秦研制的发动机流量出现问题，赵德良郑师傅等人对着图纸进行研究，怎么也找不到问题所在，秦天得知后，经过观察，认为是导油管老化造成的。

组织上派遣赵德良和秦天去莫洛夫航空学院学习，秦天心理过意不去，认为这次学习的机会本来应该是徐梦的，然而杜总工称，在秦天身上有一种打破常规、冲破极限完成任务的魄力和胆识，这正是搞科研的人身上没有的。

秦天心中仍旧过意不去，于是找到妹妹徐梦交流沟通。徐梦表示这是一个好机会，希望秦天能抓住机会，当前自己孩子还小，离不开妈妈。

曹慧芳被调来四一七厂，来到徐梦家，几个好友一起吃了顿饭，曹慧芳称领导已经批准自己与徐梦住一个宿舍，秦天可以放心去苏联留学，徐梦和孩子这边由自己照顾。

没了后顾之忧，秦天与赵德良一同坐火车去了苏联。经过长久的舟车劳顿，两人终于踏入了苏联的宿舍，看到老大哥这里非常好的住宿环境，赵德良感慨不知什么时候才能制造出一架本国的民航飞机。听闻与此，秦天拿出了自己设计的图纸，他早就有了这个想法，如今，要借鉴苏联美国最先进的飞机制造技术，将自己设计的中苏号制造出来。

上课第一天，授课教师是曾经在军队中指导帮助过秦天等人的克拉科夫教授，两人倍感亲切。国内四一七厂，苏联运来的米格-17样机到位，大家很激动。徐梦坚持负责飞机弹射座椅研制，尽管这部分的内容非常少，任务艰巨，但是若弹设装置不能良好配置，未来将有更多飞行员因此牺牲，杜总工同意。

克拉科夫教授对来到苏联的各国学员进行基础测试，赵德良勉强及格，而秦天则交的白卷，因为他根本就不懂俄文。克拉科夫教授对杜总工将他派来学习表示不解，虽然秦天曾是一名优秀的飞行员，但是科学讲求的是严谨，这是秦天不太具备的。赵德良经过测试后有些失落，原本是工厂第一的他在这里成绩居然才刚刚及格，而秦天则越挫越勇，来此本来就是为了学习，面子不值钱。

所谓教会徒弟饿死师傅，虽然在课上学到了许多先进知识，但是对于一些机密不允许做笔记复制，秦天等人有些苦恼。一个名叫柳娃的俄罗斯女同学主动与秦天赵德良打招呼，柳娃是克拉科夫教授的女儿，曾在中国生活过几年，会中文，她对秦、赵两人几个月内的进步感到敬佩，于是主动提出自己可以教他们俄语。同班的罗伯斯基则对两个中国人并不友好。

徐梦因为将大部分时间用在加班上，劳累过度，引发心绞痛，医生要求她注意休息，她写信将单设座椅涉及问题告知秦天，希望身在苏联的老哥能够帮助自己查阅一些资料。柳娃请秦天在苏联餐厅吃饭，看着一桌丰盛的餐食，秦天将自己从国内带来的新手帕作为礼物送给了她。在柳娃的帮助下，秦天赵德良进入学校的图书馆，找单设座椅相关书籍，中途罗伯斯基来到图书馆，在柳娃的帮助下两人逃身。

罗伯斯基穷追不舍来到宿舍，看到两人笔记上记载的知识，想要举报，此时克拉科夫教授进来，称这知识是自己教给二人的。

依照米格-17模型研发的弹射座椅始终有着无法解决的一些问题，经过思考，秦天认为或许这个飞机的座椅本身就存在着问题。既然克拉科夫教授是该机的建设人员之一，那么或许与之当面沟通一下，能够找到一些线索。克拉科夫教授认为，当前各个国家军工业飞速发展，每一代战斗机都会比前一代有着很大的提升，若是秦天等人只是一心钻研米格-17的单设座椅问题，那么即使有所成就，当新一代战斗机推行时，他们又该如何？所以预期钻研某一型号战斗机的问题，不如先努力打好相关理论、实践基础。

颜青、张长江国庆阅兵结束之后回到老部队，张长江原本就对颜青有些喜欢，在他的坚持之下，两人一同来到颜司令家吃饭。张长江明知颜青与出国的秦天没有进行通信，还是假装不知，将此事拿出来提起。组织上考虑到两人作为飞行员都有负伤，于是安排退出前线。颜青主动提出去四一七厂参与到蓝天一零一工程中去，听闻于此，张长江也主动要求调去四一七厂。

张长江以政治部副主任的身份来到四一七厂，虽然曾经是一名军人，但是一副官僚风格，在厂里联谊仪式上，没有商量就要求任军代表的颜青上台演说，在郑有福主动与他打招呼的时候，还称人多嘴杂，要注意区分场合。颜青称张长江现在倒是变得挺多的，自己更赞赏曾经的张飞行员。颜青与徐梦、曹慧芳见面，她特意为小战鹏带来了奶粉和新衣服。

在毕业考试后，克拉科夫教授给了秦天非常高的评价，称他是自己最优秀的学生之一，从开飞机到修飞机，将来一定会称为一名优秀的飞机设计师。在欢送会上，秦天与罗伯斯基聊天，他非常能够理解罗伯斯基对自己的排斥，大家都是为了各自的国家，罗伯斯基表示自己讨厌由非常佩服秦天，希望他日后还能回到苏联。柳娃向秦天表白，自己很喜欢他，但是秦天表示已经有心上人了，她是中国第一批女飞行员，柳娃听后表示祝福。

秦天赵德良留学归来，四一七厂举办了热烈的欢迎仪式。几个伙伴也一起聚餐，为了新的事业干杯。颜青姗姗来迟，秦天看到许久未见未联系的心上人，激动得有些手足无措。几个伙伴谈及未来的事业展望，情不自禁的唱起歌来。饭后，颜青送给秦天一条围巾。

郑有福大表姐程英退役来到四一七厂保卫科工作，曹慧芳见到老朋友很开心。

飞机建设倒数一百天，四一七厂全体员工冲劲儿十足的展开工作，与此同时徐梦的身体也每况愈下，但是她并没有去看医生。徐梦终于支撑不住，身子垮了，窦性心律不齐严重可能引发猝死，大夫要求住院，徐梦强烈要求返工。

颜青来给秦天送饭，发现他书中夹着的柳娃照片，秦天姗姗来迟，不知道颜青看到了什么，他拿出一个笔记本，上面记录了自己在苏联学习时飞机制造得相关信息，送给颜青，希望对任职军代表的她有所帮助。颜青称秦天现在与赵德良不相上下，满脑子除了飞机就是飞机。

小战鹏过生日，大家分别给他准备了礼物庆祝，他一下子就伸手抓住了飞机模型，秦天很开心，称无论日后小侄子想学开飞机还是修飞机自己都可以教他。

飞机组装阶段出现问题，机身机翼交点对接不上，螺栓无法进行安装。针对这个问题，张长江与杜总工发生矛盾，杜总工认为，飞机组装出现问题，当前最重要的是发现问题解决问题，而张长江则认为，发生问题应该先追责，否则无法向上级领导交待。

秦天表示，所有零件都是严格根据图纸进行制作的，测绘制图的数据都已经严格到了小数点后五位数。赵德良、秦天认为科学讲求严谨，不能有一丝一毫的偏差，当前发现不了问题只能从头一步步推演，而张长江、颜青认为无论如何都必须保证在十一之前坠饰能够上天。双方争吵起来。

试飞员李子志通同志提前来到四一七厂，想要看一下样机，在了解到总装出现问题后表示，只要能够保证在时间节点把飞机组装出来，那么自己就一定保证驾驶飞机上天。

经过争吵讨论，在杜总工和秦天赵德良的坚持下，大家准备从头开始排查问题源头，争取在十月一日准时让飞机上天。厂里开始紧锣密鼓的加班加点，从图纸开始测算问题原因。原本正在养病的徐梦听说此事之后，实在放心不下，偷偷溜进车间找到赵德良来要数据。赵德良遵守医嘱不愿让徐梦冒着生命危险再加班了，但是在徐梦的强烈要求下，看着飞机试飞时间马上临近，他不得已将数据给了徐梦一份。

徐梦不能在车间加班，只能带着数据回到宿舍，晚上用手电筒在被子里研究。经过几日的研究，终于发现问题出现在图纸上，机身接头尺寸有误，她私下找到郑有福，称或许通过机身接头校形的方式来解决这个问题，当前厂里只有他的手工艺最高超，这种校形手法若是他做不到，那全厂上下怕是没有人能做得到了。

经过一天的思考，郑有福终于决定尝试一下，他将相关信息报告给杜总工等人，大家决定，由郑师傅来进行机身接头校形的操作。零点五毫米的误差，郑师傅用铁锤一锤砸下，终于解决了这个问题，机身机翼严丝合缝的叠加在一起。

1956年2月，四一七厂负责的蓝天一零一工程静力破坏实验成功，飞机检测合格。1956年7月，蓝天一零一第一架喷气式战斗机——中零一零一试飞，在中央军委领导和苏联专家的的见证下，飞机试飞成功。