确定主攻方向
1964年，曹春晓与马济民、唐龙章等一起从23室调入15室。此时的15室是由原钛合金实验室（原18室）和原粉末冶金和陶瓷涂层实验室（原15室）合并而成的，由王金友任15室主任。
当时，15室的建设已初具规模，两台可熔铸25千克钛合金铸锭的真空自耗电弧炉已投入使用；一台8千克容量的钛合金真空凝壳炉也已设计完毕，正在长春电炉厂制造并于1965年投入使用。此外，技术力量方面也具有一定的实力，除了1957年从苏联留学归来的王金友担当起研究室主任的重担外，还有从苏联学成归来的副博士葛志明等。为了尽快安装设备，王主任带领大家一起参加挖地基等劳动。曹春晓一到15室报到，就被那种热火朝天的劳动场面所感染，便也积极地融入其中。他深深感到，钛合金实验室发展到当时那种水平，既有颜鸣皋总师早期创建的功劳，又凝结着王金友主任带领下的一批技术骨干的心血。
1964年底的一天，王金友对曹春晓说：“你这个专业组长要好好考虑一下，怎样打开钛合金在我国航空工业应用的局面？”曹春晓觉得王主任提出的是一个非常重要的战略性问题，航空材料研究所已研究钛合金多年，但当时还没有一个钛合金零部件应用到航空发动机上。长此以往，这不是在白吃人民的饭吗？曹春晓经过反复思考，觉得钛合金在航空工业应用上的突破口应该是发动机转子零件——转子叶片和盘。这是因为在发动机上每节省1千克重量，在飞机结构上即可相应地节省4~10千克重量。而在发动机中，钛合金又更适用于转子零件（通常每分钟一万多转），这是因为密度显著小于钢的钛合金使转子零件的离心力显著减小，从而能更有效地减轻发动机结构重量和提高发动机的推重比。“那么，应选择什么类型的钛合金作为突破口呢？”曹春晓想，“首选应该是国际上最成熟的钛合金，这样可以最大限度地减少设计使用单位对安全可靠性的疑虑。”于是曹春晓锁定了Ti-6Al-4V合金，因为该合金是当时国际上公认的使用经验最丰富、应用范围最广泛的一种合金。这一合金从1956年开始批量用于美国的各种航空发动机，其优越的综合性能不仅表现于各种力学性能的良好匹配，而且表现于各种工艺性能（可锻性、可焊性等）的良好匹配。
曹春晓去找王主任谈他的想法，刚一开口就发现王主任与他不谋而合。他俩便接着商量，选择哪种发动机作为应用对象？考虑到过去钛合金的应用研究，往往因不成熟的新机型下马导致半途而废，这次是不是考虑在现有成熟的发动机上搞“以钛代钢”呢？俩人的思路又一次对接，于是初步确定在涡喷6发动机及其改型机上“动手术”，进行置换。第二天，曹春晓又与专业组其他同志交换了意见，大家一致同意这一想法。
然而，上述想法能不能得到有关领导的支持呢？当时正值领导部门调整之际，为了使国防科研与生产更好地结合，1964年11月，经国务院批准，航空工业部与六院合并。1965年1月，航空材料研究所党委召开全所大会，正式传达了中央决定。研究所政委段志超在动员报告中说：“部院合并可加快航空工业的发展速度，有利于加强国防建设……”部院合并后，航空工业部副部长刘鼎兼任六院院长。
王金友和曹春晓决定借部院合并的良机，直接向刘鼎院长汇报在涡喷6发动机上推广应用Ti-6Al-4V合金压气机叶片和盘的想法。刘鼎听后十分赞同。不久就批拨105万元课题费开展这一重大科研项目。105万元，在那个年代可是一大笔款项啊！专业组的同志们很受鼓舞，个个摩拳擦掌，跃跃欲试，决心不辜负上级的信任和支持，尽快拿出成果来。
曹春晓感到上级的重视和支持如同春雨般滋润了“钛合金在航空发动机上的应用”这块科研园地。“耕耘钛业、献身航空、报效祖国”的心愿可以借这块科研园地得以实现了。现在是非常关键的一步，第一步走好了，局面打开了，就会为钛合金研究开辟出一条康壮大道。曹春晓踌躇满志，决心抓住良机好好干一番事业。当天晚上，兴之所至，他将一瓶从老家捎来的他非常喜爱的绍兴老酒拿出来，就着简单的菜肴喝了起来。
酒过三盅，曹春晓推开窗子一看，月亮似乎比往日更为明亮，静夜里微风吹拂，感到格外舒心。于是，他诗兴大发，即兴吟出一首七言绝句。
朝闻人间春雨声，滋润园地暖胸襟。夕望明月轻风拂，独酌美酒三杯尽。
当时的曹春晓，就像是出征前的战士，整装待发了。
第二天，他们立即行动，一个大项目分成两个题目——叶片和盘。曹春晓担任研制Ti-6Al-4V合金（我国牌号为TC4）压气机叶片的题目负责人，但作为专业组组长，他还要兼顾两个题目的交流、沟通和协调；沈桂芹、刘立志、张仁东、王定华等同志是研究所内的题目组成员；主要合作单位是成都的420厂。
院部合并初期，六所仍是解放军部队编制，到了1965年6月30日，才正式与部队分离，改为地方编制。虽然曹春晓挺留念这一身军装，但丝毫没有影响到他的情绪。他全身心地投入到Ti-6Al-4V合金及其叶片的研制当中，心想，只要今后为“强军”做出贡献，也就对得起自己当了一年半军人的光荣历史了。
一天，他接到一封从上海发来的电报，告知张琲联的父亲因肺癌不幸逝世。惊诧、悲痛向曹春晓同时袭来。当时，张琲联因做人工流产正在309医院住院，原因是他们已有了两个孩子，为了不影响工作和生活，他们商定不再要第三个。
“要不要把这个噩耗告诉张琲联呢？”曹春晓心里非常着急。他早就听说，女同志无论是自然分娩还是人工流产，在“坐月子”的调养期间，如果悲伤过度，情绪受影响，可能会留下后遗症。“要是告诉她，万一真留下什么后遗症，这可会遗憾终生；但如果不告诉她，会不会因为不能与爸爸告别而终生遗憾？”这使曹春晓陷入了两难之中。想来想去，想到岳父生前对他似亲生子般的疼爱，曹春晓的头脑一下子清醒过来。岳父是他心目中一辈子求真务实的的工程师，他对独生女儿的爱也是最朴实的。如果要他老人家在九泉之下做选择的话，他一定会出于对女儿的爱，赞成暂时不告诉她。
于是，曹春晓就到医院对张琲联说了一句善意的谎言——“有急事要出差外地”，然后就匆匆忙忙赶到上海，以最快的速度办完丧事，安抚好岳母后，又赶回了北京。待爱人身体完全恢复后，曹春晓才将此事告诉她。他不知爱人会不会因这事责备他，心里有一丝不安。
“琲联，有件事我要向你解释，不知道你能不能原谅我？”
“什么事？有什么原谅不原谅的？”张琲联一头雾水，不知所云。
“我以前从没有对你撒过谎，但在你住院期间，我怕影响你的健康，不得不说了一句谎话。”
“什么谎话，你快说啊！”张琲联急于揭开谜底。
“我当时不是去外地出差，而是到上海去处理后事，你父亲他……”
“我父亲怎么了？”张琲联都快急哭了。
“他老人家得了肺癌医治无效去世了。”曹春晓低声沉痛地说。
张琲联听后，脑子一片空白，极度的哀痛使她潸然泪下。她想起父亲忠厚老实的一生，从小就对她疼爱有加，供她上学，从微薄的工资中省出钱来给她买学习用具。父亲那慈爱的笑容还在眼前晃动，怎么说没就没了呢？
“妈说，为了不让我们牵挂分心，没跟我们说爸爸住院的事。”曹春晓补充说。
“我跟妈说了，过段时间我们就将她老人家接来北京，你看怎样？”
“当然要接来北京了，母亲一个人在上海，我们怎能放心呢？”张琲联逐渐从悲痛中苏缓过来。
之后不久，张琲联便赶去上海将母亲接来北京定居，全家团聚，共享天伦之乐。
曹春晓白天忙着做试验，晚上回到家还要抓紧时间看资料、写文章。可12平方米的小屋住着5个人，晚上屋里开灯又怕“扰民”，于是，他只好等两家人都睡了后，在卫生间支张小桌权当书房。多少篇资料的阅读和多少篇报告、论文的撰写，就是在这种特殊的“书房”里完成的。将卫生间当书房，是曹春晓的一大“发明”。这不仅说明了那个时代生活条件的艰苦、无奈，更说明了曹春晓惜时如金、为了科研而想办法克服一切困难的拼搏精神。
旗开得胜
1965年，曹春晓几乎把全部精力都投入到课题工作中。他率领课题组先在室里熔炼了一个Φ140毫米的Ti-6Al-4V铸锭，并在仔细研究锻造和热处理工艺的基础上，获得了性能合格的棒材。接着便到成都的420厂研制首批涡喷6发动机第一级和第六级压气机转子叶片，通过不同工艺参数的对比试验，确定了工艺规范。其后，又马不停蹄地进行了扩大试验，与沈阳有色金属加工厂合作研制出了较大规格的铸锭，将其拉到航空材料研究所锻成棒材后，再运到成都420厂制成100多片涡喷6发动机第一级压气机转子叶片。
本来，新年前就计划要装机试车的，但事到临头厂里有些同志又犹豫了，怕没有把握，出了问题不好交代，于是暂停了下来。
此时，曹春晓作了进一步反思。这次试验的确是非常关键，如果有个闪失，作为题目负责人，个人名誉受损是小事，但发动机损毁是大事。更严重的是钛合金在航空工业上的应用如果出师受挫，今后的局面就不知如何才能打开了。国家投了那么多钱，同志们马不停蹄、日夜鏖战了那么多天，如果都化为乌有，他怎么交待？想到这些，曹春晓不寒而栗。继而又想，只要自己尽了最大努力，把风险降到最低，就应当无所畏惧地勇攀“险峰”。于是，曹春晓的心逐渐平静了下来。
夜深人静时，当爱人已酣然入睡，劳累了一天的曹春晓靠在床头陷入了沉思。他再度用“三思而行”来审视研制的全过程，有没有考虑不周的地方？有没有被忽视的细节？一幕幕攻坚闯关的镜头又在脑中闪现……
第一幕，熔铸关。在研究所里熔炼Φ140毫米铸钛合金时，发现了TiN、W等夹杂物，于是在苏家屯有色金属加工厂扩大试验时，加强了对原材料海绵钛的检查和挑选，避免了这些夹杂物的产生，从而，降低了发动机试车和服役的风险度。
第二幕，锻造关。在过去研制T-8叶片的经验基础上，又做了Ti-6Al-4V的工艺试验，从中得出了明确的结论：为了提高叶片的高周疲劳强度并进一步降低风险，必须采用α＋β锻造工艺以获得细小等轴的显微组织。与此同时，锻造过程中采用了提高模具预热温度和使用安瓶玻璃润滑剂等工艺方法解决了重皮和粘模的问题。
第三幕，机加关。由于420厂从未制造过钛合金叶片，对钛合金导热性能等特性不了解，因此，当钛合金模锻件送至机械加工车间铣削叶身时，刀具烧损很快，磨削过程叶片表面又很容易产生过热，工人叫苦连天，都说没法干了。虽然机械加工不是曹春晓的本行，但为了解决工作难题，他赶紧找资料学习钛合金机械加工方面的知识，并与工厂技术人员和工人一起分析原因，研究解决办法。后来调整了进刀量、刀具角度、转速以及冷却液用量等，最终解决了铣刀损耗太快和磨削时过热导致钛合金叶片高周疲劳强度显著降低等关键问题。
第四幕，检验关。通过前三关的控制，已有效提高了钛合金的使用可靠性，但仍难保证每个装在发动机上的叶片都不存在影响使用性能（特别是疲劳性能）的隐患。为此，曹春晓特别重视把好最后一道关口——检验关。除了对每个叶片进行X光、荧光检查以避免内部和表面缺陷（夹杂、裂纹等）外，还探索出了在精抛光之前，对叶身进行100％表面低倍腐蚀检查的方法。如果用肉眼能看出清晰的等轴晶粒，那么，高倍放大下的金相组织一定是片状组织而不是等轴组织，这样的叶片就不能使用。叶身表面低倍腐蚀检查还能查出夹杂物和磨削过热区等缺陷，从而防患于未然。
曹春晓在期盼和焦虑中，渐渐入睡。梦中他看见一座青翠的高山上，绽放着一朵美丽的鲜花。这朵花扑朔迷离地变换着色彩，一会儿粉红，一会儿雪白，一会儿靛紫，一会儿杏黄，神奇的变幻深深地吸引着他。他决心摘取这朵奇妙而绚丽的鲜花。然而，山很高，花又是长在悬崖峭壁上。要摘取她，不仅需要艰苦的攀登，还要有不怕危险的勇气。但曹春晓太想得到她了，于是把艰苦、风险都置诸脑后，汗流浃背地努力攀登着。就在他快要够着鲜花时，突然，不知怎的，身子像太空人一样，处于失重状态，轻飘飘的，怎么也够不着。正在着急时，梦醒了。“啊，原来是场梦哟。”曹春晓继续追忆着刚才的梦境。“那绚丽的鲜花不正是我苦苦追逐的钛合金吗？我为什么拿不到它呢？不，我一定要拥有它！”曹春晓暗下决心。
后来，经过题目组成员和有关领导的反复讨论，统一了认识：这次试车并不是蛮干而是有充分的科学试验数据为依据。科学试验总是要承担一定风险的，为了我国航空发动机事业的发展，为了将它推进到一个新的高度，冒些风险是值得的！于是工厂领导们终于下了决心：试！