沈克尼
望遠鏡的傳入與引進
望遠鏡是17世紀發明的最重要的科學儀器之一,是由荷蘭米德爾堡的眼鏡商漢斯·利珀希于1600年發明。漢斯的發明立刻被荷蘭一位將軍所重視,此后望遠鏡被傳到其他歐洲國家,人們稱之為“荷蘭柱”。
我國的第一具望遠鏡是明朝天啟6年(1626年)由德國傳教士湯若望攜帶入京的。湯若望和李祖白兩人共同翻譯了《遠鏡說》一書,把西方望遠鏡的制作方法介紹到中國。崇禎2年(1629年),大學士徐光啟奏請裝配3具望遠鏡測天象,由湯若望監制的望遠鏡崇禎皇帝還去看過。那時稱望遠鏡為“千里鏡”,一方面作為王公貴族的玩物,另一方面還可用于軍事。據《臺灣外紀》載,明末時期收復臺灣的名將鄭成功臨終前一天還“強起登將臺,持千里鏡,望澎湖有舟來否”。
中國民間較早獨立制造望遠鏡,見諸記載的是明末蘇州人孫云球。據康熙《吳縣志》載,孫云球登上虎丘用自制的“千里鏡”試看,“遠見城中樓臺、塔院,若接幾席,天平、靈巖、穹窿諸峰,峻增蒼翠,萬象畢見。”中國較早將望遠鏡用于軍事的則是明末蘇州人薄玨,“崇禎中,流寇犯安慶,巡撫張國維令玨造銅炮,設千里鏡視敵遠近,所當者輒糜爛。”薄玨創造性地把望遠鏡與自制的火炮相結合,大大提高了射擊精度。
我國在甲午戰爭之后,進行了軍事改革。袁世凱重新編練新軍,習洋操、持洋械。清廷幾次下令,新軍編制裝備中每哨(排)配時鐘、望遠鏡、指北針各一,每隊(連)配電話機、大望遠鏡一具。以當時駐京師南苑的北洋軍主力馮國璋第六鎮(師)為例:清末陸軍部檔案記載,全鎮配有“四倍光千里鏡二百八十四個;八倍光千里鏡一百八十個”。望遠鏡在新軍中裝備較為普及,特別是炮兵。清末新軍的《訓練操法詳晰圖說·快炮使用法》中多處提到“千里鏡”。如“若列炮山嶺,……則主官亦須立于高處用千里鏡窺探”,可以觀測射彈散布和命中率。清末新軍的火炮主要是法國的格魯森57mm過山快炮以及德國70mm過山輕炮。清軍在進口這些火炮的同時也將望遠鏡引進過來。
民國時期,軍用望遠鏡多由德國進口。柏林葛爾茨望遠鏡公司和蔡司公司都曾專門生產過中國訂制的望遠鏡,而以蔡司最多。民國初年以討袁護國和編輯《曾胡治兵語錄》而聞名的蔡鍔將軍指揮作戰時所用的即是8倍蔡司望遠鏡。
發動“西安事變”的愛國將領楊虎城,以及抗日名將孫立人將軍都曾使用德國蔡司18×50望遠鏡。以指揮綏西抗戰出名,其后官至“華北剿總司令”的傅作義上將在抗日戰爭時期使用的也是一具大倍率蔡司望遠鏡。據史料記載,僅1930年到1935年間,國民黨政府從蔡司公司進口軍用光學器材就耗用國幣455萬元。特別是1930年代向德國蔡司公司訂制的“德國制、蔡司、耶拿”的漢字版6×30、8×30等規格的軍用望遠鏡,裝備當時的國民黨軍87、88師的所謂“德械師”。當時與蔡司齊名的另一家德國光學公司葛爾茨,也為中國定制漢字標識的望遠鏡。如西北“五馬”之一的國民黨八十一軍軍長馬鴻賓就有一具柏林葛爾茨望遠鏡公司的漢字定制8×25望遠鏡。其同款帶分劃的軍用型為一戰德國炮兵望遠鏡。
斗轉星移,1950年代,我國從德國進口6×30、8×30、7×50、10×50以及15×50五個品種的軍用望遠鏡。在鏡身棱鏡室蓋上除有“蔡司”和產地“耶拿”標記外,還有我軍八一軍徽,俗稱“八一蔡”,其中7×50蔡司望遠鏡綜合技術指標較高(特別是分辨率、幾何光率)。此外,15×50蔡司望遠鏡是東德蔡司耶拿廠于二戰之后設計的一款新型大倍率望遠鏡,可遠距離觀察戰場形勢,為高級指揮員專用。據Lawrence J.Gubas《卡爾蔡司耶拿的雙筒望遠鏡1893-1945》一書所附的生產檔案列表(介紹的蔡司望遠鏡產品持續至1991年),我所見過的“八一蔡”7倍和15倍望遠鏡多為1953年前后生產,10倍為1955年前后生產,而8倍則為1958年左右出品。這些由東德進口的蔡司軍用望遠鏡,其技術源自1930年代德國蔡司的原型。其主要改進是將鏡片鍍藍膜或紫膜,以防止透鏡表面的反光損失。另外,鏡身部分原為銅制件,后改為鋁合金件,更加輕巧。二戰前的光學玻璃與戰后的不同,戰前的光學玻璃和現在的玻璃板成分相近,屬于蘇達玻璃,容易被水慢慢溶蝕且易焦化。鏡片焦化后會變白或變藍。變白后像毛玻璃,透明度降低無法使用;變藍后的玻璃能防止反射光,增加透光率。從鏡片焦化變藍的舊望遠鏡中看物體反而更明晰。受此啟發,專家們加以研究并形成了望遠鏡、照相機鏡片鍍膜技術。
1950年代進口的蔡司軍用望遠鏡,伴隨我軍各級指揮員和機關參加了對印度、越南以及珍寶島等自衛反擊作戰,到1980年代初逐步從我國軍隊裝備中退役。
蘇聯在1930年代為支援中國抗日戰爭曾將軍械物資輸送給中國軍隊,其中包括Б-6軍用望遠鏡,如馬占山將軍在組織指揮東北抗日聯合軍時就使用這種望遠鏡。
1950年代初,我軍從蘇聯進口Б-6望遠鏡(6×30),以及8×30、7×50、15×50等幾種軍用望遠鏡,這些望遠鏡多在二戰中使用過。我國還專門為望遠鏡配制了牛皮蓋的綠帆布鏡盒。Б-6望遠鏡主要裝備陸軍分隊,鏡身或鉸鏈上有蘇聯鐮刀斧頭黨徽或棱鏡折射箭頭的光學符號。當年我軍也有少量蘇軍的15×50望遠鏡,如陳賡大將就有一具。
1950年代我國從捷克斯洛伐克進口的Xbk 6倍和8倍軍用望遠鏡,鏡身上印有我軍軍徽,鏡體是無硫化皮的防熱被,僅用噴砂工藝漆黑。捷克是傳統的輕武器出口國家。其制造的Xbk 6倍、8倍軍用望遠鏡既不同于蘇聯,也有別于德國的同類產品。如“捷6”目鏡部分的構造較“德6”的視度裝定機構有所不同,“捷8”與“德8”的目鏡片雖同為愛弗爾二式,但視度裝定機構也有差別。還有一種Xbk 12倍,即12×60軍用望遠鏡,物鏡筒長達11cm,體積大,我軍曾進口裝備海岸炮兵使用。
我國自行研制的軍用望遠鏡
1936年至1938年國民政府軍政部兵工署惟一一家軍用光學儀器廠——第二十二兵工廠,由籌備到建廠,從南京到重慶,再到昆明,經歷戰火劫難,幾經周折,在廠長周自新、總工程師金廣路,以及清華大學公費留學生龔祖同等的共同努力下,于1939年4月22日在抗日戰爭的烽火中,完成了中國第一具6×30軍用望遠鏡。據云南《二九八廠志》記述:根據周自新的指示,龔祖同曾與威德特(wcidcrl)教授談過,威德特教授指出了設計上的幾個要點。1937年,金廣路到達柏林,在龔祖同的住處,兩人一起研究望遠鏡的制造技術,特別是測距的分劃板制作問題。用了兩個多月的時間,參照德國同類產品,邊計算,邊修改,完成了6×30雙筒望遠鏡的初步設計。此后,他們又通過在德國萊茨、亨索爾茨,以及瑞士威特廠的學習考察,再次調整了設計,主要零部件盡量在歐洲采購(如望遠鏡殼身等),以解決國內制造設備和技術上存在的困難。
1939年1月,6×30雙筒望遠鏡的試制工作由金廣路、龔祖同主持,精工方面由總工程師金廣路負責,光學設計由光學所主任龔祖同負責,光學零件制造由技術員顧柏巖、黃培熙負責,精工零件的制造由技術員陳斌、胡梓賢、溫崇束負責,裝配工作由裝配所主任彭明經、技術員王守中負責。4月22日,二十二廠用自己制造的零件裝配出了中國第一具6×30雙筒棱鏡軍用望遠鏡,與1937年主要零部件盡量在歐洲采購的生產策略相比,自主性有了質的變化。該望遠鏡放大倍率為6倍,物鏡直徑30mm,視度為8°。目鏡設有水平、垂直分劃板,可測定目標間的夾角,并可概略測量目標距離。該望遠鏡經“軍政部”核準投入批量生產。1940年9月,該鏡被命名為“敬之式”望遠鏡,后又改名為“中正式”。其鏡肩標識左肩為“雙望6×30”,右肩為“昆明二十二”。1939年至1941年期間,共計生產了1 866具。1941年12月,二十二廠與五十一廠合并為五十三廠,這一時期生產的“中正式”望遠鏡的鏡肩標識左鏡肩改為“中正式五十一兵工署造”(或“軍政部造”),右肩為“6×30”及測距分劃符號。此后還生產過400多具6×30單筒望遠鏡,其實為“中正式”雙筒望遠鏡的一半。
6×30雙筒望遠鏡的試制成功并交付抗日軍隊使用,是中國第一代軍用光學器材設計制造人員在抗日戰爭的烽火中,經過輾轉搬遷,艱苦創業,為中華民族的抗日戰爭作出的一大貢獻,它掀開了中國軍用光學器材從依靠進口走向自己制造的歷史篇章,開創了中國光學發展的新紀元。
自力更生的年代
1949年新中國成立后,第二十八廠在中正式6×30望遠鏡的基礎上研制出58式8×30望遠鏡。58式望遠鏡的顯著特點是碩大的8倍目鏡以及突出于鏡體之外的2個干燥倉,從制造工藝和重量來看與國外同類型產品還有些差距。
1961年,云南二九八廠依據蘇聯的產品開始試制生產8×30望遠鏡,也稱為H3型望遠鏡。其測距分劃板采用蘇軍傳統的倒T形,防熱被采用細顆粒的飾皮。鏡身的油漆也頗有講究,有筒油、光油、付油等,同時下發部隊試用。定型后的8×30望遠鏡稱62式8×30望遠鏡。其由物鏡、棱鏡、分劃板及目鏡組成。放大倍率8倍,視場8°21′,出瞳直徑3.75mm,出瞳距離11.2mm,鑒別率7″,視差≤3′,目距調節范圍56~74mm,視度為±5視度,全套質量1.07kg。可概略測定目標的方向角、高低角,并根據密位公式迅速計算出目標與觀測者間的概略距離。主要用于搜索及發現較遠目標,觀察及指揮戰斗。
62式8×30望遠鏡從1962年開始生產,一直到1980年代中期停產,其產量大,生產廠家多。除云南二九八廠外,還有江西光學儀器總廠(俗稱“圓江”)、南京江南光學儀器廠(俗稱“方江”)以及三八八一、三八○二等工廠。
1960年代初,隨著各種紅外夜視儀的使用,如何發現敵方使用紅外夜視儀,成為亟待解決的問題。
1960年,云南二九八廠在抓緊研制紅外夜視儀的同時,參照蘇聯資料,開始研制8倍偵察紅外線望遠鏡。其工作原理是鏡內裝有對紅外線非常敏感的感光屏,當敵方使用紅外夜視儀時,紅外線源發出的紅外線被望遠鏡接收,作用于感光屏上發出熒光,從望遠鏡的目鏡里便可看到一個明亮的光點,這個光點就是敵方紅外線源的影像,故而發現敵方目標位置。1962年研制出樣品,1963年定型,俗稱“62觀紅”。其最高年產量達16 193具(1983年)。該鏡既可用于夜間搜索偵察各種紅外線源,白天不使用感光屏又可作雙目望遠鏡使用。當夜間用于偵察紅外線源時,把感光屏旋紐轉向“開”,感光屏(經太陽光或紫外光激勵過)即轉到工作位置,進入目鏡視界內,進行搜索。
1960年代初中蘇關系惡化,從蘇聯、東德、捷克進口的高倍軍用望遠鏡的渠道中斷,我國開始自力更生研制望遠鏡。南京三三○四廠仿制德國蔡司15×50望遠鏡,生產出63式15×50望遠鏡。由于當時國內生產的光學玻璃指標和蔡司的有一些差異,63式的鏡身要比“蔡十五”高出2~3mm,同時質量也較重。
1970年代生產的74式和78式望遠鏡是由63式15×50望遠鏡基礎上派生出來。這兩種望遠鏡將63式15倍目鏡換為7倍目鏡,主要供海軍艦艇部隊使用。早期的74式和63式望遠鏡一樣,也有一對干燥器。后來在使用中發現,如干燥劑不定期更換,望遠鏡反而更容易起霧、生霉,于是,后期生產的74式就取消了干燥器。
改革開放時期的軍用望遠鏡
1986年,南京三三○四廠根據軍方要求,開始研制12倍率、鏡重0.8kg以適應多種環境需求的軍用望遠鏡。1987年7月研制出采用充氮工藝、美式棱鏡結構的12×42高倍望遠鏡。1990年代中期,我國又研制生產了95式7×40和7×50軍用望遠鏡。
95式望遠鏡在定型前,有7×40和7×50兩種型號供軍方選擇,軍方選擇了7×40型作為制式裝備。主要原因為:7×50技術難度比7×40大,除了光學質量比較難設計外,抗壓設計要求也高;7×50焦比(焦距與口徑的比值)比7×40小,視場小,觀測不舒服;7×50體積、質量比7×40大,不便于攜行;7×50的7.14mm出瞳直徑雖然大,比較適合于夜用,但是我國陸軍裝備了大量夜視器材,所以這一優點也就顯得不太重要了;另外,在國際上也流行7×4 0 望遠鏡作為軍用。而南京三三○四廠的HJG7×50望遠鏡被定為海軍艦艇裝備。現今最新的海軍望遠鏡是鏡體包膠的BBG 7×50望遠鏡。
95式7×40望遠鏡是帶分劃板的高密封雙目望遠鏡,具有視場清晰、亮度高、像質優良、景象顏色逼真、適應范圍廣等特點,主要用于偵察敵情、地形、搜索目標、觀察射擊效果及戰場情況,并可利用鏡內的分劃概略測量目標的方向角、高低角和距離。采用左右獨立的兩支光學系統,使用時需要分別調整視度分劃手輪(轉動目鏡),直至清晰地看到遠方目標。在右支光學系統中裝有分劃板,這種分劃板除了傳統的十字密位,新增加了利用視距曲線測距的功能,可以快速讀出2m左右高度的物體(如坦克)與觀察者之間的距離。在戰場上,這對縮短反應時間有著重要的實戰意義。
近年,我軍又在95式7×40望遠鏡的基礎上,對外形和望遠鏡盒進行改進,稱為BBG041A 7×40望遠鏡。我國軍用望遠鏡在自行研制的道路上一直沒有停止。
最近,退役的粟戎生中將又向光學廠家提出光電一體的新型望遠鏡設想……