中国的第一架飞机

2021-10-28 11:37胡珍宝
军工文化 2021年9期
关键词:飞机制造政局福州

胡珍宝

关于中国第一架飞机诞生的时间,有三种不同说法:

一是“ 冯如一号” 说。冯如(1884-1912)是广东恩平人,12 岁随父漂洋过海到美国谋生。1908 年4 月,冯如在美国制造出第一架飞机,试飞没有成功。1910 年10 月,冯如制作了第二架飞机并在奥克兰进行飞行表演获成功。

二是“甲型一号”说。1919 年8 月,由福州船政局在马尾制成第一架双桴双翼水上飞机——“甲型一号”。

三是“乐士文号”说。1923 年7 月30 日,由广东飞机制造厂研制,孙中山和夫人宋庆龄亲临大沙头机场参加试飞仪式。为了鼓励中国自己设计制造飞机,孙中山亲笔题写了“航空救国”四个大字,并以其夫人宋庆龄英文名字(Rosamonde)音译命名为“乐士文号”。

从时间上看,尽管“冯如一号”最早且是由中国人研制、生产、试飞成功的,但由于全过程是在美国本土完成的,因此难以被认定为中国的第一架飞机。

目前大多数的资料认为“乐士文号”为中国第一架飞机。原因有三:一是“乐士文号”是在跑道起飞,更符合一些人关于飞机的概念;二是“乐士文号”有孙中山夫妇参加试飞仪式且由孙中山命名,有较高的知名度;三是“甲型一号”水上飞机的史实,只是在近年开发保护、弘扬宣传船政文化的过程中,才更多为人们所挖掘、知晓。但从时间上看,“甲型一号”比“乐士文号”早了4 年,显然中国的第一架飞机应是“甲型一号”。

福州船政局研制我国第一架飞机的动因

1866 年,左宗棠、沈葆桢创办“总理船政”,初衷就是发展造船工业、建设海军以及培养相关人才。“总理船政”历经朝代更迭,在清末、民国时期规模不断萎缩,辉煌不再。1912 年,船政制造和教育部门分离,船政制造部门被命名为福州船政局,受海军部直辖。船政前、后学堂与福州船政局脱离,归北京政府海军部直属,前学堂更名福州海军制造学校,后学堂更名为福州海军学校。

由于当时国力孱弱,经费捉襟见肘,福州船政局已无力建造大型军舰,此时世界上第一架飞机已诞生(1903年),航空业崭露头角,鉴于飞机、潜艇具有很大的军事价值,对大型军舰也能产生威胁,且造价相对于军舰而言非常低廉,而飞机的单机成本更少,不仅可以用于海上军舰对抗,还可达到以小博大的效果。1915 年,时任海军总长刘冠雄颇有见识,倡议复兴海军,创办海军航空工业,提出“飞机、潜艇为当今急务,非自制不足以助军威,非设专校不足以育人才而收效果”。经权衡大沽、江南、福州各处优势,作为曾是远东最大造船工业基地的福州船政局,无疑在设备、人才、教育上具有领先的优势,遂报请国务院拨款,依托福州船政局发展中国的飞机、潜艇制造和教育事业。

“甲型一号”水上飞机的制造过程

1915 年,海军选派已经毕业于英国德兰姆大学机械科的巴玉藻、王助、王孝丰和曾诒经4 人赴美国学习航空工程。他们先学习飞行技术,后来转入麻省理工学院深造。次年,袁世凯复辟帝制,国内政局动乱,国库一空,留学经费无着,留学生只能各谋出路。巴玉藻、王助、王孝丰3 人在麻省理工学院获得航空工程学硕士学位,曾诒经转入寇蒂斯飞机制造厂学习航空发动机。当时的美国是世界上航空工业最发达的国家,但是它的航空工程技术也还是处在萌芽时期。波音、寇蒂斯、莱特和道格拉斯等飞机制造厂家的生产还缺乏系统的理论指导,主要依靠实践摸索。巴玉藻、王助、王孝丰3 人作为麻省理工学院为数不多的航空工程毕业生,自然是难得的人才,巴玉藻被寇蒂斯飞机公司聘为设计工程师和通用飞机公司总工程师,王助被聘为波音公司的第一任总工程师。然而,这批有才华的青年立志为自己的国家设计和制造飞机,毅然辞职,于1917 年先后回国。他们是我国最早的一批航空工程技术人员。

1918 年1 月,海军马尾船政局局长陈兆锵呈请海军部并获批准,在船政局内增设“海军飞机工程处”,任命巴玉藻为主任,王助、王孝丰、曾诒经为副主任,开始研制飞机。

制造飞机主要依靠技术人员和工人。在成立“海军飞机工程处”之前的1917 年,海军部在马尾开设“福州海军飞潜学校”,由陈兆锵兼任校长。学生由海军艺术学校选送,编为甲乙班,由留学归来的巴玉藻、王助、王孝丰、曾诒经担任飞机制造专业教学,陈藻藩、叶芳哲担任船政制造专业教学,黄承贶、袁晋担任轮机制造专业教学。这是我国最早一所培养飞机潜艇制造专业人才的学校。为培养专门的工程技术人员,飞机工程处创办伊始,就从福州船政局所属工厂挑选了各行熟练工人40 ~ 50 人,其中有机械工、钳工和漆工,而主要是木工,因为制造机身的工作要由木工来做。这些工人已经有较好的造船技艺,对机械常识、工具使用和识图等有较好的基础,加以专业的训练后,固定在各车间里工作。为使工人们对飞机制造有整体了解,巴玉藻等人分别向工人们授课,内容有简明飞行原理、发动机原理和机体构造学、飞机各组成部分的原理和特点等,使工人们懂得制造飞机的精确性,学会根据机体强度的需要选择合适的材料。对少数基础较好的工人还教习了发动机校验、装卸、试车、排除故障,以及各种仪器、仪表的使用方法。所有这些技术培养,都是边学边干,以至达到很熟练的程度。这批工人成为制造飞机的骨干。

飞机工程处开办初期,巴玉藻等先向美国订购发动机,同时调查国内制造飞机可用材料的情况,进行收集和试验。那时世界上的飞机机体主要采用木质材料,欧美各国多半用白银枞,价格昂贵。经过反复试验,巴玉藻等认为国产杉木、榆木、樟木和白梨木4 种木材完全可以用于飞机制造。于是将选购来的木材锯成适合加工的大小板片,用蒸气熏干炉进行人工干燥,防止开裂或扭曲,再抽样进行拉力、扭力和耐压力等项试验,合格者才用来制造机身各部件。作为蒙皮的纺织品,选用了山东茧绸和江西夏布两种。但是,试验中发现它们受干湿度影响太大,强度也不够,最后还是采用了进口的麻布。国产桐油被用作防腐剂,刷在木制部件外,再刷上一道生漆和自制的磨光漆油,既防水又减少空气阻力。机身主要部分,如骨架、翼梁、翼肋和翼柱等,大多数用国产材料制成; 金属部件如钢制品和铝制品等,多半购自国外。

经过多方试造,1919 年8 月,飞机工程处制成第一架飞机,这也是中国自己制造的首架飞机,取名“甲型一号”,其总体设计大致就是王助1916 年在美国为波音公司设计的首型量产飞机C 型(又称波音1 号,Boeing Model 1),属于单发动机、双翼、双座、双浮筒的拖进式水上多用途飞机,所谓拖进式,指飞机起飞时需要依靠船舰拖曳加速,以获得足够的升力起飞。

“甲型一号”动力为100 匹马力,高3.88 公尺,身长9.32 公尺,幅长13.70 公尺,最大时速126 公里,空机重量836 公斤,载重1063 公斤,装油量114 公升,飞行高度3690 公尺,可航行3 小时,航距340 公里,乘员2 人。

“甲型一号” 诞生后, 因为当时中国缺乏飞机驾驶人才,迟迟未能进行试飞。船政局是北京政府海军部的下辖机构,而飞机制造工程处却联系上了飞行专家杨仙逸,经杨仙逸推荐,原护法军政府“援闽粤军飞机队”的飞行员蔡司度在1920 年被派到馬尾,参加“甲型一号”的飞行试验,结果初次飞行即发生严重事故,“甲型一号”因失速而坠落损毁,还好蔡司度并未受伤。此后,飞机制造工程处在1920年建造出第二架“甲”型飞机,即“甲型二号”,改请福州某洋行的英国人驾驶飞行,取得成功。由于两次试飞的飞机是同款,且第一次试飞失利是人为原因,而并非飞机制造瑕疵所致,所以仍然认定“甲型一号”为第一架飞机。

由上可知,“甲型一号”飞机是在我国本土设计、研制、试飞成功的第一架飞机,飞机的性能、质量并不比巴玉藻等人在美国寇蒂斯、通用、波音三厂所造的飞机差,已达当时世界先进水平。

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