無線電故事中國真空電子工業的發展歷程
19世紀發明白熾燈揭開了電真空技術的歷史,20世紀初誕生了世界上第一隻真空二極體,隨著廣播、通訊事業的發展及軍事要求,電子管、微波管等各種電真空器件相繼問世,並得到了發展。經過人類一個多世紀的努力,逐步形成了現代人類生活中不可缺少的真空電子產業。
中國真空電子工業可追溯到20世紀30年代,早在1935年,單宗肅等前輩在南京電氣研究室利用國外零件成功地製造了中國首批收訊放大管和發射管,揭開了中國人自己研製電子管的第一頁。抗日戰爭至解放戰爭期間,大量的試製工作屢遭破壞。直到1949年5月7日人民政府正式接管了由吳祖愷、單宗肅等人負責的南京電照廠。5月24日正式恢復生產,當時接管燈泡製造設備83台套,電子管製造設備只有 50 台套。解放前15年的創業規模雖小,但卻鍛煉了人才、積累了經驗,為我國真空電子工業的發展奠定了基石。
南京電照廠於 1949 年 9 月 1 日成功地試製出新中國第一隻866整流電子管和500w電影放映泡,後者壽命比美國同類產品還要長4倍多。1950年不僅 866 整流電子管批量投產了,還成功地投產了 101F 和 104F收訊放大管,保證了國內長途電話的暢通。1950 年 10 月中國人民志願軍赴朝參戰急需大量“八一 ”型電臺,南京電照廠試製並投產了電臺的核心器件 ZE22 電子管。當年電子管的總產量達到1.8 萬隻;燈泡品種達到155種,其產量達到101萬隻,並註冊了“電工牌”商標。這有力地支援了國內經濟建設,並為贏得抗美援朝戰爭的勝利做出了很大貢獻。
1950 年 10 月重工業部電信工業局成立,遵照中央鞏固國防、加強電真空基礎工業的精神,1951年2月27日南京電照廠分為南京電子管廠和南京燈泡廠(華東電子管廠前 身)。10月29日周恩來總理批准籌建北京電子管廠。1953年開始建設,1956 年 10 月 15 日國務院副總理李富春、軍委負責人聶榮臻、通訊兵部主任王諍等中央和北京市各級領導參加了北京電子管廠建成投產慶祝典禮。當年試生產了1A2II等18種 管型,年產量達22.5萬隻,實現產值357.5萬元。
1952年南京燈泡廠完全用國產材料試製投產了日光色螢光燈和各種彩色螢光燈,並試製投產了裝甲車燈泡、海軍艦用燈泡、空軍著陸燈泡等特種燈泡;1954 年與學院物理所共同研製投產了首批γ射線計數管;β一射線計數管等核輻射計數管。1956年研製成功我國第一隻示波管,並投入生產,當年產量達到5572 只。1957年10月研製成功國產第一批GDB-2型光電管,當年投產7913只;1958年4月14日成功仿製出第一批 14 英寸的黑白顯像管。1959年1月16日第二機械工業部第十總局批准南京燈泡廠改名為華東電子管廠時產品已形成“三管兩燈”的格局。即以示波管為代表的各 種電子束管;以光電管為代表的各種光敏電子管;以核輻射計數管為代表的各種離子管以及新型特種燈泡和螢光燈。南京電子管廠 1952 年相繼試製成功首批國產收音機使用的全套八腳收訊放大管,1953年為配合米波段雷達的研製,開始了481脈衝發射管的研製。
1953 年我國開始實施大規模經濟建設的第一個五年計劃,把發展電子工業擺在了重要位置。為了滿足國民經濟建設和國防建設的需要, 1956年根據周恩來總理領導制定的“ 十二年(1956 ∼ 1967)科學技術發展規劃”,二機部第十總局委託胡漢泉博士負責籌建北京真空電子技術研究所,1957 年 9 月開始動工。由於國防重點工程的需要,邊建設邊科研,經過九年多的艱苦努力,到1966年國家正式驗收時,已經發展成為大功率“0”型器件、“ M ”型器件、中小功率“ O ”型器件、氣體放電器件、超高頻三四極管、原子頻標和氣體鐳射等七大門類為主體的綜合性電真空技術研究所。為了促進和指導電真空學科的發展,中國科學院電子學 研究所專門組建了微波管研究室,氣體放電研究室和陰極電子學研究室等,彙集了大批國外留學歸國的科學家,不僅取得了大量成果,培養了大批科技人才,而且還 豐富和發展了中國真空電子技術的理論,為我國真空電子行業趕超世界水準做出了貢獻。大規模經濟建設迫切需要專業人才,除了各單位在實際工作中有意識的培養之外,國家還在清華、北大、南工、成電等多所重點高校和部屬中等專科學校設立了電真空專業,為真空電子行業輸送了大批專業人才,為我國的真空電子工業的發 展做出了重大貢獻。
1958年開始的第二個五年計劃國家對電子工業投資7.77億元,新開工項目35個,到1965年真空電子行業除已建成的3個電子管廠和兩個研究所外,又 新建和改造了曙光電子管廠、紅光電子管廠、國光電子管廠、江南電子材料廠、華光電子管廠、杭州電子管廠、上海燈泡廠和瀋陽燈泡廠等真空電子器件廠。
新建了旭光電子管廠、景光電工廠、虹光電子管廠、宜昌電子管廠、新安江電子管廠、寶光電工廠、慶光電工廠和漢光電工廠等。到70年代末期全國從事真空電子 器件研製與生產的企事業單位遍佈全國21個省市地區,從業人員從建國初期的幾百人發展到十幾萬人。在較短的時間裏走完了工業化國家幾十年才走完的道路,形成初具規模、門類齊全、地區分佈合理的中國真空電子工業體系。
在此期間,隨著真空電子企業、研究所與院校的建設改造和調整,真空電子工業的科研生產能力大為提高。1955年南京電子管廠做出我國第一隻雷達發射管。 1957年做出我國第一隻 CKN22 磁控管,隨後試製出了大功率、寬頻無截獲柵行波管裝備艦載跟蹤雷達。1979 年研製出10cm變頻磁控管,成功地用於海軍警戒雷達,獲國家科技進步一等獎。1963年遵照中央軍委的指示,四機部有關領導為研製金屬陶瓷發射管,組織 了企業、研究所和高校聯合攻關,協同會戰。1965年在北京電子管廠做出了我國第一隻金屬陶瓷發射管FU-104Z ,為我國研製出第一台500kW短波廣播機做出了貢獻。三年之後,在此基礎上研製出了我國功率最大的單邊帶發射管FU-107Z,為提高我國單邊帶通訊發射機的水準起了極大的作用。
70 年代,中央軍委特別重視軍用微波管的發展,1973 年 6 月四機部組織了有關專家對國內外軍用電子裝備情況進行了調研,並在西苑飯店召開了“736會議”,軍委負責人粟裕、四機部部長王諍等領導同志做了重要講 話。會議上制訂了我國軍用微波用微波管達到從 L波段(22cm)直到K波段(2cm)的覆蓋面,同時也落實了各單位的新品開發任務。其中北京電子管廠在70年代中期就研製出40多個品種的行波管,有 力地支撐了我國電子對抗的發展。北京真空電子技術研究所是專門為國防工程配套的軍工所,從1958-1983年的27年間共開設了300項真空電子器件的研究課題,有137項課題成果投入實際應用,為11項國防尖端工程配套了60種管型,為26項常規武器配套了 69種管型,為民用大型工程配套了 8 種管型。同時完成了305項基礎研究和790項技術革新。為我國國防現代化和國民經濟發展做出了貢獻,培養了人才,促進了真空電子技術的進步。
到70 年代末期,我國已 能自行設計和生產各種類型的收訊放大管、發射管、微波管、示波管、光電管、放電管和X-光管等,形成了具有一定規模、管型品種豐富的真空電子產業,基本上 滿足了我國國防建設和國民經濟發展的需要。美中不足的是顯像管工業尚不能適應我國廣播電視工業的發展。
1957 年我國籌建中央電 視台,促進了顯像管工業的發展,在仿製蘇35QK28型黑白顯像管後,1959年12月成都紅光電子管廠試製成功國產35SX2B型黑白顯像管,標誌著我 國顯像管工業的起步。60年代初期, 在黑白顯像管進入小批量生產的同時,紅光電子管廠、上海電子管二廠、北京電子管廠和瀋陽燈泡廠等單位都已經在研製彩色顯像管。但因當時條件限制,顯像管工業發展比較緩慢。
70年代初,國家重視廣播電視的發展,給顯像管工業的發展帶來了生機。第一次全國電視專業會議決定加速彩管的研製,組織全國彩電大會戰,根據會議精神,確定了北京、華東(上海、南京)、天津、四川4個會戰區。各會戰區對彩管的研製都非常重視,全國不少地區相繼籌建顯像管廠,對黑白顯像管和彩色顯像管開展了 試製和研究工作。1970年5月1日紅光電子管廠做出了第一隻單槍三束19 寸彩色顯像管。12月16日四機部國家廣播事業管理局和中央電視臺聯合舉辦全國彩色電視表演會試播成功,得到了毛主席和其他中央領導的稱讚。1970年上 海電子管二廠試製成功19寸90o偏轉角的彩色顯像管,1972年進行裝機試驗,1973年投入小批量生產。華東電子管廠 1970 年底試製成功了單槍三束柱面彩色顯像管,1973 年又成功地仿製出日本索尼公司的470BZ22單槍三束柱面彩色顯像管,設計管近十年的發展規劃,重點開闢新波段,要求我國軍定型後投入批量生產。但是由 於當時我國的基礎材料和整管裝配生產技術水準的限制,做出的彩管顏色不均勻,圖像不清晰,工作不穩定,無法大量生產,彩色顯像管的技術攻關十分緩慢。
1972年夏天,國務院召開第四屆電影電視工作會議,四機部建議從發達國家引進一條彩管生產線,以縮短我國普及彩電的時間。1972 年9月經國務院批准,四機部組織了“中國彩色電視工業考察團”,一行12人赴日考察56天,參觀了100多家工廠和各大電視臺。考察中發現只引進一條彩色 顯像管生產線是不夠的,還必須引進與其相配套的彩色玻殼、蔭罩和螢光粉等生產線,才能生產出優質的彩色顯像管。日商在華談判進人尾聲時,美國無線電公司 (RCA)派來了一個高級代表團,不但帶來了樣機,還做了一個完整的年產 50 萬隻彩色顯像管的工廠模型,價格略低於日方報價。經周恩來總理親自批准後,1973年12月至1974年初四機部派遣了赴美考察團。在美參觀了美國無線電公司的十多個工廠和研究所以及西屋公司、康寧公司的幾家工廠,回國之前,正值美國耶誕節,美國康寧公司向代表團贈送了象徵“幸福”“吉祥”的聖誕禮品“玻 璃蝸牛”。事後國內某些人製造了駭人聽聞的所謂“蝸牛事件”,致使我國中止了外貿部對外全部簽約合同,造成了至少五千萬美元的損失,彩色顯像管專案的引進 工作就此中斷了五年。
文化大革命結束後,1977 年 2 月四機部黨組再次向國務院提出了“從國外引進彩管成套技術和設備”的報告。國家計委於1977 年4月9日以計影字(77)7l號文再次報國務院,1977 年 4 月 13 日李先念副總理在報告上批示,中央政治局其他領導同志也都圈閱表示同意。至此,中央、國務院正式批准了引進彩色顯像管成套設備和技術專案,並列為全國重點建設項目,定名為“咸陽彩色顯像管工程”。在合同談判和簽約的基礎上,陝西彩色顯像管總廠於1979年4月破土動工,1982 年 12 月國務院正式驗收投產,年設計生產能力為 96 萬隻。
1978 年 12 月“十一屆三中全會”確定了將工作重點轉移到社會主義現代化建設上來的戰略,真空電子工業在以經濟建設為中心的科學理論和路線的指引下,走上振興的軌道。
1979 年上海燈泡廠從日本引進了一條31cm
和35cm黑白顯像管生產線,1981年建成投產,當年達到年產100萬隻的生產能力,開工 16 個月就收回了整個項目的投資。1979 年 7 月 7 日天津顯像管廠從日本NEC引進了一條年產72萬隻黑白顯像管生產線,於 1982 年 9 月投產 ,從根本上改變了手工落後的局面,產品品質達到了國際同類產品的水準,並取得了顯著的經濟效益。
在天津、上海成功地引進經驗的鼓舞下,北京、南京、安陽、青島、杭州、福州、蕪湖、大連等地的顯像管廠都先後引進國外的先進技術和關鍵設備,同時,還相應地引進了配套生產線:6條電子槍生產線、4條玻殼生產線和一條吸氣劑生產線,從而使我國黑白顯像管工業從小而全的手工生產轉變到專業化的大生產,提高了產品質量和一致性,各企業的經濟效益也有了前所未有的大幅度增長,產量從 19 弘年的474萬隻,到1990年最高產量1600萬隻,成為世界黑白顯像管生產大國(見表1)。
表 l 1984∼2000年黑白管、彩管、真空開關管產量
年度
|
1984
|
1985
|
1986
|
1987
|
1988
|
1989
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1990
|
1991
|
1992
|
1993
|
1994
|
1995
|
1996
|
1997
|
1998
|
1999
|
2000
|
黑白管/萬隻
|
474
|
710
|
831
|
966
|
1243
|
1570
|
1600
|
1281
|
1231
|
1373
|
1402
|
1244
|
760
|
721
|
502
|
507
|
610
|
彩管/萬隻
|
97
|
106
|
112
|
121
|
145
|
172
|
354
|
756
|
877
|
927
|
1439
|
1815
|
1951
|
2210
|
2888
|
3495
|
3877
|
真空開關管/萬隻
|
-
|
-
|
-
|
-
|
12.0
|
-
|
16.5
|
-
|
19.1
|
18.6
|
19.4
|
20.2
|
31.6
|
37.0
|
38.5
|
44
|
49
| “六五”期間,真空電子器件工業面臨著一個轉捩點,一方面軍品任務大幅下降,收訊放大管、發射管、微波管等真空電子器件出現了滯銷現象,許多軍工企業急需轉產適銷對路的民品,而另一方面1985年,陝西彩色顯像管總廠投產3年提供340萬隻彩管,利稅 3.5億元,經濟效益顯著。再加上彩電工業的迅猛發展,已從國外引進生產線112條,年產彩電達到1460萬台,但配套元器件差距太大。這些情況引起了各省市大型軍工企業的關注,紛紛要求生產彩色顯像管及玻殼,掀起了全國上彩管的熱潮。
1985 年,成立了張學東任組長的領導小組及其相應的辦事機構(簡稱彩管辦),同時國務院下文明確了彩電、彩管專案的引進歸口電子工業部審批,要實行統籌安排、統 一對外、統一技術、統一承包。經過“七五”“八五”的建設和改造,現在已建成彩色顯像管廠12個:陝西彩色顯像管總廠、北京松下彩色顯像管有限公司、上海 永新彩色顯像管有限公司、南京華飛彩色顯示系統有限公司、廣東福地彩色顯像管有限公司、深圳賽格日立顯示器件有限公司、廣東佛山彩色顯像管有限公司、湖南樂金曙光電子有限公司、深圳三星電管有限公司、天津三星電管有限公司上海索廣映象和中華映管(福州)有限公司。2000年生產彩色顯像管3877萬隻。現已建成的彩色顯像管玻殼廠有:安陽彩色顯像管玻殼有限公司、石家莊寶石集團公司、上海旭電子玻璃有限公司、陝西彩色顯像管總廠玻殼分廠、深圳中康玻璃有限 公司和成都紅光實業股份公司,2000年生產彩色玻殼4417萬套。配套廠有:北京、上海兩個螢光粉廠,南京、上海、煙臺、咸陽4個蔭罩廠,大連一個彩色 電子槍廠,北京一個低熔點玻璃廠,還有6個偏轉線圈廠。經過近10年的努力,基本上建成了我國彩管工業的完整體系。
真空開關管是我國真空電子行業中的新興產業,近年來發展很快。特別是用於真空斷路器的中高壓真空開關管,增幅較大,而用於煤碳工業的接觸器低壓真空開關管增幅較小。2000年我國真空開關管的產量是49萬隻(其中斷路器用中高壓真空開關管28萬隻,比 1990年產量3.5萬隻增長8倍,接觸器用低壓真空開關管9萬隻,比1990年產量13萬降低了30%)比1990年產量16.5萬隻增長 197%,10 年間有如此快速的增長,其原因有①是市場逐漸擴大;②是在“七五”期間,國家投資5220萬元,從美國、西德、波蘭和東德成功引進42台件關鍵設備和技術 軟體,為後來的發展奠定了基礎(見表2)。
表 2 真空開關管引進設備的情況
單位
|
投資/萬元
|
引進國別
|
引進時間
|
引進設備數量
|
寶光電工廠
|
1420
|
德國西門子
|
1983-1989
|
10種、17台件
|
華光電子管廠
|
2500
|
美國西屋
|
1985-1989
|
11種、12台件
|
90
|
德國AZG
|
1985-1988
|
3種、3件
|
虹光電子管廠
|
950
|
波蘭
|
1985-1989
|
5種、6台件
|
國光電子管廠
|
260
|
東德
|
1988
|
4台
|
高壓鈉燈是70年代世界上第 3 代電光源,具有節能、光效高、透霧性好、壽命長等優點,在國外已廣泛用於道路、廣場、港口等場所照明。南京電子管廠雖然試製起步較早,但由於生產技術落後,缺乏必要的關鍵設備,而不能大批生產。1982年10月22日****同志來廠視察了高壓鈉燈車間,1983年電子部批准投資100萬元建立一條年產 20萬隻高壓鈉燈生產線,1984年經國家經委批准進一步改造高壓鈉燈生產線,列入國家“六五”550項重點改造項目之一,投資751萬元人民幣,從英國史密斯陶瓷公司和桑伊美照明公司引進了關鍵設備和技術,培訓了人員,建成了年產 50 萬高壓鈉燈生產線,經過幾年努力現產量已達到年產80萬隻,成為我國高壓鈉燈的最大生產基地,除了滿足國內市場的需要以外,還出口美國市場。
十一屆三中全會以後,特別是改革開放以來,隨著國民經濟突飛猛進的發展,我國真空電子工業通過“六五”“七五”和“八五”的技改和引進也獲得了高速發展, 據專家估計:目前全國從事真空電子行業的研製與生產的企事業單位有200多家,已納入電子口管理的大中型企 事業單位有 103 家,其中有 8 個研究所,3個中心,3個高校,89個企業。據82家大中型企事業單位的統計結果表明現有職工120984人,分佈在全國21個省市,科研生產已形成規 模,有了一支既能自行設計,又能跟蹤國外先進技術,獨立開展基礎研究、應用開發和管理大生產的科技隊伍。現有產品12大門類,85小類2000多種型號。 2000年真空電子器件的總產量達到14213萬隻,完成工業總產值(90 年 不變價)707億元,是1990年的42.9億元的16倍,實現銷售收人538億元,是1990的46.4 億元的11.6倍,利稅 75 億元,出口創匯11.9億美元(見表3)。
表 3 1985-2000年真空電子行業基本情況
年度
|
1985
|
1986
|
1987
|
1988
|
1989
|
1990
|
1991
|
1992
|
1993
|
1994
|
1995
|
1996
|
1997
|
19978
|
1999
|
2000
|
產值/億隻
|
15
|
-
|
19.4
|
24.4
|
30
|
42.9
|
83.2
|
94.9
|
128
|
195
|
246
|
272
|
357
|
490
|
653
|
707
|
銷售額/億隻
|
-
|
-
|
20
|
-
|
-
|
46.4
|
81.5
|
88.4
|
118
|
183
|
232
|
221
|
262
|
306
|
432
|
538
|
利稅/億隻
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
28.6
|
41.8
|
38.8
|
36.6
|
28
|
64
|
75
|
回顧我國真空電子工業發展歷史,解放初期只有一個南京電照廠50台電子管製造設備,電子管生產領域幾乎是空白。 解放後站起來的中國人民,在中國共產黨和人民政 府的領導下,各級領導幹部和職工群眾,用自己的雙手、群體的智慧,僅用短短的50年的時間,就建立起了一個橫跨中國大地 21 個省市,從業職工十幾萬人,擁有固定資產原值377億元,各種自動化生產線 79 條,生產設備 4.9萬台,電子專用設備2.1萬台、各種測量儀器1.6萬台和各種電腦 1619 台,規模宏大的真空電子行業。我們可以自豪地說:中國真空電子工業發展歷程是光輝的歷程。 |