航空發(fā)動機(jī)被稱為現(xiàn)代工業(yè)皇冠上的明珠。其制造成本占整機(jī)制造成本的30%左右，輸出功率也十分驚人，只有幾噸重的航空發(fā)動機(jī)，卻可以推動幾十噸上百噸重的客機(jī)。
航空發(fā)動機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分精密復(fù)雜。但當(dāng)你經(jīng)過飛機(jī)發(fā)動機(jī)時，卻能聽到從里面?zhèn)鞒龆ｂ忊彽穆曇簦拖袷秋w機(jī)風(fēng)扇葉片松動了。在旅客看來，這簡直太不可思議了，發(fā)動機(jī)的扇葉竟然不是與輪盤整體加工成形或固定焊接在一起的，而是相對松動的，這是怎么回事呢？
榫卯結(jié)構(gòu)是一種你中有我、我中有你的連接方式，它是中國建筑中最早具有科學(xué)設(shè)計意義的發(fā)明創(chuàng)造。長期以來，航空發(fā)動機(jī)的風(fēng)扇葉片并不像普通風(fēng)扇的扇葉是完全固定在轉(zhuǎn)盤上的，而是巧妙利用了榫卯結(jié)構(gòu)，每個葉片通過榫頭，一片片卡在轉(zhuǎn)盤的榫槽里。同時，榫頭和榫槽之間還留有間隙，當(dāng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動起來時，扇葉凸臺就會在這個過程中相互碰撞，從而發(fā)出叮鈴鈴的聲響。
通常來說，做成整體后的強(qiáng)度和穩(wěn)定性會更好一些。那為何不將發(fā)動機(jī)扇葉與輪盤加工在一起呢？主要原因有三點：其一，整體式葉片制造技術(shù)難度非常大，受加工制造技術(shù)的限制，此前無法制造出可靠的整體葉片。其二，采用整體式葉片成本高昂，葉片是相對容易損壞的部件。任意一片葉片出現(xiàn)了破損，為了飛機(jī)的安全，都必須將全部葉片換掉。其三，采用榫連接可以承受10萬轉(zhuǎn)以上的強(qiáng)大離心力，而不會破盤，從而保障飛行的可靠性和安全性。因此，為了可持續(xù)利用、避開加工技術(shù)上的限制等，此前我們見到的飛機(jī)，基本上采取了單獨制造的榫連接方式。
航空發(fā)動機(jī)會在飛行中完成對氣體的壓縮和膨脹，并且以最高效率產(chǎn)生強(qiáng)大的動力，推動飛機(jī)前進(jìn)工作的就是葉片。在重力的作用下，風(fēng)扇葉片在接近十二點鐘位置時，會向軸線方向滑過去；接近六點鐘位置時，會向軸心相反的方向滑出去。在這個過程中，葉片相互碰撞在一起發(fā)出聲音。
當(dāng)發(fā)動機(jī)風(fēng)扇快速轉(zhuǎn)動而超過臨界速度時，轉(zhuǎn)軸由于具有一定彈性開始接近其幾何中心，進(jìn)而越過幾何中心接近其不平衡處。此時，葉片受到的離心力方向從新的轉(zhuǎn)軸處出發(fā)通過葉片所在的位置。其中沿著渦輪盤切線方向的指向與不平衡處相反的方向，使得葉片偏向這個方向，進(jìn)而重新調(diào)整了不平衡的位置，使得重心接近其幾何中心，進(jìn)而減小了振動。
這個過程是動態(tài)的，從而降低高轉(zhuǎn)速下風(fēng)扇的振動，而葉片的相對渦輪盤切線方向的角度是周期變化的，需要葉片進(jìn)行左右擺動，因此葉片的設(shè)計是松動的。
