李國峰，馮立昇

（1.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 理學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014010；2.清華大學(xué) 科技史暨古文獻(xiàn)研究所，北京 100084；3.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 科學(xué)技術(shù)史研究院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010022）

如何實(shí)現(xiàn)技術(shù)追趕是所有后發(fā)國家面臨的課題?，F(xiàn)代高科技產(chǎn)業(yè)對應(yīng)的技術(shù)鏈條較長，利用國際分工選擇技術(shù)鏈條的某些環(huán)節(jié)進(jìn)行追趕，往往能在相對較短的時間內(nèi)取得一定成績。但這種追趕路徑由于未能掌握整個技術(shù)鏈條而存在相當(dāng)隱患，容易受制于技術(shù)先進(jìn)的一方。在某些國家大搞“脫鉤”“斷供”的當(dāng)下尤其如此。因此，是選擇某些技術(shù)環(huán)節(jié)還是整個技術(shù)鏈條進(jìn)行追趕至關(guān)重要，特別是在技術(shù)發(fā)展的早期，對于能否抓住機(jī)會窗口實(shí)現(xiàn)技術(shù)追趕乃至反超有決定性影響。本文以民國時期的飛機(jī)研制為例，探討技術(shù)追趕的路徑抉擇問題。對于民國時期的飛機(jī)研制，學(xué)術(shù)界的研究比較注意于飛機(jī)本身[1-4]，甚少關(guān)注路徑選擇問題。鑒于此，本文從技術(shù)史視角剖析這一時期飛機(jī)研制路徑選擇之得失，并進(jìn)一步探究影響路徑抉擇的因素，總結(jié)經(jīng)驗與教訓(xùn)，以期為當(dāng)今的技術(shù)追趕問題提供有益啟發(fā)。

1 理論回顧與重構(gòu)

1.1 舊理論的局限

關(guān)于技術(shù)追趕的理論，國內(nèi)外均有提出。國外Lee 和Lim 在2001 年提出了路徑跟隨式追趕（Path Following Catch up）、階段跳躍式追趕（Stage Skip ping Catch up）和路徑創(chuàng)造式追趕（Path Creating Catch up）三種模式論[5]。2008 年國內(nèi)學(xué)者洪勇和蘇敬勤在此基礎(chǔ)上用軌道概念替代路徑和階段概念，將之?dāng)U展成同軌道跟隨型、同軌道差異型、異軌道崛起型及后軌道創(chuàng)造型追趕四種模式[6]。

路徑跟隨式追趕是指后發(fā)者跟隨先發(fā)者相同的技術(shù)路徑發(fā)展技術(shù)；階段跳躍式追趕是后發(fā)者也沿著與先行者相同的路徑發(fā)展技術(shù)，但跳躍了其中的某些階段。國內(nèi)的同軌道跟隨型則指后發(fā)國家完全跟隨或跳躍式跟隨先發(fā)國家的步伐依序前進(jìn)。不難看出，同軌道跟隨型模式涵蓋了路徑跟隨式追趕和階段跳躍式追趕兩種模式。

同軌道差異型追趕是指后發(fā)國家沿著與先行者相同的軌道發(fā)展，在基本特性不變的情況下，某一代產(chǎn)品的發(fā)展軌跡與先發(fā)國家的發(fā)展軌跡產(chǎn)生差異。這種模式實(shí)際是國外路徑跟隨式追趕的變種。

路徑創(chuàng)造式追趕即后來者采用的是與先發(fā)者不同的技術(shù)發(fā)展路徑。異軌道崛起型追趕是指后發(fā)國家的產(chǎn)業(yè)沿著與主導(dǎo)先行者不同的軌道發(fā)展技術(shù)；后軌道創(chuàng)造型追趕是指后發(fā)國家在技術(shù)早期與先行者同軌發(fā)展，但后期創(chuàng)造出自己的技術(shù)發(fā)展軌道。這兩種模式相當(dāng)于國外的路徑創(chuàng)造式追趕。

多年來，很多學(xué)者繼續(xù)研究過技術(shù)追趕問題，但對于追趕路徑的構(gòu)建，還沒有超越以上劃分方法的新模式出現(xiàn)。

上述追趕路徑不論是三種還是四種，只是表現(xiàn)形式不同而理論內(nèi)核并無實(shí)質(zhì)差別。相關(guān)概念均立足于產(chǎn)品及其技術(shù)下定義，在此基礎(chǔ)上討論追趕問題有一定局限。為便于對類似事實(shí)開展討論，需要引入新概念并建構(gòu)新理論。

1.2 新理論的建構(gòu)

技術(shù)鏈的存在有兩類情形。一是先制造上游儀器，而后根據(jù)儀器的實(shí)驗結(jié)果或發(fā)現(xiàn)總結(jié)出理論并形成技術(shù)，在此基礎(chǔ)上研發(fā)下游產(chǎn)品，可簡化表述為：儀器及技術(shù)——理論及技術(shù)——產(chǎn)品及技術(shù)；二是先提出某種理論，經(jīng)儀器驗證后再指導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)，簡化為：理論——儀器及技術(shù)——產(chǎn)品及技術(shù)。兩類情形合并為：儀器及技術(shù)（或理論）——理論（或儀器及技術(shù)）——產(chǎn)品及技術(shù)。我們將之定義為全鏈技術(shù)，如果缺少其中的某個環(huán)節(jié)而鏈條縮短，例如理論（或儀器及技術(shù)）——產(chǎn)品及技術(shù)，則定義為缺環(huán)技術(shù)。

按照這兩個概念，建構(gòu)了鏈條追趕路徑。如果技術(shù)后發(fā)國家追趕先發(fā)國家時，在全鏈技術(shù)的每個環(huán)節(jié)都發(fā)起追趕，直至趕超先發(fā)國家，稱之為全鏈逐進(jìn)路徑；如果跳過某個環(huán)節(jié)，稱之為缺環(huán)躍進(jìn)路徑。兩類路徑各包含了兩種情形，對于全鏈逐進(jìn)而言，如果追趕者在前兩個環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)顛覆性超越，例如發(fā)明了本質(zhì)上不同于先發(fā)者的儀器或理論，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的趕超，稱之為新全鏈逐進(jìn)；如果沿用先發(fā)者的儀器或理論，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品技術(shù)的趕超，稱之為舊全鏈逐進(jìn)。就缺環(huán)躍進(jìn)而言，用相同的劃分方法，可分為新缺環(huán)躍進(jìn)與舊缺環(huán)躍進(jìn)。

新理論采用新的路徑分類方法，簡化了路徑數(shù)量并提高了適用范圍，將之前的三種或四種模式簡化為兩種。新理論的全鏈逐進(jìn)可以涵蓋國外的路徑跟隨式追趕和路徑創(chuàng)造式追趕，亦可涵蓋國內(nèi)的同軌道跟隨型（完全跟隨）、同軌道差異型、異軌道崛起型及后軌道創(chuàng)造型追趕四種模式。缺環(huán)躍進(jìn)可與國外的階段跳躍式追趕對應(yīng)，同時也可將國內(nèi)的同軌道跟隨型（跳躍式跟隨）、同軌道差異型、異軌道崛起型及后軌道創(chuàng)造型追趕四種模式涵蓋在內(nèi)。

如果將技術(shù)追趕的新理論應(yīng)用于具體的技術(shù)領(lǐng)域，將會導(dǎo)出適用于本領(lǐng)域的次級理論與具體路徑。本文以航空技術(shù)領(lǐng)域的飛機(jī)研制為例，先導(dǎo)出航空技術(shù)追趕的次級路徑，進(jìn)而探究民國時期飛機(jī)研制的路徑選擇問題。

2 新理論在航空技術(shù)領(lǐng)域的次級推導(dǎo)

航空業(yè)的核心是飛機(jī)，而翼型的設(shè)計對于飛機(jī)設(shè)計特別重要，前者的氣動性能對后者的飛行性能具有決定性影響。翼型會影響飛機(jī)的巡航速度、起飛和著陸距離、失速速度、操縱質(zhì)量（尤其是在失速附近），以及整體空氣動力效率。“翼型就是飛機(jī)的心臟”[7]，優(yōu)秀的翼型設(shè)計是飛機(jī)研制成功的關(guān)鍵。所謂“翼型”就是飛機(jī)機(jī)翼或其他升力面的截面形狀，飛機(jī)飛行性能的提升，就是圍繞翼型尤其是機(jī)翼的優(yōu)化展開的。

在航空技術(shù)發(fā)展早期，航空界普遍認(rèn)為薄型機(jī)翼比厚翼的阻力小，因此飛機(jī)設(shè)計師鐘情于這類翼型。但1917 年普朗特（Ludwig Prandtl，1875—1953）通過風(fēng)洞①風(fēng)洞是一種特別設(shè)計的管道系統(tǒng)，可通過人工方式產(chǎn)生、控制氣流流過懸掛的模型，根據(jù)相對運(yùn)動的原理，模擬飛行器飛行時周圍的氣體流動情況，為飛行器的氣動外形設(shè)計積累數(shù)據(jù)或進(jìn)行驗證。它由英國人弗蘭克斯·赫伯特·韋納姆（Francis Herbert Wenham，1824—1908）于1867 年發(fā)明，是一個兩端開口的風(fēng)箱，被稱為直流式風(fēng)洞。1908 年，德國人普朗特（Ludwig Prandtl，1875—1953）將直流式風(fēng)洞首尾相接，形成環(huán)形回路，建造成回流式風(fēng)洞。（wind tunnel）試驗發(fā)現(xiàn)，厚度較大的翼型反而較薄翼有更大的升力，說明之前人們猜測的機(jī)翼越厚阻力越大不是必然。于是厚型機(jī)翼日益受到重視[8]。1908 年至1935 年間翼型的演變是：起初是凸出部位于前部的瓦片形或拱形，漸次演變?yōu)樯舷揖€向外彎曲下弦線平直，類似去掉背鰭和尾鰭的海豚體形狀，再發(fā)展出上下弦線均向外彎曲，前鈍后尖的紡錘形或葵花籽外殼的形狀。在這一演變過程中，翼型逐漸增厚。普朗特之所以能夠做出這一重要發(fā)現(xiàn)，得益于他使用了雷諾數(shù)②雷諾數(shù)是為紀(jì)念英國力學(xué)家、物理學(xué)家、工程師雷諾（Osborne Reynolds，1842—1912）而命名，記作Re，其公式為Re=ρvd/μ，其中ρ是流體密度，v是速度，d是特征長度（例如風(fēng)洞試驗段直徑、飛機(jī)翼弦尺寸等），μ是流體的粘滯系數(shù)。較高的風(fēng)洞。雷諾數(shù)的變化通常會導(dǎo)致飛機(jī)氣動特性的變化，翼型的厚度和彎度越大，這種影響越明顯。

因此，風(fēng)洞試驗在翼型的篩選中起著無可替代的作用?！胺彩且环N新式飛機(jī)未曾制造出來之先，皆按著該飛機(jī)的計劃，造成一個二、三英尺大的模型，放在風(fēng)洞里試驗”，“試驗好多次，得了好結(jié)果，而后才正式制造出來”[9]。但由于尺度效應(yīng)③亦稱“縮尺效應(yīng)”，氣動效應(yīng)的一種，是一種客觀存在而用尺度表示的限度效應(yīng)。例如欲使二個幾何相似的物體在流動的流體中滿足動力相似，必須保證模型和實(shí)物的雷諾數(shù)相等，即模型縮小n倍，速度就要增大n倍。的存在，引起模型雷諾數(shù)與飛機(jī)雷諾數(shù)不同，故不能將模型的氣動數(shù)據(jù)直接外推到真實(shí)條件下飛機(jī)的飛行數(shù)據(jù)。為使模型與飛機(jī)的雷諾數(shù)盡可能一致或接近，只有提高風(fēng)洞雷諾數(shù)。而風(fēng)洞的雷諾數(shù)決定于風(fēng)洞風(fēng)速、試驗段尺寸和氣流密度。于是或通過建造更大尺寸的風(fēng)洞，或采用高壓氣體，或提高風(fēng)洞風(fēng)速的辦法來提高雷諾數(shù)。

隨著風(fēng)洞技術(shù)的進(jìn)步，氣動性能更加優(yōu)異的翼型不斷被設(shè)計出來，并用于飛機(jī)的研制。例如美國1922 年設(shè)計建造了20 個大氣壓的變密度風(fēng)洞，而后利用這個風(fēng)洞的試驗結(jié)果在1930 年設(shè)計了層流翼，進(jìn)而設(shè)計出第二次世界大戰(zhàn)期間優(yōu)秀戰(zhàn)斗機(jī)P51 野馬。

總之，風(fēng)洞技術(shù)的進(jìn)步推動著翼型不斷演變，進(jìn)而引起飛機(jī)的更新?lián)Q代。航空界有“一代翼型，一代飛機(jī)”的說法?？紤]到風(fēng)洞的作用，應(yīng)該將之?dāng)U展成“一代風(fēng)洞，一代翼型，一代飛機(jī)”。就航空技術(shù)的發(fā)展歷程，從技術(shù)鏈的視角觀察，航空技術(shù)鏈的主要環(huán)節(jié)可簡化表述為：上游的風(fēng)洞技術(shù)、中游的翼型理論、下游的飛機(jī)制造。我們用表1顯示該過程。

表1 航空技術(shù)鏈關(guān)鍵鏈條的發(fā)展

根據(jù)本文新建的全鏈技術(shù)理論，即儀器——理論——產(chǎn)品，可導(dǎo)出航空領(lǐng)域技術(shù)追趕的次級理論與路徑：（1）全鏈逐進(jìn)為：概念翼型——風(fēng)洞——成熟翼型——飛機(jī)，這是研制飛機(jī)的完整程序。（2）缺環(huán)躍進(jìn)為：翼型理論——飛機(jī)，即利用技術(shù)先行者已經(jīng)實(shí)踐過的翼型理論設(shè)計飛機(jī)，跳過中間的風(fēng)洞試驗環(huán)節(jié)。這個次級推導(dǎo)可視化為圖1。

圖1 飛機(jī)研制的技術(shù)鏈與追趕路徑圖示

3 民國時期的飛機(jī)研制路徑探析

3.1 飛機(jī)研制概況

本文所論研制，是指排除仿制、授權(quán)組裝之外的本土設(shè)計與制造?？疾煺麄€中國早期航空史，符合這一標(biāo)準(zhǔn)的飛機(jī)有21個型號（系列），出自10個研制單位（表2）。位于北京的南苑航空學(xué)校最早從事飛機(jī)研制工作。起初在福建馬尾后遷移到上海的海軍制造飛機(jī)處研制的型號最多。實(shí)現(xiàn)批量制造的不多，只有廣東、韶關(guān)和第一飛機(jī)制造廠三家，這三個廠家還存在前后繼承關(guān)系。其余多為只制造1架，不過有些型號在歷史上很出名，如樂世文1號、爪哇號、中運(yùn)-1式等。

表2 民國時期飛機(jī)研制簡表

3.2 居于主流的缺環(huán)躍進(jìn)

考察民國時期的飛機(jī)研制，翼型設(shè)計是個很好的切入點(diǎn)。中國在這一時期研制的飛機(jī)，其翼型絕大部分是通過某種途徑獲得國外的設(shè)計后直接沿用或局部修改后使用，即跳過了風(fēng)洞試驗這個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，屬于缺環(huán)躍進(jìn)。

1917 年潘世忠（1889—1930）設(shè)計搶車1 號，就是從仿制外國機(jī)翼開始[10]。1919年海軍制造飛機(jī)處研制的第一款飛機(jī)“甲型一號”的機(jī)翼就酷似寇蒂斯詹妮（Curtiss Jenny）飛機(jī)[4]235。1923 年研制成功的樂世文1號也參考過詹妮機(jī)[11]，但采用了當(dāng)時較為新穎的厚翼，從圖2 可見翼型較為符合1919 年出現(xiàn)的U.S.A.27 型翼。樂世文是楊仙逸聘請美國人阿瑟·瓦爾德（Arthur Wild）和英國人蓋·考瓦爾（Guy Colwell）主持設(shè)計的，可能是瓦爾德將這個翼型帶到中國并應(yīng)用于飛機(jī)的設(shè)計當(dāng)中。

圖2 左為樂世文1號飛機(jī)，中為其機(jī)翼放大圖，右為U.S.A.27型翼

缺環(huán)躍進(jìn)的最高成就是“中運(yùn)”系列運(yùn)輸機(jī)的成功研制。該機(jī)在第二飛機(jī)制造廠新機(jī)試造室主任林同驊（1911—2007）主持下，從1942 年開始設(shè)計，至1944年8月完成，定名C1010運(yùn)輸機(jī)，是中國自行設(shè)計試飛成功的首架運(yùn)輸機(jī)。該機(jī)“一切氣動力數(shù)據(jù)均取于書籍雜志，再由設(shè)計人員鑒定應(yīng)用”[12]，即完全依靠計算，而未借助風(fēng)洞實(shí)驗。在中運(yùn)-1 的基礎(chǔ)上又改進(jìn)設(shè)計出中運(yùn)-2 式，結(jié)構(gòu)大體相同，只是內(nèi)部改進(jìn)較多，提高了乘坐舒適性[13]。中運(yùn)-3 則未完成設(shè)計。

圖3為機(jī)場上的中運(yùn)-2式飛機(jī)，機(jī)翼尚未安裝完整，可見其縱向截面為厚度較大的翼型，神似美國航空顧問委員會1935 年設(shè)計的N.A.C.A.23021 型翼，說明設(shè)計師當(dāng)時對翼型的演變情況較為熟悉。對于運(yùn)輸機(jī)而言，起飛重量較大，而采用這種厚翼型，容易獲得較大的升力。

圖3 左為中運(yùn)-2式飛機(jī)，中為其機(jī)翼放大圖[1]119，右為N.A.C.A.23021型翼

此外，滑翔機(jī)是個很好的觀察對象。因無動力，此類飛機(jī)的飛行性能完全取決于機(jī)翼翼型及氣動布局。只要選定合適的翼型，研制就有好的基礎(chǔ)。例如1941—1942 年中央大學(xué)航空系羅榮安（1900—1965）設(shè)計的初級滑翔機(jī)“中大XG1”就是如此。該機(jī)的“機(jī)翼剖面形的選擇，經(jīng)過多次考慮和多方的比較，最后才決定采用N.A.C.A.23012 型”厚型翼[14]。這一翼型是經(jīng)過變密度風(fēng)洞多次測試才設(shè)計出來的，它“有更大的升力系數(shù)和更低的仰俯力矩，這正是設(shè)計師所追求的”[15]。當(dāng)時中國并沒有變密度風(fēng)洞，但采用缺環(huán)躍進(jìn)的技術(shù)路徑獲得先行者設(shè)計的翼型而規(guī)避了風(fēng)洞問題。

民國時期的飛機(jī)研制之所以大多采用缺環(huán)躍進(jìn)的追趕路徑，與設(shè)計人員的教育背景有很大關(guān)系。當(dāng)時的飛機(jī)設(shè)計師大多有海外留學(xué)經(jīng)歷，對已有的翼型較為熟悉，拿來用即可。前期如海軍制造飛機(jī)處的設(shè)計師巴玉藻（1892—1929）、王助（1893—1965）、王孝豐（？—？）和曾詒經(jīng)（？—1960）四人，他們1917 年從美國麻省理工學(xué)院航空工程系畢業(yè)回國。后期如朱家仁（1900—1985）、林同驊（1911—2007）等也畢業(yè)于美國麻省理工學(xué)院。其中一些人還是能夠代表當(dāng)時世界先進(jìn)水平的航空工程師，非常熟悉當(dāng)時的航空理論與技術(shù)，對于飛機(jī)研制工作駕輕就熟，不必使用風(fēng)洞開展空氣動力學(xué)試驗，而是直接利用西方國家已經(jīng)從風(fēng)洞試驗驗證過的成果。

缺環(huán)躍進(jìn)在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都甚為合算，省卻前期研究過程，少走彎路，縮短研發(fā)時間，節(jié)省資金，而且沿用經(jīng)過實(shí)踐檢驗的技術(shù)，風(fēng)險較小，成功率相對較高。

然而，沒有風(fēng)洞的不良后果十分嚴(yán)重。風(fēng)洞不僅是飛機(jī)研制必備的、最可靠的試驗設(shè)施，更是空氣動力學(xué)新知識的孵化器。通過風(fēng)洞試驗，航空研究不斷有新發(fā)現(xiàn)，深刻影響了飛機(jī)研制理念，最突出的就是翼型理論的變化。從表1 可知，飛機(jī)翼型的演變，是上游風(fēng)洞技術(shù)進(jìn)步導(dǎo)致的。如果位于航空技術(shù)鏈上游的風(fēng)洞搞不好，下游的飛機(jī)研制技術(shù)必然進(jìn)展緩慢。是故，缺環(huán)躍進(jìn)看似為一條捷徑，但損害則是長期的，追趕者不可避免地依賴先行者的技術(shù)。由于缺環(huán)躍進(jìn)路徑的先天不足，國人嘗試找回缺失的一環(huán)——風(fēng)洞試驗。這就為全鏈逐進(jìn)提供了可能。

3.3 遲到且邊緣化的全鏈逐進(jìn)

1928 年，首次有人倡議中國建造風(fēng)洞，“若欲自造飛機(jī)，必須有風(fēng)洞模型試驗……我國興辦航空，幾二十年，乃無人計議及此，幾成舍本逐末”[16]?？上н@些真知灼見并未受到多大關(guān)注。九一八事變后，風(fēng)洞問題更加突出，“我們要講飛機(jī)救國，就得去迎頭趕上，要迎頭趕上就非去研究大氣壓力學(xué)和建筑風(fēng)管（風(fēng)洞——筆者注）不可”[17]。1934 年4 月3 日，在航空署于杭州召開的有關(guān)航空技術(shù)的會議上，通過了航空學(xué)校技工李立德所提“設(shè)立大規(guī)模之風(fēng)筒實(shí)驗室及儀器試驗室案”[18]。1936 年，錢昌祚（1901—1988）在參觀美國航空顧問委員會（N.A.C.A）時，美方人士克拉克（Clark）建議中國建設(shè)大型風(fēng)洞，“可建設(shè)較大之風(fēng)洞，開始從事各種研究，從錯誤中以求經(jīng)驗，較之袖手無為有益多矣”[19]。

經(jīng)多方努力，終見實(shí)效。1936年4月，清華大學(xué)1.5 米風(fēng)洞建成運(yùn)行。中央大學(xué)通過航空委員會從意大利購進(jìn)的1.2米風(fēng)洞，在中央研究院幫助解決配套設(shè)施后[20]，也在這一年得以運(yùn)行。清華航空研究所（1936 年成立）1937 年底在南昌建造了大型風(fēng)洞。風(fēng)洞的試驗段①風(fēng)洞的一部分，用于安置飛機(jī)模型，進(jìn)行測試。直徑4.5～5.4 米，洞體長60～90 米，為當(dāng)時亞洲最大，其容積足以放進(jìn)整只機(jī)尾、機(jī)翼或一臺發(fā)動機(jī)一類的部件[21]。

但這些風(fēng)洞都沒有用于飛機(jī)研制。清華大學(xué)的風(fēng)洞只做了一部分基礎(chǔ)理論研究[22]，北平淪陷后落入敵手。中央大學(xué)的風(fēng)洞只用于教學(xué)，南京陷落前風(fēng)洞的洞體被掩埋，設(shè)備被拆卸遷往重慶。1938 年夏，南昌風(fēng)洞主體完工、即將安裝內(nèi)部設(shè)施之際，被日軍飛機(jī)擊中兩處，后被遺棄[23]。全鏈逐進(jìn)還未開始便被打斷。

之后又陸續(xù)建造了五座風(fēng)洞，參與過飛機(jī)研制的僅有一座。1940年夏隨校南遷昆明的清華航空研究所在昆明建成一座1.5 米風(fēng)洞，1941 年秋季，為躲避日機(jī)轟炸威脅，在昆明郊區(qū)白龍?zhí)吨亟?，費(fèi)時半年。1946 年，清華大學(xué)遷回北平時風(fēng)洞被拆散。1942 年航空研究院在成都建成一座試驗段口徑為1.5米×2.1米橢圓形的風(fēng)洞，由于測量精度太差[24]，不能用于飛機(jī)研制。1945 年中央大學(xué)、1948 年清華大學(xué)和1949年浙江大學(xué)各建造了一座小型風(fēng)洞，僅用于教學(xué)。清華航空研究所受第一飛機(jī)制造廠、第二飛機(jī)制造廠委托，通過昆明風(fēng)洞測試了幾個在研飛機(jī)型號的模型[25]，在實(shí)踐全鏈逐進(jìn)路徑方面做了一些工作。

在昆明風(fēng)洞運(yùn)行期間（圖4、圖5），第一飛機(jī)制造廠研制了研驅(qū)-0和研驅(qū)-1驅(qū)逐機(jī)（圖6），第二飛機(jī)制造廠研制了中運(yùn)-1和中運(yùn)-2運(yùn)輸機(jī)。這些機(jī)型中可能用到風(fēng)洞試驗的是研驅(qū)-1（XP-1）。其設(shè)計始于1942年，起初由第一飛機(jī)制造廠顧問、白俄裔美籍工程師薩克程高（Constantine L.Zakhartchenko）領(lǐng)導(dǎo)的設(shè)計小組負(fù)責(zé)，后改由工務(wù)處長雷兆鴻任組織完成，至1944年造成兩架。其翼型為反海鷗式前掠翼，其機(jī)翼前后緣向前伸展，翼稍弦位于翼根弦前方，與一般飛機(jī)機(jī)翼向后伸展相反，該設(shè)計優(yōu)點(diǎn)是失速性好，可用升力較大，氣動效率更高，是那個時代的新穎翼型。次年初試飛時失速墜毀，后經(jīng)分析認(rèn)為是設(shè)計失誤導(dǎo)致，但其試飛為世界此類飛機(jī)之首次[27]。但實(shí)際上可能與翼型的風(fēng)洞試驗不足有關(guān)。

圖4 昆明5英尺風(fēng)洞外景[26]

圖5 昆明風(fēng)洞結(jié)構(gòu)線示意圖

研驅(qū)-1 這樣采用全鏈逐進(jìn)路徑研制的飛機(jī)，在民國時期是絕對少數(shù)，況且沒有取得最后的成功，因此全鏈逐進(jìn)路徑事實(shí)上被邊緣化了。究其直接原因，在于風(fēng)洞的問題在戰(zhàn)時不易解決。一方面，風(fēng)洞的數(shù)量和規(guī)模均不足。清華風(fēng)洞是一座小型風(fēng)洞，只能用于基礎(chǔ)研究和先進(jìn)氣動技術(shù)探索，缺乏用于飛機(jī)選型、校核和定型試驗的中、大型風(fēng)洞。另一方面，既有風(fēng)洞的安全無法得到保障。風(fēng)洞需要固定在地面上，移動不易，尤其是大型風(fēng)洞，戰(zhàn)時很容易遭到敵方攻擊，但當(dāng)時建造的風(fēng)洞，并未處于絕對安全的地理位置上，政府也并未建設(shè)相應(yīng)防衛(wèi)設(shè)施，以至于多座風(fēng)洞毀于日軍之手。昆明風(fēng)洞為躲避日機(jī)轟炸，被迫搬遷再建，科研工作受到嚴(yán)重干擾。

3.4 路徑抉擇的影響因素

民國時期飛機(jī)研制的技術(shù)追趕路徑抉擇，除直接受限于風(fēng)洞建設(shè)與發(fā)展外，還受航空教育發(fā)展、人才儲備及政策導(dǎo)引等影響甚深。這些影響因素在各個時期又有所不同，大體可分為三個發(fā)展時期：自中國造飛機(jī)起至一·二八事變?yōu)樵缙?；一·二八事變至抗?zhàn)勝利為中期；抗戰(zhàn)勝利至國民政府垮臺為后期。

在早期，中國尚未成規(guī)模地正式開展航空工程教育①這一時期僅有北洋政府1918年在福建馬尾創(chuàng)辦海軍飛潛學(xué)校，培養(yǎng)了少部分航空人才。該校甲班學(xué)飛機(jī)制造，乙班學(xué)潛艇制造，丙班學(xué)發(fā)動機(jī)制造，每班50人，至1925年畢業(yè)學(xué)生三屆。1926年，該校與福州海軍制造學(xué)校、福州海軍學(xué)校合并，統(tǒng)稱福州海軍學(xué)校。，相關(guān)人才很少，僅有的航空人才均系留學(xué)歸國人員，其中一些人還不是專習(xí)航空制造，或基于個人興趣，如李寶焌（1886—1912）、馮如等，或是學(xué)習(xí)飛行出身，回國后轉(zhuǎn)而從事飛機(jī)制造，劉佐成（1883—1943）、譚根、厲汝燕（1888—1944）、潘世忠諸人均屬此列。像巴玉藻、王助、王孝豐等留學(xué)美國麻省理工學(xué)院航空工程系，專習(xí)飛機(jī)制造的航空工程人才，實(shí)是鳳毛麟角。在他們之后，陸續(xù)有人出國學(xué)習(xí)航空工程，但人數(shù)增長緩慢，截至20 世紀(jì)30 年代初只有區(qū)區(qū)10人[28]。

鑒于人才匱乏，政府在發(fā)展飛機(jī)方面的政策，聚焦于如何利用人數(shù)有限的人才快速制造飛機(jī)。加之軍閥蜂起，相互間攻伐不斷，都將飛機(jī)作為威懾攻擊對手的工具，注意力只在飛機(jī)本身，并無長遠(yuǎn)規(guī)劃，急功近利，都是羅致一二人才，制造機(jī)架“限量版”的飛機(jī)。他們大多沒有關(guān)注風(fēng)洞，在飛機(jī)制造過程中，事實(shí)上有意無意走了一條缺環(huán)躍進(jìn)的技術(shù)路徑。值得注意的是，北洋政府航空事務(wù)處曾經(jīng)在1920年春派遣南苑航空學(xué)校的蔣逵（1893—1984）等六人，赴英國學(xué)習(xí)航空機(jī)械和考察航空事業(yè)，他們在英國“斐克斯”飛機(jī)廠考察過風(fēng)洞[29]，但并無進(jìn)一步進(jìn)展。這種撇開風(fēng)洞以飛機(jī)為中心的政策，一直維持到一·二八事變前夕。南京國民政府于1931年4月20—25日召開全國航空會議，商討加快中國航空事業(yè)的良策，會議的焦點(diǎn)之一是發(fā)展航空工業(yè)，收到相關(guān)提案多達(dá)32個[30]，而有關(guān)風(fēng)洞的提案卻沒有一個。

這種政策氛圍反過來又對航空教育發(fā)展和人才培養(yǎng)造成負(fù)面影響，導(dǎo)致高等教育界乃至科學(xué)界對于開展高等航空教育并不積極。1929 年，空氣動力學(xué)大師馮·卡門（Theodore von Kármán，1881—1963）首次來華時，就曾向時任清華大學(xué)校長的羅家倫提出發(fā)展航空工程科學(xué)的建議，但未被羅接受[31]。當(dāng)時的中央研究院也對航空學(xué)術(shù)漠不關(guān)心，將純粹科學(xué)性的天文研究置于優(yōu)先位置。對此，馮·卡門認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)將研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)向與國防有密切聯(lián)系的航空，而且頗為焦急地指出，“殊感緩急倒置，引以為恨，所盼能亟起直追，猶未晚矣”[32]。

不過，歷史地看，作為工業(yè)落后國家，中國早期采用缺環(huán)躍進(jìn)路徑，致力于解決飛機(jī)的“有無”問題，快捷而較為有效。作為發(fā)展航空工業(yè)的一種技術(shù)路徑選擇，缺環(huán)躍進(jìn)是不得已而為之，有一定合理性。這種追趕路徑導(dǎo)致焦點(diǎn)落在制造環(huán)節(jié)，固然對增加飛機(jī)數(shù)量有所幫助，卻有不能保障飛機(jī)性能足夠先進(jìn)等隱憂。

進(jìn)入中期，隨著日本軍國主義侵華的加劇，航空救國呼聲日隆，政府對于航空教育的政策出現(xiàn)重大轉(zhuǎn)變。在發(fā)展高等航空教育、人才儲備、政策引導(dǎo)方便做得頗有聲色。

1933年10月13日，航空署技術(shù)處長錢昌祚致書國防設(shè)計委員會秘書廳，認(rèn)為發(fā)展高等航空工程教育為當(dāng)務(wù)之急。建議在中央、交通、浙江三大學(xué)中選擇一所設(shè)立航空學(xué)系講座，并概算成立航空學(xué)系專門設(shè)備費(fèi)需要10萬元，其中為空氣動力學(xué)試驗室配備小風(fēng)洞連房屋儀器約需要5 萬元。同年10 月23日，清華大學(xué)校長梅貽琦（1889—1962）也在致國防設(shè)計委員會副秘書長錢昌照（1899—1988）函中提出一份“清華大學(xué)工學(xué)院增設(shè)航空講座辦法草案”[33]。草案中提議建立航空工程實(shí)驗室，包括風(fēng)洞等設(shè)備需要3萬元。

1934 年4 月3 日，航空署在杭州召開技術(shù)會議，議程為確定該年度技術(shù)設(shè)施計劃，審議整個航空技術(shù)進(jìn)展之實(shí)際方案[18]。8月，國防設(shè)計委員會在廬山牯嶺召開會議，決定指定國立大學(xué)至少兩校從速設(shè)立航空工程學(xué)系。10月8日，國防設(shè)計委員會、航空屬改組而來的航空委員會、教育部在南京會商，指定中央大學(xué)、武漢大學(xué)及交通大學(xué)應(yīng)等單位設(shè)立航空工程學(xué)系，并為其航空工程設(shè)備的購置專門撥款。國防設(shè)計委員會改組為資源委員會后，1935年8月5日召集教育部和航空委員會會商進(jìn)展情況。9月16，北洋大學(xué)亦向教育部申請設(shè)立航空工程學(xué)系，其中風(fēng)洞設(shè)備費(fèi)需9千元[34]。

通過一系列的措施，逐步儲備了相當(dāng)數(shù)量的航空人才。一方面，清華大學(xué)、中央大學(xué)、武漢大學(xué)、交通大學(xué)和北洋工學(xué)院等院校相繼開設(shè)航空工程教育，培養(yǎng)起來一些飛機(jī)設(shè)計人才[33]。另一方面，留學(xué)生學(xué)習(xí)航空工程者逐年增加，1936 年為23 人，1937年增加到58～70人[1]163-164。

需要特別注意的是，專門的航空研究機(jī)構(gòu)也成立了。1937年清華大學(xué)成立“航空研究所”，1941年在成都成立“航空研究院”。不僅如此，政府當(dāng)局還提出一個頗為雄心勃勃的計劃，在南昌創(chuàng)辦頗具規(guī)模的中意合資第二飛機(jī)制造廠，并配套建設(shè)在當(dāng)時亞洲規(guī)模最大的大型風(fēng)洞。

所有這些，為中國的飛機(jī)研制路徑由缺環(huán)躍進(jìn)轉(zhuǎn)向全鏈逐進(jìn)奠定了基礎(chǔ)。然而，這一良好發(fā)展勢頭被日軍侵略中斷，政策也隨之再次轉(zhuǎn)變。因此，抗戰(zhàn)后期國民政府的相關(guān)政策就向缺環(huán)躍進(jìn)路徑傾斜了。1943 年4 月，蔣介石向國民政府軍事委員會發(fā)出指令，“先集中力量從事飛機(jī)之研究及改良工作，尤須注意于材料之制造，使將來可以不借外力自造優(yōu)良飛機(jī)”。這條指令明確將研制飛機(jī)的工作重心放在飛機(jī)材料研發(fā)上，在飛機(jī)的氣動布局研究上所下功夫不足，很大程度上還是圍繞跳過風(fēng)洞做文章。因為采用完整程序研制飛機(jī)，飛行性能的擬定首當(dāng)其沖，而飛行性能，在發(fā)動機(jī)相同的情況下，決定于飛機(jī)氣動布局，即欲走全鏈逐進(jìn)路徑，不應(yīng)弱化與風(fēng)洞有關(guān)的事項。

至于后期，國民政府忙于內(nèi)戰(zhàn)，對航空事業(yè)的熱情大減。出于歷史慣性，在航空教育與人才培養(yǎng)方面繼續(xù)做了一些工作外，政策引導(dǎo)就比較消極了。全鏈逐進(jìn)的路徑日益萎縮。

總之，早期研制飛機(jī)，走缺環(huán)躍進(jìn)基本能夠解決有無飛機(jī)的問題，飛機(jī)的技術(shù)性能反而在其次?？箲?zhàn)爆發(fā)后，作為武器裝備，飛機(jī)的性能成為優(yōu)先考慮要素，需要在研制中采用最新最優(yōu)的翼型，然而采用缺環(huán)逐進(jìn)跳過風(fēng)洞試驗而沿用已有的翼型設(shè)計不能滿足要求。由于技術(shù)傳播的滯后性，加之先發(fā)者對軍事技術(shù)的有意或無意的封鎖，追趕者不可能獲得最新的翼型設(shè)計，必須走全鏈逐進(jìn)路徑，通過風(fēng)洞試驗自主研制。這說明，技術(shù)追趕者的路徑抉擇，不單純是技術(shù)路徑的選擇問題，技術(shù)以外的政治、軍事、經(jīng)濟(jì)等因素發(fā)揮著不可忽視的影響。中國開始研制飛機(jī)時技術(shù)壁壘較后來相對較低，如果及時建造風(fēng)洞并采用全鏈逐進(jìn)的追趕路徑，航空事業(yè)的發(fā)展當(dāng)與現(xiàn)在看到的歷史有很大不同，但由于種種條件的限制，從開始就選擇了缺環(huán)躍進(jìn)并長期居于主導(dǎo)地位，掉入“陷阱”從而失去了技術(shù)擴(kuò)散早期階段的“機(jī)會”窗口，未能實(shí)現(xiàn)從“依附”到“自主”的跨越。

4 結(jié)語

全鏈逐進(jìn)與缺環(huán)躍進(jìn)兩條技術(shù)追趕路徑有著本質(zhì)的區(qū)別。全鏈逐進(jìn)是在整個技術(shù)鏈條上發(fā)起追趕，不會遺漏關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。能夠看清全貌，把握發(fā)展方向，具有獨(dú)立性與自主性。缺環(huán)躍進(jìn)只從局部進(jìn)行追趕，跳過了某些環(huán)節(jié)，有可能實(shí)現(xiàn)捷徑先達(dá)，不過可能存在陷阱，如果跳過的是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，那么就錯過了核心技術(shù)的追趕，長此以往就會形成對外部世界的依賴，是一條依賴于先行者的“依附”型路徑。

全鏈逐進(jìn)與缺環(huán)躍進(jìn)的實(shí)施條件差別巨大。前者需要巨大的人力、物力投入和持久的政策支持。相對而言，缺環(huán)躍進(jìn)的技術(shù)追趕較為容易實(shí)施。不同的國家，可根據(jù)本國國情和發(fā)展階段選擇不同技術(shù)追趕路徑。概略而言，中小國家利用國際分工，采取缺環(huán)躍進(jìn)較為適宜，大國則是選擇全鏈逐進(jìn)較為有利。中國早期的飛機(jī)研制，國力羸弱，各方面條件有限，全鏈逐進(jìn)的技術(shù)追趕路線只是一度存在過且處于邊緣化地位，缺環(huán)躍進(jìn)始終占據(jù)主導(dǎo)地位。

就當(dāng)代中國的國內(nèi)條件和面臨的外部環(huán)境而言，相對容易的缺環(huán)躍進(jìn)追趕路徑絕非上佳選擇。近年來國內(nèi)多個技術(shù)領(lǐng)域的遭遇說明，當(dāng)下國際分工的規(guī)則與“契約精神”受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，走缺環(huán)躍進(jìn)的路徑易被他國所制約。歷史與現(xiàn)實(shí)反復(fù)警醒世人，走全鏈逐進(jìn)的路徑是當(dāng)代中國發(fā)展科技的正確道路。