2023-12-06 14:50:28 作者：王瑞紅

李曉丹

航空工業的一小步，背后是成百上千項技術的突破創新。十年來，在有著“中國殲擊機搖籃”之稱的航空工業企業——沈陽飛機制造公司（以下簡稱沈飛），“羅陽青年突擊隊”共組建2000余次，解決各類生產技術質量問題千余項。作為“羅陽青年突擊隊”的一員，沈飛工藝研究所航空工業一級技術專家、沈飛高級主管工程師李曉丹，十年如一日，與“羅陽青年突擊隊”的許許多多隊員一樣，以“羅陽精神”為指引，帶領團隊攻堅克難，把3D打印技術應用在飛機上，并且達到規模化、工程化，以最短的時間創造了行業內高端裝備零件生產的奇跡，讓中國的增材制造技術在世界上處于領先位置，為我國戰機圓夢深藍插上了強勁的“翅膀”。

立志報國勇挑重擔開啟研發

2012年，李曉丹從東北大學冶金物理專業博士畢業后，立志到祖國和人民最需要的地方效力，她毫不猶豫地進入了航空工業企業沈飛，并與正在為解決艦載機攔阻鉤難題而費盡心思的沈飛公司總經理羅陽結識。“殲-15艦載機快上艦的時候，攔阻鉤的難題一直沒有解決，羅陽就帶著我們這些技術人員把所有可能的影響因素一項一項列出來，然后每個細節每個細節進行推敲，不斷地調整主攻方向和研制模式。我與他只有為數不多的接觸，但他那股韌勁，到現在也忘不了。”李曉丹回憶。

2012年年底，羅陽在隨“遼寧號”航母成功完成殲-15艦載機首次起降試驗任務返港靠岸后，因過度勞累不幸辭世，犧牲在他熱愛的崗位上，年僅51歲。2013年，為了加速實現關鍵核心技術的突破，沈飛公司成立了第一批“羅陽青年突擊隊”。帶著對英雄的緬懷，李曉丹加入了“羅陽青年突擊隊”，繼續完成英雄未競的事業。隨著新型戰機對高減重、長壽命、低成本等方面的需求愈發迫切，她臨危受命，把科研攻關的目標瞄準國內航空制造領域的前沿——金屬增材制造技術，勇挑重擔開啟研發。

“增材制造技術是通過材料的逐層累加形成零件，這種增量制造的方式也被稱為3D打印技術。那個時候原有的生產方式已觸及‘天花板’。我們3D打印的零件主要是原位替代一些傳統難加工的零件，比如零件焊接或生產的時候有難度、有瓶頸，就會用3D打印技術來替代它。”李曉丹說。3D打印技術對于那個時候的他們來說，別說研發，就是見也沒有見過。這項技術對當時國內航空領域而言還是一項新材料、新工藝、新技術，缺乏全面的材料性能數據以及完整的工藝流程研究，也缺乏相關的標準和規范。無論是全新的材料、陌生的工藝，還是高新的技術，在國內航空領域都是一片“空白”，國內航空領域對將多個構件組合零件進行一體化打印的開發幾乎為零。毫無相關經驗可以借鑒，研發難度極大。國外別的國家正在研究，他們心里也沒底。在這種形勢下，李曉丹和隊友們決定加速突破技術瓶頸、盡快打通生產線，搶在別的國家之前，盡快突破技術壁壘。

接受任務后，李曉丹帶領同樣來自“羅陽青年突擊隊”的7人團隊，同時開展了廠房改造和設備研制調試工作，每天加班到深夜。為減少對設備的灰塵污染，李曉丹帶著幾名隊員，用塑料棚將設備罩起來，頭戴安全帽，在狹小空間內加班加點反復調試設備、驗證試驗參數，優化工藝流程。雖然條件艱苦，但那個時候，滿懷激情的李曉丹和隊員們的心里只有一個信念，那就是搶時間。

增材制造是行業的一個新領域，存在很多未知數和不確定性，也有不少“陷阱”。李曉丹不僅有擔重任的勇氣，更有不斷解決問題的方法。她全身心投入，從設備安裝、調試做起，不分晝夜地摸索試驗參數，優化工藝數模，一次次地試驗、一次次地改進。僅用了28天就研制出了沈飛第一個3D打印的航空零件——三通管路件，創造了行業內以最短時間實現高端裝備使用并具備零件生產能力的奇跡。

“這個過程其實很艱辛，我用一個月把軟件做出來，但是用了好幾個月才把它裝到飛機上。比如激光選區熔化的這個件，它內部的組織和常規的鑄件或者鍛件不太一樣，按照現有的規范就走不下去，需要去解釋、證明為什么這個不一樣，不一樣的原理是什么，這個狀態到底是對還是不對。這些細節有時候挺讓人抓狂。”李曉丹說。

設備調試

以創新“推開”我國航空發展大門

首戰告捷，打通了典型工藝樣件在公司內的全流程試制，這對于李曉丹團隊來說，仿佛看到了一扇通往成功的大門。回憶當初取得突破時的感受，李曉丹說“它就像一把小刀，在漆黑的夜里豁開一個小口，令人振奮無比”。然而，有了初次突破，卻并不意味著他們可以停下腳步歇一歇。作為一項軍品，要實現從“產得出”到“用得上”，還有一段漫長而艱辛的路要走。隨后的8個月里，李曉丹帶領團隊埋頭攻關，僅試驗數據及分析報告就完成了800多頁。為了證明材料合格、工藝合格、零件合格，他們對所有性能數據展開了全方位的工藝研究和產品性能測試，最終，他們以承載著8個月心血的800多頁的試驗報告，托舉著第一個增材制造零件飛上了藍天。專家對此項目的評價是：實現多材料、多工藝、多領域工程化應用，達到了世界領先水平。自此，沈飛成為國內主機廠中首個自主開展增材制造技術研究并成功將其運用到飛機制造中的單位。

“一個軟件從‘長得像’到‘能用上’，再到大規模運用，是一條艱難的創新路。我們用了八個月的時間做了800多頁的試驗，所有的性能數據表明，這個材料合格、這個工藝合格、這個零件合格，才能把這個零件第一次裝到我們的飛機上。”李曉丹表示，雖然研發過程無比艱難，毫無任何經驗可借鑒的他們，遭遇了很多困難和挑戰，但之后他們研發的增材制造零件在飛機上的大規模運用，卻讓他們團隊的所有人有一種苦盡甘來的欣慰。

李曉丹曾經說過：“我的航空夢想，就是推進新技術在航空領域的應用，提高效率，提升性能，解放設計，讓未來的戰機擁有更多的可能性。”她是這么說的，也是這么做的。作為“羅陽突擊隊”的一員，理工科博士出身的她是個敢啃硬骨頭的人，在急難險重任務面前，她從沒退縮過。她身先士卒、加班加點，組織團隊完成了全部增材零件的并行設計、工藝準備、外廠技術協調，對新工藝、新材料、新技術的應用展開全方位的工藝研究和產品性能測試。在攻克技術瓶頸的同時，她也非常重視新技術在工程化應用過程中面臨的一些問題，致力于節能降耗，提高研制效率、降低應用成本。增材制造技術研究伊始，沈飛公司技術團隊以試錯形式為主，研究成本和工作效率難以滿足工程應用需求。針對這一問題，她開展了增材仿真技術研究，完成了某型號課題“鈦合金尾椎尖結構增材成形過程仿真技術研究”，掌握了網格劃分、固有應變校準、應力分布、變形預測等一系列仿真手段，并將仿真技術應用到增材生產線，提高了研制效率，降低了研制成本。

金屬粉末原料費用是構成增材制造生產成本的重要因素之一，因回收粉的性能未經有效驗證，目前設計只允許上機產品使用新粉，造成了原材料的極大浪費。針對這一難題，李曉丹完成了《增材制造金屬粉末循環利用技術研究》課題，掌握了激光選區熔化工藝及其專用金屬粉末之間的性能關系，有效推動了增材粉末循環利用的進程。

就是靠著這樣精益求精、嚴謹認真、勇于創新開拓的科研精神，她和團隊，在短短幾年的時間內，完成了一次又一次技術上的突破。2016年10月，她和團隊研制的我國中型四代機搭載著數十項增材制造零件首飛成功，標志著我國增材制造技術已經步入工程化應用階段。

2021年，沈飛首次承接某驗證機研制任務，對于這個以前沒有接觸過的產品，公司在設計與建立快速試制流程體系方面的經驗是一片空白。公司領導鼓勵能者“揭榜掛帥”，李曉丹主動請纓，帶領“羅陽青年突擊隊”，全力開展技術攻關。持續推進了“揭榜掛帥項目”——創新產品在新型驗證機上使用。在李曉丹及其團隊的努力下，僅用100天便實現了設計、工藝、技術、檢驗“四員合一”，生產出了符合要求的產品，不僅比計劃提前近一周完成新機交付，還創造了一個新的制造模式，實現了增材制造零件技術的又一次新突破。

“這些成績的取得，是‘羅陽精神’在新時代里生動實踐的結果，羅陽同志矢志不渝、航空報國的愛國情懷已融入我們的血脈。”面對自己取得的成績，李曉丹謙遜地說。

航空強國是一種責任

十年，彈指一揮間。從設想到應用，從起步到成熟，李曉丹作為見證者、參與者、引領者，經歷了增材制造技術向前發展的每一步。可以說，她和團隊的成長，伴隨著沈飛飛速發展的每一步。而沈飛每一次的騰飛，都有她和她的“羅陽突擊隊”團隊的汗水。

在十年的奮斗歷程中，李曉丹秉承“大有可為、事在人為、關鍵在為”的信念，帶領技術團隊承擔和主要參研了國家、省市以及公司課題20余項，發表論文10余篇，使增材制造技術成功應用到航空型號研制中，在航空零件增材制造研發生產中勇攀高峰。并且，在國內航空主機廠中首次實現了典型零件的自主批量生產和裝機應用，達到了國內領先水平，為推進航空行業增材制造技術進步作出突出貢獻，對助推航空工業和其他高端裝備制造業的創新發展具有重要的軍事效益和經濟社會效益。在行業內首次將自制增材零件應用于航空產品上，實現了增材制造技術在航空主機廠的落地，實現了單機用量（重量）達到復合材料的1/7，儲備用量預計可達到復合材料的50%，使我國成為世界上唯一實現增材制造技術在飛機上規模化、工程化應用的國家。

在李曉丹及其所在的“羅陽突擊隊”隊員的共同努力下，如今，沈飛公司的3D打印裝機零件已達數百件，技術能力覆蓋了設計、制造、原材料性能檢測、產品研制、后處理、仿真優化、無損檢測等領域，在3D打印產品應用的廣度與深度上處于行業領先地位。十年間，殲-15艦載機體系作戰能力越來越強，作為航母編隊體系中的關鍵一環，從首次著艦到航母上晝夜起降，從海空突擊訓練再到伙伴式加受油，從單艦到雙航母時代，殲-15艦載機規模化戰斗力已經形成，與中國海軍共同圓夢深藍，壯志凌云馳騁海天。而最讓李曉丹自豪的是，在沈飛增材制造領域還誕生了兩位院士。

 “信仰不是一種學問，信仰是一種行為。只有當它被實踐的時候，才有意義。”轉眼間，李曉丹已經在沈飛這個奷擊機搖籃工作和生活了11個年頭。 11年來，她的工作筆記本換了一本又一本，但這句寫在筆記本扉頁上的話從未改變。從業11年，在“羅陽精神”的感召下，如今的李曉丹，已成長為航空工業集團一級技術專家，她主導的增材制造技術已在航空領域實現多型號、多材料、多領域的設計和應用，還先后參與了30多項行業標準、集團標準和企業標準的編制。

 “航空報國、航空強國不是一句口號，也不僅僅是一種榮譽，而是一份沉甸甸的責任。作為國家隊，我們肩膀上扛著的是大國重器。增材制造技術現在已逐漸成為世界各國制造業發展的重要方向，我國也高度重視增材制造產業的發展，把它作為2025年戰略發展的重點。為了祖國領空的安全，為了早日實現航空強國的目標，我將繼續沖鋒，把科技創新書寫在祖國的藍天上。”談到未來，李曉丹在演講中堅定地說。

致敬每一位新時代的筑夢人。

編輯：楊文博