—18页。直未能向企业化方向转变,这当是与江南造船所的重要差别,也是福州船政不景气的重要原因。
1918年,北洋政府利用这里的技术条件,设立飞机制造工程处,由我国早期著名的飞机设计师巴玉藻任主任。到1931年,共试造了16架水上飞机。1931年初,该处迁至江南造船所后,制造水上侦察机和教练机共6架。抗日战争胜利后,该处并入南京国民政府中央航空委员会。1福州船政局历史地成为中国航空工业的摇篮,当为人们所始料未及者。
马尾造船所的舰船生产虽然不景气,但其教育事业仍坚持不懈,成绩卓著。福州船政局的前学堂后来改称福州海军制造学校,后学堂改称福州海军学校。在1917年又成立海军飞潜学校,设有飞机制造、潜艇制造和机器制造3个专业,为中国近代造船工业培养了一批技术中坚。
3.黄埔船厂与广南船厂。
黄埔船局1916年由广东实业厅接管,改称黄埔船厂。1931年,黄埔船厂部分设备拆迁到海军广南造船所。
广南造船所的前身是航商谭毓秀、谭礼庭创建于1914年的广南船坞,该船坞于1923年曾为海军建造过1艘运输舰和4艘船壳。1924年秋为广州军政府收购后,改名为海军广南造船所,以修理海军舰艇为主。1931年,又改称广南造船厂。1932年建造“海维”号浅水炮舰1艘。后因经营不善于1936年7月停工。1937年将船坞租给商家修船。1940年,日本侵略军利用该厂留存设备,制造浅水轮船。1945年抗战胜利后,国民政府接管原黄埔船厂,1946年改称黄埔海军造船所。1949年将8500吨水泥浮船坞和其他重要机具一并拖往台湾。14.大沽造船所。
1913年,原大沽船坞划归海军部领导,改名为海军大沽造船所。在1915到1925年间,曾建造“安澜”、“静澜”、“河利”、“海达”等多艘船舶,还造有“靖海”、“镇海”、“海鹤”、“海燕”等军用炮舰。1919年时职工达1600人。
北洋政府及随后期间,政局动荡,军阀混战,海军大沽造船所10余年间所长易人达15次之多,每次更迭,器材物资均遭劫夺。1929年2月终因经费困难而停工。1930年张学良易帜,奉军进驻平津,工厂复工。1935年宋哲元主政华北,工厂以修造枪炮为主要产品,是时职工又达1400人。
1937年日军入侵后将制枪炮的机具拆卸运走,利用所余设备招集职工复工,专事修造日军统制船只,归塘沽运输株式会社管理,1941年又改称天津浮船株式会社。该厂之船坞、码头、场房、宿舍及仓库等,日人多未及时修理,致坍塌一半。时职工约400人。
1参见《中国近代舰艇工业史料集》,第18—19页。
1参见《广东省志·船舶工业志》,广东省船舶工业联合公司,1996年6月,第40—42页。1945年8月,日本投降后,南京政府海军部派人接管,竟将器材盗卖一空。1946年5月海军部又改派邱某接管,到1946年10月始复工,时职工约350人。1948年解放前夕,经所长邱某督催技工,由军舰将各重要机床、工具、材料等1000吨运往长山岛,另行建筑海军修船厂,还掳去各厂技工数十名。大沽造船所,至此损失殆尽。15.旅顺船坞及大连船渠。
自1905年即被日本占据的旅顺、大连两处厂坞,一直用来大量修造日军舰船。
大连船场于1937年改称大连船渠,先后经过3次扩建,已拥有3座4000吨级以下船台、5000吨级和8000吨级船坞各1座,工人约5000人。1942至1945年,建造3000吨、3850吨、4500吨和8100吨4种型号的军用运输船12艘。1944年,大连船渠的年造船能力为17000吨。旅顺船坞于1936年末重归日本海军要港司令部管辖,1937年易名为日本海军工作部,1942年又改为日本镇海海军工作部。该坞工场共有13个车间,除拥有万吨级和1000吨级大小船坞外,还有一座3000吨级船台。日军占领期间除修、造船外,还制造过迫击炮弹。
根据1945年初美、英、苏三国《雅尔塔协定》及中苏两国政府有关协议,旅顺船坞及大连船渠由苏联接管。1945年8月,苏军接管旅顺船坞后,易名为苏联太平洋舰队海军一○二工厂,主要任务是修理苏联商船及其太平洋舰队的舰艇,可担任万吨级舰船的大修工作。1945年8月,苏军接管大连船渠后,易名为大连船渠修船造船机械工厂,主要修理苏联商船。1951年起,中国正式收回大连船渠主权,1952年改为中苏造船公司。16.海军青岛造船所。
东北易帜后,东北海军副总司令沈鸿烈于1931年兼任青岛市长,倡议建立海军工厂和海军船坞。工厂的前身是1898年德国在青岛小港建立的水雷枪械修理厂,1927年曾改建为海军铁工厂。
1931年,由东北海军副总司令兼青岛市长沈鸿烈倡建,1932年12月动工开挖船坞,1934年竣工投产。船坞坚实,可容纳万吨级以下船舶入坞修理,它是中国北方又一修造船基地。首次进坞修理的是“永翔”号军舰。次年,政记公司的7000吨“花甲”号也曾进坞检修。1935年,该厂又建500吨级船台1座,水工设施也较为完善。
1937年青岛陷落前,国民政府海军就将该厂的一部分设备拆运到四川万县,余者就地毁坏。1937年12月底,日军登陆青岛并占据该厂。1938年3月,日本浦贺船渠株式会社将青岛海军工厂在内的四处船厂兼并,改名为青岛工厂。主要业务是修理商船和军舰,也建造过一些挖泥船、破冰船及小型1参见《中国近代舰船工业史料集》,第567—568页。
1《中国近代舰艇工业史料集》,第22页。
近海货船,后来还造过一些自杀艇。
从科学技术的发展进程看,发端于洋务运动的近代造船技术,是中国人最早引进的一种先进的生产力。它对于发展中国的造船业不仅是必要条件,而且是必经之路。事实上,它甚至已经超出造船业自身的范围,不仅是中国近代工业的先导,而且在传播西方自然科学和发展中国近代科技教育事业方面也产生了积极作用。
汽车在近代,汽车虽较早就输入了中国,并逐步成为交通运输的重要工具。
但汽车业的发展由于受到综合国力、机械制造能力以及与汽车相关的学科水平的限制,长期以来,只是建立了一些以修配为主的汽车修理厂。此外,中国的科技人员和技工通过仿制外国的汽车发动机等汽车零部件也逐步掌握了一些汽车的制造技术。而总的说来,中国的汽车工业则还处于其发展的初始阶段。
1886年,德国人c.本茨(carlbenz)制造的汽油机三轮汽车取得了世界上第一辆汽车的专利。至二十世纪初年,汽车开始由外商输入中国。
最早出现在中国大陆的汽车,是1901年由匈牙利人黎恩斯(leinz)输入并于次年在上海租界行驶的两辆轿车。这两辆轿车的外形与当时西方的敞蓬马车相似,一辆装有凉蓬式车顶,另一辆装有折叠式软蓬。车的前排为单人驾驶座,后排为双人客座;车轮用木制轮辐、橡胶轮胎。1903年,上海的汽车已有5辆,两年后则增至31辆。这些汽车多为外国官员、商人和中国豪绅所有1。
此外,还有一辆专供慈禧太后在颐和园游玩时乘坐的汽车。该车约于1902年进口,系德国奔驰汽车公司1898年的奔驰牌第二代产品,现保存在北京颐和园内1。
在轿车输入后不久,汽车在中国也开始成为客货运输的工具,汽车运输随之成为一个新兴的行业。1907年,德商经营的费理查德号商行在山东青岛开办了由市区到崂山柳村台的短途汽车客运;次年,美商环球供应公司则在上海市内开始了汽车出租业务。天津、上海还在光绪三十二年和三十四年相继开通了电车。清末,汽车运输行业已引起了中国商人的注意。1911年,新疆羊毛公司商人沙懿德(木夫提阿洪)从波兰购进两辆客车,在惠远和宁远(伊宁)间经营起短途汽车客运业务2。
1中国公路交通史编审委员会:《中国公路运输史》(第一册),人民交通出版社1990年版,第92—95页。
1黄余平:《百年汽车图集》,人民交通出版社1986年版,第9页。
2中国公路交通史编审委员会:《中国公路运输史》(第一册),人民交通出版社1990年版,第92—95民国以后,随着工商业的发展,各地相继开发公路客货运输,汽车进口的数量增加很快,汽车修理行业也相应出现。外商最先设立了汽车修理洋行。1935年建立的南昌机械修理厂后改为专门的配件制造厂,生产的产品有汽缸盖、活塞、活塞环,并试制汽缸体等。
三十年代起,中国的科技人员开始试制汽车,力图发展自己的汽车工业。
1929年,沈阳的民生厂用一辆万国牌载重汽车为样本,进行测绘,并对某些零部件作了重新设计,首先试制了75型汽车,并于1931年5月制成了第一辆民生牌载货汽车。这辆汽车的发动机、后轴、电气附件、轮胎等是进口的,其余零件为自制。发动机为6缸汽油发动机,功率65马力,最高时速64公里。这是中国生产的第一辆汽车。工厂原计划依据此车成批生产,并预定首批生产45辆,后因日军占领沈阳,已在运输途中的40余辆车的进口机件只得改运天津。其中有两套机件后交至清华大学机械工程系,由原民生厂技师毛韶青主持,配制零部件,于1935年夏组装成一辆2吨载货汽车。1装配工作后来中断了。
山西省汽车修理厂也于1933年生产出了3辆载货汽车。对第一辆车所做的长途行车试验表明,该车性能良好。后来,在此基础上又进行了改进,所制造的两辆车,除一些电气设备、轮胎及滚动轴承等部件外,大部分零部件系自行生产。1934年,中华全国道路建设协会曾为此函请实业部通令全国兵工厂及各省建设厅派技师前往山西考察,以便仿制。终因整体工业基础薄弱,未获成果2。
当时的中央工业试验所还在1933年进行了汽车的试制。所制为一辆小型三轮汽车,采用单缸汽油发动机,链条传动,化油器、活塞环、传动链条等为外购件。经试车,该车可用,但也存在一些问题。
中国汽车柴油发动机的仿制始于1935年。当时上海新中工程公司的经理支秉渊购买了一辆英国的commer牌载货汽车,委托陆景云主持仿制该车的perkins牌4缸35马力狄塞尔高速柴油发动机。新中工程公司仿制的2200转/分的汽车用高速柴油发动机于1937年春制成,缸体、曲柄、连杆等系自制,油泵、油嘴活塞等为从市场上购买的德国和英国货。其后,将仿制的发动机安装在那辆commer牌车上作行车试验。短途试车未发生故障,但长途试车时烧坏了曲轴瓦,这可能是由于在曲轴润滑系统结构的仿制上有些误差及滤油材料不合要求。1三十年代在进行汽车的单车仿制之外,完全利用进口汽车零部件和总成页。
1张柏春:《中国近代机械简史》,北京理工大学出版社1992年版,第70—71页。2中国公路交通史编审委员会:《中国公路运输史》(第一册),第491—492页。1张柏春:《中国近代机械简史》,第71页。
组装整车的工厂也在进行批量生产。1937年,以中国银行为主筹资160万元,组建了官商合办的中国汽车制造公司,计划先进口国外的汽车零部件、总成组装,再逐步从部分自制过渡到整车自制。上海装配厂在半年多的时间内就组装了100辆奔驰牌2.5吨om59型载货柴油汽车。后来因战争停产,该厂的机器设备运往桂林良丰,建成了中国汽车制造公司华南分厂。总公司也由上海迁至香港,成立了华运行和南华铁工厂。南华铁工厂在太平洋战争爆发前,除油泵、油嘴、起动机、发电机进口外,已能按德国图纸自制其余零部件,来制造奔驰牌55马力4缸汽车柴油发动机。另外,香港土瓜湾装配厂也利用德国的零部件和总成,组装了近2000辆奔驰牌55马力载货汽车。2抗战时期,为了满足战时的军工和民生的需要,国民政府制定了一些计划来发展工业,其中包括建立汽车厂。1939年9月,资源委员会所属的中央机器厂在昆明正式成立,下设包括汽车厂在内的5个分厂和4个处。汽车厂厂长史久荣在6月已代表资源委员会买下了美国司蒂瓦特(stewart)汽车装配厂的全部旧设备,并设计了4吨载货汽车,以便在国内生产。1941年5月,运至越南海防的1600余吨美国汽车厂的部分设备和其他器材遭日军劫夺;7月,部分设备运到了云南畹町镇,因难以继续运往昆明,故将汽车分厂改设在龙陵县。龙陵汽车分厂在组装了2辆“资源牌”4吨载货汽车后,便于1942年落入日军手中。中央机器厂设立汽车分厂的计划也就被破坏了。在抗战时期的沦陷区,1939年,日本成立了装备美式机器设备的满洲自动车株式会社,统制伪满的汽车制造业。满洲自动车株式会社后来又并入同和自动车工业株式会社,资本增至1亿日元。至日本投降前,日本人在东北地区经营的汽车制造厂每年已能组装汽车2万辆,修车1万辆(战后,该厂设备90%被苏联军队拆走)。日本人在关内也开办了一些规模较小的汽车企业,如天津的丰田自动车北支株式会社等。
1945年10月,交通部将日本人经营的华北自动车株式会社及17个汽车修配单位合并改组为平津区汽车修配总厂,下设天津汽车制配厂、天津汽车修理厂、北平汽车修理厂、青岛汽车修理厂、济南汽车修理厂、石家庄汽车修理厂等。除承担整修外,平津区汽车修配总厂还仿制进口配件和日本大发牌三轮汽车。三轮汽车分客、货两种,先后共生产了60辆。1946年国民党军队发动全面内战,和平建设已无可能。中国汽车工业体系的建立则有待于新的历史时期的到来了。
航空中国的航空工业起步并不算晚,1918年建立的马尾海军制造飞机厂是我国的第一家飞机制造厂,以后又相继建立了广东飞机制造厂、中央杭州飞机2张柏春:《中国近代机械简史》,第72—73页制造公司、中央南昌飞机制造厂、成都飞机制造厂。中国也拥有世界一流的航空科技人才,如巴玉藻和王助。他们于1916年获美国麻省理工学院航空工程硕士学位。1919年,巴玉藻在中国设计制造成功第一架水上飞机。王助毕业后则到美国西雅图波音公司工作,该公司研制的第一架飞机就是由王助总设计并监制的。他于1918年回国后,便致力于飞机研制工作。然而,由于中国支持航空工业的基础工业的落后、航空教育和科研的薄弱,由于政府的腐败和战乱不断,中国始终没有建立起可以称为独立产业部门的航空工业。
(一)飞机研制工作航空技术是现代高技术。设计制造飞机不是简单的工匠手工艺所能胜任的。早期的先驱者没有取得很大成就的关键原因之一是他们缺乏航空工程技术教育。他们对航空有一些认识和了解,但技术上所知不多。选派航空留学生则开始改变了这种局面,也使中国航空发展进入了一个新时期。最早派出学习航空工程的有巴玉藻、王助、曾诒经和王孝丰等。巴玉藻和王助则是成就非凡的代表人物,他们为中国近代航空工业的开创作出了重大贡献。
1.海军制造飞机厂。
1918年,巴玉藻和王助回国后,即筹备成立了海军飞机工程处(即马尾海军制造飞机厂),巴玉藻任主任。这是中国第一个正规的飞机工厂。马尾海军制造飞机厂在巴玉藻主持下设计的第一架飞机于1919年8月完成,取名甲型一号,这是一架水上飞机。这种飞机共造了三架,性能不亚于欧美的同类产品。巴玉藻在飞机研制成功后,提出了一个扩建工厂的计划,“以图多制教练机,养成多数人才,逐渐试造军用飞机,自制发动机,以期达到建设空军增强国防之目的”。1他提出拨款60万元建厂研制飞机的计划虽获得批准,但未能实现。在他和王助的努力下,设计制造飞机的工作在艰难中进行。到1929年共制造出6种型号的飞机12架,以水上飞机为主。在1922年,巴玉藻和王助共同设计建造了世界第一个水上飞机浮坞。
海军制造飞机厂在生产飞机过程中,所用的金属材料均从国外进口,发动机也全部依赖进口,其他木质材料、蒙皮材料和油漆则使用本国货。自1919年完成甲一教练机后,到1922年又完成了甲二、甲三、乙一等初级教练机。1924到1925年又设计制造了丙一、丙二水上轰炸机,它们的重量已达2.95吨,最大速度已达每小时170千米。
二十年代后期,海军制造飞机厂在继续设计生产教练机的同时,也研制了几种侦察机和鱼雷轰炸机。如1927年研制的戊一“江凫号”、戊二“江鹭号”、丁一“海鹰号”、丁二“海雕号”。这些飞机虽都是双翼木制水上飞机,但外形都相当简洁美观,性能也不错,可以同外国同类飞机相媲美。1巴吟轩、巴钟奇:《先父巴玉藻生平事迹简介》,《航空史研究》总第19期,1988年;杭依特、石林:《中国航空工业奠基人——巴玉藻》,《航空史研究》第20期,1988年。11931年,海军制造飞机厂迁到上海。这个时期,飞机设计和制造技术也有了一些进步,如改善飞机机身流线形、翼剖面也更加科学,支架采用了焊接技术。除继续研制水上飞机外,也开始生产陆上飞机和仿制外国飞机。抗战前,海军制造飞机厂先后研制和仿制了教练机和侦察机7种,其中1934年研制的“宁海号”
舰载侦察机是相当出色的,它的机翼可以折叠。由于当时的政府不重视自己的飞机,因而没有通过大量采购等手段扶持自己的研制工作。这些飞机几乎都没有投入批量生产。1936年,海军制造飞机厂以很快的速度为军方仿制了18架美式飞机。抗战爆发后,海军制造飞机厂被迫迁到成都改组为第八修理厂。从此,这个中国最早的飞机制造厂再也没有在飞机研制上取得多大成就。
2.广东飞机制造厂。
广东飞机制造厂是中国第二个正规的飞机制造厂,1920年在广州建立。
1923年杨仙逸从美国运回四架寇蒂斯“珍尼”式飞机。杨仙逸以这种飞机为基础,与美国工程师一道,研制成双翼教练机。孙中山和夫人宋庆龄亲自主持了试飞典礼。首次试飞由黄光锐驾驶,据说宋庆龄也一同乘机上天。孙中山以宋庆龄的英文名为这架飞机命名“乐士文”。为了鼓励中国人自己研制飞机,孙中山特别题写了“航空救国”四个字。2从1928年起,广东飞机制造厂开始研制飞机,并将所有的飞机都定名为“羊城号”。由于广东地方政府不迷信外国飞机,也敢于使用本国飞机,这使广东飞机制造厂的飞机研制工作相当出色。1928年广东的梅龙安设计制造了第一架飞机“羊城51号”,并亲自驾驶飞行成功。接着又设计制造了“羊城52号”,时速128千米。1929年又造出时速超过160千米的“羊城54号”、“羊城55号”、“羊城56号”等飞机。1933年又造出了“羊城57号”,它的速度达到220多千米。据统计,广东飞机制造厂在1936年前共研制生产了“羊城”系列的教练机、驱逐机、轰炸机达60多架,成为中国当时在飞机研制方面成就最大的航空工厂。11934年,广东飞机制造厂改为韶关飞机制造厂,与美国寇蒂斯—莱特公司合作生产飞机。这时,该厂的主要任务转为修理和仿制外国飞机,但也自行研制出“复兴”式教练机。到1939年,该厂共仿制成美国“霍克”3式飞机44架,生产“复兴”式飞机4架。1939年,韶关飞机制造厂又迁到昆明,改为空军第一飞机制造厂,1941年再迁到贵阳。工厂除了继续制造外国飞机外,还自行研制了“研驱一”飞机,这是中国最早的下单翼式布局飞机之一。虽然它的机身相当笨重,但也达到了每小时547千米的高速度。它只1参见姜长英:《中国航空史》,中国之翼出版社(台湾)1993年版,第52页。1参见季文美:《旧中国飞机制造工业回忆片断》,《航空史研究》总第4期,1984年。制造了两架。该厂还计划研制性能更好的研驱二,但未能实现。另外,自行设计的“复兴”式也进行了改进,其中“新复兴”丙的飞行速度达到每小时292千米,“新复兴”甲的速度为每小时285千米。不过它们的制造数量都很小。
随着战争的进行,计划研制的几种飞机都未能坚持下去。担任工厂厂长的朱家仁后来在自己家里继续研制飞机,取得了很大成绩。1朱家仁在1936年就自己设计制造了“苏州号”双翼教练机,相当成功。从1943年起,他又在自己家的后院里设计制造了“研驱零”驱逐机。1945—1948年,在国际上直升机刚刚开始发展之时,他就开始研究、设计直升机。他先后设计制造成功了两架共轴式“蜂鸟”号甲型和乙型直升机。其中“蜂鸟”乙型直升机的典型技术数据为:发动机功率91.7千瓦,旋翼直径7.62米,机高2.63米,总重725.5千克,最大飞行速度每小时136千米,航程219千米。2这架直升机看起来也十分漂亮,采用封闭式坐舱,可以说超过了国际上同类直升机。这是很难能可贵的。
3.中央杭州飞机制造公司。
1934年,国民政府和美国合作在杭州建立了中央杭州飞机制造公司。这个飞机制造厂先是修理外国飞机,后逐步过渡到组装、仿制美国飞机,包括全金属飞机。后来制造的美国诺斯罗普式轰炸机为全金属应力蒙皮结构,共制造了25架。这是中国首次制造带有应力蒙皮结构的大型飞机。这也表明了中国具备了水平较高的技术人员和飞机制造技术。在将美国的侦察机改制为轰炸机的过程中,任务完成得也相当出色。
抗战后,中央杭州飞机制造公司迁到云南垒允,在杭州和垒允期间的8年里,共装配和生产了各式飞机约二三百架,成就相当突出。从生产的飞机性能上看,说明这个工厂也具备了设计新飞机的能力。但由于战时主要目的是多出飞机,因此自行研制飞机的工作一直没有开展。1942年日军侵入昆明后,工厂关闭。
4.中央南昌飞机制造厂。
1935年,意大利人来中国与国民政府在南昌合办了中央南昌飞机制造厂。
1936年,中央南昌飞机制造厂首先修理了“美龄”号飞机和两架意制菲亚特式飞机。1937年开始,该厂按计划制造20架教练机和6架大型s—18双发轰炸机。尽管中国只承担了约20%的生产工作,但设计制造这种双发动机大型飞机在中国还是第一次。1抗战后,中央南昌飞机制造厂迁到四川的南川,改组为空军第二飞机制造厂,朱霖任厂长。
1参见姜长英:《朱家仁》,《航空史研究》总第5期,1984年。
2参见姜长英:《中国航空史》,中国之翼出版社(台湾)1993年版,第61页。1参见姜长英:《中国航空史》,西北工业大学出版社1987年版,第119页。从1939到1947年,这个厂研制了6种飞机。忠28甲下单翼驱逐机是仿制苏制伊—16飞机。但由于没有图纸,自己设计的比例很高。它的重量为1556千克,最大速度每小时455千米。先后造了3架。空军第二飞机制造厂后来又将这架飞机改成教练机,共制造了30架。这个数量在当时是很高的。1940到1942年,第二飞机制造厂试制了两种滑翔机,生产量有30多架。该厂还曾在缅甸装配过当时最先进的战斗机之一—美国的p—40“战鹰”式99架。这个厂在抗战期间成就最大的工作是自行研制了中国第一种中型运输机“中运一号”以及它的改进型“中运二号”。“中运一号”总重4540千克,最大飞行速度每小时342千米,航程1600千米,乘员数11人。“中运二号”与“中运一号”相似,但在起落架、尾轮、襟翼和内设计方面有许多改进。它的最大速度为每小时345千米。于1946年试飞成功。“中运三号”的设计速度则达到353千米。由于金属材料缺乏,飞机均采用木制结构,但设计与制造都十分精良。“中运一号”和“中运二号”从设计到制造都堪称杰作,飞机性能优良且外表美观,外国人看了都不相信是中国自制的。15.成都飞机制造厂。
1941年,滇缅公路被日军封锁,外国军用物资进入中国十分困难。由于对飞机的需要十分迫切,于是,航空委员会又筹建了空军第三飞机制造厂,地点设在成都,目的是训练设计和制造飞机的技术人员,利用国内材料,自己设计制造飞机。这个厂逐步发展为成都飞机制造厂。
1942到1943年,成都飞机制造厂仿制了15架美国教练机、15架“研教一”双翼教练机和30架“大公报”号滑翔机。1942到1944年,成都飞机制造厂根据苏联的sb—3轰炸机资料,设计制造了研轰三式轰炸机。除功率达600千瓦的发动机、金属螺旋桨和可收放起落架是原苏联的外,其他部件和材料都是国产的。全机总重量达13200千克,可谓是中国当时生产的最大的飞机。此后,成都飞机制造厂的成就不那么突出了。计划研制运输滑翔机的工作也没有完成。
据统计,在1949年以前的40年间,中国人自己生产的各种飞机大约在600—700架,而大部分是组装或仿制的。自己设计制造的虽然很少,但这些个人的或飞机工厂设计制造活动是很难能可贵的,有些飞机可与国外的同类飞机相媲美,有的还超过了国外飞机,显示了中国设计师的水平和天才。(二)航空教育与航空研究1.早期的航空学校。
武昌起义时,中国只有两个飞行队,一是南京飞行队,一是武昌航空队。北洋政府时期,袁世凯将南京的航空队调至北京南苑,组成航空传习所,1913年又筹建了中国第一个飞行学校——南苑航空学校,并建成了一个飞机修理厂。当时南苑航空学校共有各式飞机12架,1914年毕业第一批学生41人,1参见姜长英:《中国航空史》,西北工业大学出版社1987年版,第121页。1917年毕业第二批学生42人。1919年底,南苑航空学校归属新成立的航空事务处,并改名为航空教练所,1923年又改为国立北京航空学校。北洋政府原计划建立空军,但最终未能建成。到1926年,这个航空学校终于停办了。十几年间,共计培养飞行人员100多名。
民国成立后,广东地方当局也计划筹建航空学校。但直到1924年,广东航空局才在大沙头建立了航空学校。到1936年广东航空学校归并南京空军时,共计毕业学生约500人。
东北军阀张作霖在直皖战争后,从北京抢走飞机十几架,于1922年在沈阳创办航空学校。1924年毕业第一批学员41人,筹建了东北空军。此后,东北航空处先后向法国、日本派出许多学生学习航空。东北空军在九一八事变前,共计购买外国飞机达500多架。
除北京、广东、沈阳三处规模较大,办得较好的航空学校外,其他地方政府也纷纷建立航校,设立飞机修理厂。如云南政府于1923年建立了云南航空学校,山西军阀阎锡山于1925年建立了航空学校和飞机修理厂。湖南省政府于1930年成立了航空处,并成立了航空训练班。其他如山东、湖北、四川、广西、江苏以及福建等省也都曾建过小型航空学校和航空队。由于当时的混乱局面,这些飞行学校的运行极不稳定,经费不足,技术不规范,因此也未对中国的航空事业产生很大影响。
2.航空留学教育。
清朝末年,已经开始选派学生去国外学习航空工程,最早的一批是巴玉藻、王助等4人。他们于1917年回国后,对中国航空工业的开创作出了重要贡献。此后,清华大学在1933年前派出留学生10人学航空工程。1933年,民国政府航空署选派了3位学生赴美国留学,其中有林同骅等。1934年航空委员会又考选了25名理工毕业生赴意大利学习航空工程。以后派出的人逐年增多。据一些粗略统计资料,1937年以前仅在美国学习航空工程的就有60人。抗战时期,日本空中力量的优势使政府和莘莘学子更加意识到中国航空技术的落后,因此出国学航空的人更多。通过政府选派、中美庚款和中英庚款等几个渠道派出的航空工程留学生每年都达数十名。据估计,抗战期间派出的航空工程留学生人数在200人左右。1949年以前,中国派出学习航空工程的留学生总数高达300人以上。1中国航空工程留学生抱定强烈的科学救国、航空救国的信念,负笈海外、发奋图强,加上他们都是在国内层层考选中脱颖而出的佼佼者,因此在欧美求学和工作期间,大都取得了优异的成绩,并且涌现出具有世界水平的航空科学家和工程师。在三十年代后期和四十年代派出的留学生中,有许多回国后为新中国航空航天事业作出重大贡献的专家学者,如钱学森、郭永怀、钱伟长、沈元、吴仲华、陆士嘉、徐舜寿、任新民、屠守锷、梁守磐、1参见姜长英:《中国航空史》,西北工业大学出版社1987年版,第180—182页。庄逢甘、黄纬禄、黄玉珊等等。13.航空工程教育。
九一八事变后,兴办航空教育成了政府和教育界的共识。一些大学开始设立航空类课程。1934年的航空技术会议作出了协助各大学设立航空工程系以培养航空技术人材的决议,中国的航空教育从此进入大发展阶段。
清华大学在1934年首先开设了航空讲座。在冯·卡门的介绍下,1935年从美国聘请华敦德教授前来讲学,另外还聘了几位中国教授。1936年毕业了第一届航空组学生。1938年在西南联大时,清华大学正式设立航空工程系。1939年,清华航空系又开始招收航空工程的研究生。在国内各大学中,清华航空系规模最大,条件也最好,取得的成绩也最大。21935年,由航空委员会提供经费,南京中央大学创设了航空系。1937年毕业了第一批学生共21人。从1937年开始招收航空本科学生。到1940年,航空机械特别班共毕业三批。抗战时,中央大学迁到重庆。1940年秋,中央大学航空系已有学生125人。到返回南京时,中央大学航空系有风洞、发动机、仪表和结构四个实验室。
上海交通大学早在1933年就开设了航空课程,1935年在航空委员会的支持下设立航空门,后扩大成航空系。1到1942年夏,交大航空系共毕业航空专业学生7批72人。
清华大学、中央大学和上海交通大学的航空系是当时国内规模最大的。
三个学校到1949年时已毕业航空工程学生达500人。
其他学校也纷纷建立航空系。天津北洋大学于1935年开办航空系,浙江大学于1944年开办航空系,厦门大学于1944年开办航空系,成都四川大学于1945年开办航空系。还有一些学校开办了较小的航空工程系,如云南大学、西北工学院、中国工业专科学校等。
中国共产党在革命根据地也积极筹办军事航空,1941年成立了延安航空学校,1943年军委成立了航空研究组,1945年又在东北成立了航空学校。这些工作为建国后筹建中国人民解放军空军打下了基础。
从三十年代中期到四十年代末短短的十几年间,据统计共计毕业航空系科的学生近千人。他们逐渐形成了一支强有力的航空科技人员群体,为新中国发展航空科技积蓄了力量。此外,航空学术团体也开始建立。1934年,中国第一个航空学术团体——中国航空工程学会在杭州成立。钱昌祚任会长。4.航空科学研究。
1949年以前,航空工业基本上处于草创阶段,人才、资金、设备都极端1王渝生主编:《中国科学家群体的崛起》,山东科技出版社1995年版,第10—99页;参见《中国大百科全书》航空航天卷,中国大百科全书出版社1985年版。
2参见姜长英:《中国航空史》,西北工业大学出版社1987年版,第182页。1许锡缵:《上海交大航空工程系在国难中建立》,《航空工业史料》第2辑,1983年。缺乏,航空科学研究几乎没有开展。当时曾有两个研究机构,一是清华航空研究所,一是航空委员会的航空研究院。
清华航空研究所成立于1936年,由航空委员会给予补助,顾毓秀和庄前鼎分任正副所长。该所的主要研究工作与成绩为:设计并建造了一个风洞,开展了空气动力学研究,进行了高空气象方面的研究工作,进行了飞机结构和材料方面的研究。另外,研究所还研究了直升机,设计、制造了滑翔机。
航空委员会的航空研究所是1939年7月7日在成都建立的,后改为航空研究院,黄光锐和王助担任正副院长。这个研究院人数最多时有100余人。在抗战期间,研究院开展了空气动力学、发动机、飞机设计以及结构和材料方面的研究。研究院在王助的领导下,还研制了研教一、研教二式教练机和研滑一式滑翔运输机。另外还研制了一些飞机和发动机的零部件,其中飞机副油箱达上万个。1由于种种原因,在国内的航空科研工作并没有取得具有世界水平的成果。但当时许多在国外的留学生在参加科研工作中,取得了大量突出的成就。在高亚音速、跨音速、超音速空气动力学以及固体力学等若干领域,中国学者取得的成果获得广泛承认。钱学森、郭永怀、林家翘、柏士义、钱伟长都是当时国际知名的专家学者。
通信(一)邮政的发展和经营自从清末开办“大清邮政”以来,由于政府的腐败无能,我国邮政的领导权,一直掌握在洋人手中。辛亥革命以后,虽经改名为“中华邮政”,但邮政大权仍被外国人所把持。各级邮局的领导人物也均为外国人。孙中山领导的南京临时政府,当时尚无暇顾及收回邮政主权的议题。因此在军阀混战的年月里,由于洋人在我国享有种种特权,各地军阀及其大小官吏也不敢随便侵犯洋人所管的邮局业务。“中华邮政”在混乱的局势下,仍得以保持正常的经营,并有相当的发展,逐步实现扭亏为盈。在此期间,中华邮政的业务范围不断扩展,除普通邮件外,还分别开办了各种业务,如:1912年开办了收寄商务传单、保险信函业务;1913年开办了代售印花税票业务;1914年创设了火车行动邮局;1918年开办兑换国际回信邮票券业务;1919年开办邮政储金和邮转电报业务;1920年开办国际保险信函和箱匣业务;1921年开办航空邮务;1922年开办邮政认知证;1927年在沈阳、北京间开办摄影电报业务;1934年开办代订刊物、代购书籍、平快邮件等业务;1935年开办简易人寿保险和小包邮件业务等等。中华邮政开办上述业务,不但增加1参见姜长英:《中国航空史》,西北工业大学出版社1987年版,第196页。了邮政的收入,而且对扩大国内外经济、文化的交流,起了一定的促进作用。1中华邮政的邮路分为邮差线、航船线、铁路线、汽车线及航空线等。邮运工具除利用其他部门的交通工具外,还自备了兽车、手车、冰车以及现代的自行车、汽车、摩托车、轮船等设施。
中华邮政在管理上有统一的规章制度,责任明确、网点设置比较合理,并有经常的监察制度,财务管理有严格的稽核,因此在杜绝营私舞弊方面卓有成效。
在中华邮政内部,洋人垄断一切重要职位,洋人工资比国人要高出十数倍以至数十倍。邮政员工的升、降、奖、罚均由洋人裁决。并设立了严密的考核和密报制度。
抗日战争期间,日本接管了沦陷区的邮政,使中华邮政不得不频繁地调整邮路,此后,由于物价上涨,邮政运输成本不断增加,造成入不敷出,从1940年6月起,中华邮政就无月不亏,仅1941到1944年亏损即近10亿元。中华邮政从此就由盈余而陷入了亏损的局面。
与此相反,邮政储金业务在抗战期间却有了畸形发展。主要原因在于国民政府看中了邮局机构遍及各地,且极有信誉,可以为其广泛吸收游资的特点,责成邮政总局下属的邮政系统各级邮局一直到代办所都开办储汇业务。举凡节约储蓄、国内外汇兑、简易人寿保险,公私调拨款项、代收货价、代收印花税票、代换破钞、代收所得税、代理国库等等,都交给储汇局负责办。至1945年8月,由储汇局吸收的资金总额已达法币160亿元,超过战前250倍。
抗战结束,由于国民党发动全面内战,致使物价暴涨、金融失控、财政经济面临崩溃的境地,使邮政经营处于极度混乱之中,如1949年6月从重庆寄发一封平信,贴有金元券邮票2160万元,还欠资100万元。到国民政府垮台时,邮资已不可能有统一标准。这种混乱的局面,使邮政经营无以为继。
(二)北洋军阀统治时期的中国电政北洋军阀统治的年代,由于各地军阀的封建割据,各自为政,加上连年混战,破坏了电信的统一,致使电政长期处于四分五裂状态,只能惨淡经营而每况愈下。当年北洋政府的交通总长叶恭绰在一份报告中就曾提到:“各省掌兵长官每误解交通事业为完全军用,置诸自己管辖之下。..军营商运、军办通信,以致士农怨嗟,商贾裹足,营业大受损失。..甚至订购兵舰、飞机、军需用品亦勒令路电两局预出期票抵偿,或以军事长官名义,指定交通某项收入为抵押品,借贷于商家。”1由此可见电政经营已极不正常。1《中国近代邮电史》,人民邮电出版社1984年版,第101页。
1交通部:《交通行政权统一案》,1925.2,《遐庵汇稿》上,第137页。各地军阀对电信的利用与摧残主要表现在:一是截留报费收入,据统计在北洋军阀时期累计截留2000万元以上。二是战争对电信线路和设备造成严重破坏。三是官、军电报充斥电路,报文常达千数百字,甚至非紧要之私事亦以军电代邮,滥发一等电报,使寻常与加急的商报在缴纳数倍于官、军电报之代价下,仍被延搁。大量用户改由洋人开办的水线公司转递电报,严重影响电政的收入。
1922年9月,北洋政府下令大幅度提高电报资费,企图把官、军拖欠的报费负担转嫁于商民头上,激起了各地民众、团体的强烈抗议,在商界、出版界、新闻界的联合抗议下,北洋政府被迫恢复电报原价。
由于连年战事,有线电常被阻断,北洋政府的交通部、海军部、陆军部各自抢着与外国订立修建无线电台的借款合同。1912年,交通部向德国定购火花式长波无线电台5部,分别于1913年在张家口,1914年在吴淞、广州、武昌,1915年在福州等地装设开通无线电报。1918年,陆军部与英商马可尼无线电公司订立军用无线电借款合同60万英镑,这笔借款只有半数用于购买无线电机,半数挪作军用。同年,交通部也向该公司借款17万英镑,安装兰州、乌鲁木齐、喀什噶尔三处的长波无线电台。海军部也不甘落后,与日本三井洋行订立了北京东郊双桥无线电台的借款合同。1北洋军阀统治期间,中国的电政虽有所发展,但债台高筑,濒于破产。
(三)南京政府对电信的发展和管理南京政府成立之后,国民党为了巩固其统治,比较重视电信的建设,整修了大部分电报旧线路,新架电报线路5000余公里,使全国电报局及营业处达到约1500所。2在电话通信方面,首先抓紧了江浙地区的长途电话建设,先后修通了沪宁线、沪杭线。1931年开始运用报话双用技术,利用已有电报线路兼作通话,使长途电话加快了发展。3除交通部办理长途电话外,也委托各省政府开办长话。山东、江苏、浙江、安徽、河北、湖南等省先后开办省内长途电话业务,其中,浙江省办的长话不仅沟通了省内各县,还能越出省界与上海通话。广东省在广州香港间,敷设地下电缆,内有30余对线路,使用了可以延长通信距离的负载线圈,全线长达160余公里,传音清晰,为当时我国唯一使用地下电缆的长途电话系统。到1934年6月以前,天津、南京、上海、青岛、广州、杭州、汕头、武汉等城市的市内电话设备也由早期的磁石式、共电式人工交换机逐步改为步进式和旋转式自动电话,全国电政也逐渐走向统一。
九一八事变后,国民党挪用英国退还的庚子赔款中的导淮经费,用于建设苏、浙、皖、赣、鄂、湘、豫、鲁、冀九省的长途电话,计划共3000余1《中国近代邮电史》,第117页。
2《中国邮电百科全书》综合卷,人民邮电出版社1995年版,第708页。3《中国近代邮电史》,第185页。
公里。1934年10月,红军开始长征,蒋介石为了围追堵截红军,临时又增建成都至巴县、成都至峨嵋、巴县至贵阳等长途线路。到1936年6月,全国长途电话线路已达47000余杆公里,通话设备也有所扩充。业务方面也有一定改进,如长途业务分普通、加急、传呼及预先等4种。通话计费时间单位分3分钟、5分钟两种,收费标准按距离计算。并逐步把省办长话纳入统一的长话网之中。
长途电话在适应军政需要和加强指挥调度方面的显著作用,引起南京政府的重视,因而在短期内有了迅速发展。
1936年浙江省电话局在杭州、温州间首先安装德式单路载波电话机以便在原有线路上增开电话,随后交通部也筹备引进英美通用的载波电话机。1937年后,在重要长途线路上采用载波交叉技术,以提高通话质量并增加载波电路数,相应采用单路载波和三路载波等提高话线利用率、增加通话容量的新技术。1真空电子管的发明促进了无线电的发展,1919年北京设立远程收报处,利用新型真空管的无线电收信机抄收欧洲的新闻广播。五四运动中,当北京无线电台的收报员收听到巴黎电台关于1919年6月28日中国代表拒绝在巴黎和约上签字的消息后,立即通知正在新华门总统府前静坐的学生,极大地鼓舞了学生们继续斗争的热情。1为对抗日本对东北的干预和侵犯,东北地区采取了加快发展无线电通信的措施。1923年在张学良的支持下,一批留学生和无线电工程技术人员来到东北,开始在沈阳筹建大型短波无线电国际电台。1927年6月,沈阳国际电台竣工,先后安装了德式10千瓦和20千瓦电子管短波发报机和美式20千瓦短波发报机各一部,成为当时全国最大的无线电台。沈阳国际电台的建成,使原来由外国人承办的三个水线公司的国际电报业务,有50%转到沈阳台。此后,南京、上海、北平、天津、汉口、福州、厦门、青岛、济南、宜昌、宁波、安庆、杭州、吴淞、芜湖、蚌埠、屯溪、汕头、广州等地先后建立27个短波电台,无线电通信得到很大发展,进一步打破外商对我国国际通信的垄断。1930年在上海建成规模更大的国际无线电台,采用了一系列新技术,安装了15千瓦、20千瓦的大型电子管短波发射机多部,并在我国第一次采用新的遥控制度,即将中央控制室设于市内,而发报台收报台则分设郊区两地。电台天线采用定向集射天线,发报用凿孔快机,收报用波纹快机,先后开通了马尼拉、爪哇、香港、旧金山、柏林、巴黎、日内瓦、莫斯科、伦敦、东京、罗马等直达无线电报电路,通报质量良好。在爱国民众的支持下,国际电台的业务收入大幅度增加,外国水线公司和电台的业务一落千丈,彻底打破了大北、大东、太平洋三个水线公司对我国国际电报的垄断,也迫使在我国擅自设立的外国电台作出“不再收1《中国近代邮电史》,第186页。
1《中国近代邮电史》,第136页。
发商电”的承诺。1(四)抗日战争期间的电信早在抗日战争爆发以前,日本帝国主义早就利用所谓“满洲国”的名义在1933年9月成立满洲电信电话株式会社(简称“满洲电电”),垄断了东北地区的电信,作为侵华战争的重要工具。七七事变后日本对华北、华中的电信事业进行武力劫夺,1938年8月,设立华北电信电话株式会社(简称“华北电电”),同样由日本政府和其军部所控制,并为支持侵华军事的需要,相应建设了一些地下电缆和自动电话。随着侵略战争的不断深入,又成立了华中电气通信株式会社(简称“华中电通”),其高中级人员均为日本人,连电信资费也以日本军用票为单位,完全为军事侵略而服务。太平洋战争爆发后,日本又接收了美商在上海的电话公司等企业,从而使所有沦陷区的电信均成为日本侵华的工具。抗日战争使我国电信事业蒙受极大损失,据国民党政府交通部统计,战前全国共有电报线路95000余公里,抗战中被破坏和被日军占用达45000公里;战前共有长途电话线路53000余公里,战后被毁及沦陷被占用达23000余公里。2至于电信设备和器材被毁或被占用更是不计其数。
为解决大后方国际通信和军事通信的紧迫需要,国民政府以成都为中心,分别建立了直通伦敦、柏林、日内瓦、莫斯科、旧金山、马尼拉、万隆、西贡以及香港等地的无线电路,通过昆明建立了直达仰光、河内和香港的无线电路。交通部还向美英两国借款,在重庆开凿山洞建设国际电台,于1944年开始与国外通报。在技术方面,除了引进三路载波外,从1943年开始创办中心制长途电话网,以重庆、衡阳、西安为中心,设立直达线路,经过增设和调整载波机线,形成辐射式通信电路,使大后方通信有了一定的发展。但电政经济仍是连年亏损,除由政府贴补一部分外,只有不断提高电报价格,并向储汇局透支,或举借外债,勉强度日。
(五)抗战胜利后的电信1945年8月,国民党政府的接收人员在接收通信业时,你抢我夺,一片混乱。例如安徽、山西、上海、苏州的地方当局与交通部之间,为市内电话的所有权争吵不休,上海顾家宅电台竟被市政府公用局与交通部两家瓜分。再如上海的市内电话在美国压力下,经蒋介石亲自批示交还原主,但实际上不仅交还了原美商的上海电话公司产业,还一并把原属交通部产权的南市、闸北电话设施也一并交给了美方。1紧接着,国民党又悍然发动了全面内战,致使生产凋敝,物价飞涨。以电报资费为例,1945年日本投降后,电报每字资费为法币20元,1948年71《中国邮电百科全书》综合卷,第709页。
2《中国近代邮电史》,第199页。
1《中国近代邮电史》,第206页。
月21日增为每字法币4万元。在这样的形势之下,电信业的发展难以为继。到1949年底,由新中国接管的电信局有600余处,长途电信线路145000余对公里,市内电话交换机总容量31万余门。2(六)革命根据地和解放区的电信中国共产党领导的革命根据地和广大解放区十分重视电信的发展。电信把被分割的各个革命根据地以及国民党统治区和日伪沦陷区用无线电波连接起来,成为中共中央和中央军委指挥党政工作和革命战争的重要手段。毛泽东曾把人民电信誉为“科学的千里眼顺风耳”。
1928年中共中央决定创建无线电通信,抽调人员赴苏学习,并在上海秘密举办无线电训练班。1930年1月在上海的中共中央和设于香港的南方局实现通报。1931年初,中央苏区利用缴获的电台创建了红军无线电大队和无线电训练班,王诤任队长,实现了苏区内以及与上海中央的无线电联系。各革命根据地的主力红军也相继建立了无线电台。抗日战争爆发后,八路军、新四军的无线电台陆续设至团一级。在敌后则建立了一些地下电台,陕甘宁边区的党政、财经和新闻部门也装备了无线电台。1940年12月30日,延安新华广播电台正式开始播音。与此同时,延安通信材料厂制造了各种无线电台和通信器材。1946年后人民解放军利用缴获的美式军用通信设备改善通信条件和装备水平,并陆续把新解放的地区所接管的载波电报、大功率电台等设备移交给人民政府,向民众开放。
在有线电话通信方面,1930年中央苏区成立工农红军第一个电话队,开始以江西瑞金为中心,设立长途电话网。中央分局和军委与红军各师、苏区各县以及作战前沿都能接通电话。虽然设备均为人工接通的摇把子式电话,但在战役指挥、部队调动、后勤保障、政权建设等各方面,电话网均发挥了重要作用。电话通信在其他各根据地也有较大发展,如鄂豫皖苏区在安徽境内的线路就有400公里,晋冀鲁豫边区拥有2000余部电话机和5000公里的长途电话线路。1948年以后,由于大城市相继解放,并由人民解放军接管,电话设备迅速改善,由全部是人工磁石式电话逐渐增加共电式人工电话及步进制、旋转制等自动电话设备,电话开始由军用转为军民分用并陆续向民众开放。
中华人民共和国的成立,结束了邮政电信的困难和混乱的局面,彻底收回了我国的通信主权,邮电通信进入了新的历史阶段。
2《中国邮电百科全书》综合卷,第709页。
第五节 其他重工业兵器
在北伐战争前,我国的兵器工业又有一定的发展,出现了一批新的武器及弹药品种,使军队的装备得到不断改进。1928年6月,南京国民政府成立,军政部设立兵工署统管全国兵工事宜,对所接管的兵工厂按专业化原则进行调整和扩充,并组织人员研制新兵器和改良兵器的战术技术性能。国民政府统治时期的兵器工业,较清政府和北洋政府时期有明显的发展。兵器制造方面,注重统一制式,改良兵器结构,提高兵器威力;科学技术方面,重视培养专门人才,建立科研机构,加强对新兵器的研究;步枪、轻重机枪、迫击炮等轻兵器和弹药,其数量和质量都是近代历史最高水平;军用望远镜、测远镜、瞄准镜等光学器材和防化器材也由试制转入成批生产。但是,由于历史的原因,在发展轻武器的同时,对重型武器、反坦克武器和防空武器的研制及生产不够。
(一)枪械北洋政府时期,除山西军人工艺实习厂(前名山西机器局)1924年开始仿制、1928年正式出品日本大正38年式6.5毫米步枪外,所有生产步枪的工厂,均统一生产7.9毫米步枪。从1928至1937年,生产步枪的工厂所产以7.9毫米步枪为主,略加改良。1934年,军政部向德国订购1万支1924年式毛瑟枪,兵工署将其图纸交由巩县兵工厂进行仿制,1935年正式投入生产,命名为24年式步枪。后又命名为中正式步枪,取代了原先生产的7.9毫米毛瑟步枪。此后其他各厂也生产中正式步枪,成为1937至1949年间的主要步枪品种。1940年,第二十一工厂奉令转产中正式步枪。该厂重新设计,改进加工方法,所产新中正式步枪性能优于原中正式步枪及该厂原产的汉阳式步枪。在我国步枪发展史上,汉阳式和中正式两种步枪是较为成功的,其生产时间最长、产量也最大。据不完全统计,1928至1949年间,国民政府统治区的兵工厂共生产步枪181万余支。
这一时期重机枪主要生产马克沁重机枪和三十节重机枪。1924年,金陵制造局按照德国最新的1908年式马克沁重机枪产品图进行制造。金陵兵工厂于1934和1935年对此枪加以改进,使其性能有所提高,并命名为24年式马克沁重机枪,定为制式。另一种是三十节重机枪,该枪是汉阳兵工厂据美国勃郎宁m1917式重机枪仿制而成。该枪试制成功时间是民国十年十月十日,故命名为三十节重机枪,定为制式。其他各厂也先后生产并加以改进。这一时期轻机枪主要是捷克zb26式轻机枪,由天津大沽造船厂于1927年仿制成功,以后其他厂也进行生产,并不断改进,因性能良好,被定为制式。中国先后生产的手枪有比利时1900年式勃郎宁半自动手枪、德国1896年式毛瑟半自动手枪和1932年式毛瑟自动手枪、美国0.32英寸史密司威尔逊左轮手枪。1896式7.63毫米毛瑟半自动手枪,亦称自来得手枪,我国北方称盒子炮,南方称驳壳枪,是中国的制式手枪,1920年大沽造船所最先仿造。
冲锋枪又名手提式机关枪,中国制造过的有美国1921年式汤姆生冲锋枪、德国1918年式柏克门冲锋枪、美国m3a1式冲锋枪等。其中m3a1式冲锋枪被定为制式冲锋枪。
信号枪即信号手枪,分单管和双管两种,1934年金陵兵工厂最早开始生产,此后其他工厂也组织生产。
枪榴弹发射筒是专为步枪发射枪榴弹时配在枪口上的一种装置。1928年重庆武器修理所开始制造枪榴弹和发射筒。1939年,航空兵器技术研究所技师拉力果夫设计出新型枪榴弹和发射筒,命名为28年式枪榴弹和28年式枪榴弹发射筒,与中正式步枪配合使用。
(二)火炮辛亥革命成功后,中国的火炮仿制及生产有一定的发展。生产山火炮的工厂主要有上海兵工厂、金陵兵工厂、汉阳兵工厂、东三省兵工厂(1931年前)、太原兵工厂、山西军人实习厂、广东第二兵工厂等。所产火炮品种较多,有山炮、野炮、榴弹炮、平射炮、迫击炮等。抗战爆发后,大部分兵工厂沦陷,少数内迁,生产火炮的工厂有第十兵工厂、第二十一工厂(原金陵兵工厂)、第四十四兵工厂、第五十工厂、第九十兵工厂、重庆武器修理所、巩县兵工厂、华阴兵工厂等。这时主要是生产迫击炮,同时试制了部分战车防御炮。抗战胜利后,除生产其前所产各种火炮外,还试制过无坐力炮、高射炮和火箭发射筒等。
这一时期所产山炮品种有沪造克式75毫米山炮、晋造75毫米山炮、汉造10年式75毫米山炮,太原兵工厂1927年还仿制过德国苏洛通式105毫米山炮。其中晋造75毫米山炮的威力最大,而且增加了高低和方向射界。所产野炮主要是仿制德国克虏伯式75毫米野炮,也有77、88、105毫米的。山西军人实习厂1929年仿苏洛通式88毫米野炮试制成功晋18年式88毫米野炮。生产榴弹炮的工厂主要是东三省兵工厂,在1931年前,该厂仿制的榴弹炮品种包括奥式21倍100毫米榴弹炮、日式105毫米榴弹炮。日本38式150毫米榴弹炮、日本18式29倍105毫米加农炮,其他一些工厂也生产过部分榴弹炮。东三省兵工厂还仿制过日本大正11年式37毫米平射炮。至1931年共生产370门。汉阳兵工厂1929年也试制成功37毫米平射炮,但未正式生产。
1922年张作霖在沈阳建立工厂仿制英国斯托克斯式150、80毫米迫击炮,1926年该厂定名为奉天迫击炮厂,这是我国最早生产迫击炮的工厂。由于迫击炮结构简单,重量较轻,运动灵便,操作方便,故其他各厂纷纷组织生产,抗战时期,迫击炮更是各厂所产火炮的主要品种。所产迫击炮的品种以英国斯托克斯式、法国布郎德式为主,包括60、80、82、105、120、150毫米等多种型号。在生产过程中,各厂不断进行改进,使迫击炮的性能大为提高。1944年兵工署将德国军队使用的新式迫击炮照片送交第十工厂,令其按照片进行仿制,该厂在做了一定改进后,于1945年试制成功,命名为37年式53毫米迫击炮。
抗战时期,日军的装甲车和战车对中国军队构成很大威胁,其装甲厚度为16至25毫米,是平射炮所难以抵御的,只有战防炮才具有对战车的防御能力。1938年第五十工厂仿制德国苏洛通50倍37毫米战防炮,1941年试制成功,命名为30年式50倍37毫米战车防御炮,是当时最为优良的战车防御火炮。
此外,这一时期还试制过高射炮、无坐力炮、火箭发射筒等火炮。我国近代的高射炮完全依靠进口,虽有部分工厂仿制和改制过57、20毫米高射炮,但是数量甚微。1944年第二十一工厂试造麦特森20毫米高射炮,当年10月试制成功,但只生产了4门便停造。1946年,第二十一工厂仿制美国2.36英寸(60毫米)m6a3式火箭发射筒,1947年仿制成功,命名为36年式2.36英寸火箭发射筒。1946年第五十工厂仿制美国t18式57毫米无坐力炮,1947年11月试制成功,命名为36年式57毫米无坐力炮。
(三)弹药弹药,包括枪弹、炮弹、手榴弹、枪榴弹、掷榴弹、航空炸弹及水雷、地雷等爆破器械,品种繁多,消耗量大。
在枪弹方面,根据步机枪的口径和其对枪弹性能的要求,我国近代先后生产的步机枪弹有7.9、6.5、7.62、7.7毫米等种类。其中7.9毫米枪弹是近代生产的主要步机枪弹,它用于汉阳造1898年式毛瑟步枪、中正式步枪、马克沁重机枪、三十节重机枪、捷克式轻机枪和启拉利轻机枪等。品种有圆弹、尖弹、重尖弹和钢芯弹。生产的工厂有第二十、二十五、四十、四十一工厂,其中第二十工厂生产的时间最长(1930—1949年),产量最多(11.0805亿发),是国内的枪弹生产基地。其他各种枪弹也有不少工厂生产过,主要用于日式、俄式、美式步机枪。
手枪枪弹在其口径与冲锋枪口径相同时也使用于冲锋枪,同样,冲锋枪弹也适用于手枪。在近代众多手枪枪弹生产工厂中,第二十工厂的产量最多,仅1940至1948年该厂就生产了992万发。
中国近代的手枪信号弹生产1935年始于金陵兵工厂(后改称第二十一工厂),截止1940年共生产40.9万发,西北化学厂、应用化学研究所、第十、四十四、六十工厂也曾大量生产,口径为26.8毫米,分发光、发烟两种。
1941年第二十五工厂首先生产美式0.45英寸(11.43毫米)冲锋枪弹。1947年第九十五工厂也开始生产,至1948年共生产2080万发。
在炮弹方面,中国近代生产山炮弹的工厂有上海兵工厂、汉阳兵工厂、第一、十一、五十、九十工厂和西北实业公司的西北修造厂等,生产的品种有克式、汉10年式、晋36年式、日94式、卜福斯式、斯乃德23年式75毫米山炮弹。
生产野炮弹的工厂主要有巩县兵工厂(后改称第十一工厂)、第一工厂、东三省兵工厂、第五十工厂、山西军人实习厂(后改称西北制造厂)等,品种有克式75毫米、日38年式75毫米、辽14年式77毫米、晋18年式88毫米等几种。
东三省兵工厂自1925年开始仿制日38年式150毫米榴弹炮榴弹,抗战爆发后另外一些工厂生产过德式榴弹。抗战胜利后,西北化学厂仿制过日38年式150毫米榴弹。
生产平射炮炮弹的主要是东三省兵工厂和汉阳兵工厂,前者生产的称辽14年式37毫米平射炮弹,后者自1928年开始生产37毫米平射炮弹。
1928年后,由于国内战争和抗日战争的爆发,火炮生产的品种大为减少,炮弹产量也相应减少,只有迫击炮弹的品种和数量有大幅度的增加,生产的工厂也多,1928至1949年共生产各种迫击炮弹1635.58万发。
中国近代生产的手榴弹以仿制为主,品种有德式、俄式、法式和麻尾式等,一般分为木柄手榴弹、无柄手榴弹、特种手榴弹三种。自第一次世界大战期间我国开始试制手榴弹,因其是步兵的主要装备之一,消耗量大,先后从事生产的工厂甚多,并随着生产技术的进步和实践经验的丰富而不断发展。
中国自十九世纪四十年代便开始制造地雷,抗战爆发前,汕尾制弹厂、广东兵器制造厂、山西军人工艺实习厂和新疆兵工厂等先后生产地雷。抗战爆发后,地雷耗用量很大,生产的工厂增多。第二十、二十四、三十一、四十、四十三工厂和第二十一工厂的安宁分厂都大量生产。
此外,这一时期,随着战防炮、无坐力炮、火箭炮、高射炮、枪榴弹发射筒的试制,也有部分工厂生产与之匹配的弹药,同时还有一些工厂生产过不同种类的航空炸弹。
(四)火炸药在火药方面,我国近代在十九世纪九十年代开始生产栗色火药和无烟药后,黑火药的产量大为减少。抗战期间,由于梯恩梯不能进口,第二工厂复建黑火药厂,1940至1942年便生产黑火药840吨,用作手榴弹等的弹体炸药。而栗色火药在无烟药大量生产后也逐渐被淘汰,1928年以后便停止生产。我国在二十世纪二十年代前后开始大量生产无烟药,这一时期生产无烟药的工厂主要有上海兵工厂、金陵兵工厂、汉阳兵工厂、梧州永安无烟药厂、山西无烟药厂、东三省兵工厂、第二十三工厂、西北化学厂等。至1949年,中国仅有第二十三工厂和西北化学厂生产无烟药。
在炸药方面,我国起步较晚,二十世纪二十年代才正式研制和生产苦味酸、梯恩梯和硝铵炸药,先后生产的工厂有汉阳火药厂、梧州永安无烟药厂、山西军人实习厂、东三省兵工厂、第二十六、二十三工厂和第九十工厂二分厂等。
(五)防化器械和化学战剂在防化器材方面,我国自二十世纪三十年代开始,相继在各地建立了以制造防毒面具为主,兼造地下掩体用的滤毒装置及消毒器材的制造工厂或工场。其中有地方政府办的,而大多数是兵工署所辖的企事业办的。自1931年起先后建立防毒面具研制、生产的单位有:东三省兵工厂、广东科学研究所(1937年并入广西兵工厂筹备处)、南京中央工业试验所、金陵兵工厂、巩县兵工分厂、西北制造厂、广州面具厂、广东第一兵器制造厂以及上海强华实业公司、保安实业股份有限公司、捷和钢铁制造厂等。防毒面具的制造经历了仿制、改进的过程,先仿制意大利的23年式,后转为仿制德国的24年式。对德国24年式防毒面具的口部装置进行改进,改称为民国27年式,第四十二工厂生产时又改称42年式。抗战时期,第二十三工厂(即巩县兵工分厂)生产各种简易的防毒口罩、手套、袜、衣裤和马匹蔽复物,均采用纱布或棉布经过处理缝制而成。
化学战剂根据其性质和用途,分为化学毒剂、纵火剂、烟雾剂、照明剂和信号剂5类。对装填此类战剂的弹体或容器通称为特种弹。中国化学战剂的生产始于1936年。1932年由美国人设计、1935年建成的巩县兵工分厂于1936年正式投产,生产两种化工原料(硫酸、烧碱)和三种毒剂(催泪剂、喷嚏剂、泡肿剂)。1937年11月该厂迁四川泸县,改名第二十三工厂。1943年建成化学毒剂工场,因进口原料中断而未生产。1948年曾生产催泪手榴弹、催泪喷嚏手榴弹和催泪抛射弹。
(六)军用光学器械1936年前,中国军用光学工业还是一片空白,所适用的军用光学仪器完全依赖进口。为解决中国自制军用光学器材问题,1936年南京建立了军用光学器材工厂筹备处,抗战爆发后,筹备处先迁往重庆,后再迁往昆明。1939年1月正式成立第二十二工厂。1942年1月该厂与第五十一工厂合并,组成第五十三工厂。第二十二工厂自成立至合并组成五十三工厂后,主要是生产军用观测仪器和火炮的瞄准具。
观测仪器包括望远镜、测远镜、象限仪和指南针。1939年1月,第二十二工厂开始试制并生产6×30倍双筒望远镜。1940年初,该厂开始试制80厘米倒影测远镜,此镜共1135个零件,由外管、内管、五棱镜、物镜和目镜等部件组成,是一种精度高、加工难度大、集观察与测距于一体的精密仪器。象限仪用于校正炮管位置和测量火炮的俯仰角,1943年第五十三工厂试制生产了100具后未再生产。1942年第五十三工厂仿制德国式军用指南针,至1949年共生产95410具。
瞄准镜是火炮必配的装置,它用于提高火炮发射的命中率。1940年第二十二工厂开始仿制奥式迫击炮瞄准镜和法国布郎式迫击炮瞄准镜,前者生产很少,后者产量较大。1944年第五十三工厂试制美式迫击炮瞄准镜,因只能用于60毫米迫击炮,故未正式生产。同年,该厂根据生产奥式、法式、美式三种迫击炮瞄准镜的经验,设计出一种适合各种口径迫击炮且性能优良的瞄准镜,1947年正式投入生产,至1949年共生产1.6万具。1947年第五十三工厂开始试制37毫米战车防御炮瞄准镜,用于美式37毫米战车防御炮,1948年生产了540具。1947年该厂将日96式瞄准镜改装为57毫米无坐力炮瞄准镜,至1948年共改装了351具。同年该厂还参照美式57毫米无坐力炮瞄准镜资料,试制成功57毫米无坐力炮瞄准镜。
化工二十世纪初期,随着世界化学工业的发展,中国基础化学工业进入了创立时期,以“北范南吴”为代表的民族工业开始生产纯碱、烧碱、合成氨、硫酸、硝酸、盐酸、漂白粉等化工原料。同时,国营兵工厂也生产硫酸、硝酸、炸药等产品,在玉门还建立了石油基地。抗日战争时期,日本在中国的东北、华北地区也建立了一些化工厂和炼油厂,陕甘宁等根据地兴建了一批小型化工企业。由于处于半殖民地半封建社会,这一时期化学工业发展缓慢,化工科学技术基础十分薄弱。
(一)范旭东的永利系统1.中国制碱工业的兴起。
二十世纪初,中国的轻重工业有了初步发展,纯碱的用量不断增加,当时国产的天然碱和一些小作坊厂用路布兰法生产的碱,不仅质量低成本高,而且产量小,满足不了需要,因此市场完全被进口“洋碱”占领。第一次世界大战期间,由于交通梗阻,进口纯碱数量减少,碱价上扬七八倍,致使国内以碱为原料的工厂纷纷倒闭,设厂制碱已成为当时迫切的需要。
1919年,范旭东在天津塘沽兴建永利碱厂,邀请当时在美国留学并获得博士学位的侯德榜回国主持永利厂的技术工作。永利碱厂在没有专利的情况下,探索苏尔维法制碱,经过三年多的艰苦努力,于1924年8月13日生产出第一批纯碱,但产品含铁量较高,颜色发红,销售困难,生产也常出事故。侯德榜带领技术人员改进了设计,更换了许多设备,而且设法往碳化塔中放入少量硫化钠,使之与铁塔内层作用,在表面结成一层硫化铁保护膜,终于在1926年6月生产出雪白的纯碱。1926年8月该厂生产的“红三角牌”纯碱在美国费城的万国博览会上获得金质奖章,被誉为中国近代工业进步的象征。此时永利碱厂日产量为30吨,后来达到180吨,成为亚洲最早的一个制碱工厂。1930年,该产品又获比利时工商博览会奖章。此时,永利碱厂又扩大再生产,兴建了烧碱车间,产品更趋完善。
1931年侯德榜撰写了《纯碱制造》专著,第二年以英文在纽约出版。此书被公认为是世界上关于苏尔维法制碱技术的权威科学著作,在不少国家一版再版,轰动了国际化工界。
2.从苏尔维法到侯氏碱法。
1937年,日本进一步入侵中国,天津沦陷后,永利碱厂被迫关闭,范旭东在乐山的五通桥筹建永利川厂。但用四川的低浓度地下盐卤为原料,采用苏尔维法制碱面临成本高、废液无处排放等困难。这时德国新发明一种制碱法叫察安法,原盐的利用率可以提高到90—95%,同时可以利用制碱废液生产副产品氯化铵。永利川厂决定购买察安法制碱专利。但因德方技术封锁和附加条件苛刻而未能实现。侯德榜回国后决心自己开发制碱新工艺。1938至1941年,他先后在香港、上海和纽约等地领导新法试验,在艰苦的条件下分析了2000多个样品,做了500多次循环试验,终于使新工艺初步获得成功。1941年3月15日,经范旭东提议,将这一新工艺命名为“侯氏碱法”(hou’sprocess)。1943年试验取得了满意的结果,食盐利用率达98%。一个与察安法截然不同、有自己特色的氨碱联合流程——侯氏碱法试验成功1。它简化了生产流程,降低了产品成本,使纯碱成本仅为苏尔维法的40%,并且可连续性大规模生产。1943年底在五通桥召开的中国化学会第11届年会上公布了这一成果。同年12月侯德榜被选为英国皇家化学工业学会名誉会员。侯氏碱法使我国制碱技术跨入世界先进行列。此法曾向国民党政府申请专利获得批准。但限于当时四川的条件,未能投入工业化生产。侯氏碱法的工业化生产直到解放后的1964年才实现,并正式定名为“联合制碱法”。
3.从制碱到制酸。
三十年代初我国农村利用硫酸铵作肥料的风气很盛,而硫酸铵又全赖进口,每年进口量达20万吨。为此,范旭东决定承办硫酸铵厂。1934年他改组永利制碱公司为永利化学工业公司,在南京筹建永利硫酸铔厂2。由侯德榜率领6名技术人员赴美国考察,负责设计、购置设备等工作。在合成氨的工艺设计上,引进美国氮气工程公司的先进技术,采用哈伯—波时法。1937年2月工厂建成投产,日产硫酸112吨,硫酸铵160吨,硝酸10吨,合成氨39吨,为当时远东第一流的大型化工厂。
永利碱厂和硫酸铔厂的建设为中国自力生产酸碱两大基本化工原料打下了工业基础,正如范旭东所说:“中国基本化工的两翼——酸和碱已经成长,听凭中国化工翱翔,不再怕基本原料缺乏的恐慌了。”1(二)吴蕴初的天原系统1921年,吴蕴初与上海张崇新酱园的老板张逸云合伙办厂,由吴蕴初提供技术,生产味精,商标为“佛手”,厂名叫“天厨”。1923年8月正式成立公司,由张逸云任总经理,吴蕴初任经理兼技师,建立了粗制工厂和精制工厂,正式定名为上海天厨味精厂。产量由1923年的3000公斤逐年增加到1侯氏碱法的主要反应是:2硫酸铔厂即硫酸铵厂。1945年范旭东建议改“硫酸铔”为“硫酸铵”。1知峰:《范旭东——我国化学工业的拓荒者》,《中国科技史料》,1980,2—2。1928年的5100公斤。吴蕴初不断改革生产工艺,提高产品质量,使味精在国内外赛会上连续获奖,迫使日本“味四素”退出中国市场。1926—1927年先后向美、英、法等国申请了专利,1928年又增设淀粉厂,生产淀粉、糊精、葡萄糖、酱色饴糖等产品。
由于生产味精的主要原料盐酸完全依靠从日本进口,而且用陶罐盛装,笨重易碎,运费奇高。为摆脱受人牵制的局面,吴蕴初又于1929年在上海周桥开办了天原电化厂(上海天原化工厂的前身)。1930年10月,中国最早的氯碱厂天原电化厂正式开工投产,日产烧碱2吨、盐酸、漂白粉各3—4吨。由于天原厂的“太极”牌氯碱产品在国内市场畅销,1931—1937年工厂进行了扩建,烧碱日产能力已达10吨。1937年七七事变后,天原厂被迫停产。
1934年,吴蕴初为解决耐酸陶器的自给,在上海筹建“天盛陶器厂”。
同年,建成“天利氮气厂”,生产液氨和硝酸。1938年,上海天原厂迁到重庆设厂重建,1940年开工投产。1943年,建立天原宜宾分厂。抗战期间,吴蕴初还在香港设天厨味精分厂,在重庆创办天厨川厂。
“北范南吴”为建立中国基础化学工业作出了重要的贡献。
(三)外资和官办化工企业1.日本在华化工企业。
近代帝国主义的入侵,取得了在中国设厂的许多特殊权利。帝国主义侵华留下的化工企业,以日本在华北和东北所办的企业最多。
1933年日本在大连甘井子成立满洲化学工业株式会社(即大连化学厂的前身)。1935年正式投产,生产硫酸、硝酸、合成氨、硫酸铵、硝酸铵等化工产品。合成氨能力为年产5万吨,硫酸铵为18万吨。硫酸工场有5套共墙式九塔法硫酸装置和浓接触法硫酸装置,塔式法硫酸装置生产能力为12万吨,接触法为2万吨。1936年日本又在甘井子创建满洲曹达株式会社(即大连碱厂前身),利用东北原盐生产纯碱和苛化烧碱,生产能力为年产纯碱7.2万吨,烧碱为3000吨。1938年在沈阳建立奉天曹达株式氯碱厂(即沈阳化工厂前身),制造烧碱、盐酸和漂白粉。1945年建成了满洲矿山公司葫芦岛硫酸厂,利用杨家杖子铅锌矿冶炼副产的二氧化硫生产硫酸。侵华战争期间日本在东北投资建设的橡胶厂有30家,主要是东洋轮胎公司和太阳、亚细亚橡胶公司。在青岛、天津、上海等地也建有橡胶厂30多个,其中青岛橡皮工厂有一定规模。
1938年日伪华北盐业公司在汉沽设厂,次年投产,产品为烧碱、溴素、氯化镁、氯化钾等。1939年东洋化学株式会社在汉沽建立氯碱工厂,1942年投产,生产烧碱、盐酸、溴素、氯化钾、氯化镁、氯酸钾。同年,日伪华北盐业公司在大沽办了氯碱厂(大沽化工厂前身),次年投产,产品为液碱、漂白粉、氯化钾、氯化镁、溴素等。以上三个氯碱厂都采用西门子式水平隔膜电解槽,生产漂白粉用砖室法装置。
2.官办化工企业。
解放前国民党政府仅建有为数不多的化学兵工厂、硫酸厂、烧碱厂、纯碱厂、酒精厂和炼油厂等,产品在基本化工原料中所占的比重不大。河南巩县兵工厂是国民党政府最大的化学兵工厂,1932年建立氯碱分厂,采用圆筒型伏斯式(vorce)电解槽,共80台,单槽负荷电流为1000安培,所有设备都自美国引进,氯产品有盐酸、液氯、烧碱。1934年我国第一座接触法生产硫酸装置在巩县兵工厂分厂投产。抗战时期,该厂内迁至四川沪州,改称第二十三兵工厂。国民党政府还办了江西硫酸厂、昆明化工材料厂,产量都很少。抗战胜利后,接收了日军侵华留下的化工企业,但厂房、设备和器材遭到严重盗买和破坏,生产大都停顿。1947年资源委员会在南京筹备中央化工厂,到1949年解放时才建成一幢厂房。
(四)抗日根据地的化学工业抗日战争和解放战争时期,在中国共产党领导下的各个革命根据地,为适应战争需要,在极其困难的条件下靠自己的力量发展化工技术,创办了一些小型化工企业,主要是医药和军事化学工业。
1940年在晋察冀边区的唐县大安沟,用陶瓷大缸作设备建了一个硫酸厂,土法生产少量硫酸、硝酸,用于制造火药。
1940年在太行根据地麻田镇附近的白布礁建立了塔式法硫酸工厂和小瀑式硫酸浓缩设备。1942年在陕甘宁边区延安北面的紫芳沟建立了铅室法硫酸厂,以硫磺为原料,产品经浓缩制成浓度为94%的硫酸。1939年陕甘宁边区创办了卫生材料厂,又称延安八路军制药厂。1943年成立山东新华制药厂,生产黄碘、酒精、葡萄糖等。1943年在张家口建起了新华制药厂。
根据地的化学工业在极恶劣的环境中经过十多年的艰苦创业,自力更生解决技术问题,成为中国近代化工的组成部分。
(五)化工科技成果1.有机合成研究。
这一时期由中央研究院和北平研究院开展少量的天然有机和有机合成研究。在天然有机方面特别是中药有效成分的研究方面,有麻黄素的药理作用、钩吻和汉防己生物碱等的分离及结构分析工作。合成方面有雌性甾族激素的全合成等。在当时条件下,能取得这样的成果确实极为可贵。
在烃类、卤代物、醇、脂肪酸、醚、氨基酸、金属有机化合物、杂环化合物等合成方面,许多人做过研究工作,对中国有机合成化学的发展起了先驱作用。
1932年张锦等人曾以γ-二酮和苯胺合成了类似联苯的吡咯衍生物,并研究了它的立体化学。1933年纪育沣和田遇霖以β—醛酸酯或β—酮酸合成嘧啶的羟基、氨基或硫氢基衍生物。1936年萨本铁、刘达夫找到了乙内酰脲及其衍生物的两种制备方法。
1941年庄长恭成功地应用了diels-alder反应、dieck-mann反应环化多环化合物,合成了具有甾族碳架的菲族类似物,在该领域中取得了出色的成绩,可惜研究工作因日本侵华而中断。1947年萨本铁和纪育沣等人合成了α—氨基噻唑和氯代噻唑。
在氨基酸合成方面,1938—1948年,林国镐、黄耀曾等人利用hoffmann反应原理,改善了合成反应条件,制备了19种氨基酸。1934年程有庆等用玉米粉、豆饼及不同的金属催化剂合成了d—型麸氨酸,以铜与三氯化铁为催化剂时,得率提高。
另外,在中药成分研究方面、合成汽油方面、合成醋酸方面,均取得了一些研究成果。
2.有机合成反应的研究。
这一时期,一些有机化学家对friedel-crafts反应所用的试剂、应用范围以及反应条件曾作过一些研究。
在甾体化学合成反应方面,黄鸣龙等人首次发现了甾体中的双烯酮酚反应,该反应可以用于合成雌性激素。在应用双烯酮酚反应研究山道年及其一类物的主体结构时,发现变质山道年的4个主体异构体在酸、碱作用下可以“成圈”地转变。这一发现在当时天然有机化学领域有重大理论意义,由此推断出山道年及其一类的绝对构型,并为合成提供了理论依据。
在氧化还原反应方面,1946年黄鸣龙改进了wolff-kishner还原法,被称为“伏尔夫—基希纳—黄鸣龙法”,该改良法不仅是一个经济、简单、可靠的还原法,而且使用范围广,在有机合成上被广泛采用,并已编入各国有机化学教科书中。
3.高分子材料的研究。
1941年徐名材接办重庆动力油料厂时,用植物油裂解炼成燃料油与润滑油,并进行燃料、合成树脂与酚醛塑料的研究,曾先后获国家经济部专利10余项。1945年他在上海化工厂工作时,组织生产硫化元(硫化黑)、硫化草绿、直接蓝、橡胶制品、黄蜡布、酚醛塑料及软水剂等,为上海化工厂发展塑料加工奠定了基础。
4.化学工程的研究。
1931年杜长明研究碳球形颗粒在气流中的燃烧,首先提出了外扩散对于燃烧反应的影响,其论文《碳的燃烧速度》迄今被列为对化学反应工程学科早期发展有影响的论文之一。
1928年张克忠研究精馏过程机理的博士论文,得到美国化工界高度评价。
苏元复等人在四十年代共同研究液—液萃取设备和有关基础理论。他本人曾用溶剂萃取法从麻黄草浸渍液提取麻黄素和从独居石砂提取铀和钍,并用于工业生产。1932年顾毓珍发表论文《关于流体在管内流动时的摩擦因素及流体的速度分布》,在理论分析和实验的基础上,分别得出新的计算式,被广泛采用。
5.其他轻化工研究。
三十年代初,李润田研制出各种不同香型和不同用途的混合香精,使“鹰牌”香精的质量不断提高。1935年李润田创办了我国最早的香精配造厂——鉴臣香精厂,自制紧缺的香原料供生产混合香精之用,从此开了我国香料工业之先河。
在感光化学材料方面,1938年,曾所仪试制成功照相底片,质量达到了国外同类产品的水平,经各大照相馆试用后受到欢迎。1941年,曾所仪利用自己设计制造的设备,首次成批生产了国产照相底片和幻灯片,同时还制成了印相纸。经专家鉴定,他制造的幻灯片和照相底片,质量已接近国外干片制作法的产品。他所用的方法可大大缩短照相纸的制造工艺流程,而且还能大量节省原材料。
在酿造学研究中,1935年远东最大的酒精厂——中国酒精厂正式投产后,任该厂总化学师的陈騊声根据长期的实践经验和专门研究,出版了中国酒精制造的第一本专著《酒精》(1936年),而后又出版了《酿造学总论》(上下卷,1937年)和《酿造学分论》(上下卷,1941年)。
总之,近代中国的化学工业在动荡中艰难起步,虽然有了一定的发展,生产了必要的化工原料,但并未形成工业体系,生产品种少,产量低,化工科技成果很少,技术水平落后。据统计,近代中国主要化工产品的最高年产量仅为:硫酸18万吨,硫酸铵22.6万吨,纯碱10.3万吨,烧碱1.2万吨,轮胎4万条。1949年全国化工总产值仅占全国工业总产值的1.6%。化学工业真正健康快速发展是在新中国成立以后开始的。
第六节 轻工业纺织
从1919年以后,到1949年末,我国的纺织工业已经形成包括原料工业、加工工业和装备工业的系统雏形。加工工业中有棉纺织及棉印染、毛纺织、麻纺织、丝绢纺织、针织、复制、服装等行业。其中毛纺织、丝绢纺织及针织行业内部均包含染色整理部分。服装行业还带有很大的手工生产成分。化纤行业和装备行业尚在萌芽状态。生产规模计棉纺织516万锭,6.39万台织机,毛纺织15万锭,0.2万台织机,麻纺织3万锭,近千台织机,缫丝8.9万绪,绢纺3万锭,丝织机4.07万台。职工71.2万人,内技术人员0.8万人,年耗用各种原料60万吨。
(一)纺纱技术的进步1.二三十年代的纺织技术水平。
二十世纪初,西方先进国家对纺纱的牵伸机构进行了几次革新,1906年发明的三罗拉双区牵伸只有7—8倍,1911年出现的皮圈式便提高到18—20倍。1923年卡氏(casablancas)皮圈式更有改进,使牵伸可达25倍。这些新技术由英人和日人逐步传入中国。日本人在仿造中还有创新,如“日东式”、“大阪机工式”等在日资在华工厂中广泛使用,不久为中国人所掌握。随着技术水平的提高,纺纱支数也有所提高。16英支成了标准产品,用于织12磅细布。工人当车能力也提高到梳棉每人12台,粗纱每2台3人,细纱每台3人,摇纱每台1人。此外,辅助工大多数被取消。每万锭纱厂用工减至600人。1中国技术人员在掌握了引进的新型纺纱机器技术之后,不断作出改进和革新。早在二十世纪二十年代,因美国造清棉机除尘效率差,中国技术人员就自行添置补充。英国造细纱机用圆的锭绳传动,打滑较多,中国技术人员就改造成美国式用扁的锭带传动。并条、粗纱、细纱各机的下罗拉都进行淬火,以减少磨损。其上面的皮辊均改为活套,使其转动灵活。
到三十年代,欧美各国在纺纱设备上多有改进。如造出单程清棉机,即把松包、给棉、开棉、清棉联合成一部机器。又造出并卷机、单程粗纱机、大牵伸与超大牵伸细纱机等。这些新型机器设备使工艺流程得到简化,生产效率得到提高。1932年,41家华商棉纺厂已不同程度地引进这些新型设备。1我国自行仿造纺纱机器的铁工厂、机修厂也纷纷出现。在这种技术基础1参见朱仙舫:《三十年来中国之纺织工业》,《三十年来中国工程》,1945年,第9卷第8期,第325页。
1参见《25年来我国棉纺织业之回顾与前瞻》,《杼声》1937年第1期。上,纺纱支数更有提高:20英支成了标准商品。在华日资纱厂则以纺32英支为多。在引进精梳机的工厂,有纺到60、80英支的,可用于织造府绸、直贡呢、玻璃纱、麻纱(细薄棉织物)、洋标、雨衣布等。工人挡车能力更有提高,清棉每人2台,梳棉每人16—20台,并条每人18—21尾,头道粗纱每人1台,2道粗纱每人2台,单程粗纱每人2—4台,细纱每台1—2人。每万锭纱厂用工减到200人以下。但据1932年国际劳工局资料,每万锭需工人数日本61人,英国40人,美国34人2。中国纱厂与它们相比,还有不小差距。
2.抗日战争期间小型纺纱机的创制。
抗日战争期间,中国技术人员因地制宜,创造并推广了一些适于战时使用的短流程、轻小型纺纱成套设备。其中比较成熟的有新农式和三步法。新农式成套纺纱机在抗日战争初期由企业家荣尔仁和纺织专家张方佐等创议由上海申新二厂技术人员创制1。在大西南后方推广使用,颇受欢迎。这套设备包括卧式锥形开棉机、末道清棉机、梳棉机、头二道兼用并条机、超大牵伸细纱机、摇纱机和打包机。每套128锭,占地面积只75平方米,动力10匹马力。全套设备可用2辆卡车载运,所以极便于偏僻山区使用。这套机器是参照当时通用的动力机器加以简化、缩小,重新设计制造的。全部采用钢铁材料。每台机器配小电动机单独传动(当时大厂的机器大都用天轴集体传动)。开棉、清棉、梳棉机机幅只有750毫米。并条机采用5罗拉大牵伸,每台配有头道、二道各3眼并列。省去了粗纱机,二道棉条直接上超大牵伸细纱机。细纱牵伸改为4罗拉双皮圈式,牵伸可达40倍。摇纱、打包也相应简化。
三步法成套纺纱机同时由纺织专家邹春座等在无锡和嘉定创制2,并投入生产。这套机器把原来棉纺的清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱、摇纱和成包等7道工序缩成弹棉、并条、细纱3道成纱,配上摇纱和成包即成纺纱全过程。弹棉机用刺辊开松,出机净棉做成小条以小卷喂入。细纱机用3罗拉双区双皮圈超大牵伸,由棉条直接成纱,牵伸可达50—100倍。这套机器结构简化。如牵伸机构设计成可以无须调节罗拉隔距;细纱卷绕成形改为花篮螺栓式,由后罗拉尾部凸轮、拨针拨动齿轮,使其回转形成级升。每台细纱机初造48锭,后改为84锭。全套机器均用铁木结构,除了最必要的关键零件如轴、轴承、齿轮、罗拉、锭子、锭座,钢领等用钢铁材料外,其余如机2参见朱仙舫:《三十年来中国之纺织工业》,《三十年来中国工程》,1945年,第9卷第8期,第325页。
1参见张坤兴:《新农式纺纱机》,《中国近代纺织史研究资料汇编》第2辑,1988年,第33页;李向云:《新农式超大牵伸小型纺纱机》,《染织纺》,1940年第3期,第2519页。2参见邹春座:《三步法铁木纺纱机说明书》,《中国近代纺织史研究资料汇编》第1辑,1988年,第53页,架等全部采用木条由对销螺栓交叉连接,不用接榫。这样,加工制造和安装极为方便。成纱质量可与大型机器所产相匹敌。
新农式、三步法以及其他类似的简化纺纱机系列是为适应战争环境而发明创制的,在战争结束后,发达国家更新下来的“二手(旧)设备”廉价大量输入我国,需要花大力气的简易系列定型工作就不可能有人关心,终于成为昙花一现,销声匿迹了。
3.战后纺纱技术的改进。
抗日战争结束后,技术人员对大厂所用的细纱牵伸机构也进行过改革。
主要有纺建式和雷炳林式等。
纺建式大牵伸由中纺公司上海第二纺织机械厂于1947年设计制造1。主要是把原来日本仿造的改进型卡氏大牵伸的皮圈架改为上下分开,并把前、中、后弹簧加压改为可调。改后牵伸可达30倍。
雷炳林大牵伸以创制人名命名2。主要把原来固定皮圈销改为上销用弹簧控制的活动式。这样,无论纱条粗细如何变化,上下皮圈销口始终能起夹持作用。
在引进新型纺纱设备的使用方面,我国技术人员摸索出了一套针对原料特性的不同工艺。如清棉工程,对27毫米以下的棉花(印度棉和低级美棉)须加强大的冲击力,采用单道喂棉和3翼斩刀打手,且让打手在给棉板嘴边直接把棉花打下。对28毫米以上的长绒棉等原料,则采用3根喂棉辊及豪猪式打手,其作用较柔和。对于染色棉花,则采用梳针打手,可使棉卷光洁。在除尘方面,采用了布袋滤尘器,大大改善了清棉、梳棉车间的劳动条件。(二)机织技术的进步1.二三十年代机织技术水平。
近代动力织机有许多进步。西方先进国家1895年发明了自动换纡。接着,日本人仿造并加以改进,成为广泛使用于在华日资厂的“阪本式”自动换纡织机。1926年日本人发明了自动换梭的“丰田式”织机,随后也逐渐推广于在华日资厂,并且不久慢慢把阪本式压倒。1二十世纪二十年代起,中国技术人员逐渐增多。回国留学生也纷纷把国外先进的机织技术和生产管理方法介绍到了国内。我国织布工厂逐步推行合理化操作法,如保全之平车、揩车、定位、水平;运转之分段、接头、加油、扫除等等都有了一定的规范。熟练工人渐多,看台能力提高。普通棉织机2人3台,整经机3人2台,辅助工人也有所减少。100台棉织机的车间用工减至230人。每24小时每台可织14磅布2匹(每匹42码)。21参见朱洪建:《纺建式大牵伸》,《纺织建设月刊》,1948年第2期。2参见欧阳威廉:《雷炳林大牵伸》,《纺织建设月刊》,1948年第6期。1参见《中国大百科全书·纺织》,中国大百科全书出版社1984年版。2参见周启澄等:《中国近代纺织史》,中国纺织出版社1997年版。
2.抗日战争前后机织技术的进步。
抗日战争前后,我国各厂都推广自动织机,即在普通力织机上添加2个装置:经纱断头自停装置和纬纱自动补给装置。这样,在纡管上纬纱用完时可不停车而自动换入新的纡管或是新的梭子,经纱断头也容易发现,及时接上,从而大大提高织机运转效率,也减少了缺经疵布,提高产品质量。为了增长机器连续运转时间,又推行了大卷装,如加大梭子,加长纡管,增大络纱筒子等。对于自动织机,看台能力提到每人20台,同一时期欧美、日本看台数还要高些。但这不是因为当时中国工人不如外国工人,而是因为中国纺纱设备陈旧的居多,成纱强力偏低,不匀率偏大;而且织造准备工程的设备也较落后,以致织机上经、纬纱断头率比外国高。1机器的传动已逐步由天轴或地轴集体传动改为车头小电动机单独传动。这样,车间里阻碍光线、沾附飞花的长皮带没有了,既减少皮带打滑,又较为安全,运转效率和车间环境也有所改善。2有少数工厂已开始采用改进了的“高速整经机”。此机对筒子架作了改进,使经纱引出清晰,接头方便。3织物的品种,棉布渐以12磅细布为主,平布幅宽增至90厘米,斜纹布75厘米,还生产出府绸、哔叽、直贡呢、雨衣布、玻璃纱、麻纱等特色棉织品。产量每24小时每台织机可产12磅细布82米,或16磅粗布101米。4二十世纪四十年代,我国各厂在织造准备工程方面有了不少进步。如络经由竖锭式锭子回转,改为槽筒式由摩擦传动回转,使络纱张力不问卷绕直径多大,均可保持稳定不变,而且可以络成圆柱形或宝塔形(截头圆锥形)筒子。整经机筒子架过去在使用圆柱形筒子时,经纱放出要通过筒子的回转,限制了速度的提高。后来先是在筒子锭轴加装滚珠轴承,减小筒子回转时的阻力;后来又改用宝塔形经纱筒子,使经纱放出可以通过自宝塔尖方向的轴向退绕,筒子可以固定不动。这样,整经时张力会大大降低,整经速度可大大提高。在操作上把工作筒子的纱尾和预备筒子的纱头接起来,这样就免去了停车成批换筒子的操作,大大提高了整经机的效率。浆纱机的张力和上浆率与回潮率控制方面,也有了改进。在上海还探索过用双槽、分浆、分烘技术在棉纱上浆时同时进行纱线染色。穿经方面,在大批量稳定品种,采用了结经机,可利用“了机”余纱连综筘与新的织轴上的纱由机器自动对应接结。在织机上织格子布的工厂,采用了多梭箱自动纬纱换色的织机。11参见《25年来我国棉纺织业之回顾与前瞻》,《杼声》,1937年第1期。2参见《25年来我国棉纺织业之回顾与前瞻》,《杼声》,1937年第1期。3参见《25年来我国棉纺织业之回顾与前瞻》,《杼声》,1937年第1期。4参见《25年来我国棉纺织业之回顾与前瞻》,《杼声》,1937年第1期。1参见《纺织周刊》,1946年第7期,第168页;《近数十年来棉纺织技术进步综述》,《纺织周刊》第6期。
在织坯整理方面,配备了验布机、刮布台、压光机、叠布机、打印机、成包机等,可以依次对织坯检验定等、刮布压光、叠布印商标、打包,成为成品入库,以供销售,或供印染。2造纸1919至1949年,中国的造纸业有了新的发展。其中1919至1937年是机器造纸业发展较快的时期,兴建了数十个机器造纸厂,已能生产各种品类的纸张,一批从海外归来的学习西方造纸技术的留学生则为中国造纸业和造纸技术的发展作出了重大的贡献。抗日战争时期,由于战争的破坏和影响,中国的机器造纸厂或倒闭或西迁,而同时洋纸的进口也大受限制。虽然这期间在西南地区新建了9家机器造纸厂,但是,其生产能力远远不能满足社会需求。在这种形势下,无论在国民党统治区,还是在共产党领导的革命根据地,传统的手工造纸业均得到了充分发展的机会。解放战争时期,国民政府在东北地区和台湾省接收了日本侵略者遗留下来的一批规模较大的纸浆厂和造纸厂,但由于国民党统治的腐败以及内战爆发,造纸业并未得到应有的发展。
(一)造纸业的发展五四运动以后,中国机器造纸工业中又出现了一批新的工厂,总计在抗战前夕,全国(东北除外)共有机器造纸厂32个,资本合计为1340.02万元,年生产能力共为65447吨,在当时纸张消费总量中只占10%左右,比重还是比较小的。1这一时期造纸业的特点是出现了一批用稻草生产纸板的造纸厂。最早的一家是1920年成立的江苏省苏州的华盛造纸厂,用多烘缸圆网造纸机生产黄板纸(俗称马粪纸),全年产量为4500吨。以后又出现了浙江杭州的武林造纸厂(1921年)、天津的振华造纸厂(1923年)、苏州的华章造纸厂(1924年)和上海的竟成造纸厂(1924年)四家专业生产黄板纸的造纸厂。由于我国的机器造纸工业自诞生以来,先后成立的12家造纸厂都是生产薄纸的,这些板纸厂的出现填补了纸张品种中的空白,适应了国内工业发展的需要,并打破了过去国内黄板纸市场几乎由日本独占的局面。
1930年,上海勤业文具公司在浙江省桐庐县的桐君山麓建立了我国第一家生产誊写蜡纸原纸的手工纸厂,用国产雁皮生产出抄造技术难度大的薄型皮纸——誊写蜡纸原纸,弥补了国内手工纸产品的空白,也有力地抵制了日本产品的垄断。
2参见《棉布的整理工作》,《纺织染工程》,1950年第7期。
1上海社会科学院经济研究所、轻工业发展战略研究中心:《中国近代造纸工业史》,上海社会科学院出版社1989年版。
1936年浙江省嘉兴的民丰造纸厂依靠本国技术专家的力量,试制成功生产工艺复杂的卷烟盘纸,在市场上取代了外国的进口货,并获得当时国民政府实业部的专利。1以上所述我国造纸工业的成就均反映出在这个时期我国造纸工业的技术水平已有了显著的提高。
抗日战争时期,沿海地区及长江中下游的许多造纸厂开始西迁。国民政府迁至重庆后,四川省一时成为国民党统治区的政治、经济和文化教育的中心。由于抗战前四川只有嘉乐造纸厂一家,纸张供不应求。在此形势下,国民党统治区内的机器造纸工业有所发展,总共建设了9家新的造纸厂。其中1937年开始由上海辗转内迁至四川省重庆猫儿石的原龙章造纸厂建成投产,厂名为中央造纸厂,年产机制纸能力为1200吨,工人470余人,是当时后方规模最大的造纸厂。该厂为现在重庆造纸厂的前身。
太平洋战争发生后,进口纸张的来源濒于断绝,形成了各地纸张奇缺的局面。在此形势下,手工造纸业出现了复兴的景象,产量有所增加,特别是在抗战后方国民党统治地区尤为显著。许多原来生产迷信纸等粗纸为大宗的手工造纸业纷纷改产文化用纸,并在纸浆中加入松香胶来适应钢笔书写和两面印刷的需要,称为“改良纸”或“土报纸”,其色泽和质量虽较差,但在当时填补了纸张的短缺,适应了战时的需要。
1941至1942年著名国画家张大千先生因战时宣纸供应困难,曾两次亲自到四川著名手工纸产地夹江县指导槽户在原有漂白竹纸生产技术的基础上,配入少量漂白麻浆,成功地制造出仿宣纸,即现在有名的“大千书画纸”1。
抗日战争期间,共产党领导的革命根据地为了解决因国民党封锁带来的用纸困难,也组织了手工纸的生产。1939年在陕北延安县甘谷驿由李双全等人组织成立了振华造纸厂,利用当地出产的马兰草为原料生产可供书写和印刷用的“马兰纸”,这是根据地内最早成立的一家造纸厂。21942年5月,为解决中共南方局的机关报《新华日报》需要的印刷用纸,在四川省华莹山下的广安县古桥乡丁家坪建设手工造纸厂,定名为中心纸厂,共有职工400余人。
1942年在苏北阜宁县徐家油坊创办了手工抄造钞票纸的盐阜造纸厂,以桑皮为原料并掺配少量羊毛,抄造出具有良好防伪性能的钞票纸,曾用以印制“抗币”,在根据地内流通使用。11945年中共苏中行署在江苏省宝应县射阳湖区李家沟建立了苏中造纸1殷舒飞、范钦烁:《浙江造纸工业史》,《浙江造纸》1993年第1期,第44—45页。1参见马晓俊:《大千书画纸》,《纸和造纸》1984年第4期,第37—38页。2中国造纸学会:《中国造纸年鉴》(1993)第397页,轻工业出版社。1参见江苏省造纸学会:《江苏省造纸史》,《江苏造纸》1995年第3期,第58—60页。厂,利用当地麦秸为原料生产出耐水性好、拉力强、纸面带有布纹、不易伪造的钞票纸,印成的钞票在华中和山东敌后根据地内流通使用。2抗日战争胜利以后,国民政府接收了日本帝国主义侵华期间在我国东北和台湾以掠夺我国造纸原料资源为目的兴建的一批纸浆厂和造纸厂。从1918年起到1945年日本投降为止,东北地区达到年生产纸浆能力9万吨与纸张能力13万吨左右。3其中日本侵略者在东北三省掠夺东北的森林、芦苇、大豆秆等资源建设的纸浆厂(包括人造丝浆厂)共有8个,造纸厂共有34个,国人创办的造纸厂有17个。这批接收的纸浆厂和造纸厂中的一部分属大型企业,具有当时比较先进的技术,如吉林汪清的东洋木浆株式会社即今石岘造纸厂的前身,以生产亚硫酸钙法化学木浆和新闻纸为主;吉林开山屯的东满人造丝木浆株式会社,即今开山屯化学纤维浆厂的前身;辽宁营口的康德苇浆株式会社,即令营口造纸厂的前身;辽宁锦州纸浆株式会社即今锦州造纸厂的前身。以上两个苇浆造纸厂以生产亚硫酸镁法苇浆和印刷纸为主。新中国成立后,通过一系列的恢复改造工作后,使东北地区成为我国现代造纸工业的重要基地之一。
祖国宝岛台湾省自1895年被日本帝国主义侵占统治长达50年之久,也在1945年日本投降后得到光复。在日本侵占台湾期间,日本人利用当地的甘蔗渣、木材等资源兴建的各种规模的造纸厂总计约20家,产量最高的1941年曾生产纸浆31600吨,纸23550吨。1这批纸浆厂和造纸厂也为后来台湾发展现代化造纸工业奠定了初步基础。
解放战争时期,由于内战爆发,导致通货膨胀,物价飞涨,美国纸张大量倾销,各造纸厂一般生产均不正常,开工不足,产量下降。民族资本的机器造纸工业在这一时期只是挣扎图存,到全国解放前夕,已处于瘫痪状态。(二)造纸技术及科教的发展1919至1937年,我国到日本和欧美学习西方造纸技术的留学生相继回国,开始在我国造纸生产技术、科研、教育等方面发挥了重要作用。
1924年留日造纸专家方汉城撰写的《造纸概论》在上海商务印书馆出版,这是中国第一本较全面介绍机制纸生产技术的专著。21929年上海江南制纸公司的留法造纸专家陈彭年在江苏镇江高资镇附近的增课洲,利用当地出产的芦苇制成纸浆运往上海造纸,获得当时国民政府工商部的专利和免税五年的奖励。
2参见陶厚卿:《战火纷飞的苏中——华中造纸厂》,《纸史研究》第4期,第45—49页。3参见韦承兴:《日本军国主义掠夺我国东北地区造纸资源及其造纸工业史略》,《纸史研究》第11期,第62—69页。
1参见韦承兴:《日本军国主义统治时期的台湾造纸工业史略》,《纸史研究》第13期,第30—37页。2参见纪力:《方汉城及其著作〈造纸概论〉》,《纸和造纸》1990年第2期,第52页。这是国内最早自营原料基地的制浆工厂。11931年在德国学习造纸的留学生发起成立中国造纸研究会,同年移回国内,并约集留学英、美、日等国的学友以及在国内从事造纸技术工作者参加,扩大组织,将研究会改名为中国造纸协会,这是中国最早的造纸学术团体。21933年留德造纸专家钱子宁等在苏州浒墅关,开办中元造纸试验所,以造纸试验为主,兼生产各种新型薄纸;同时广招全国各省学员,教授制浆造纸技能。该所既是小型机器造纸厂,又集科研、教育于一体,培养机器造纸人才,在全国属首创。该所生产的蚕种纸取代了进口产品,满足了当时江浙一带养蚕业的需要。3抗日战争期间,国内大批的造纸专家云集四川,对推动后方造纸工业的技术进步创建了许多重要的业绩,并培养出一批技术骨干,为我国造纸工业的发展打下了初步的基础。
1939年4月国民党政府开办的国立中央技艺专科学校在四川乐山创建,该校设有造纸科,学制3年,招收高中毕业生,是中国最早的设有造纸专业的高等学校,教师中许多是从国外留学归来的造纸技术专家。该校培养的造纸技术专业人才在新中国成立后,大多数成为全国各地的造纸技术骨干1。抗日战争初期,由南京内迁重庆的中央工业试验所分出来的纤维实验室,在留德造纸专家张永惠博士的主持下对我国29种造纸原料进行了系统的分析研究2,为充分利用国产纤维原料,发展中国造纸工业提供了科学依据,其研究成果至今仍经常为造纸界所引用。
1945年在四川宜宾新建的中国造纸厂,在留美造纸专家金瀚3的主持下成功地利用当地的马尾松木材为原料生产出机械木浆和化学木浆,供制造新闻纸和牛皮纸之用,年产各种纸1500吨。这是我国最早大量利用马尾松木材制浆造纸的厂家。该厂即为现在的我国十大新闻纸厂之一的宜宾造纸厂的前身。
印刷一、1919至1937年中国近代印刷业的崛起自1919到1937年抗战前夕,经过国人数十年之努力,中国近代印刷业1参见江苏省造纸学会:《江苏省造纸史》,《江苏造纸》1995年第3期,第48—49页。2参见纪力:《中国最早的造纸学术团体》,《纸和造纸》1990年第1期,第22页。3参见江苏省造纸学会:《江苏省造纸史》,《江苏造纸》1995年第3期,第49—50页。1参见姜锦春:《忆中央技艺专科学校造纸专业》,《纸和造纸》1983年第1期,第51页。2参见张永惠:《中国造纸原料之研究》(一)(二),《工业中心》第8卷3/4期,第10卷3/4期。3参见江淮、舟涛:《金瀚与新闻纸》,《福建造纸》1985年第4期,第57—59页。在工艺技术、设备器材、科研教育、印刷出版诸方面,都得到长足进展,呈现出蓬勃发展的局面和势头。
(一)中国传统印刷业的更替辛亥革命前后,随着帝国主义对中国侵略的加剧、中国革新运动的开展和民族近代印刷工业的崛起,以铅印、石印以至照相平印为业的印刷机构在全国各地纷纷建立,原有从事传统的雕版印刷与活字印刷的印刷机构也先后改用新传入的近代印刷术。中国的传统印刷逐渐让位于铅与火,退出了中心舞台。
另一方面,中国的传统印刷,尤其是雕版印刷,经过千余年的发展,自有其西方近代印刷术难以比拟的特长和优点。因此,即使在中国民族近代印刷业崛起之时,传统的雕版印刷仍在应用中。尤其是佛教经典和木版年画的刻印,迄今仍在进行。被北京荣宝斋称作木版水印的饾版印刷,更以近现代印刷无法取代、几可乱真的高超技艺,在现代印刷百花园中依然独放异彩,为世人所称颂。
(二)印刷学术团体的创建和印刷科研、印刷教育与出版事业的发展1.上海——中国近代印刷中心地位的形成。
民国初年,包括墨海书馆、美华书馆、申报馆、商务印书馆、中华书局等大型、有影响的近代印刷企业在内的、全国80%的新型印刷企业都设于上海,足见上海在全国印刷行业的中心地位业已形成。到二十世纪三十年代,中国图书出版的90%、报刊出版的80%,均出自上海。上海在中国民族近代印刷业崛起方面,发挥着历史性的、举足轻重的作用。
2.中国历史上第一个印刷学术团体的创立。
二十世纪三十年代,是中国近代印刷业发展的极盛时期。在当时的印刷中心上海,集中了一批印刷行业的先进分子。他们在民族危亡之际,为振兴中国的印刷工业,呕心沥血,艰苦创业,努力学习西方先进的科学技术,致力于培养中国的技术人才;他们发起成立印刷学术团体,开办印刷技术学校,研究新的印刷机械和技术,在推动近代印刷事业的发展方面,作出了巨大的努力和可贵的贡献。
1933年5月,中国历史上第一个印刷学术团体——“中国印刷学会”在上海光裕里58号成立。最初,根据学会章程,设立了由五至七人组成的“全体会员大会执行委员会”。下设总务、教育、研究三个系。次年12月改设理事会,由郁仲华(主席)、唐镜元(副主席)、糜文溶(书记)、柳溥庆(会计)、沈莲芳5人组成。共有会员26人。理事会下设杂志编辑委员会,由柳溥庆任主任,委员有糜文溶、高元宰、沈励吾和顾秋水。
中国印刷学会的成立,是中国印刷发展史上具有划时代意义的一件大事,它标志着中国印刷事业进入了一个新的历史时期,一个在印刷科研、印刷教育、印刷出版和技术交流诸方面有组织有计划地开展工作并取得丰硕成果的历史新时期。
3.印刷科研工作的开展及成果。
远在中国印刷学会成立之前,国人已对西方传入的近代印刷技术进行研究、吸收和利用。例如:1900年,上海文明书局的赵鸿雪先生根据西文图书资料介绍的照相制版法,成功地进行了照相铜锌版的研制;1902年,上海文明书局研制珂罗版印刷又获得成功并付诸实施;1933年,柳溥庆在上海三一印刷厂采用平凹版制版工艺,成功地印制了《美术生活画报》,更于1936年采用四色平凹版新工艺,印制了《中国印刷》第一期插图。插图画面层次丰富、网点光洁,至今仍色彩鲜艳,为中国三十年代印刷水平之实物见证。1935年,柳溥庆、陈宏阁研究中文照相排字机获得成功。1935年9月29日的上海《申报》和1936年第一期《中国印刷》对此作了类似的报道。上海《申报》在“留法学生柳溥庆发明照相排字机”大字标题下报道云:“近国人美术照相制版专家柳溥庆君,费数年之心血,应用照相原理设计制造排字机。其构造极为精巧,所占地位仅一小间,即能排制各种大小字号之文字,且备有隶体字及其他美术体之字模,可以排印各种书报杂志。闻该机现已制成,正向实业部请求专利。”据图样分析,柳氏研制的这台照相排字机,与五十年代开始生产使用的第一代手动式照相排字机原理相同,结构相似。在三十年代社会、技术条件下能研制出这样水平的照相排字机,实在是难能可贵的。遗憾的是,这一成果因发生在八一三事变日军侵占上海时期而未能付诸应用。
4.印刷教育事业的开端。
历史上,中国在印刷技术的传授和继承方面,一向以师傅带徒弟的方式进行。直到本世纪初方有学校教育之出现。1904年清朝军咨府所属京师测绘学堂开设制版印刷班,为中国以学校进行印刷教育之开端。中国印刷学会成立后,有计划地加强了印刷学校教育。计有1933年成舍我先生创办的北平新闻专科学校,李石曾先生创办的上海图书学校以及上海斯高学校,苏州美术专科学校,镇江中华三育研究所印刷部,上海中国美术制版印刷函授学校等。以上海图书学校为例,该校以“即工即学生产自给”为宗旨,设图书、出版、印制、组织四科,补习、训练二班。其中印制科设有印刷工场,名为“工读印制社”,下分印制、排字、浇铸、制模四股。印制科的学生修业三年,设中文排字、西文排字、铅印、石印、铸字、浇胶、浇版、装订、制版、铁工等课程。
5.印刷书刊的出版。
本世纪三十年代,中国曾出版贺圣鼐、赖彦予著《近代中国印刷术》和印刷专业杂志数种。其中:《近代中国印刷术》详细介绍了近代印刷术的传入和发展情况,它的出版,为后人了解和研究近代印刷的发展留下了不可多得的珍贵资料。
出版印刷杂志,计有《中华印刷》、《中国印刷》、《艺文印刷月刊》、《神州印刷》四种。其中:《中华印刷》创刊于1935年,高元宰主编;《中国印刷》创刊于1936年,系中国印刷学会主编之季刊;《艺文印刷月刊》1937年创刊,刘龙光主编;《神州印刷》仅见于《艺文印刷月刊》之收购书名广告,未见实物流传。这四种印刷专业杂志,以《艺文印刷月刊》影响最大、发行最久,共出版25期。内容多为介绍国内外印刷新技术、新设备、新材料,以及国内外印刷发展情况。
中国印刷学术团体的创立和印刷科研、印刷教育、印刷专业书刊的出版等印刷事业中新兴领域的肇始和发展,是中国近代民族印刷业崛起的重要标志之一,为中国印刷事业的进一步发展创造了良好的条件,奠定了坚实的基础。
(三)印刷设备器材工业的萌芽和发展近代印刷采用机械设备和相应器材进行生产,离不开印刷设备及器材工业的支持和配合。早期的印刷设备、器材,均由国外进口。后来随着中国近代印刷工业的崛起,国人自办的由维修、仿制到自行设计和制造近代印刷机械设备的机器制造厂和造纸、制墨等相关企业应运而生并得到初步的发展。1895年,中国第一家印刷机械厂——李涌昌机器厂在上海创立。随后,公义昌机器厂、贻来牟铁工厂等七家印刷机器厂相继建立。这八家印刷机器厂建厂初期均以印刷机修理为主要业务。辛亥革命后,上海、北京、青岛、广州、长沙、长春等地纷纷建立印刷机器厂。这些印刷机器厂除修配印刷机外,开始生产石印机、铅印机、圆盘机、切纸机、照相机等当时亟需的印刷机械设备,为中国印刷机器制造业之先驱。此后,除魏聚成、顺昌、姚公记、明精等一些规模较大的印刷机器厂陆续创建外,商务印书馆等大型出版印刷企业也自建印刷机械修配和生产机构。其中商务印书馆自1903年起即开始生产石印机、铅印机、铸字机等多种印刷机械设备,到1926年,已扩建成有相当规模的华东机器制造厂。
(四)近代印刷工艺技术的演进近代印刷术虽来自欧美,但其由印刷数十个字母组成的西文转向印刷数以万计的中文,为我所用,则非国人参与不可,故其在中国有着一个吸收、演进过程。即使在传入初期西方传教士对中文活字的研制中,也同样离不开国人的参与和配合。1807年马礼逊来华雇人刻中文字模,受雇者自然是中国人。1832年前石印术传入中国,这手书中文上版者,也必是中国人。此后,无论凸版印刷、平版印刷,还是凹版印刷,在其传入、发展进程中,国人都作出了重要贡献。譬如:1909年,“上海商务印书馆乃倩字学家,将姜氏排字架悉心厘正,..从此排印报章时文困难减矣”1。1922年,张菊生先生从排字架、铅字分类法和铅字检查法三者同时入手革新,又创新式排字架。
1909年,商务印书馆创制二号楷书铅字,由徐锡祥镌刻字模。1916年,1张静庐:《中国近代出版史料初编》,群联出版社1953年版,第261页。钱塘丁氏仿宋代精刻欧体活字,倡制“聚珍仿宋活字”。1918年,海陵韩佑子先生创制“仿古活字”。
1925年,王宠佑先生创制华文排铸机。
1902年,赵鸿雪先生研制铜锌版制版法,历时数月而告成。同年,又试制珂罗版,亦告成功。
1888年,元和王肇鋐在日本习得雕刻铜凹版之法,并著有《铜刻小记》详记之。
1935年,柳溥庆先生费数年心血,研制成功手动照相排字机。
从以上数例,可见国人在西方近代印刷术传入与发展中作为之一斑。正如贺圣鼐先生在《近代中国印刷术》一书的“结论”中所说的:“综观此过去数十年吾国印刷术,诚不可谓之无进步。历年派人至东西各国学习考察,同时不惜巨金,延选高等印刷技师,教授艺徒,故数十年间,印刷人才辈出,凡外国印刷之能事,国人今皆能自任之而有余,其技术之精者,直可与外来技师抗衡。”1二、日本侵华战争对中国印刷业的破坏和摧残1937年,日本的侵华战争,给正在崛起中的中国近代印刷业造成了毁灭性的破坏和摧残,使崛起并高速发展着的近代印刷业迅即从停滞走向衰退。日寇的铁蹄踏向哪里,哪里的印刷企业则不明不白地为日人所据有,不少设备器材甚至工人被劫往日本。剩下来的,要么为日人占有,要么被迫停业。当时全国最大的两家印刷企业——商务印书馆和中华书局,都没有逃脱这一悲惨的命运。不少从上海等大城市向大后方转移的印刷设备器材,在转移途中被日军飞机炸毁。譬如,商务印书馆从上海运往重庆的印刷设备就被日寇的飞机炸沉在洞庭湖中。
对日本侵华战争期间的中国印刷业,可根据当时的政治军事形势,从国统区、解放区和沦陷区三个方面加以记述。
(一)国统区的印刷业抗日战争爆发后,北平、天津、南京、上海、武汉等印刷工业比较发达的大城市先后为日军侵占。这些城市的印刷企业遂向内地转移。转移后最集中的地方是重庆和桂林。
重庆在抗日战争期间,有许多文化、出版界知名人士云集于此。为唤起民众,抗日救国,创办了一些新的印刷厂,并由上海、武汉等地迁来很多印刷厂,出版了《新华日报》、《全民抗战》等多种报刊和书籍。据不完全统计,1945年前,重庆计有印刷所、店500多家。原上海的商务印书馆和中华书局均在此设厂。其中规模最大的是中心印书局,有资金700万元;职工人数最多的是中央印制厂的重庆印刷厂,有1500多人。
桂林地处边陲,交通落后,战前印刷业十分落后。抗战爆发,上海、武1贺圣鼐:《近代中国印刷术》,参见《装订源流和补遗》,中国书籍出版社1993年版。汉、广州等地的出版印刷企业撤退到桂林,加上文化名人云集,使桂林印刷厂、出版社、书店林立,呈现出前所未有的繁荣景象。计有包括生活书店、新华日报、三户图书社、商务印书馆、中华书局、开明书店、正中书局等著名出版社和书店在内的出版企业220余家;包括三户印刷厂、秦记西南印刷厂、广西印刷厂等著名印刷厂在内的印刷厂100多家。拥有对开印刷机50余台,四开印刷机60余台,设备先进,技术进步。为抗战时期全国出版印刷业集中地之一。被誉为中国抗日战争时期的“文化城”。
除重庆、桂林外,四川的成都、云南的昆明、贵州的贵阳,以及广西的南宁、湖南的邵阳和衡阳、江西的赣州等一些边远城市的印刷业也相对集中,但规模远逊于重庆和桂林。
(二)解放区的印刷业抗日战争爆发后,中国共产党在各抗日根据地,创建了许多印刷厂。
1935年10月,中共中央率工农红军主力长征到达陕北,延安成为中共中央所在地,随后在陕甘宁边区建立了中央印刷厂(1937)、八路军印刷厂(1938)、光华印刷厂,并在绥德建立了抗敌印刷厂。此后,在其他根据地陆续建立印刷厂多处。基本情况是:晋察冀边区建有晋察冀日报印刷厂、冀中新华印刷厂、冀中导报印刷厂等;晋绥抗日根据地建有吕梁印刷厂、晋西美术工厂、太岳日报印刷厂等;山东抗日根据地建有大众日报印刷厂、泰山时报印刷厂、渤海书局等;华中抗日根据地建有新四军皖南军部印刷所、拂晓报印刷厂、淮北印钞厂、七七报印刷厂、鄂豫地区建设银行印钞厂、中原印刷厂等;浙东抗日根据地建有四明山战斗报印刷所;江苏抗日根据地建有江南印刷厂、东进报印刷所、苏南报印刷所、茅山地委印刷所、前进报印刷所、苏中报印刷所、苏北印刷厂等。
(三)沦陷区的印刷业在沦陷区,出于侵略的需要,日军到处建立由汉奸支撑的伪政权,并组建由日人经营的出版印刷机构,以便在新闻出版文教宣传诸方面加强控制,为侵华战争和最终灭亡中国服务。譬如:日人控制下的东北伪满时期,重要刊物多达100多种,报纸约40家,负责人多是日本人,文字多用日文、满文。在中国办报刊,不用中文而用日文,狼子亡我之心,昭然若揭。与之相比,国人私人资本印刷业则日益萧条和萎缩。
1939年,日本在北平建立了华北沦陷后的最大的新民印书馆,从侵华日军中挑选懂得印刷的日本人担任各部门负责人,职工多达2000人。到1940年,日人在北平开办的印刷厂已多达29家。与此同时,中国人开办的印刷厂则日渐衰落。就连一度兴盛的京华印书馆(商务印书馆的北平印刷厂),在日本友利洋行控制下,也难以继续经营,职工仅剩40人左右。
全国印刷中心上海,抗战前印刷厂已多达近千家。设备齐全,技术先进。抗日战争爆发,不少印刷厂向大后方迁移。1941年太平洋战争爆发前,被称作“孤岛”的租界,还保留一些印刷厂。太平洋战争爆发,日军占领租界,商务印书馆、中华书局、世界书局被抢劫一空,不少印刷厂被查封,报社印刷厂则为日军掠占,改印日伪报纸。上海印刷业每况愈下,处在萧条中。在沦陷区,一方面是中国印刷业遭受严重破坏而致萧条;而另一方面,日本侵略者却大力发展自己控制的印刷厂。如北平日伪政权主持的《新民报》印刷厂,于1938年从日本购进一台84英寸高速轮转机,为各报社设备最新者,这些厂在设备、技术相对先进条件下,为日伪印刷侵略中国所需的教科书、报刊和宣传品。
三、抗战胜利后的中国印刷业1945年8月日本投降后,出版印刷企业纷纷回迁,上海再次成为中国出版印刷业中心。
上海在抗日战争爆发前夕,各类印刷厂近千家;沦陷后陡减至约200家;抗战胜利后,大批厂家回迁。据1946年《上海市年鉴》载:“胜利后,内地出版社迁沪者多至数十家,加上本市原有出版家之努力,发行单行本数,据今夏统计已有4000余种,数量在50万册。”这一年,出版各种报纸数十种,杂志430种;造纸厂34家;铅印厂316家,彩印厂107家。可见抗战胜利后的恢复是相当迅速的。北平、南京、天津等其他以往印刷业较发达的城市,情况相同,不再赘述。
遗憾的是,不久,国民党又挑起内战。解放战争期间,随着军事形势的发展,国统区的印刷业于抗战胜利后出现的繁荣和生机逐渐消失,而解放区的印刷业却呈现出一片生机。
抗战胜利后,中共中央委派许多干部到东北、华北等解放区开辟工作,重新调整、组建了许多印刷厂。例如:1946年4月成立江海印刷公司,下属江海导报印刷厂、韬奋印刷厂、东台民报印刷厂三个厂。11月,又将江海导报、韬奋二厂改组成苏中韬奋印刷厂。1947年10月,苏中韬奋印刷厂又与盐阜印刷厂、黄海印刷厂合并调整为华中日报印刷厂、华中新华书店印刷厂、华中指挥部政治部印刷厂。
1946年起,在东北建有佳木斯印刷厂、东安印刷厂、东北日报印刷厂、东北铁路印刷厂、哈尔滨新华印刷厂等多家印刷厂。
1947年,鲁中印钞厂并入渤海印钞厂,1948年迁至济南,改称中国人民银行第三印制局。
1948年,山东新华书店成立印刷部,下辖9个印刷厂。同年,建立中南新华书店(建有规模较大的印刷厂)。该店1949年迁至武汉,改称新华书店中南总分店,下辖12个印刷厂。
其中,与解放后印刷业发展有着直接关系的是抗战胜利后各地区新华书店的组建。当时,各解放区统一设立了集中编、印、发的新华书店,各地新华书店下都设有印刷厂。这些新华书店的建立,也为解放后印刷业的发展打下了基础。