李曉丹：運(yùn)用3D打印技術(shù)，為我國(guó)戰(zhàn)機(jī)圓夢(mèng)深藍(lán)插上 強(qiáng)勁的“翅膀”

藍(lán)草

航空工業(yè)的一小步，背后是成百上千項(xiàng)技術(shù)的突破創(chuàng)新。10年來(lái)，有著“中國(guó)殲擊機(jī)搖籃”之稱的航空工業(yè)沈飛“羅陽(yáng)青年突擊隊(duì)”，解決各類生產(chǎn)技術(shù)質(zhì)量問(wèn)題千余項(xiàng)。作為“羅陽(yáng)青年突擊隊(duì)”的一員，沈飛工藝研究所航空工業(yè)一級(jí)技術(shù)專家、高級(jí)主管工程師李曉丹，10年如一日，與“羅陽(yáng)青年突擊隊(duì)”的許許多多隊(duì)員一樣，以羅陽(yáng)精神為指引，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻堅(jiān)克難，把3D打印技術(shù)應(yīng)用在飛機(jī)上，并且達(dá)到規(guī)?；?、工程化水平，以最短的時(shí)間創(chuàng)造了行業(yè)內(nèi)高端裝備零件生產(chǎn)的奇跡，讓中國(guó)的增材制造技術(shù)在世界上處于領(lǐng)先地位，為我國(guó)戰(zhàn)機(jī)圓夢(mèng)深藍(lán)插上了強(qiáng)勁的“翅膀”。

本文主人公李曉丹

? ? ? 立志報(bào)國(guó)勇挑重?fù)?dān)開啟研發(fā)

2012年，李曉丹從東北大學(xué)冶金物理專業(yè)博士畢業(yè)后，立志到祖國(guó)和人民最需要的地方效力，毫不猶豫地進(jìn)入了航空工業(yè)沈飛。進(jìn)入沈飛后，她認(rèn)識(shí)了正在為解決艦載機(jī)攔阻鉤難題而耽思竭慮的沈飛公司總經(jīng)理羅陽(yáng)?！皻?15艦載機(jī)快上艦的時(shí)候，攔阻鉤的難題一直沒(méi)有解決，羅陽(yáng)就帶著我們這些技術(shù)人員把所有可能的影響因素一項(xiàng)一項(xiàng)列出來(lái)，然后推敲每一個(gè)細(xì)節(jié)，不斷地調(diào)整主攻方向和研制模式。我與他只有為數(shù)不多的接觸，但羅陽(yáng)那股韌勁兒，我到現(xiàn)在也忘不了?！崩顣缘せ貞浾f(shuō)。

李曉丹在工作

2012年底，羅陽(yáng)在隨“遼寧號(hào)”航母成功完成殲-15艦載機(jī)首次起降試驗(yàn)任務(wù)返港靠岸后，因過(guò)度勞累不幸辭世，犧牲在他熱愛(ài)的崗位上，年僅51歲。2013年，為了加速實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)的突破，沈飛公司成立了第一批“羅陽(yáng)青年突擊隊(duì)”。帶著對(duì)英雄的緬懷，李曉丹加入了“羅陽(yáng)青年突擊隊(duì)”，繼續(xù)完成英雄未盡的事業(yè)。隨著新型戰(zhàn)機(jī)對(duì)高減重、長(zhǎng)壽命、低成本等方面的需求愈發(fā)迫切，李曉丹臨危受命，把科研攻關(guān)的目標(biāo)瞄準(zhǔn)國(guó)內(nèi)航空制造領(lǐng)域的前沿——金屬增材制造技術(shù)，勇挑重?fù)?dān)開啟研發(fā)。

“增材制造技術(shù)是通過(guò)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(shù)。我們3D打印的零件主要是原位替代一些傳統(tǒng)難加工的零件?！崩顣缘ふf(shuō)。3D打印技術(shù)對(duì)于那個(gè)時(shí)候的他們來(lái)說(shuō)，別說(shuō)研發(fā)，就是見(jiàn)也沒(méi)有見(jiàn)過(guò)。國(guó)內(nèi)航空領(lǐng)域?qū)⒍鄠€(gè)構(gòu)件組合零件進(jìn)行一體化打印的開發(fā)幾乎為零。在這種形勢(shì)下，李曉丹和隊(duì)友們決定加速突破技術(shù)瓶頸、盡快打通生產(chǎn)線，搶在別的國(guó)家之前，盡快打破技術(shù)壁壘。

接受任務(wù)后，李曉丹帶領(lǐng)“羅陽(yáng)青年突擊隊(duì)”的7人團(tuán)隊(duì)，同時(shí)開展了廠房改造和設(shè)備研制調(diào)試工作，每天加班到深夜。為減少對(duì)設(shè)備的污染，李曉丹帶著幾名隊(duì)員，用塑料棚將設(shè)備罩起來(lái)，頭戴安全帽，在狹小的空間內(nèi)加班加點(diǎn)反復(fù)調(diào)試設(shè)備、驗(yàn)證試驗(yàn)參數(shù)、優(yōu)化工藝流程。雖然條件艱苦，但那個(gè)時(shí)候，滿懷激情的李曉丹和隊(duì)員們的心里只有一個(gè)信念，那就是搶時(shí)間。

僅用了28天，她和團(tuán)隊(duì)就研制出了沈飛第一個(gè)3D打印的航空零件——三通管路件，創(chuàng)造了行業(yè)內(nèi)以最短時(shí)間實(shí)現(xiàn)高端裝備使用并具備零件生產(chǎn)能力的奇跡。

? ? ? 以創(chuàng)新“推開”我國(guó)航空發(fā)展大門

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首戰(zhàn)告捷，打通了典型工藝樣件在公司內(nèi)的全流程試制，這讓李曉丹團(tuán)隊(duì)看到了一扇通往成功的大門。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(xiàng)軍品，要實(shí)現(xiàn)從“產(chǎn)得出”到“用得上”，還有一段漫長(zhǎng)而艱辛的路要走。隨后的8個(gè)月里，李曉丹帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)埋頭攻關(guān)。為了證明材料合格、工藝合格、零件合格，他們對(duì)所有性能數(shù)據(jù)展開了全方位的工藝研究和產(chǎn)品性能測(cè)試，最終，以800多頁(yè)的試驗(yàn)報(bào)告，托舉了第一個(gè)增材制造零件飛上了藍(lán)天。專家對(duì)此項(xiàng)目的評(píng)價(jià)是：實(shí)現(xiàn)多材料多工藝多領(lǐng)域工程化應(yīng)用，達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。自此，沈飛成為國(guó)內(nèi)主機(jī)廠中首個(gè)自主開展增材制造技術(shù)研究并成功將其運(yùn)用到飛機(jī)制造中的單位。

作為“羅陽(yáng)突擊隊(duì)”的一員，理工科博士出身的李曉丹是個(gè)敢啃硬骨頭的人，在急難險(xiǎn)重任務(wù)面前，她從沒(méi)退縮過(guò)。她身先士卒、加班加點(diǎn)，組織團(tuán)隊(duì)完成了全部增材零件的并行設(shè)計(jì)、工藝準(zhǔn)備、外廠技術(shù)協(xié)調(diào)，對(duì)新工藝、新材料、新技術(shù)的應(yīng)用展開全方位的工藝研究和產(chǎn)品性能測(cè)試。在攻克技術(shù)瓶頸的同時(shí)，她也非常重視新技術(shù)在工程化應(yīng)用過(guò)程中面臨的一些問(wèn)題，致力于節(jié)能減耗，提高研制效率、降低應(yīng)用成本。

金屬粉末原料費(fèi)用是增材制造生產(chǎn)成本的一個(gè)重要部分，因回收粉的性能未經(jīng)有效驗(yàn)證，目前設(shè)計(jì)只允許上機(jī)產(chǎn)品使用新粉，原材料出現(xiàn)了極大浪費(fèi)。針對(duì)這一難題，李曉丹完成了《增材制造金屬粉末循環(huán)利用技術(shù)研究》課題，掌握了激光選區(qū)熔化工藝及其專用金屬粉末之間的性能關(guān)系，有效推動(dòng)了增材粉末的循環(huán)利用。

就是靠著這樣精益求精、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、勇于創(chuàng)新開拓的科研精神，李曉丹和她的團(tuán)隊(duì)，在短短幾年的時(shí)間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上一次又一次的突破。2016年10月，我國(guó)中型四代機(jī)搭載著李曉丹和她的團(tuán)隊(duì)研制的數(shù)十項(xiàng)增材制造零件首飛成功，標(biāo)志著我國(guó)增材制造技術(shù)已經(jīng)步入工程化應(yīng)用階段。

2021年，沈飛首次承接某驗(yàn)證機(jī)研制任務(wù)，對(duì)于這個(gè)以前沒(méi)有接觸過(guò)的產(chǎn)品，當(dāng)時(shí)公司在設(shè)計(jì)與建立快速試制流程體系方面的經(jīng)驗(yàn)還是一片空白。李曉丹主動(dòng)請(qǐng)纓，帶領(lǐng)“羅陽(yáng)青年突擊隊(duì)”，全力開展技術(shù)攻關(guān)。在李曉丹及其團(tuán)隊(duì)的努力下，僅用100天便實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)、工藝、技術(shù)、檢驗(yàn)“四員合一”，生產(chǎn)出符合要求的產(chǎn)品，不僅比計(jì)劃提前近一周完成新機(jī)交付，還創(chuàng)造了一個(gè)新的制造模式，實(shí)現(xiàn)了增材制造零件技術(shù)的又一次新突破。

“這些成績(jī)的取得，是羅陽(yáng)精神在新時(shí)代里生動(dòng)實(shí)踐的結(jié)果，羅陽(yáng)同志矢志不渝、航空?qǐng)?bào)國(guó)的愛(ài)國(guó)情懷已融入我們的血脈?！泵鎸?duì)自己取得的成績(jī)，李曉丹謙遜地說(shuō)。

? ? ? 航空強(qiáng)國(guó)是一種責(zé)任

11年，彈指一揮間。從設(shè)想到應(yīng)用，從起步到成熟，李曉丹作為見(jiàn)證者、參與者、引領(lǐng)者，經(jīng)歷了增材制造技術(shù)向前發(fā)展的每一步。

在11年的奮斗歷程中，李曉丹秉承“大有可為、事在人為、關(guān)鍵在為”的信念，帶領(lǐng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)和參研了國(guó)家、省市以及公司課題二十余項(xiàng)，發(fā)表論文十余篇，使增材制造技術(shù)成功應(yīng)用到航空型號(hào)的研制中，在航空零件增材制造研發(fā)生產(chǎn)中永攀高峰，并且在國(guó)內(nèi)航空主機(jī)廠中首次實(shí)現(xiàn)了典型零件的自主批量生產(chǎn)和裝機(jī)應(yīng)用，達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，為推進(jìn)航空行業(yè)增材制造技術(shù)進(jìn)步做出突出貢獻(xiàn)，對(duì)助推航空工業(yè)和其他高端裝備制造業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展具有重要的軍事、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。之后，李曉丹和團(tuán)隊(duì)在行業(yè)內(nèi)首次將自制增材零件應(yīng)用于航空產(chǎn)品上，實(shí)現(xiàn)了增材制造技術(shù)在航空主機(jī)廠的落地，使我國(guó)成為世界上唯一實(shí)現(xiàn)增材制造技術(shù)在飛機(jī)上規(guī)?；⒐こ袒瘧?yīng)用的國(guó)家。

11年間，殲-15艦載機(jī)體系作戰(zhàn)能力越來(lái)越強(qiáng)，與中國(guó)海軍共同圓夢(mèng)深藍(lán)，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(lǐng)域還誕生了兩位院士。

李曉丹接受央視采訪

“信仰不是一種學(xué)問(wèn)，信仰是一種行為。只有當(dāng)它被實(shí)踐的時(shí)候，才有意義。”轉(zhuǎn)眼間，李曉丹已經(jīng)在沈飛這個(gè)殲擊機(jī)搖籃工作和生活了11個(gè)年頭。 11年來(lái)，她的工作筆記本換了一本又一本，但這句寫在筆記本扉頁(yè)上的話從未改變。如今的李曉丹，已成長(zhǎng)為航空工業(yè)集團(tuán)一級(jí)技術(shù)專家，她主導(dǎo)的增材制造技術(shù)已在航空領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)多型號(hào)、多材料、多領(lǐng)域的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，還先后參與了三十多項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、集團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的編制。

“航空?qǐng)?bào)國(guó)、航空強(qiáng)國(guó)，不是一句口號(hào)，也不是一種榮譽(yù)，而是一份沉甸甸的責(zé)任。作為國(guó)家隊(duì)，我們肩膀上扛著的是大國(guó)重器。增材制造技術(shù)現(xiàn)在已逐漸成為世界各國(guó)制造業(yè)發(fā)展的重要方向，我國(guó)也高度重視增材制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，把它作為2025年戰(zhàn)略發(fā)展的重點(diǎn)。為了祖國(guó)領(lǐng)空的安全，為了早日實(shí)現(xiàn)航空強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)，我將繼續(xù)沖鋒，把科技創(chuàng)新書寫在祖國(guó)的藍(lán)天上?！闭劦轿磥?lái)，李曉丹在人民網(wǎng)《青年說(shuō)》節(jié)目演講中堅(jiān)定地說(shuō)。

責(zé)編/伊和和

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