不知道有人注意过没有，有一些军用航空发动机的外壳上并不是平整光滑的平面，而是充满了像鱼鳞一样的结构。
△F-135发动机△
△EJ200发动机△
这样的结构几乎可以见于每一款先进的军用航空发动机上，比如说F-35战斗机的动力F-135发动机、F-22的动力F-119发动机，还有欧洲“台风”战斗机的动力EJ200等等，充满了未来感。那么究竟这种独特的外形是为了什么？难道仅仅是为了美观吗？
一，减重？增加刚度？没错，但是不完全是正确答案
有的朋友可能会下意识地说：制造出来这样的结构其实就是为了减重。毕竟这样的结构相当于在完整的发动机外壳上“切除”了很多的材料，可以让发动机更轻。
另外有的朋友还会说：这是为了加强发动机外壳的刚度，就好像我们会经常看到的加强筋一样。只要有这样的结构，发动机的外壳在受力的情况下才不会变形。
△加强筋结构在生活中随处可见△
这些答案都对。因为随着航空发动机的越来越轻，发动机上的零件也要求越做越薄，特别是像发动机外壳这样的零件，我们称之为“薄壁件”。但是重量变小了，问题却来了：就好像我们手上拿一个易拉罐一样，轻轻一捏易拉罐就变形了，所以必须要在发动机外壳上设计出来加强筋来防止外力让这些薄壁件变形。
△易拉罐就是一种典型的薄壁件△
而通过在一块完整的外壳上切割出来一个一个的凹槽（这个加工步骤准确叫“铣”），既可以降低发动机外壳的重量，又能够一定程度上保证外壳的刚度，实在是一举多得。
但是，除了减重、增加刚度之外，这种鱼鳞结构还有另外很重要的功能。
二，鱼鳞？它的名字其实叫“华夫”
刚度低确实是薄壁件的大问题，但是薄壁件在发动机里面还有个更大的问题——“振动”。
简单说，薄壁件因为本身的刚度不足，所以很容易发生振动，或者非常容易让振动传播到四面八方，而这些振动会引起其他零件的故障，所以如何防止薄壁件振动、防止振动能量在这些结构中传播是一个老大难问题。
△薄壁件发生复杂的振动△
但是这个时候工程师们却发现了一种神奇的结构可以防止振动能量的传播，那就是“周期结构”。所谓的周期结构就是一个接着一个的相同的结构在空间/平面上排布，这种周期结构可以是一维的、二维的、三维的。
△周期结构△
而发动机外壳上的“鱼鳞”也是一种周期结构，当振动在这些结构内传播的时候并不会像在平板内传播那样容易，而是没传出去几个格子就几乎消耗殆尽了。这对于航空发动机可是帮了大忙了。
△振动能量在周期结构中的衰减△
但是这种结构并不是什么新鲜玩意儿，而是早就被大量应用在建筑领域——因为建筑物同样要防止诸如行人走动造成的振动传播问题。而且在建筑领域中，这种周期结构有自己的名字，可不是叫什么“鱼鳞”，而是叫“华夫结构”。之所以取这个名字，是因为这种结构实在是太像华夫饼了。
△建筑中方格状的华夫结构△
△建筑中三角形的华夫结构△
△真的跟华夫饼一模一样的△
当然了，航空发动机和建筑上的华夫结构应该怎么设计可是很讲究的，格子的形状是什么样的、应该有多深、尺寸有多大，等等，这些设计叫做“隔振设计”，是结构设计中非常重要、也是难度很高的一个方向。
三，总结一下
这种航空发动机外壳上，独特的周期结构不仅仅是为了减重和增加刚度，更加重要的作用是限制发动机内振动的传播，实现振动隔离。所以这种看似简单、单调的结构实际上也包含了非常深刻的设计原理，并且因为这种独特的华夫结构对于航空发动机几乎是有百利而无一害，所以越来越多地出现在先进航空发动机中。
