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運(yùn)用3D打印技術(shù),她為我國戰(zhàn)機(jī)插上強(qiáng)勁“翅膀”

2023-12-20 03:17藍(lán)草
婦女生活 2023年12期
關(guān)鍵詞:沈飛羅陽突擊隊(duì)

藍(lán)草

航空工業(yè)發(fā)展的一小步,背后都是成百上千項(xiàng)的技術(shù)突破與創(chuàng)新。在有著“中國殲擊機(jī)搖籃”之稱的沈陽飛機(jī)工業(yè)集團(tuán),“羅陽青年突擊隊(duì)”近10年來共解決各類生產(chǎn)技術(shù)質(zhì)量問題1000余項(xiàng)。身為“羅陽青年突擊隊(duì)”的一員,高級主管工程師李曉丹,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)把3D打印技術(shù)應(yīng)用在飛機(jī)制造上,以最短時間創(chuàng)造了業(yè)內(nèi)高端裝備零件生產(chǎn)的奇跡,讓我國的增材制造技術(shù)領(lǐng)先世界

立志報國,她將科研攻關(guān)目標(biāo)瞄準(zhǔn)航空制造領(lǐng)域的前沿——金屬增材制造技術(shù)

2012年,李曉丹從東北大學(xué)冶金物理專業(yè)博士畢業(yè)后,入職沈陽飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)(以下簡稱“沈飛公司”)。在這里,她結(jié)識了正為解決艦載機(jī)攔阻鉤難題而費(fèi)盡心思的公司總經(jīng)理羅陽。李曉丹回憶:“殲-15艦載機(jī)快上艦的時候,攔阻鉤的難題一直沒能解決,羅陽就帶著我們這些技術(shù)人員把所有可能的影響因素一一列出來,然后逐一進(jìn)行推敲,不斷調(diào)整主攻方向和研制模式。我與他雖然只有為數(shù)不多的幾次接觸,但直到現(xiàn)在都忘不了他工作中的那股韌勁?!?/p>

2012年年底,羅陽在隨遼寧號航母成功完成殲-15艦載機(jī)首次起降試驗(yàn)任務(wù)返港靠岸后,因勞累過度,不幸犧牲,年僅51歲。2013年,為加速實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)突破,沈飛公司成立了第一批“羅陽青年突擊隊(duì)”。帶著對英雄的緬懷,李曉丹加入了“羅陽青年突擊隊(duì)”,繼續(xù)完成英雄未竟的事業(yè)。隨著新型戰(zhàn)機(jī)對高減重、長壽命、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)了航空制造領(lǐng)域的前沿——金屬增材制造技術(shù),勇挑重?fù)?dān)開啟了技術(shù)研發(fā)。

“增材制造技術(shù)也被稱為3D打印技術(shù),是通過材料的逐層累加形成零件?!崩顣缘ふf。3D打印技術(shù)對于那個時候的他們來說,別說研發(fā),連見都沒有見過。這項(xiàng)技術(shù)在當(dāng)時我國的航空制造領(lǐng)域還是個全新課題,既沒有全面的材料性能數(shù)據(jù)和完整的工藝流程研究,又缺乏相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范,對將多個構(gòu)件組合而成的零件進(jìn)行一體化打印的開發(fā)更是空白。雖然西方少數(shù)發(fā)達(dá)國家正在進(jìn)行研究,但也僅處于初期的摸索階段。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,搶在西方國家之前實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),李曉丹帶領(lǐng)“羅陽青年突擊隊(duì)”的7名成員,開展了廠房改造和設(shè)備研制調(diào)試工作,每天都加班到深夜。為減少灰塵對設(shè)備的污染,他們用塑料棚將設(shè)備罩起來,頭戴安全帽,在狹小的空間里調(diào)試設(shè)備、驗(yàn)證試驗(yàn)參數(shù)、優(yōu)化工藝流程。雖然工作條件很艱苦,但他們一個個滿懷激情,心里只有一個信念:搶在西方發(fā)達(dá)國家之前把增材制造技術(shù)搞出來。

增材制造是一個全新的領(lǐng)域,對它的研究,就像在暗夜里行走,前方有很多的未知數(shù)和不確定性,還有一個個陷阱。但幸運(yùn)的是,李曉丹他們大方向正確,而且沒有掉進(jìn)陷阱,僅用28天時間就順利研制出了沈飛第一款3D打印航空零件——三通管路件。

“這個過程其實(shí)很艱辛,我們用了近一個月時間把零件做了出來,但后面又用了好幾個月時間才把它裝到飛機(jī)上,因?yàn)樗膬?nèi)部結(jié)構(gòu)和常規(guī)的鑄件或鍛件不太一樣,按照以往的規(guī)范根本不能上機(jī)安裝,我們要先解釋、證明它為什么不一樣、原理是什么、能不能完美替代以往的鑄件或鍛件?!崩顣缘ふf。

因此,為了讓三通管路件從“產(chǎn)得出”到“用得上”,李曉丹他們又經(jīng)歷了長達(dá)8個月的艱苦攻關(guān),對零件的所有性能數(shù)據(jù)展開全方位工藝研究和性能測試,僅試驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析報告就寫了800多頁,來證明他們研制的零件從材料、工藝到性能都是合格的。雖然時間漫長,過程艱苦,但結(jié)果令人欣慰:他們研制的第一個增材制造零件成功安裝并隨戰(zhàn)機(jī)飛上了藍(lán)天。專家給予的評價是:實(shí)現(xiàn)了多材料多工藝多領(lǐng)域工程化應(yīng)用,達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。

沈飛公司由此成為國內(nèi)主機(jī)廠中首個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)制造的單位。

以創(chuàng)新推開我國航空工業(yè)發(fā)展的大門

航空工業(yè)發(fā)展的一小步,背后都是成百上千項(xiàng)的技術(shù)突破與創(chuàng)新。在有著“中國殲擊機(jī)搖籃”之稱的沈陽飛機(jī)工業(yè)集團(tuán),“羅陽青年突擊隊(duì)”近10年來共解決各類生產(chǎn)技術(shù)質(zhì)量問題1000余項(xiàng)。作為“羅陽青年突擊隊(duì)”的一員,理工科博士出身的李曉丹敢啃硬骨頭,在急難險重任務(wù)面前從不退縮。除了敢于突破技術(shù)瓶頸,她還非常重視新技術(shù)在工程化應(yīng)用過程中的節(jié)能降耗問題,想盡辦法降低應(yīng)用成本。

增材制造技術(shù)研發(fā)伊始,沈飛公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)以試錯形式為主,研究成本和工作效率常常無法滿足工程應(yīng)用需求。針對這一問題,李曉丹開展了增材仿真技術(shù)研究,掌握了網(wǎng)格劃分、固有應(yīng)變校準(zhǔn)、應(yīng)力分布、變形預(yù)測等一系列仿真手段,并將這些仿真技術(shù)應(yīng)用到增材生產(chǎn)線,提高了研制效率,也降低了研制成本。

在增材制造生產(chǎn)成本中,金屬粉末原料的費(fèi)用占很大比重,但因回收粉末的性能未經(jīng)有效驗(yàn)證,不允許在上機(jī)產(chǎn)品中使用,導(dǎo)致原材料的極大浪費(fèi)。針對這一問題,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,有效推動了增材粉末循環(huán)利用的進(jìn)程。

就是靠著這樣精益求精、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、勇于創(chuàng)新的科研精神,李曉丹及其團(tuán)隊(duì)在短短幾年時間內(nèi),完成了一次次技術(shù)突破。2016年10月,她與團(tuán)隊(duì)研制的我國中型四代機(jī)搭載著數(shù)十種增材制造零件首飛成功,標(biāo)志著我國增材制造技術(shù)步入了工程化應(yīng)用階段。

2021年,沈飛公司首次承接某型號驗(yàn)證機(jī)研制任務(wù)。這是一個公司以前從未接觸過的產(chǎn)品,當(dāng)時他們在設(shè)計(jì)與建立快速試制流程體系方面還沒有一點(diǎn)兒經(jīng)驗(yàn)。公司領(lǐng)導(dǎo)鼓勵“能者揭榜掛帥”,李曉丹主動請纓,帶領(lǐng)“羅陽青年突擊隊(duì)”全力展開了技術(shù)攻關(guān),持續(xù)推進(jìn)創(chuàng)新產(chǎn)品在新型驗(yàn)證機(jī)上的使用。李曉丹及其團(tuán)隊(duì)經(jīng)過不懈努力,僅用時100天,便生產(chǎn)出了符合要求的產(chǎn)品,讓新機(jī)交付時間比原計(jì)劃提前了近一周,還創(chuàng)造了新的制造模式,實(shí)現(xiàn)了增材制造技術(shù)的又一次突破。

“這些成績的取得,是羅陽精神在新時代的生動實(shí)踐。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?!闭劶白约喝〉玫某煽?,李曉丹謙遜地說。

“為了祖國領(lǐng)空的安全,為了早日實(shí)現(xiàn)航空強(qiáng)國的目標(biāo),我將繼續(xù)沖鋒,把科技創(chuàng)新書寫在祖國的藍(lán)天上?!?/p>

十年彈指一揮間。從設(shè)想到應(yīng)用,從起步到成熟,李曉丹作為見證者、參與者、引領(lǐng)者,經(jīng)歷了我國增材制造技術(shù)向前發(fā)展的每一步??梢哉f,她和她的團(tuán)隊(duì)的成長,也伴隨著沈飛的飛速發(fā)展,伴隨著我國增材制造技術(shù)的突飛猛進(jìn)。

在10年的奮斗歷程中,李曉丹一直秉承“大有可為、事在人為、關(guān)鍵在為”的信念,率團(tuán)隊(duì)先后承擔(dān)和主要參研了國家、省市及公司課題20余項(xiàng),個人發(fā)表論文10余篇,推動沈飛在國內(nèi)航空主機(jī)廠中首次實(shí)現(xiàn)典型零件的自主批量生產(chǎn)和裝機(jī)應(yīng)用,為推進(jìn)航空領(lǐng)域增材制造技術(shù)進(jìn)步做出了突出貢獻(xiàn),對助推我國航空工業(yè)和其他高端裝備制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展起到了不可替代的作用。同時,她在行業(yè)內(nèi)首次將自制增材零件應(yīng)用到航空產(chǎn)品上,實(shí)現(xiàn)了增材制造技術(shù)在航空主機(jī)廠落地,并實(shí)現(xiàn)了單機(jī)用量(重量)達(dá)到復(fù)合材料的1/7、儲備用量預(yù)計(jì)可達(dá)復(fù)合材料的50%,使我國成為世界上唯一實(shí)現(xiàn)增材制造技術(shù)在飛機(jī)上規(guī)?;?、工程化應(yīng)用的國家。

在李曉丹及其所在的“羅陽青年突擊隊(duì)”隊(duì)員的共同努力下,如今,沈飛公司的3D打印裝機(jī)零件已達(dá)數(shù)百件,技術(shù)能力覆蓋了設(shè)計(jì)、制造、原材料性能檢測、產(chǎn)品研制、后處理、仿真優(yōu)化、無損檢測等領(lǐng)域,在3D打印產(chǎn)品應(yīng)用的廣度與深度上處于行業(yè)領(lǐng)先地位。10年間,殲-15艦載機(jī)體系作為航母編隊(duì)體系中的關(guān)鍵一環(huán),從首次著艦到在航母上晝夜起降,從??胀粨粲?xùn)練再到伙伴式加受油,從單航母到雙航母,殲-15艦載機(jī)規(guī)?;瘧?zhàn)斗力已經(jīng)形成。

“信仰不是一種學(xué)問,而是一種行為。只有當(dāng)它被實(shí)踐的時候,才有意義?!鞭D(zhuǎn)眼間,李曉丹已在沈飛這個殲擊機(jī)搖籃工作和生活了11個年頭,工作筆記本換了一本又一本,但每一本工作筆記的首頁,寫的都是這句話。從業(yè)11年,在“羅陽精神”感召下,李曉丹已經(jīng)成長為航空工業(yè)集團(tuán)一級技術(shù)專家,先后參與30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)的編制工作。2023年2月,在人民網(wǎng)第37期《青年說》節(jié)目演講中,她語氣堅(jiān)定地說:“航空報國、航空強(qiáng)國不是一句口號,而是一份沉甸甸的責(zé)任。我們肩膀上扛著的是大國重器。為了祖國領(lǐng)空的安全,為了早日實(shí)現(xiàn)航空強(qiáng)國的目標(biāo),我將繼續(xù)沖鋒,把科技創(chuàng)新書寫在祖國的藍(lán)天上?!?/p>

【編輯:馮士軍】

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