孙家栋凭着良好的记忆力，每门功课的内容都能在短时间内背得滚瓜烂熟、理解透彻，基本上每次都有把握应对考试。每次大的考试，学院都会组成考试委员会，因为孙家栋胸有成竹，每次都能沉着应对，孙家栋面对诸多考官提问报上自己的姓名后，冷静地说：“请允许我回答……”于是流利地一个个回答了考官们提出的稀奇古怪的问题。
一次，三年级的航空发动机理论考试，担任主考官的涅卡耶夫是苏联科学院院士，也是苏联赫赫有名的大学者。涅卡耶夫采取一个一个分别进行的考试方法，轮到孙家栋上场时，恰好涅卡耶夫拿错了考卷，将从未学过的《航空发动机静态下主要性能的推导》问题提给了孙家栋。这明明是强人所难的问题，应当怎么办呢？赶巧孙家栋平常的好学、好奇、好动脑的习惯在此时派上了用场，孙家栋竟然毫无慌张地引经据典做了正确的回答。正当陪考官们惊诧不解的时候，涅卡耶夫也突然醒悟到考卷拿错了，涅卡耶夫也奇怪孙家栋怎么对没有学过的课程能做出正确的回答呢？由此，涅卡耶夫院士和众多陪考官纷纷对孙家栋投去赞赏的目光。他们为孙家栋这样的学生而高兴，为中国学生的勤奋学习精神而赞赏，为茹科夫斯基空军学院拥有这样的学生而自豪。
1956年2月的一天，对留学苏联军校中国班的学员来说是值得纪念的日子，这一天他们将被授予中国人民解放军军衔。孙家栋他们一行奉命从学校来到中国驻苏联大使馆，此时大礼堂前已经聚集了许多学员，他们都是中国在军校的留学生，有从军医大学来的、有从炮兵学院来的，还有孙家栋这样从空军学院来的。他们列队依次进入礼堂，礼堂内正播放着《义勇军进行曲》，现场昂扬的场景把他们带入一种庄严的氛围。主席台正中央坐着解放军总司令朱德元帅、聂荣臻元帅。学员们五人一组被点到名字后，来到主席台侧面的台阶前，登上6级台阶操标准的军人正步来到主席台正中，由聂荣臻元帅亲自为他们逐一颁发了领章和军衔肩章。孙家栋在中国人民解放军首次实行军衔制被授予中尉军衔。英俊潇洒的小伙子配以裤线笔直合体的军服，此时又佩戴了耀眼的肩章，更显威武挺拔意气风发。从那一天起，孙家栋他们都穿上了统一制式、佩戴军衔的中国式军装，中国军人以新的形象出现在了苏联大地。在授军衔这种庄严的场面，也使个别学员感到异常紧张。有个学员在主席台上接受了军衔，听到“向左转”、“正步走”的口令后，竟然一反平日熟练的步伐，手脚一顺且非常认真地从台上走了下来。台下的学员虽然看得真切，但在那个庄严的场合也没有人敢笑出声来。现场苏联教官很是生气，悄悄地举起拳头对这位学员来了个咬牙切齿的表情。平时我是怎么训练你们的，你竟然在这么庄严的场合给我犯这样的低级错误，哼！这当然是严肃中的一个小插曲。
1956年8月6日，是孙家栋又一个难忘的日子，他在各个方面严格要求自己，学习拔尖，政治上进，军体优秀，留学生支部批准他光荣地加入了中国共产党。
1957年11月17日是一个非同寻常的日子，这天是莫斯科的初冬，地上已经积了厚厚的一层雪了，当时正在莫斯科访问的毛泽东主席这天将要与中国在苏联的留学生会面。毛泽东这次来苏联是率领中国庞大的代表团到莫斯科参加十月革命胜利40周年庆祝活动、出席各国共产党和工人党代表大会的。毛泽东一生中只跨出国门两次，两次出国都是去的苏联，这是第前来参加毛泽东接见的地方院校的中国留学生，大多都由学校统一组织乘坐大轿车前往，而孙家栋他们这些茹科夫斯基空军工程学院的军官学员则可以自行前往。他们从学校出发前将皮鞋擦得锃亮，裤线压得笔直，军服上的黄铜扣子也擦得闪闪发光。他们一行乘坐地铁倒了几次车，早早来到了莫斯科大学的礼堂前，其他学校的留学生也都提早从四面八方赶到莫斯科大学。参加会见的学生有三千多人，当时莫斯科大学的大礼堂没有多余的座位，坐不下的同学就挤在座椅的过道上，而孙家栋他们一行军官学员被安排在礼堂离主席台最前方的位置，大家都在焦急而兴奋地等待着毛泽东、邓小平等领袖们的接见。
下午6时许，毛泽东迈着稳健的步伐走进了礼堂。后面紧跟着彭德怀、邓小平、乌兰夫、杨尚昆、胡乔木等领导，这时全场沸腾，欢声雷动。毛泽东高兴地走到主席台的前沿和两端，频频向大家招手致意。这一刻，孙家栋在最近距离见到了祖国的亲人，见到了敬仰已久的伟大领袖毛泽东。
毛泽东向大家招手致意后，发表了亲切的演说。他用那浓重的湖南口音讲道：“世界是你们的，也是我们的，但归根结底是你们的。你们青年人朝气蓬勃，正在兴旺时期，好像早上八九点钟的太阳，中国的前途是属于你们的。世界是属于你们的。希望寄托在你们身上！”他还教导同学们说：“青年人应具备两点，一是朝气蓬勃，二是谦虚谨慎。”在讲话中，毛泽东纵论天下，旁征博引，在这里还提出“世界上怕就怕认真二字，共产党就最讲认真”的名言。毛泽东的讲话亲切和蔼，风趣幽默。台上台下，有问有答，其乐融融，大厅内充满了欢声笑语。
毛主席1957年11月在莫斯科接见中国留苏学生为了满足更多同学能亲睹领袖风采、聆听领袖教诲的愿望，毛泽东又特地从大礼堂来到学生倶乐部。毛泽东看到那么多的中国留学生，看到了学生们热切的表情，又兴致勃勃地即席对早已聚集在那里等候的数百名留学生说：“第一，青年人既要勇敢又要谦虚；第二，祝你们身体好、学习好、将来工作好；第三，和苏联朋友要亲密团结。”
毛泽东还到学生宿舍，察看、询问留学生的学习生活情况，勉励大家“要努力学习，建设祖国，加强与苏联师生的友谊”。近一个半小时的会见和讲话，大家沉浸在无比的激动和幸福之中，“为党奋斗50年”、“为祖国工作50年”的口号声响彻礼堂上空。毛泽东的讲话不仅鼓舞着孙家栋这些留苏学生，而且一直鼓舞着中国当时的整个一代人。
荣登榜首
孙家栋在沈阳空军第四航校时，经常能听到苏联教官讲解专业定理时提到一些陌生的名字，在谈论到航空领域的事情时，常常会说出某某教授是怎么讲的，工程学院教科书里是如何阐明的。茹科夫斯基空军工程学院拥有先进的教学设备和科研实验室，其中包括：装有亚音速风洞和超音速风洞设备的大型空气动力学教学实验室；供研究涡轮喷气式发动机、空气压缩机、涡轮机及其他航空动力装置部件的完备的实验训练机场基地，供停放现代化战斗机和军用运输机的大型停机坪。实验室装备有现代化的电子计算设备、各种实验装置、练习器材和供进行飞机结构构件静力和动力试验及其他多种研究项目的整套试验设备。学院有一座教学实验工厂，供学员进行生产实习、制造教学与科研设备和进行各种设备的操作表演。学院培养了大批优秀的专业人才。孙家栋能够在这所学校深造确实是一个机遇，他十分珍惜。
孙家栋不仅学习成绩名列前茅，在体育运动、学校组织的社会活动方面也都表现得很出色，随着时间的推移，孙家栋每天虽然处于紧张的学习中，但在不知不觉中他在学院里小有名气了。在苏联所有的高等院校里，也有一个类似中国政治思想工作的评比标准，就像中国单位里的光荣榜一样。
那一年，在茹科夫斯基空军工程学院一进大门最显眼的“明星榜”上出现了孙家栋的大照片。原来，茹科夫斯基空军工程学院有一个激励学生上进的传统做法，就是把每年年终考试获得全优的学生照片放入《明星榜》，如果年年都能连续保持，他的照片便会一年往上挪一次，并且照片一年比一年大。但是，随着照片越来越大，能在《明星榜》上出现的照片数量也将越来越少，等到顶头的照片所剩无几。照片到了顶头，也该毕业了。此时，顶头照片的获得者将会获得一枚纯金质的“斯大林奖章”。这枚奖章对苏联学生来讲可以说是梦寐以求的一件事，因为毕业时如果获得这种奖章不仅可以比普通学生的军衔高一级，而且可以优先选择自已满意的工作，还可以带双份工资享受3个月的休假。
孙家栋在茹科夫斯基空军工程学院的学习中，不仅学业有成，而且年年全优、年年榜上有他的明星照。孙家栋的同窗战友刘从军曾对笔者说：“孙家栋就是聪明，自进入茹科夫斯基空军工程学院读预科开始，一直到本科毕业，他的各科考试成绩从来没有过4分、3分，而且各科门门5分，年年5分，是真正全部5分的全优生。那时候我就说过，孙家栋学一天够我刘从军学一个礼拜呀。”孙家栋的刻苦好学和聪明才智确实得到了老师与同学们的赞赏和钦佩。
1958年3月10日，孙家栋以留学苏联期间的优秀成绩，荣获了最高苏维埃颁发的“斯大林金质奖章”。他登上了苏联红军倶乐部的领奖台，隆重接受了颁发给他的那值得纪念和来之不易的纯金奖章。在那一年全苏联军队院校毕业的学员中总共只有13名获得“斯大林金质奖章”者，中国留学生在当时能够得到最高苏维埃颁发的“斯大林金质奖章”那可真是来之不易，他又一次赢得了众多老师、同学的赞赏，也又一次成为众人羡慕眼光的聚焦点。当然，也有一些漂壳女孩子向孙家栋投去爱慕的眼神。但是，孙家栋的心中只有一个念头：毕业后立即回国。袓国急需人才，用学到的知识报效袓国和建设袓国！
1958年的初春4月，西伯利亚的阵阵寒流虽然在呼啸，但袓国社会主义建设的高潮正如火如荼。中国隆冬的冰封正在春意中消融，孙家栋与他的22名留学苏联茹科夫斯基空军工程学院的同窗战友，结束了在苏联苦读苦练的留学岁月，怀揣着真知学识，练就了强健体魄，迈着雄伟的步伐，在迎来新一年春暧花开、万物复苏的阳光明媚的日子里，登上了归国的列车。孙家栋在隆隆的火车声中，告别了异国的老师、同学、战友，谢绝了众多的思恋与挽留之情，归心似箭地踏上了返回袓国的旅程。他深情地望着车窗外：“袓国啊，我回来了！我终于要回到袓国的怀抱了！”
