航空发动机是典型的技术和知识双重密集型高科技产品。它的设计和制造非常复杂和精密，因此通常被称为现代工业的宝石。但是，对于这样一个高科技产品，一个极其复杂精密的航空发动机来说，里面的扇叶其实是比较松的。你惊喜吗？这就是为什么？这种设计的科学依据是什么？

当你登机或观看有关航发的介绍视频，大家可能已经注意到飞机发动机发出的叮当声，就像飞机风扇叶片松动的声音。是的，它是松散的。这在常人眼里，完全是难以置信，甚至有些烧脑。能送我们飞上蓝天的发动机的叶片，推力高达几十吨甚至几百吨的航空发动机，都不是与轮盘一体成型或焊接在一起的，而是比较松散的。那么这里发生了什么？风扇叶片是通过什么方式固定的？

那么，在了解风扇叶片的固定问题之前，我们先来了解一下我们祖先的一项独特工艺创作——榫卯结构。榫头和榫头是一种将你与我连接在一起的方式，你在我中。它是中国建筑中最早具有科学设计意义的发明创造。日本所谓的永不松动的坚果，源于我国的榫卯理念。

长期以来，航空发动机的风扇叶片没有将普通风扇的叶片完全固定在转盘上，而是巧妙地采用了榫卯结构。每一片刀片都穿过榫头，一一卡在转盘的凹槽中，看起来并不是特别紧。实际上。同时，榫头与榫槽之间仍存在间隙。当风扇转盘旋转时，风扇叶片凸台在此过程中会相互碰撞，从而产生一种叮当声。

为什么要用榫卯连接？一个个加工刀片为什么这么麻烦？你想知道这是为什么吗？别着急，接下来小编为大家一一揭晓。

根据常识，大家大概都可以意识到使整体强度和稳定性会更好。那为什么引擎叶片没有与轮盘集成在一起呢？主要原因可以分为三点：一是整体叶盘的制造技术难度很大。由于加工制造技术的限制，不可能制造出可靠的整体叶盘。其次，如果是一体式桨叶，如果有任何桨叶损坏，为了飞行器的安全必须整体更换，而桨叶是比较容易损坏的部件。即使是最富有的航空公司也经不起这样的折腾。最后，榫头连接可以保护高达10W转或更多的强大离心力，而不会破坏圆盘。一般飞机发动机的风扇转速一般不超过几万转，可靠性和安全性是可以保证的。所以为了可持续使用，为了避免加工工艺限制等原因，我们之前看到的飞机基本上只能采用单独制作的榫卯连接。因此，由榫连接的叶片就成为了我们现在通常看到的飞机发动机叶片。

那么，是不是榫接方式有问题?当然不是。榫卯连接虽然巧妙地解决了我们以往加工制造技术的局限性，但确实存在问题，而且还很多。相比之下，整体叶盘结构更具优势。那么，整体叶盘有哪些优势呢？

这种整体结构的优点：从加工流程上看，整体加工或焊接方式制造的整体叶盘省去了传统榫头连接方式中使用的榫头、榫槽和锁扣。设备、零件数量减少；其次，可以大大减小叶片盘的径向高度和厚度以及叶片原榫尺寸，减重效果明显，结构更轻。发动机转子部件的结构大大减少。简化，消除了分体结构根部间隙气体的气流损失，推重比和可靠性显着提高；避免因叶片和盘片装配不当而引起的微动磨损和裂纹、因叶片松动引起的喘振、锁片损坏引起的故障，有助于提高发动机的工作效率，进一步提高发动机的可靠性。

随着现代科技的飞速发展，整体叶盘片加工制造技术取得突破。目前叶盘的加工制造可以通过以下制造方法来实现：电子束焊接法；扩散键合法；线性摩擦焊接法；五轴数控铣加工或电化学加工方法；锻造方法；热等静压法等。

资料显示，推重比为10的第四代战斗机F119和EJ200发动机，风扇、压气机和涡轮均采用整体叶盘结构设计，减少了整个发动机的零部件数量减少50%以上，重量减轻20%～30%，效率提高5%～10%。由此可见整体叶盘优势明显。

科技的魅力无穷，科技的力量技术是无限的。在全叶盘的技术越来越成熟的今天，科学家们又在思考，能不能把全叶盘的轮盘部分去掉呢？如果能拆下来，此时的叶盘就变成了一个整体的叶环，零件的重量就不能再减轻了。

文章来源：《飞机设计》 网址: http://www.fjsjzz.cn/zonghexinwen/2021/0708/757.html