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【摘 要】：飞机发动机中的叶片其实是松动的，但是松动是很科学的。为什么？ 榫卯结构是我们引以为豪的文化瑰宝。不用钉，不用钉，就能使建筑屹立千年。虽然大型飞机上的发动机不是我们的

飞机发动机中的叶片其实是松动的，但是松动是很科学的。为什么？

榫卯结构是我们引以为豪的文化瑰宝。不用钉，不用钉，就能使建筑屹立千年。虽然大型飞机上的发动机不是我们的优势，但我们的榫卯结构在其中起着决定性的作用。为什么是这样？

航空航天发动机，例如我们常见的涡扇发动机，经常被比作现代工业皇冠上的宝石。它们的输出功率惊人。小的只有几吨重，却能带动几十上百吨。客机以接近音速的速度飞行，所以不必认为它的内部结构一定很复杂精密，各部分之间的连接处必须接缝严密、固定牢固。但是，有些人在登机和经过飞机引擎时会不小心听到从内部传来的咔嗒声。这声音有点像金属碰撞的声音。

这个声音是从哪里来的？会不会是发动机内部的风扇叶片松动了？没错，就是松了，不过别怕，原来是这样设计的。作为发动机中的承重部件，这些风扇的叶片并没有像我们想象的那样牢固地固定在发动机上，而是通过榫头卡在了风扇盘的榫槽中。最好的是桌牌不是固定的。紧的。榫头和凹槽之间有间隙，所以当风扇缓慢旋转时，在重力的作用下，每个叶片在接近十二点钟位置时都会向轴线方向拉，几乎变成六点。点。当时钟到位时，它向与轴线相反的方向滑出。

于是，扇叶在劈砍的过程中，之间的boss相互碰撞，发出这样的声音。或许它看起来不像电脑机箱里的散热风扇那么可靠。我们带走了云霄，真是不可思议。

那么为什么航空发动机中的风扇叶片会如此松散地组装在一起呢？

首先，连接扇叶和扇板的榫卯结构被称为“立树”榫卯，因为它看起来确实像一棵垂直的树或枞树，呈现出带齿的V形。榫头与凹槽之间有明显的间隙，便于榫头在一定范围内自由滑动。当发动机开始工作时，离心力开始随着转速的增加而增加，所以每个扇叶被拉出，这也导致它们的榫头在各自的凹槽中移出，每个扇叶的榫头也以相同的速度移出。数量。不一致。

因为在一个盘面上，每个扇叶的对面都有一个叶片，用来平衡离心力。让我们想象一下，如果左边的刀片A被小石头刮掉，它会损失一点质量，而与之对称的右边刀片B则非常完美。如果此时风扇快速旋转，则两侧的离心力将不相同。完美叶片 B 的离心力明显大于失效叶片 A 的离心力。 结果，不平衡力会将风扇盘表面的重心拉离其中心，即远离旋转轴的位置，并开始发生振动。

机械结构怕震动，当它震动时，它会震动自己。为了防止这种情况发生，工程师设计了这个神奇的垂直树形榫接。刀片A的“伤”变轻了，所以再次转动后，它会在榫槽中滑出更多，而B会自动滑出更少。在这种情况下，两侧的离心力再次回到平衡点，振动也随之减小。

风扇叶片安装松散以减少振动

因此，航空发动机风扇叶片需要安装松散的原因主要是为了减少振动。这与我们的直觉冲突吗？我们觉得需要夹得紧紧的，才不会左右摇摆。谁知道我们需要稍微放松一下，才能体会到紧绷和稳定。因此，工程师的工作往往是违反直觉的。

在您的生活中，您是否发现任何违反直觉但更好的设计？

文章来源：《飞机设计》 网址: http://www.fjsjzz.cn/zonghexinwen/2021/0803/806.html