航空发动机，被誉为飞机的心脏，是一种集高度复杂与精密于一身的热力机械。它不仅是飞机飞行的动力源泉，更是推动航空事业蓬勃发展的关键力量。回顾人类航空史上的重大飞跃，无不凝结着航空发动机技术创新的智慧与汗水。接下来，我们将深入探讨航空发动机的核心部件构成。
> 压气机与风扇叶片
这些部件位于发动机的冷端，是其核心组件。在发动机运转时，这些叶片会受到离心力、空气燃气产生的气动力、热应力、交变力以及随机载荷等多重影响。制造这些叶片的工作量占据了发动机整体制造过程的30%以上。由于叶片在这些复杂载荷的作用下容易产生高周疲劳和热疲劳，因此，为了确保其工作质量和效率，对叶片的 选材以及生产工艺都提出了极为严格的要求。
发动机叶片，根据其所在位置和功能，可分为风扇叶片、压气机叶片以及涡轮叶片。其中，风扇叶片和压气机叶片均属于冷端部件，而涡轮叶片则位于热端。
压气机叶片进一步细分为压气机转子叶片（即工作叶片）和压气机静子叶片（整流叶片）。涡轮叶片同样可分为涡轮工作叶片和涡轮导向叶片。风扇叶片主要负责将进入发动机的空气进行初步压缩，该压缩过程分为两路：一路进入内涵道进行更深层次的压缩，另一路则进入外涵道，以高速排出，从而产生推力。
紧接着，压气机叶片对进入内涵道的空气进行进一步压缩，使得气流压力和温度显著上升，以满足燃烧室的需求。而涡轮叶片则起到膨胀减压的作用，将燃气的化学能高效转化为涡轮的机械能。
在材料选择上，风扇及压气机叶片由于工作在相对较低的温度环境下，因此常采用钛合金、高温合金等材料。钛合金因其轻质、高强度以及耐腐蚀的特性，在减轻叶片重量方面表现出色，因而被广泛应用于压气机叶片的生产中。
压气机叶片在制造工艺上颇具挑战性，其叶型薄且易变形，因此，确保其成型精度、实现高效且高质量的加工是制造过程中的关键难题。在航空发动机的各种叶片中，压气机叶片以其复杂的型面结构和严苛的工作环境而著称，堪称技术含量最高的零部件之一。其独特之处在于，为了降低空气流动时的动力损耗，压气机叶片被设计成具有高度复杂的型面扭转度和轻薄叶片厚度。这种设计使得从叶根到叶尖的叶型弯扭角度各不相同，同时，叶片前后缘的厚度仅限于0.1-0.2mm，且对轮廓度的要求极为严格。
接下来，我们来看风扇叶片的结构特点。 风扇叶片在航空发动机中扮演着将外部空气引入发动机的重要角色。它们的结构设计直接影响到发动机的进气效率与整体性能。其类似于相贯线形状的叶片排列，使得风扇在高速旋转时能有效减少气流的阻力并提高推动力。
> 涡轮叶片
涡轮叶片，作为航空发动机中的热端关键部件，必须在高温且高压的环境下持续工作。在涡扇发动机中，其制造难度堪称之最。当高温高压的燃气在涡轮中膨胀并产生功时，这股力量会推动涡轮进行高速旋转，进而带动压气机。随后，气流会经过涡轮的出口，进入尾喷管，在那里压力会降低，速度则会增加，最终从发动机中排出，从而产生推动力。
随着航空技术的不断进步， 涡轮叶片的结构和材质也经历了显著的变革。在20世纪中期，实心涡轮叶片是主流，例如斯贝MK202发动机所采用的那种。然而，随着技术的不断发展，更先进的空心涡轮叶片逐渐取代了实心叶片。如今，第五代发动机F135已经采用了双层壁超冷/铸冷涡轮叶片，这标志着涡轮叶片技术的又一重大飞跃。
在材质方面，涡轮叶片通常选用高温合金或钛铝合金，经过精密铸造工艺加工而成，确保了叶片毛坯的高质量和低余量。随着发动机性能的不断提升，高压涡轮叶片的材质也逐步演进为定向结晶和单晶材料，进一步增强了其抗热疲劳和抗热冲击的能力。
> 其他关键零部件
随着涡轮叶片技术的不断革新，发动机中的其他关键零部件也受到了广泛关注。这些零部件包括燃烧室、压气机、进气管道等，它们共同构成了发动机的核心部件，对发动机的性能和效率产生直接影响。
> 盘类件
盘类件是发动机中的一类重要零部件，主要包括涡轮盘、压气机盘以及整体叶盘。整体叶盘作为一种新型结构，是在常规的盘片分离结构基础上发展而来的，其特点在于将盘与叶片一体化设计，从而实现了减重、减级、增效以及提高可靠性的多重优势。 在材料选择上，通常采用钛合金和高温合金以确保其耐高温、耐高压的性能。
涡轮盘和压气机盘作为航空发动机的转子部件，各自承担着关键的角色。涡轮盘主要用于安装和固定涡轮叶片，传递发动机功率，因此它需要承受高温、高压以及高转速工作环境下的复杂载荷。
> 机匣
机匣是航空发动机中的主要承力部件，它不仅承受着发动机的载荷，还是包容发动机核心机的关键部件。这种零件具有典型的薄壁结构，既轻便又坚固。机匣的主要作用包括为发动机外部部件如燃油泵、滑油泵、发电机和齿轮箱等提供支撑，同时，其内侧则负责安装静子和燃烧室，与转子组件共同构成空气流通的通道。
机匣可以根据其功能进一步细分为风扇机匣、外涵机匣、中介机匣、压气机机匣以及燃烧室机匣等。在制造过程中，机匣材料多选用钛合金或高温合金，而加工时则需特别关注高精度的形位公差以及薄壁加工变形的问题。
