李晓丹：运用3D打印技术，为我国战机圆梦深蓝插上 强劲的“翅膀”

蓝草

航空工业的一小步，背后是成百上千项技术的突破创新。10年来，有着“中国歼击机摇篮”之称的航空工业沈飞“罗阳青年突击队”，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、高级主管工程师李晓丹，10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、工程化水平，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地位，为我国战机圆梦深蓝插上了强劲的“翅膀”。

本文主人公李晓丹

      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，毫不犹豫地进入了航空工业沈飞。进入沈飞后，她认识了正在为解决舰载机拦阻钩难题而耽思竭虑的沈飞公司总经理罗阳。“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，然后推敲每一个细节，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，但罗阳那股韧劲儿，我到现在也忘不了。”李晓丹回忆说。

李曉丹在工作

2012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”，继续完成英雄未尽的事业。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，李晓丹临危受命，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。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。”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。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。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，尽快打破技术壁垒。

接受任务后，李晓丹带领“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，在狭小的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。

仅用了28天，她和团队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。

      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，这让李晓丹团队看到了一扇通往成功的大门。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。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，以800多页的试验报告，托举了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。

作为“罗阳突击队”的一员，理工科博士出身的李晓丹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，致力于节能减耗，提高研制效率、降低应用成本。

金属粉末原料费用是增材制造生产成本的一个重要部分，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，原材料出现了极大浪费。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的循环利用。

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，李晓丹和她的团队，在短短几年的时间内，实现了技术上一次又一次的突破。2016年10月，我国中型四代机搭载着李晓丹和她的团队研制的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，当时公司在设计与建立快速试制流程体系方面的经验还是一片空白。李晓丹主动请缨，带领“罗阳青年突击队”，全力开展技术攻关。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

11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。

在11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参研了国家、省市以及公司课题二十余项，发表论文十余篇，使增材制造技术成功应用到航空型号的研制中，在航空零件增材制造研发生产中永攀高峰，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做出突出贡献，对助推航空工業和其他高端装备制造业的创新发展具有重要的军事、经济和社会意义。之后，李晓丹和团队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，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。

11年间，歼-15舰载机体系作战能力越来越强，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。

李晓丹接受央视采访

“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歼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。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，还先后参与了三十多项行业标准、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，李晓丹在人民网《青年说》节目演讲中坚定地说。

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