李曉丹：運用3D打印技術，為我國戰機圓夢深藍插上 強勁的“翅膀”

藍草

航空工業的一小步，背后是成百上千項技術的突破創新。10年來，有著“中國殲擊機搖籃”之稱的航空工業沈飛“羅陽青年突擊隊”，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、高級主管工程師李曉丹，10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、工程化水平，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地位，為我國戰機圓夢深藍插上了強勁的“翅膀”。

本文主人公李曉丹

? ? ? 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，毫不猶豫地進入了航空工業沈飛。進入沈飛后，她認識了正在為解決艦載機攔阻鉤難題而耽思竭慮的沈飛公司總經理羅陽。“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，然后推敲每一個細節，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，但羅陽那股韌勁兒，我到現在也忘不了。”李曉丹回憶說。

李曉丹在工作

2012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”，繼續完成英雄未盡的事業。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，李曉丹臨危受命，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。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。”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。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。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，盡快打破技術壁壘。

接受任務后，李曉丹帶領“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，在狹小的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。

僅用了28天，她和團隊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。

? ? ? 以創新“推開”我國航空發展大門

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首戰告捷，打通了典型工藝樣件在公司內的全流程試制，這讓李曉丹團隊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。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，以800多頁的試驗報告，托舉了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。

作為“羅陽突擊隊”的一員，理工科博士出身的李曉丹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，致力于節能減耗，提高研制效率、降低應用成本。

金屬粉末原料費用是增材制造生產成本的一個重要部分，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，原材料出現了極大浪費。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的循環利用。

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，李曉丹和她的團隊，在短短幾年的時間內，實現了技術上一次又一次的突破。2016年10月，我國中型四代機搭載著李曉丹和她的團隊研制的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，當時公司在設計與建立快速試制流程體系方面的經驗還是一片空白。李曉丹主動請纓，帶領“羅陽青年突擊隊”，全力開展技術攻關。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

11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。

在11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參研了國家、省市以及公司課題二十余項，發表論文十余篇，使增材制造技術成功應用到航空型號的研制中，在航空零件增材制造研發生產中永攀高峰，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做出突出貢獻，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、經濟和社會意義。之后，李曉丹和團隊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，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。

11年間，殲-15艦載機體系作戰能力越來越強，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。

李曉丹接受央視采訪

“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殲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。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，還先后參與了三十多項行業標準、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，李曉丹在人民網《青年說》節目演講中堅定地說。

責編/伊和和

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