中国航空科技史起点辨析*

2015-03-20 09:48:00傅海辉关增建
关键词:航空飞机文章

傅海辉,关增建

(华东师范大学 哲学系,上海200241)

中国近代航空科技史是中国科学技术史的一个重要部分,但一直被混杂在中国航空史、航空工业史之中,未得到专门研究.其中许多基本问题需要梳理.例如,航空科技史的起点是哪里?飞机是舶来品,中国人从听说飞机到开始了解飞机,再到研究飞机,究竟是怎样的一个过程?这就引出了中国最早介绍飞机的文章和最早的航空研究论文这样的话题,这是该过程的两个重要节点.然而航空史界对这些的探讨存在一系列不确切之处.笔者对之进行辨析,以求就正于高明.

1 “中国最早航空论文”

笔者认为,中国近代航空科技史,应发端于最早的航空科学技术研究活动.其明确的标志,就是第一篇航空科学论文的发表.据著名航空史家姜长英(1904-2006)教授考证,中国近代航空先驱李宝焌“在1910年出版的第7卷第12期《东方杂志》上,就发表了我国最早的一篇航空论文.”[1]54

李宝焌是中国航空的先驱者之一.众所周知,冯如是华人制造飞机第一人,但是,中国本土制造的第一架飞机,则出自李宝焌和其同乡刘佐成之手.李宝焌生于1886年,乳名汉佬,字焜甫,福建永安人.14岁时应童子试未第,入福州全闽师范学堂读书.光绪三十二年(1906年)毕业后,因成绩优异,与同乡刘佐成(1883-1943,字鹰公,又名国云)一同被选送至日本留学.李先后入读同文和宏文书院、早稻田大学等.宣统二年(1910年),二人合作制造了一架飞机.据刘佐成回忆,在日本机场使用不便,其飞机无法试验.八月,二人应清廷摄政王府电召回国,在北京南苑庑甸毅军操场内建造厂棚,试制飞机,并修建了中国第一个机场.宣统三年三月(1911年4月),飞机试制完成.然而,“飞行时因翁渣利发动机曲拐轴损坏,坠落失败.”[2]试飞虽未成功,但这是严格意义上的中国国产飞机之始.

民国建立后,首都卫戍总督徐绍桢重视新兴军事技术,特在司令部下设交通团,团下有飞行、铁道和电讯三营.李宝焌应召任飞行营营长.李亲授飞行科学课程,注重科学训练,颇有成效.他还想制造飞机,但未能遂愿.1912年10月,李宝焌不幸患恶性痢疾逝世,年仅26岁.

李宝焌和刘佐成也是中国航空科学研究的先驱.宣统二年十月(1910年11月),二人发起成立了航空研究会.被指中国最早的航空论文者,是李宝焌一篇题为《研究飞行机报告》的文章.刊载该文的《东方杂志》“略仿日本太阳报”,“以启导国民联络东亚为宗旨”,[3]是民国时期一份有影响的刊物.文章共1060字,分两部分.第一部分作为引子,指出气球的局限性与飞机的优越性,第二部分是全文的重点,比较全面地讨论了关于飞机设计的七个问题和飞行驾驶的三个问题:

一须考究风气之力.此事已经人考究二百余年,或试演,或推详,议论纷纷,莫衷一是.直至英人冷利试验之后,其理始明,而飞机亦有把握矣.

二须考究生力之活机.此机以体轻而马力大为妙.十年前最轻之汽机,亦须百磅,始可生一匹马力,今则减至每十磅能生一匹马力.活机之力与体重比,或能再减;即不再减,亦能飞矣.盖飞鸟之体重与其力相比,最轻者为六磅,最重者为二十磅.今得十磅,故必可用也.

三须考究掉前之法.或用火药,向后焚烧而推前,或用翼翱翔,或用柏叶车轮,或用螺丝车拨.

四须考究全副飞机之体式及各种款式.或如舟形,使螺丝车拨居于后;或如鸟形,使两旁生翼;或装风扇.德人从委路拿之法,喜用螺丝车拨,法人仍用固翼,而美人多用气泡.

五须考究机体之广宽.如麻雀鸟,每磅身宽七平方尺;鸭每磅只得0四四平方尺.如人欲飞,其机体之广宽,须得四分之三平方尺,抵一磅之重也.

六须考究机体之材料.飞鸟之身有无数羽毛,如有破坏,皆自修整.其毛管筒之坚韧舒缩,比钢尤过之.人欲效之,须择丝棉麻桑之料而代之.但此等料,恐不能媲美于羽毛耳.

七须考究重心.雀鸟有天生之性,定其重心.飞腾之际,重心如意,因有脑筋为之感觉.惟人无此天性.飞腾之际,重心之情形有变,即须随机应变而救正之.但人脑力亦不及如此灵敏,故宜先设备机关,使其重心永无偏弊乃可.

八须学把舵.此事易为,一学即得.

九须考究飞前之法.飞鸟升空,则频鼓其翼.或迎风直升其翼,或顺风侧掠其翼.人可择其一法而效之.

十须考究降落之法.人多意料此事为难.一经考究,则见此事为最易.将其两翼向前,或将其身缩后,则降落而无危险矣.[4]

姜长英先生对此文评价甚高:“在刚刚进入20世纪的时候,他已重视各种问题的研究,如风气之力(空气动力)、活机(发动机)、向后焚烧而推前(喷气推进)、螺丝车拨(螺旋桨);机体之广宽等,都是研究的问题,特别是向后焚烧而推前(喷气推进)的提出,比40年代喷气飞机的出现还早了30多年,这确实是了不起的.”[1]54-55

中国航空史学界普遍沿用了姜先生的观点.刘亚洲、姚骏《中国航空史》说:“李宝焌……在1910年出版的第12期《东方杂志》上发表了中国第一篇航空论文《研究飞行机报告》.……特别是在喷气式飞机出现之前30多年,即已提出‘或用火药,向后焚烧而推前’的喷气理论的预见.”[5]18《1908-1949中国军事航空》(马毓福)一书认为,李宝焌“对飞行原理的研究尤为精深,是我国早期的航空理论家”,并完全同意姜长英的观点.[6]中国航空工业史的著作也不例外,不久前出版的《中国近代航空工业史(1909-1949)》就采用了上述结论.[7]16

然而,准确地说,此文不是发表于“第7卷”,而是“第7年”.所谓第7年,是指《东方杂志》自清光绪三十年创刊以来的第7年,即宣统二年.该期目录注明:“宣统二年十二月二十五日发行”.事实上,宣统二年十二月是1911年1月.航空史界现有的说法,把该文发表的时间提前了一年.不过,更严重的问题还不在此.要弄清这一问题,需要先讨论“中国最早介绍飞机的文章”.

2 “中国最早介绍飞机文章”

姜长英认为,已知的中国最早介绍航空知识的文章是1855年刊登于《博物新编》的《轻气球》.由于气球和飞艇随着飞机的发明而衰落,因此令人更感兴趣的是,最早介绍飞机的文章是哪一篇?刘亚洲、姚峻《中国航空史》指出:“最早介绍飞机的文章,始于1901年上海慎记书店出版的《皇朝经世文编》中的《飞机论》.”[5]12《中国近代航空工业史》说:“最早介绍飞机的文章,始于1901年上海慎记书店,出版的《皇朝经世文编》中的《飞机考》.”[7]6姜长英《中国航空史》也提到了《飞机考》,认为是刊载于上海慎记书局1901年石印、求自强斋主人编的《皇朝经济文编》.

上述几种说法有不确和不全之处.第一,是“慎记书店”还是“慎记书局”?准确地说,应是“慎记书庄”.第二,是《皇朝经世文编》还是《皇朝经济文编》?日本近代中国研究所编辑出版的《经世文编总目录》一书,收录了17种经世文编.著名历史学家来新夏教授主编的《清代经世文全编》,则搜集了22种,为目前最全.后者所搜集的1901年慎记版文编有两种,[8]一为求自强斋主人辑《皇朝经济文编》一百二十八卷,一为《增辑经世文统编》一百二十卷(封二为“皇朝经世文统编”),编者不详.第三,是《飞机论》还是《飞机考》?查《文编》,在卷一〇六“工政十五器械”中,有《飞机考》一文,作者为“美人阙名”.[9]而《统编》卷六十九“兵政五兵机下”中,亦有同名文章,无署名.[10]事实上,还有四个其他版本的“经世文编”也收录了同名文章.而在所有22个版本中,均无题为“飞机论”的文章.[11]因此文章题目实为“飞机考”.

所有版本的《飞机考》均为同一篇文章.其文约2400字,分三部分.第一部分指出了气球的局限性和飞机的优越性,并简要介绍了各国设计和制造飞机的历程.第二部分“考究”了飞机设计和操纵的十个问题.第三部分结合这十个问题介绍并讨论了一些飞行家在设计制造和驾驶上的经验得失.

3 两篇文章之关系

姜长英先生认为,清末介绍航空知识的文章“多数是翻译的,只有李宝焌的一篇是根据研究心得写的论文.”[1]62然而对照《研究飞行机报告》和《飞机论》就会发现,两者在文字上竟然如出一辙,前者大致是后者的第一部分之前半段和第二部分.由于前者发表晚于后者十年,故可断定,李文是一篇抄袭之作.

不过李文对《飞机考》也有一些改动.除零星笔误外,改动可分为两类,一类是形式上、语词上的改动.这又分两种情况.一种是因语感不同而改,如将“每打钟”改为“每点钟”.第二种占大多数,这种改动既与语感无涉,又无一处改善了表达.如将“今之火车可谓捷矣”的“火车”改为“铁路”.这一改反而弄巧成拙,因为快的是火车而非铁路.所以这种改动主要是为了与原文拉开距离,可谓掩耳盗铃.

另一类改动则是实质上、内容上的改动.也有两种情况:一种是移花接木,制造假象.兹举一例.原文:“有一澳洲之白人夏纪李户君,亦制一新式飞机,其机模已经试过得法矣.”李改为:“鄙人已制一新式飞行机,其机模已经验试得法矣.”此“新式飞行机”可能是指李、刘留日期间制造的那架飞机.将西人事迹置换成本人所为,便巧妙地给读者以原创的错觉.另一种则是对李不认同之处予以更正.亦举一例.原文:“惟气球适用已久,绝不如火车轮船之便,独于战胜一端,或有大用,未可知也.”李将“或有大用,未可知也”改为“时常利用”,说明李对气球的前景已不看好.

具有讽刺意味的是,李百密一疏,该改之处却没有改动.原文:“十年前最轻之汽机,亦须百磅,始可生一匹马力,今则减至每十磅能生一匹马力.”时过境迁,李竟忘记将“十年前”、“今”等时间状语作相应的调整.

李宝焌年轻有为,前途可期,何以有如此行径?细读其文,从其署名“飞行研究家李宝焌”中或可看出一点端倪.该署名反映出他对学者身份的重视,而在科研方面未有成绩的现实,促使他采取了如此下策.

4 《飞机考》之出处与最早介绍飞机文章之更正

由于“经世文编”辑录的是已流传于世的文章,并非首发,因此航空史界认为中国最早介绍飞机的文章来自此类书籍,是不可能的.那么《飞机考》出自何处?

对飞机这种舶来品的介绍,一般是借助西人的文章.然而所有版本的《飞机考》均无线索.据笔者查证,它出自《知新报》1897年9月的第31期“工事”栏目的一篇文章《详考飞机》.文章未署名.按该报惯例,译者应是该报编辑部的英文翻译周灵生.《知新报》由康有为、梁启超等人发起,创刊于1897年2月,是维新派的思想重镇.该报热衷介绍现代科学技术,航空亦在其中.

《飞机考》与《详考飞机》也有微小差异,此处不赘.那么李文是抄自哪一篇呢?从文字的契合程度看,李文抄的应是前者.

既然现已查得《飞机考》的出处,中国最早介绍飞机的文章是不是1897年的《详考飞机》呢?遗憾的是,答案仍然是否定的.在《详考飞机》之前还有其他介绍飞机的文章.刊登于《万国公报》1893年第48期的《新作飞机》是笔者所见到的最早的一篇.该文是《西国近事》之《大英国》的一节.《西国近事》由晚清著名英国传教士李提摩太口述,“江东老竹”笔录成文.文章不长,兹全文照录于下:

前有英人名麦心者,曾作一奔走之机,约一分钟时可奔走数百乡,亦绝技矣.近又用数年心力,创作飞机.彼云:现有一物料,坚于铁,轻于木,色黄于金,白矾内有此.化学家取之以作飞机,易于升攀.又有一物,其力较煤油内之油尤大.若用两物作为飞机,每五十磅出一匹不难.可见英人于飞法用心多矣.然闻俄皇手作飞机,业已费银五十万两云.[12]

当然笔者阅历有限,希望能有识者给出比这更早的文章.

5 中国最早航空论文之反思

由于《研究飞行机报告》系抄袭之作,其“中国最早航空论文”的荣誉已然不再.问题是,假如此文确系原创,就能稳戴该项桂冠吗?

凡是看过此文的读者可能都会产生疑惑.文章囊括飞机设计和操纵两大方面,涉及科学原理和技术设计两大领域,可谓面面俱到.然而全文只有一千余字(《详考飞机》也只有两千余字),每个问题都只有三言两语,不可能具备学术纵深.按照通常的学术规范,这只能算是一篇科普文章,至多是学术笔记.

当然,所谓“学术规范”在概念上并非是全然刚性的,在形式上并非只有一种模式,在衡量标准上也并非是超时空的,应有一定的历史语境考量.19世纪末的欧洲,空气动力学并不发达,飞行器设计更是处于草创时期.而同时期的中国,航空科研尚未开始,报刊所登载的航空类文章,绝大多数都是极为浅近的介绍.在这些文章中,《详考飞机》则是个罕见的例外,颇有点鹤立鸡群的味道.或许这正是它不但被各版本的“经世文编”选中,而且也被李宝焌选中的原因.加之航空史家误认为抄袭自它的《研究飞行机报告》是国人原创,因此视《研究飞行机报告》为学术论文,就不是不可以理解的了.不过尽管如此,笔者仍然认为,将李文视为学术论文,似乎有拔高之嫌.

那么,中国最早的航空论文是哪一篇呢?

一旦开始重新寻找,我们便面临一种新的困难.在中国近代航空史上,有一个从西人介绍,到国人翻译,再到中国人独立思考的演进路径.但这一路径并不清晰.由于知识产权概念不发达等原因,那时的文章,译文、编译和原创有时不易区分,难以辨识;同时,研究成分是逐渐增加的,介绍与研究并非呈泾渭分明之态.这就加剧了“中国最早”这一问题的复杂性.

上述《新作飞机》显然是纯粹的介绍.19世纪末开始出现一些“夹叙夹议”、“史论结合”的文章,《详考飞机》即是一例.这段时期的航空文章主要以翻译为主,文章的品质和学术含量既取决于译者的眼光,也取决于译文的来源.至20世纪初,以“论”为主且属国人原创的文章开始增多.试以《东方杂志》1909年第6卷第2期“新知识”栏目所登文章《论空中飞行器》(作者不详)为例.该文在简略回顾了西方“轻气飞行器”(气球)和“重气飞行器”(飞机)的发展史后,比较了1908年两种飞行器试验的结果,并介绍了专家的观点,认为从燃料、速度、抗风能力三方面比较,飞机都比气球更有优势.由于在飞行时间和距离这两个指标上,飞机尚“远不及轻气飞行器”,因此,“其完全之效果,当俟诸将来.”文章还考察了各国陆军对航空问题的投入,以佐证其观点,并指出,“将来气界中别有完全之交通机关无疑.”[13]这篇文章从航空史、近期试验比较、理论和各国军队投入四个方面,分别考察,逻辑较为完整.虽然仍然是介绍性的,但已不再是单纯的航空动态介绍了.假如这篇文章不是译文,则具备了一定的独立探讨的性质.这种探讨,也许是作者本人的,也许也是介绍西方的.

再以《飞行机与飞行艇之性能及用途》为例.该文刊登于《浙江兵事杂志》1914年第4期“论说”栏目,署名宗员.文章在简要介绍了世界上一些地区如巴尔干、墨西哥使用飞行器而获胜的实际战例后认为,“除步骑炮工辎外,而必添一航空队亦示可知.”由于“自飞行机与飞行艇发明以来,各种轻气球之价值顿减”,因此只需研究飞机和飞艇的性能和用途.在性能方面,文章从飞行速度、负担量(载重量)、飞行高度、连续飞行时间、活动半径、飞扬着陆(起飞与降落)、运动性(灵活性)、无线电机之装置八个方面分别探讨了飞机和飞艇的性能.例如,就灵活性而言,文章认为必须具备三个性能:“飞扬之际要迅速”、“回转半径要短”,以及“于空中行停止之观察”.而第三条虽然尚不具备,但希望将来予以改良.在用途方面,文章先从战斗初期、战斗间、战斗后、要塞战四个方面讨论了飞艇的军事用途,接着从战斗前、战斗中、战斗后和人员搬运四个方面讨论了飞机的军事用途.在作者看来,飞机的载重量相当有限,除燃料外,一般只能再负载三百至五百公斤,因此飞机只有空中侦查和运送参谋等“重要人员”的作用.文章最后的结论是:“艇为战略上之使用,机为战术上之使用”,“至于机与艇之配合,无一定成规.”[14]

限于篇幅,不再继续列举分析.上述文章虽然深度不够,并有误判,但已不再是单纯介绍外国航空动态,而是进入了学术探讨的层面,并且逻辑完整,思路周详.这种探讨虽然未必是完全独立做出的,而主要是建立在西方知识的基础上(即使在21世纪的中国这一局面也未有根本性的改观),但毕竟具备了“学术”的基本要素.按照姜长英先生的标准,可以视其为中国首篇航空论文.

总之,20世纪初,国人具有学术性质的航空文章开始出现,意味着中国航空科研的起步.然而,正如从介绍到学术思考一样,从最宽泛意义上的学术思考到真正意义上的学术研究,还有一段距离,两者之间并无一条截然的分界线.我们无法先给出一个20世纪初的论文“模范”,然后按图索骥,求得唯一严丝合缝的答案.这种情况,其实在科学史上并不鲜见,中国近代航空史只不过是一个略微复杂的例子罢了.

[1]姜长英.中国航空史[M].西安:西北工业大学出版社,1987.

[2]刘佐成.中国航空沿革纪略[M].南京:南京飞行杂志社,1930:2.

[3]新出东方杂志简要章程[J].东方杂志,1904,1(1),1-2.

[4]李宝焌.研究飞行机报告[J].东方杂志,1911,7(12),89-91.

[5]刘亚洲,姚峻.中国航空史(第二版)[M].长沙:湖南科学技术出版社,2007.

[6]马毓福.1908-1949中国军事航空[M].北京:航空工业出版社,1994:39-40.

[7]中国航空工业史编修办公室.中国近代航空工业史(1909-1949)[M].北京:航空工业出版社,2013.

[8]翦安,王永华.清代经世文全编目录索引(卷一)[M].北京:学苑出版社,2012:9.

[9](清)求自强斋主人.皇朝经济文编卷一0六[M].上海:上海慎记书庄石印,1901(光绪辛丑):5-6.

[10](清)增辑经世文统编卷六九[M].上海慎记书庄石印,1901(光绪辛丑):19-21.

[11]翦安,王永华.清代经世文全编目录索引(卷三)[M].北京:学苑出版社,2012,136.

[12](清)李提摩太.新作飞机[J].万国公报,1893(48):23.

[13]论空中飞行器[J].东方杂志,1909,6(2):10

[14]宗员.飞行机与飞行艇之性能及用途[J].浙江兵事杂志,1914(4):9-16.

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