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陈光
双转子、大涵道比涡扇发动机是美国普惠公司在JT9D-7R4和涡扇发动机基础上研制的全新发动机，该发动机采用了很多先进技术，为了方便替换JT9D-7R4发动机，其外形尺寸与JT9D-7R4相同，发动机上两个安装平面之间的距离也相同。
转子支撑及支点结构
该发动机沿用了JT9D-7R4发动机的转子支撑方式，但在低压转子上的1号轴承后面增加了一个滚柱轴承，即1 1/2号轴承（见图1），据说这是为了在重载条件下起飞，在此状态下风扇叶片尖端的弯曲程度被降到最低。
图1 JT9D-7R4与配套方案对比
JT9D发动机的两个转子成功采用了四点支撑方式，这是大涵道比涡扇发动机中支撑点数最少的，从而简化了结构，提高了工作可靠性；但是低压转子两个支撑点（即1号转子和4号转子）之间的距离过长，约为3m，长度超过3m的低压涡轮轴的加工难度很大。
增加112个轴承，不仅缩短了低压转子枢轴点之间的距离，有助于防止长达3米多的低压涡轮轴变形，而且还缩短了低压涡轮轴的长度。
为了减少发动机的外部振动，高压转子前支撑点（支撑点2号）的球轴承采用弹性支撑、挤压油膜。
弹性支撑制成折杆结构（见图2），缩短了发动机长度；挤压油膜采用JT9D发动机的形式，即油膜两端采用胀环密封（其它发动机上的挤压油膜两端均采用胀环密封，而两端密封不严），除起到减少外界振动的作用外，还起到弹性支撑的作用，限制过大的挠度。
图2：往复杆弹性支撑与挤压油膜
低压涡轮后轴承外圈也采用了挤压油膜，这种转子支撑方式和支点结构设计可以提高发动机性能，特别是减缓发动机性能衰减和延长寿命，所以V2500全部发动机都采用了这种设计。
低压转子的滚珠轴承位于风扇盘后方，成为1号轴承。风扇盘上的后轴（见图3）并不直接与低压涡轮轴相连，而是通过中间轴与低压涡轮轴相连。后轴与低压涡轮轴之间通过套筒齿式联轴器连接。
1号轴承内圈没有装在直径较小的中间轴上，而是装在联轴器后端的风扇后轴上。风扇轴在这里不传递扭矩和轴向力。在传递大扭矩和大轴向载荷的轴上不装轴承的做法，是一种提高低压涡轮轴安全性的设计。
将滚珠轴承置于风扇盘后方是大涵道比涡扇发动机（RB211系列除外）的常用解决方案，当低压轴断裂时，它可使风扇保持在发动机内。
图3.风扇和增压压缩机支撑结构
风扇及低压压缩机、高压压缩机及防喘振系统
该发动机单级风扇盘上固定有4级低压压气机（即增压压气机），为现行大涵道比涡扇发动机的常规设计，风扇叶片上仍然保留有减振凸台，虽然凸台在设计上有了不小的改进，但在性能、强度和加工性上还是略逊于无凸台的叶片。叶片前缘由原来常规的尖头改为椭圆形，以提高其抗外来冲击的能力。
低压压气机气流通道制成圆弧形，末级动叶片后设有引气环（见图3），随气流吸入的粉尘在离心力作用下与气流分离并被甩出引气环，使得进入核心机的空气比较纯净。这样不仅可以减少各级叶片前缘的磨损，还可以防止粉尘堵塞涡轮叶片的冷却孔。
风扇与高压压气机之间的中间机匣是主承力机匣，也是最复杂的部件。其中心部分为合金钢制成的同心三层环，上面有9块承力支撑板。风道内的9块承力板分别铸造，然后焊接在中心部分的外环上。这种铸造与焊接相结合制造复杂部件的方法，也是新一代发动机减少零件数量的常用措施。
由于增压器压气机转速低、直径小，在整体式鼓环内安装第4级工作叶片，组成鼓形转子，在安装第4级叶片的鼓环内侧有一小轮，以增加鼓环的开口刚性。由于增压器压气机内气流呈弧形流动，为提高部件效率，工作叶片不像一般压气机那样径向安装在鼓环上，而是与气流方向正交地安装在鼓环上，即叶片斜安装在鼓环上（见图3）。这种“正交叶片”在大涵道比涡扇发动机的增压压气机上广泛使用，也被称为可控扩压器叶片。
高压压缩机
11级高压压气机的压缩比约为11.0，平均级压缩比为1.234，比V2500发动机的1.349小很多，叶片与低压压气机相同，采用可控扩压叶片形状，这样不仅减少了损耗，提高了效率，而且可以减少叶片数量，另外由于前缘厚度增加，抗尘土磨蚀能力也提高了。
高压转子为焊接结构，后3级镍基合金盘焊接在后轴上，2~8级钛合金盘焊接为一体，1级盘与前轴（均为钛合金）制成一体，再用短螺栓将1~2级、8~9级盘连接起来，组成整体转子（见图4）。在发动机上，前轴与1级盘制成一体。1级盘与前轴制成一体还是一体，取决于转子直径、级数及重量因素。
图 4. 高压压缩机转子
第5至第11级动叶片采用环形燕尾槽固定（JT9D-7R4仍采用轴向燕尾槽），这种固定方式加工简单，便于现场维修和单独更换，因此在V2500等发动机上得到采用。
前8级工作叶片采用钛合金制造，后3级采用镍基合金制造，静叶片全部采用镍基合金制造。为避免钛合金动叶片与钛合金压气机壳体发生磨擦而导致钛起火，JT9D-7R4上在钛合金工作叶片尖端对应的壳体内壁上嵌有橡胶带，而在7R4上则改为嵌有钢衬套，衬套内表面涂有易磨损的涂层。
该发动机采用一种称为（见图4）的高压转子系统，第五级后的空气首先流入集气环A腔，经可控阀门流入若干个空心的第五级静叶，然后流入第五级静叶，经第五、六级轮之间的导气环进入转子腔加热，然后反流入高压、低压涡轮，对第二级高压涡轮叶轮和第一、第二级低压涡轮叶轮的后端面进行冷却。
在低空、大工况工作时（即起飞和爬升），第五级空气进入转子内腔，对转子进行冷却，避免叶片尖端与机壳相撞，同时也对低压涡轮等部件进行冷却；
当海拔超过5000m，N2达到80%~90%时（即进入巡航状态），气门关闭，无冷却空气进入，转子受热膨胀船舶配件，叶尖间隙及密封环间间隙减小，此时冷却涡轮的空气量减少，发动机的效率提高。
这种设计不仅可以主动控制叶片尖端间隙，还可以控制进入涡轮的冷却空气量。目前，其他发动机尚未采用这种设计。
4级以后的机匣做成双层普惠发动机，外壳与燃烧室机匣连接，为承力部件；内壳作为气流通道的包容环，并固定静叶片。
这种布局在大涵道比涡扇发动机中也很常见，前四级采用可调式静子，机匣需要在外面安装调节装置，再加上机匣本身体积较大，所以第四级之前的机匣都是单层设计。
抗哮喘系统
虽然是双转子发动机，但由于总压缩比高达29.7，在启动、过渡和低功率工况下容易出现喘振现象，为此在低压压气机出口和高压压气机第五级分别配备了2.5、6.5个轴流压气机排气阀和2.9个放气阀。
另外，高压压气机入口静叶片和1至4级静叶片均可调节。2.5放气阀由液压控制的、前后移动的环操作，当环向前移动时，放气环打开，低压压气机后的部分空气排入外部管道。
它由发动机电子控制器（EEC）根据油门杆位置、N1、N2、进气道温度、Ma和飞行高度等参数进行控制：启动时，阀门打开，当N2接近70%时开始关闭，达到80%N2时阀门关闭；加速和减速时打开；反推力装置工作时阀门部分打开；当喘振裕度减小到一定值时，阀门全打开。
2.9放气阀由两个气压控制，一个用于起动（右），一个用于起动和稳定，均为活塞式结构普惠发动机，由EEC根据N2当量转速控制。
启动时，两个阀均打开；当转速达到慢速N2值时，阀关闭；当海拔超过5000m，发动机减速时，左侧阀打开180s，防止喘振；若发动机在180s内重新加速，或无加速达到180s时，喘振裕度降低到一定值时，左侧阀打开。
可调定子也由EEC根据感测到的N1、N2和进气温度通过高压燃油执行器进行控制，以改善发动机的启动性能并防止压缩机进入喘振状态。
启动时，叶片处于最小关闭位置，当转速达到42%N2时，叶片开始打开，此后随着N2和气流的增加，叶片的开度逐渐增大，如果EEC检测到喘振裕度减小到某一值时，叶片才转至关闭位置。
虽然大涵道比涡扇发动机采取了诸多防喘振措施，但在运行过程中喘振现象还是时有发生。如在国内航线使用过程中，有一段时间频繁出现喘振现象，影响飞机的正常飞行。经过普惠公司和用户单位艰苦的排除故障工作，喘振故障才得以消除。
图1.单通道气动喷嘴
燃烧室、高压涡轮和低压涡轮
该发动机全环形燃烧室内共有24个单程气动喷嘴（见图5），以前常用的双程离心喷嘴头部积碳严重，是各型JT9D发动机的通病，这款单程气动喷嘴。
据称，这款喷嘴在波音757涡扇发动机上累计使用了85万小时，单台发动机最长使用时间超过8000小时，没有发现任何积碳现象。
24叶片级联扩散器、燃烧室外壳、内壳前段采用镍基合金整体铸造而成，大大减少了零件数量。
火焰管的气膜冷却风入口制成回流式(见图6)，减少了管壁上开口处与基座之间的温差，降低了开口处的热应力。另外，火焰管内壁表面涂覆有镁铝耐高温涂层。
图6：火焰筒回冷却风入口结构
高压涡轮
该发动机涡轮进口温度高达1275~1345℃，因此两级高压涡轮采用风冷设计（见图7），第一级静、动叶片的冷却空气均来自高压压气机末级，采用头部喷雾冷却；
第二级冷却空气从第八级抽出，采用冲击冷却，静叶片冷却空气量可调，巡航时冷却空气量仅为最大工况的50%，提高巡航效率。
两级静叶片按三维流动设计成沿径向弯曲，以减少端壁损失，叶片表面涂敷耐高温涂层；第一级动叶片采用单晶材料铸造，叶尖采用耐高温涂层处理，相应外环采用等离子喷涂一层可磨削层状陶瓷，以减小叶尖间隙；第二级动叶片采用定向凝固材料铸造。
3.2.3 低压汽轮机
4级低压涡轮没有冷却，但1、2级定子叶片上覆盖有耐高温涂层，所有定子叶片均设计成沿径向弯曲，图8显示了弯曲叶片与直叶片的区别（JT9D图8所示，采用弯曲导叶，端壁损失更小，从而提高效率。这也是20世纪80年代研制的发动机中常用的结构。
涡轮后轴承壳内外圈采用可控扩散叶片连接，叶片数量是常规轴承支撑板的两倍船舶物资，起到半级涡轮的作用。
图1.低压涡轮弯曲定子叶片与真定子叶片对比
主动间隙控制
高压和低压涡轮上均采用了主动间隙控制技术，即根据不同的工况改变吹向机壳外壁的冷却空气量。对于高压涡轮，在转速为80%~90%N2、海拔超过1500m时，供给空气以减小叶尖间隙。对于低压涡轮，巡航时供气阀全开，以减小叶尖间隙；起飞时部分打开，停车和小功率运行时仅供给少量冷却空气，冷却机壳。
燃油和润滑油系统
燃油调节器
它是继民用发动机继电后，第二种使用全功能数字燃油控制器（FADEC）的发动机，FADEC可以更精确地控制推力，扩大发动机稳定工作范围，限制超温和超速，还具有自诊断能力，可降低燃油消耗和维护费用约1.5%；但其研制费用和成本相对较高。
润滑油系统
采用传统润滑油系统设计，是新一代发动机中唯一一款回油主管路中没有精细滤油器的发动机。
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