中國對光學器材的研究,由來已久,早在明清時期,中國即有薄玨、孫云球、鄭復(fù)先、鄒伯奇等人對光學有深入的研究,井撰有著作,但未發(fā)現(xiàn)有制造光學玻璃和光學儀器的記載。至民國初期,國內(nèi)所需的光學器材,全從國外進口。據(jù)1930年至1932年的統(tǒng)計資料記載:僅向德國蔡司廠購買光學器材的費用就達國幣250余萬元,當時國內(nèi)有許多進口儀器,因霉霧等原因不能使用,在國內(nèi)無修理手段而不得不送到國外去修理。這種費時費錢的辦法,對國家非常不利。1933年兵工署署長俞大維,令當時正在蔡司廠實習的周自新與蔡司廠商談在中國建設(shè)光學修理廠的設(shè)想。周與蔡司廠洽商后,提出了一個能修理剪形鏡(炮隊鏡)、方向盤、望遠鏡、周視鏡、機槍瞄準鏡、倒影測遠鏡、測高儀等9種產(chǎn)品的光學器材的方案。同年10月蔡司廠軍器部經(jīng)理牛勿爾(neM攝er)向周自新提交了建廠所需設(shè)備、工具、檢測儀器計劃。
-?'CUm*Od 由于蔡司廠供應(yīng)零部件之價格比整機的價格高,1935年10月兵工署對原定建廠計劃進行了調(diào)整,提出了建廠分四步進行:修理、購買零件進行裝配、仿制、自行制造。同時與蔡司廠簽訂了光學器材修理廠的技術(shù)合作合同。
HY:@=%R 1936年9月7日在南京成立了軍用光學器材工廠籌備處,周自新任處長。
C/Z"W@7#; 籌備處成立后,立即組織人員,搜集各種軍用光學儀器樣品、圖紙、資料等進行研究。1937年2月至4月先后派金廣路、薛培貞赴歐考察光學加工技術(shù),8月周自新親赴歐洲購置炮兵觀測器材。他們購得奧地利美特克式迫擊飽和機槍瞄準鏡、法國布朗德迫擊炮瞄準鏡、瑞士威爾特80公分、125公分測遠鏡等產(chǎn)品的制造權(quán),還訂購瑞士威爾待廠各種金屬切削機床69臺、磨玻璃機61軸、其他機械19臺、6×30雙筒望遠鎊材料3000套、80公分測遠鏡材料600套及五角測遠鏡材料半成品100套,并聘請了兩名瑞士技師來中國培養(yǎng)技工,為后來軍用光學器材廠的正式建立奠定了基礎(chǔ)。
N.`]D)57 1937年8月在周自新赴歐期間,日軍侵華戰(zhàn)火延及泥滬,籌備處奉令遷重慶,擬以重慶詹家溪為廠址。因當時中國東部沿海主要港口均被日軍封鎖,從西歐進口的物資設(shè)備需經(jīng)越南海防經(jīng)滇越鐵路運到昆明,加之重慶多霧潮濕,昆明氣候溫和適宜光學儀器制造,決定將光學廣籌備處由重慶遷昆明。
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+f l 939年1月1日,在昆明正式成立了中國第一個軍用光學器材廠——兵工署第二十二工廠(1942年1月1日與第五十一工廠合并后,改稱第五十三工廠)。按金廣路、龔祖同在德國蔡司廠設(shè)計的產(chǎn)品圖,于當年4月試制成功第一具6×30軍用望遠鏡。1940年,仿制成功奧式和法式迫擊炮瞄準鏡,并用從瑞士進口的散裝件,組裝成80公分倒影測遠鏡。1942年試制成功指南針。1943年,試制成功金屬架象限儀。l 945年,試成美式60毫米迫擊炮瞄準鏡。1946年試制成功60毫米、81毫米、82毫米、150毫米迫擊炮通用瞄準鏡。1946年,顧柏巖從美國考察回國,在第五十三工廠貴陽分廠,組織人員試制光學玻璃,7月熔煉成功中國第一蝸F4光學玻璃(德國牌號)。9月又熔煉成功第二禍,經(jīng)檢測,兩蝸玻璃基本符合質(zhì)量要求。正當玻璃熔煉工作取得突破性進展之時,兵工署下令將玻璃制造所立
[Bh]\I' 即遷返昆明。顧相巖等人對遷移場地另起爐灶,費時費錢的做法十分不滿,毅然辭職。從此,因缺乏專業(yè)人才,使已經(jīng)取得突破性進展的光學玻璃熔煉工作遭到天折。1947年試成37毫米戰(zhàn)防炮瞄準鏡。1948年,試制成功美式57毫米無坐力炮瞄準鏡。該廠從1939年初投產(chǎn)到1949年,除改裝了一種光學器材外,共試制生產(chǎn)14種軍用光學器材,其中有11種進入批量生產(chǎn),累計總產(chǎn)量為141558具。其中,6×30單雙筒望遠鏡24527具,80公分倒影測遠鏡650具,各式火炮用瞄準鏡20671具,野炮用水準器loo具,指南針95410具,金屬架象限儀100具,立體鏡100具等。
t}FMBGo[ 1949年第五十三工廠實有機械、光學等設(shè)備414臺,其中光斗:圳I:專業(yè)設(shè)備77臺(計玻璃切割機3臺,雙軸粗磨機10臺,單軸細磨機4臺,單軸、雙軸、三軸、四軸、六軸拋光機共52臺,定中心機和磨邊機共4臺,圓筒刻線機2臺,精密圓刻度機l臺,精密刻線機1臺),這些設(shè)備大部分是國外進口,屬40年代國際先進水平。
yW&iUh=0 軍用光學儀器所用主料、輔料的特點是:品種多、數(shù)量少、要求高、專業(yè)性強。主輔料絕大部分是從國外進口。為了使輔料能逐步改用國產(chǎn),從1940年起,工廠先后對瀝青、松香、蜂蠟、火漆、紅粉、石膏、柏油等采用國產(chǎn)原料進行提純、配制和試用,獲得較好效果并替代了進口輔料。其中,原從德國進口的軟、中、硬三種柏油,由于5—9月份昆明的氣候不僅日溫差大,而且潮濕,三種進口柏油不能滿足加工要求,經(jīng)采用工廠配制的柏油拋光模加工,效果良好。
\nyFN 在產(chǎn)品工藝上,球狀模具加工,在通用機床上進行;薄壁零件加工,采用多刀多刃的回轉(zhuǎn)式六角車床進行;小螺釘加工,在六角車床和自動車床上進行。光學零件,進口的塊料狀光學玻璃,用金剛石鋸片切成片料,再經(jīng)粗磨、精磨、研磨、拋光等多道工序加工而成。特種加工有刻度和鍍銀兩項?讨品謩濈R的刻度工藝有兩種。第一種是用刻字刀在涂上蠟的分劃鏡光坯表面上刻劃出字符和刻線,然后用氟酸氣體腐蝕,填入有色粘性填料,加熱固化即成為所需的分劃鏡成品。此法普遍應(yīng)用于望遠鏡、測遠鏡和帶分劃鏡的瞄難鏡中。第二種是用刻字刀直接在鍍有銀層的分劃鏡表面,劃破銀層刻一條亮線即成。但直線邊緣要求光滑均勻,它用于法式、奧式、中正式追擊炮瞄準鏡的分劃鏡刻度。鍍銀工藝采用硝酸銀涂敷法,在已加工好的光學玻璃表面上涂敷一層硝酸銀,干固后刷上一層保護漆即成,應(yīng)用于光學反射鏡和追擊炮瞄準鏡分劃鏡中。
K]oPh:E 為保證光學器材質(zhì)量,第二十二工廠還制定有光學器材標準和檢驗驗收通則,如規(guī)定必須進行防濕(淋雨)試驗,震搖試驗,放大率、視場、視差試驗等。
HlSuhbi'@ 以下按其用途,并沿用仿制生產(chǎn)時采用的名稱,以時間先后為序,將各種觀測儀器、瞄準鏡的生產(chǎn)發(fā)展過程進行敘述。
Wd}mC<rv1 (一)觀測儀器
Z9D4;1 1.望遠鏡
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k 1939年1月,第二十二工廠開始試制6×30望遠鏡,其鏡身銅壓毛坯鑄件和一些輔料都是進口的。全廠員工經(jīng)過3個多月的努力,于4月29日組裝出中國第一具6×30軍用望遠鏡,經(jīng)過高溫、低溫、淋雨、震動等環(huán)境試驗的考核和檢測,各項性能指標均達到設(shè)計要求,命名為“中正式望遠鏡”,同年生產(chǎn)出508具。這是中國自己制造的第一批軍用雙筒望遠鏡,l 939年至l 949年共生產(chǎn)24107具。
$S}x'F!4_ 6×30望遠鏡結(jié)構(gòu)由物鏡、直角棱鏡、分劃鏡、目鏡共15片光學玻璃組成。望遠鏡的視度和目距可隨人眼屈光度、瞳孔距離的需要而自由調(diào)節(jié)。該鏡主要參數(shù):放大倍數(shù)6倍;物鏡有效孔徑30毫米;出口瞳孔直徑5毫米;視場8度;鏡重o.72公斤,總重1公斤。
VfwD{+5 l 947年第五十三工廠試制成功荷式4×40雙筒望遠鏡樣機。其結(jié)構(gòu)為伽俐略系統(tǒng),全鏡只有6片玻璃,結(jié)構(gòu)輕便緊湊,容易生產(chǎn),但因鏡內(nèi)不能放置分劃鏡,故不能作概略測距,只能放大4倍,不適合軍用。
;R!H\ l 948年第五十三工廠,根據(jù)年度計劃,將原6×30望遠鏡殼身分解成兩個,裝成單簡望遠鏡,只能單眼觀察,鏡內(nèi)也沒有分劃鏡,故不能概略測距。因為是單簡,沒有立體感,但可作觀察景物用。當年生產(chǎn)420具后,就未再生產(chǎn)。
p o`$^TB^+ 2.80公分倒影測遠鏡
XL3h ;$, 1940年初,開始試制80公分測遠鏡,由于該鏡中的五棱鏡加工技術(shù)難度大、角度公差小、精度要求高、加工無經(jīng)驗,就先用從瑞士進口的散裝件進行組裝,熟悉五棱鏡在測遠鏡中的作用,然后邊試邊加工進行摸索。在瑞士專家哈爾特和許慈的指導下,經(jīng)過4個多月的努力,終于試制出幾塊符合要求的五棱鏡,于同年7月裝成第一縣80公分測遠鏡,經(jīng)鑒定,各項性能指標均達到產(chǎn)品圖規(guī)定的技術(shù)要求,命名為“中正式80公分測遠鏡”。同年用進口零部件,組裝出100具。1941年至1949年共生產(chǎn)650具(包括組裝的100具)。
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>k \< 80公分測遠鏡共有U 35個零件,有外管、內(nèi)管、端部五棱鏡、物鏡、目鏡等,是一種精度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工難度大、集觀察與測距于一管之中的精密儀器。其原理是將物體安排在下半個視場內(nèi),倒像安排在上半個視場內(nèi),當物體和倒像作相對移動并在上下交界面處對準時,即可進行測距。物體在下半部正影視場內(nèi)為正影像,倒像在上半倒影視場內(nèi)為倒影像。當調(diào)節(jié)手輪移動楔形鏡時,可用右目鏡觀察物體正影像和倒影像的相對移動,觀看兩影像頂部在交界面處是否對準重合。如已重合,即可從左目鏡的測距分劃鏡刻線位置,讀得物體與觀察者之間的距離數(shù)。測遠鏡的性能參數(shù):基線長80公分;放大倍數(shù)U.25倍;物鏡有效孔徑25毫米;出瞳直徑2.2毫米;正影視場40×52密位;倒影視場4.5×27
"p{'984r< 密位;檢讀距離數(shù)的目鏡放大倍數(shù)3倍;測量距離范圍300米一2萬米;有效測距范圍300一7000米。目距和視度可調(diào)節(jié),配備有規(guī)正板可用來規(guī)正測距精度,裝備有大小三腳架,可隨不同的地形選用。測遠鏡全長900毫米,重5.7公斤,連同全套附件總重15公斤。該鏡適用于炮兵、步兵和防空部隊作觀察目標、測距之用。
Em;b,x*U 3.金屬架象限儀
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