航空發(fā)動機是集高溫、高壓、高轉速等多種極端工況于一體的最為復雜的熱力機械之一。作為飛機的“心臟”，航空發(fā)動機不僅被認為是工業(yè)“皇冠上的明珠”，更是一個國家綜合國力的體現(xiàn)。為鑄就強勁“中國心”，一批批科學家在砥礪前行中鋪展歷史的畫卷，在接續(xù)奮斗中書寫時代的華章。

▲周留成

作為一名青年科學家，中國人民解放軍空軍工程大學教員周留成，面向航空發(fā)動機科技前沿、面向國家重大需求，踔厲奮發(fā)、篤行不怠，用汗水和智慧澆灌出科技攻堅之路，用激情和熱血書寫著青春之歌?！皶r代呼喚著我們，人民期待著我們，唯有矢志不渝、篤行不怠，方能不負時代、不負人民?！逼纷x黨的二十大報告中這句話，周留成的感受更為深刻，他說：“很幸運，我們這代青年科研人員趕上了一個好時代！奮進在科技強軍、科技強國的征途上，我倍感驕傲自豪?！?/p>

軍旅人生，與祖國并肩前行

在價值觀日益多元的今天，為什么要報考軍校？作為一名本碩博都在軍校度過的人，周留成對這個話題有著充分的發(fā)言權。

“軍校是最好的‘美容院’。隊列訓練練就挺拔的身姿，體能鍛煉塑造矯健的身影，任務磨煉刻畫堅毅的面龐。軍校是書聲瑯瑯的知識殿堂。有知戰(zhàn)善教的師資隊伍，有充滿‘軍味’‘戰(zhàn)味’的課堂教學，可以收獲制勝未來戰(zhàn)場的寶貴知識。當然，軍校的特別之處遠不止這些。如果在搜索引擎敲入‘軍?！郑霈F(xiàn)的關聯(lián)詞中，頻率較高的一個是‘使命’，一個是‘擔當’。只因為選擇了軍旅人生，就選擇了與祖國并肩前行、與軍隊共同成長?！闭勂疖娦５姆N種，周留成總有很多感慨想要表達。16歲離家到中國人民解放軍空軍工程大學求學，是軍校定義了他16歲之后的人生。

軍校紀律嚴明，“冬練三九、夏練三伏”的高強戰(zhàn)備訓練，起初讓周留成有點不適應，但看到其他人的全情投入、奮力拼搏，他咬緊牙關，堅持不讓自己掉隊。之前，周留成性格內向，寡言少語，軍校管理步調一致，大家一起訓練、一起上課、一起開飯，在這樣的環(huán)境里，他的性格也變得開朗外向了。

一次講座中，周留成偶爾得知學校有個課題組正在做對航空發(fā)動機很重要的一項研究，并且希望有興趣的同學去參與。很多人可能只是聽聽，但他卻真地跑到了課題組。正是這次大膽嘗試，把周留成領入科研的大門。

這是我國著名航空推進理論與工程專家、中國科學院院士李應紅教授領銜的一個課題組，開展的研究，多指向空天動力領域的國際前沿技術難題。進組的第一個晚上，周留成便熬了一個通宵，聽大家熱烈討論各種問題，看大家反復進行數(shù)據(jù)驗證，感受著課題組里那活躍而專注的氛圍，他的心被擊中——這就是自己想做的事情。

“航空發(fā)動機是飛機的‘心臟’，是國之重器，對任何實驗數(shù)據(jù)都要慎之又慎，必須可重復、可驗證，認真對待每一個流程?！敝芰舫墒冀K謹記恩師的教誨，在航空發(fā)動機科研探索的道路上穩(wěn)扎穩(wěn)打，堅定不移地向前邁進。

遇良師，得良友，握良機

人生最大的幸運，莫過于遇良師，得良友，握良機。周留成很幸運，一路得良師指路、良友同行、良機相隨。

恩師李應紅是一個做事特別認真的人，從不懈怠每堂課，修改每篇論文時都力求精益求精?！袄罾蠋熃洺耐砩弦恢眰湔n到第二天凌晨，一大早又開會和大家一起討論項目問題，他總是渾身充滿干勁兒?！敝芰舫烧f，“李老師課講得好，深入淺出。在科研領域，他敢于大膽探索無人區(qū)，總能提出全新的思路與創(chuàng)新方案。”

在規(guī)劃博士階段的科研方向時，恩師鼓勵周留成挑戰(zhàn)前沿科學難題。渦輪葉片是航空發(fā)動機的關鍵核心部件，服役過程中曾發(fā)生疲勞斷裂，嚴重影響服役安全。激光沖擊強化是抗疲勞的有效技術，但美國規(guī)范明確規(guī)定這一技術不在高于使用溫度538℃的部件使用，主要原因是激光誘導的殘余壓應力在高溫下松弛，這是個世界性難題。“從新的機理和方法上去考慮，李老師提出激光沖擊表面納米化這一學術思想，認為問題可以解決，便安排我去嘗試。當時我感到壓力很大，甚至懷疑自己無法完成。李老師并沒有讓我獨自面對，而是與我一起分析問題，共同制訂解決方案?！?/p>

一天晚上，周留成收到恩師發(fā)來的短信：“年輕人的潛力是無窮的，許多偉大的事業(yè)都是年輕人做出來的。一定要給自己壓力，逼自己一把，科研沒有捷徑，只有奮斗?！笔艿焦奈?，周留成堅定了信心。他放棄節(jié)假日、周末的休息時間，全身心投入科研工作，在經歷了無數(shù)個重復枯燥的實驗及大量的數(shù)據(jù)整理后，終于完善了激光沖擊表面納米化及梯度組織結構強韌化理論，給出了高溫、焊縫、小孔、薄壁等部件的強化技術方案，為提升飛機發(fā)動機的安全可靠性和延長使用壽命發(fā)揮了重要作用。成果不僅在國內航空裝備修理領域的十余個廠家推廣應用，還被國外很多高校、企業(yè)引用，取得了顯著的學術影響。憑借創(chuàng)新成果，周留成的博士論文獲評軍隊優(yōu)秀博士論文、中國機械工程學會“上銀優(yōu)秀機械博士論文獎”，他更在20多歲的年紀就獲得了國家技術發(fā)明獎二等獎。一路走來，恩師、團隊對周留成的幫助、鼓勵總是如影隨形。

博士畢業(yè)留校，周留成走上三尺講臺，成了一名教師。普通話不太好，語速也過快，一次參加教學比賽，他拿了一個倒數(shù)的名次，這對周留成打擊很大。他對自己是否適合做老師，產生了懷疑。團隊里的李軍教授、徐浩軍教授等老同志鼓勵周留成，認為他基礎好、思維活躍，接受新事物又很快，完全可以將這些優(yōu)勢融入教學。聽從老同志的建議，他改進了自己的教學方式。后來，為了再次證明自己，周留成又報名參加了教學競賽。為了支持他備賽，組里的幾位老前輩，連續(xù)多天陪他從早忙到晚，和他一起修改材料，聽他試講，并提煉出項目驅動式教學法，建議他將科研工作案例融入教學，打造快節(jié)奏、知識量飽滿的互動課堂。踐行這套理論，周留成在教學大賽中拔得頭籌。

除了在教學上遇到的坎，在科研上，博士畢業(yè)后的兩三年，周留成也曾陷入迷茫。“當時我們的國家重點實驗室剛成立掛牌，又重組了很多新方向。我第一個階段的科研拿到了國家獎，在解決問題的過程中，自己有了一些積累。后續(xù)繼續(xù)發(fā)展，第二階段的科研要做什么，我一直不太確定?！?/p>

恩師給周留成一個建議：“到一線基層部隊去，到工廠去?！边@個建議至今對他依然非常受用。此后，基本每個月，周留成都會去幾趟空軍裝備修理廠，因為各種各樣的裝備故障案例和技術需求都會出現(xiàn)在那里。通過對一線工人調研、走訪，他接觸到大量影響飛機發(fā)動機安全工作的問題。其中一個典型問題是，飛機起飛降落過程中，砂石、金屬等硬物不可避免隨氣流吸入航空發(fā)動機，打傷風扇/壓氣機葉片，形成缺口、撕裂、裂紋等損傷，嚴重影響飛行安全。“這個故障在飛機發(fā)動機上極為常見，一旦發(fā)生，可能會引發(fā)嚴重的后果?！边@對他觸動很大。

哪些東西會打傷葉片？會把葉片打傷成什么樣的形狀？打成什么樣的缺口？缺口的位置在哪里？為細致分析砂石、螺釘?shù)韧馕锎騻~片對飛行安全所造成的具體影響，周留成深入部隊一線，調研了2000多起飛機發(fā)動機硬物打傷事故案例，建立了國內外最全的硬物打傷數(shù)據(jù)庫。而此時，國家航空發(fā)動機及燃氣輪機重大專項指南發(fā)布，其中就包含了這一研究方向。周留成認識到，這是他開展研究的良機。

在團隊的支持下，當時只有33歲的周留成牽頭成功獲批了國家兩機重大科技專項，并成為國家某型號全職副總師。重任在肩，周留成以大量的硬物打傷數(shù)據(jù)為基礎，帶領團隊攻堅克難，分析出了表面強化、硬物打傷、增材修復對鈦合金葉片疲勞性能的影響規(guī)律，建立了國內外精度最高的強度評估模型，支撐了多型發(fā)動機葉片抗打傷設計、自主維修保障。

深耕勤思，研無止境

能進入高精尖的航空發(fā)動機研究領域，周留成很自豪，他的老師李應紅做了一輩子航空發(fā)動機研究，團隊也伴隨著航空事業(yè)的發(fā)展逐漸壯大。從模仿制造、自主研發(fā)到技術并跑、領跑，團隊見證了國內航空發(fā)動機研究經歷的所有階段。

▲周留成作報告

而對于航空發(fā)動機研究而言，最近10年無疑是它飛速發(fā)展的黃金期，國家重視、人才涌進，大家鉚著一股勁要去做好這件事。有好時機就應乘勢而起，積極響應國家發(fā)展需求，真正做些事。

關注國際最前沿方向，周留成和團隊做出了一項非常重要的成果。周留成介紹，增材制造技術可實現(xiàn)復雜形狀功能結構、輕量化拓撲結構一體成形，已在航空航天部分場景規(guī)?；瘧?，取得了重大的經濟社會效益。但增材部件疲勞性能達到鍛件水平受疑，難以在關鍵承力件和動部件上應用，一直是行業(yè)痛點難題。在恩師的指導下，周留成立足于納秒/超快激光沖擊強化長期技術積累，在國內率先發(fā)表了超快激光沖擊強化技術文獻，更是提出將超快激光沖擊與增材制造復合的激光鍛打印技術，利用非接觸式超快激光原位沖擊鍛打熔融層，邊熔邊鍛，逐層精準化調控應力場、組織與缺陷分布，大幅提升成形部件力學性能，已在鈦合金、高溫合金、鋁合金等材料上進行了試驗驗證，是增材制造變革性技術創(chuàng)新，獲得了學術界和產業(yè)界的廣泛關注，在高端裝備零部件高性能增材成形領域引起了較大反響。

“原來一個部件要做幾個月，3D打印可以一體化成型，可能十幾天就能把部件做出來，這樣可以加快研發(fā)周期，而且可以讓部件更輕，性能更好。我們將3D打印和激光強化兩個技術創(chuàng)新結合在一起，就有了激光鍛打印技術路線。這一概念，由李應紅老師在國際上首次提出，我們現(xiàn)在已經在實驗件上實現(xiàn)了3D打印部件的疲勞性能大幅提升，奠定了未來的應用基礎，但后面還有很長的路要走?！敝芰舫烧f。

深耕勤思，研無止境；無畏堅守、無盡攀登。這是周留成交出的時代答卷?！捌綍r多努力一些，發(fā)動機性能多提高一些，飛機作戰(zhàn)水平自然更高一些！”與時間競速，與挑戰(zhàn)抗衡，鑄就強勁戰(zhàn)鷹“中國心”，是周留成始終如一的赤子情懷與使命擔當。

專家簡介

周留成，1987年出生，主要開展航空發(fā)動機、納秒/飛秒激光沖擊強化與鍛打印技術研究。中國人民解放軍空軍工程大學航空動力系統(tǒng)與等離子體技術全國重點實驗室第一研究部（結構服役安全與表面強化）部長，某型號全職副總師。入選國家級青年人才計劃、陜西省杰出青年、中國科協(xié)青年人才托舉工程等，享受政府特殊津貼。曾獲2015年國家技術發(fā)明獎二等獎（6），2024年軍事科學技術進步獎一等獎（3），2020年度國防科技進步獎一等獎（3），2022年度教育部高等學校優(yōu)秀成果獎科技進步獎二等獎（2），2014年度中國航空學會技術獎一等獎（4）。獲評軍隊優(yōu)秀博士論文、中國機械工程學會“上銀優(yōu)秀機械博士論文獎”。主持國家兩機重大專項項目/課題、國家自然科學基金重點/面上、國家重點研發(fā)計劃課題等國家級項目20余項。主編國際專著1部；在《國際機床與制造雜志》（Int J Mach Tool Manu）、《國際塑性雜志》（Int J Plasticity）等期刊發(fā)表《科學引文索引》（SCI）論文67篇，一作/通訊作者33篇，高倍引2篇，申請/授權發(fā)明專利42件。擔任SCI期刊《材料科學技術（英文）》（J. Mater. Sci. Technol）、《中國機械工程學報（英文）》（Chin J Mech Eng-En）等青年編委，《工程索引》（EI）期刊《中國表面工程》與《表面技術》編委。在國際航空科學大會等國際國內會議作特邀報告20余次，擔任會議主持人十余次。