李晓丹
航空工业的一小步，背后是成百上千项技术的突破创新。十年来，在有着“中国歼击机摇篮”之称的航空工业企业——沈阳飞机制造公司（以下简称沈飞），“罗阳青年突击队”共组建2000余次，解决各类生产技术质量问题千余项。作为“罗阳青年突击队”的一员，沈飞工艺研究所航空工业一级技术专家、沈飞高级主管工程师李晓丹，十年如一日，与“罗阳青年突击队”的许许多多队员一样，以“罗阳精神”为指引，带领团队攻坚克难，把3D打印技术应用在飞机上，并且达到规模化、工程化，以最短的时间创造了行业内高端装备零件生产的奇迹，让中国的增材制造技术在世界上处于领先位置，为我国战机圆梦深蓝插上了强劲的“翅膀”。
立志报国勇挑重担开启研发
2012年，李晓丹从东北大学冶金物理专业博士毕业后，立志到祖国和人民最需要的地方效力，她毫不犹豫地进入了航空工业企业沈飞，并与正在为解决舰载机拦阻钩难题而费尽心思的沈飞公司总经理罗阳结识。“歼-15舰载机快上舰的时候，拦阻钩的难题一直没有解决，罗阳就带着我们这些技术人员把所有可能的影响因素一项一项列出来，然后每个细节每个细节进行推敲，不断地调整主攻方向和研制模式。我与他只有为数不多的接触，但他那股韧劲，到现在也忘不了。”李晓丹回忆。
2012年年底，罗阳在随“辽宁号”航母成功完成歼-15舰载机首次起降试验任务返港靠岸后，因过度劳累不幸辞世，牺牲在他热爱的岗位上，年仅51岁。2013年，为了加速实现关键核心技术的突破，沈飞公司成立了第一批“罗阳青年突击队”。带着对英雄的缅怀，李晓丹加入了“罗阳青年突击队”，继续完成英雄未竞的事业。随着新型战机对高减重、长寿命、低成本等方面的需求愈发迫切，她临危受命，把科研攻关的目标瞄准国内航空制造领域的前沿——金属增材制造技术，勇挑重担开启研发。
“增材制造技术是通过材料的逐层累加形成零件，这种增量制造的方式也被称为3D打印技术。那个时候原有的生产方式已触及‘天花板’。我们3D打印的零件主要是原位替代一些传统难加工的零件，比如零件焊接或生产的时候有难度、有瓶颈，就会用3D打印技术来替代它。”李晓丹说。3D打印技术对于那个时候的他们来说，别说研发，就是见也没有见过。这项技术对当时国内航空领域而言还是一项新材料、新工艺、新技术，缺乏全面的材料性能数据以及完整的工艺流程研究，也缺乏相关的标准和规范。无论是全新的材料、陌生的工艺，还是高新的技术，在国内航空领域都是一片“空白”，国内航空领域对将多个构件组合零件进行一体化打印的开发几乎为零。毫无相关经验可以借鉴，研发难度极大。国外别的国家正在研究，他们心里也没底。在这种形势下，李晓丹和队友们决定加速突破技术瓶颈、尽快打通生产线，抢在别的国家之前，尽快突破技术壁垒。
接受任务后，李晓丹带领同样来自“罗阳青年突击队”的7人团队，同时开展了厂房改造和设备研制调试工作，每天加班到深夜。为减少对设备的灰尘污染，李晓丹带着几名队员，用塑料棚将设备罩起来，头戴安全帽，在狭小空间内加班加点反复调试设备、验证试验参数，优化工艺流程。虽然条件艰苦，但那个时候，满怀激情的李晓丹和队员们的心里只有一个信念，那就是抢时间。
增材制造是行业的一个新领域，存在很多未知数和不确定性，也有不少“陷阱”。李晓丹不仅有担重任的勇气，更有不断解决问题的方法。她全身心投入，从设备安装、调试做起，不分昼夜地摸索试验参数，优化工艺数模，一次次地试验、一次次地改进。仅用了28天就研制出了沈飞第一个3D打印的航空零件——三通管路件，创造了行业内以最短时间实现高端装备使用并具备零件生产能力的奇迹。
“这个过程其实很艰辛，我用一个月把软件做出来，但是用了好几个月才把它装到飞机上。比如激光选区熔化的这个件，它内部的组织和常规的铸件或者锻件不太一样，按照现有的规范就走不下去，需要去解释、证明为什么这个不一样，不一样的原理是什么，这个状态到底是对还是不对。这些细节有时候挺让人抓狂。”李晓丹说。
设备调试
以创新“推开”我国航空发展大门
首战告捷，打通了典型工艺样件在公司内的全流程试制，这对于李晓丹团队来说，仿佛看到了一扇通往成功的大门。回忆当初取得突破时的感受，李晓丹说“它就像一把小刀，在漆黑的夜里豁开一个小口，令人振奋无比”。然而，有了初次突破，却并不意味着他们可以停下脚步歇一歇。作为一项军品，要实现从“产得出”到“用得上”，还有一段漫长而艰辛的路要走。随后的8个月里，李晓丹带领团队埋头攻关，仅试验数据及分析报告就完成了800多页。为了证明材料合格、工艺合格、零件合格，他们对所有性能数据展开了全方位的工艺研究和产品性能测试，最终，他们以承载着8个月心血的800多页的试验报告，托举着第一个增材制造零件飞上了蓝天。专家对此项目的评价是：实现多材料、多工艺、多领域工程化应用，达到了世界领先水平。自此，沈飞成为国内主机厂中首个自主开展增材制造技术研究并成功将其运用到飞机制造中的单位。
“一个软件从‘长得像’到‘能用上’，再到大规模运用，是一条艰难的创新路。我们用了八个月的时间做了800多页的试验，所有的性能数据表明，这个材料合格、这个工艺合格、这个零件合格，才能把这个零件第一次装到我们的飞机上。”李晓丹表示，虽然研发过程无比艰难，毫无任何经验可借鉴的他们，遭遇了很多困难和挑战，但之后他们研发的增材制造零件在飞机上的大规模运用，却让他们团队的所有人有一种苦尽甘来的欣慰。
李晓丹曾经说过：“我的航空梦想，就是推进新技术在航空领域的应用，提高效率，提升性能，解放设计，让未来的战机拥有更多的可能性。”她是这么说的，也是这么做的。作为“罗阳突击队”的一员，理工科博士出身的她是个敢啃硬骨头的人，在急难险重任务面前，她从没退缩过。她身先士卒、加班加点，组织团队完成了全部增材零件的并行设计、工艺准备、外厂技术协调，对新工艺、新材料、新技术的应用展开全方位的工艺研究和产品性能测试。在攻克技术瓶颈的同时，她也非常重视新技术在工程化应用过程中面临的一些问题，致力于节能降耗，提高研制效率、降低应用成本。增材制造技术研究伊始，沈飞公司技术团队以试错形式为主，研究成本和工作效率难以满足工程应用需求。针对这一问题，她开展了增材仿真技术研究，完成了某型号课题“钛合金尾椎尖结构增材成形过程仿真技术研究”，掌握了网格划分、固有应变校准、应力分布、变形预测等一系列仿真手段，并将仿真技术应用到增材生产线，提高了研制效率，降低了研制成本。
金属粉末原料费用是构成增材制造生产成本的重要因素之一，因回收粉的性能未经有效验证，目前设计只允许上机产品使用新粉，造成了原材料的极大浪费。针对这一难题，李晓丹完成了《增材制造金属粉末循环利用技术研究》课题，掌握了激光选区熔化工艺及其专用金属粉末之间的性能关系，有效推动了增材粉末循环利用的进程。
就是靠着这样精益求精、严谨认真、勇于创新开拓的科研精神，她和团队，在短短几年的时间内，完成了一次又一次技术上的突破。2016年10月，她和团队研制的我国中型四代机搭载着数十项增材制造零件首飞成功，标志着我国增材制造技术已经步入工程化应用阶段。
2021年，沈飞首次承接某验证机研制任务，对于这个以前没有接触过的产品，公司在设计与建立快速试制流程体系方面的经验是一片空白。公司领导鼓励能者“揭榜挂帅”，李晓丹主动请缨，带领“罗阳青年突击队”，全力开展技术攻关。持续推进了“揭榜挂帅项目”——创新产品在新型验证机上使用。在李晓丹及其团队的努力下，仅用100天便实现了设计、工艺、技术、检验“四员合一”，生产出了符合要求的产品，不仅比计划提前近一周完成新机交付，还创造了一个新的制造模式，实现了增材制造零件技术的又一次新突破。
“这些成绩的取得，是‘罗阳精神’在新时代里生动实践的结果，罗阳同志矢志不渝、航空报国的爱国情怀已融入我们的血脉。”面对自己取得的成绩，李晓丹谦逊地说。
航空强国是一种责任
十年，弹指一挥间。从设想到应用，从起步到成熟，李晓丹作为见证者、参与者、引领者，经历了增材制造技术向前发展的每一步。可以说，她和团队的成长，伴随着沈飞飞速发展的每一步。而沈飞每一次的腾飞，都有她和她的“罗阳突击队”团队的汗水。
在十年的奋斗历程中，李晓丹秉承“大有可为、事在人为、关键在为”的信念，带领技术团队承担和主要参研了国家、省市以及公司课题20余项，发表论文10余篇，使增材制造技术成功应用到航空型号研制中，在航空零件增材制造研发生产中勇攀高峰。并且，在国内航空主机厂中首次实现了典型零件的自主批量生产和装机应用，达到了国内领先水平，为推进航空行业增材制造技术进步作出突出贡献，对助推航空工业和其他高端装备制造业的创新发展具有重要的军事效益和经济社会效益。在行业内首次将自制增材零件应用于航空产品上，实现了增材制造技术在航空主机厂的落地，实现了单机用量（重量）达到复合材料的1/7，储备用量预计可达到复合材料的50%，使我国成为世界上唯一实现增材制造技术在飞机上规模化、工程化应用的国家。
在李晓丹及其所在的“罗阳突击队”队员的共同努力下，如今，沈飞公司的3D打印装机零件已达数百件，技术能力覆盖了设计、制造、原材料性能检测、产品研制、后处理、仿真优化、无损检测等领域，在3D打印产品应用的广度与深度上处于行业领先地位。十年间，歼-15舰载机体系作战能力越来越强，作为航母编队体系中的关键一环，从首次着舰到航母上昼夜起降，从海空突击训练再到伙伴式加受油，从单舰到双航母时代，歼-15舰载机规模化战斗力已经形成，与中国海军共同圆梦深蓝，壮志凌云驰骋海天。而最让李晓丹自豪的是，在沈飞增材制造领域还诞生了两位院士。
“信仰不是一种学问，信仰是一种行为。只有当它被实践的时候，才有意义。”转眼间，李晓丹已经在沈飞这个奷击机摇篮工作和生活了11个年头。 11年来，她的工作笔记本换了一本又一本，但这句写在笔记本扉页上的话从未改变。从业11年，在“罗阳精神”的感召下，如今的李晓丹，已成长为航空工业集团一级技术专家，她主导的增材制造技术已在航空领域实现多型号、多材料、多领域的设计和应用，还先后参与了30多项行业标准、集团标准和企业标准的编制。
“航空报国、航空强国不是一句口号，也不仅仅是一种荣誉，而是一份沉甸甸的责任。作为国家队，我们肩膀上扛着的是大国重器。增材制造技术现在已逐渐成为世界各国制造业发展的重要方向，我国也高度重视增材制造产业的发展，把它作为2025年战略发展的重点。为了祖国领空的安全，为了早日实现航空强国的目标，我将继续冲锋，把科技创新书写在祖国的蓝天上。”谈到未来，李晓丹在演讲中坚定地说。
致敬每一位新时代的筑梦人。
责任编辑：王灿灿 校对：杨文博
