KR101924334B1 - 광대역 댐핑 시스템을 구비한 가스 터빈 엔진 및 그 제조 방법 - Google Patents

광대역 댐핑 시스템을 구비한 가스 터빈 엔진 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

가스 터빈 엔진(18), 광대역 댐핑 시스템(20) 및 광대역 댐핑 가스 터빈 엔진 제조 방법이 제공된다. 일 실시예에서, 가스 터빈 엔진(18)은, 엔진 케이스(38)와, 회전축 주위로의 회전을 위하여 엔진 케이스(38) 내에 장착된 회전자 어셈블리(66)와, 회전자 어셈블리(66)와 엔진 케이스(38) 사이에 배치된 광대역 댐핑 시스템(20)을 포함한다. 광대역 댐핑 시스템(20)은, 회전축 주위로 각을 이루면서 이격된 제1 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼(60, 61, 62)와, 회전축 주위로 각을 이루면서 이격되고 제1 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼(60, 61, 62)와 병렬로 연결된 제2 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼(63, 64, 65)를 포함한다. 제1 및 제2 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼(60, 61, 62, 63, 64, 65)는 가스 터빈 엔진(18)의 동작 동안에 광대역 댐핑 시스템(20)의 댐핑 대역폭을 증가시키기 위하여 상이한 회전 주파수에서 피크 댐핑을 제공하도록 튜닝된다.

Description

광대역 댐핑 시스템을 구비한 가스 터빈 엔진 및 그 제조 방법{GAS TURBINE ENGINES INCLUDING BROADBAND DAMPING SYSTEMS AND METHODS FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명은 진동 댐핑 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광대역 댐핑 시스템, 광대역 댐핑 시스템을 구비한 가스 터빈 엔진 및 광대역 댐핑 가스 터빈 엔진을 제조하는 방법에 관한 것이다.
현대의 가스 터빈 엔진은 종종 다수의 컴프레서를 지지하는 축상의 다중 기어 연결 샤프트, 공기 터빈 및 터보팬 엔진의 경우에는 상대적으로 큰 흡기팬을 포함하는 상대적으로 복잡한 회전자(rotor) 어셈블리를 구비한다. 회전자 어셈블리의 고속 회전 동안에, 회전자의 불균형, 베어링의 불완전, 불안정한 힘 등으로 인한 진동은 회전자 베어링을 통해 엔진 케이스로, 그리고 궁극적으로는 항공기의 동체로 전달될 수 있다. 물리적으로 그리고/또는 음향적으로 허용가능하더라도, 항공기 동체로 전달된 회전자가 방출하는 진동은 승객의 안락함을 감소시킬 수 있다. 또한, 회전자가 방출한 진동은 회전자 베어링과 같은 엔진 부품의 동작 수명을 감소시킬 수 있으며, 추진 출력 및 연료 효율과 같은 엔진 성능의 다양한 양을 열화시킬 수 있다. 회전자가 방출한 진동은 회전자의 임계 모드 동안에 최고 진폭에 도달한다; 즉, 회전자 어셈블리의 회전 주파수가, 예를 들어, 회전자 어셈블리 스풀의 편향 또는 벤딩("임계 굽힘 모드(critical flex mode)"라고 함)이나 회전자 베어링의 편심("강체 임계 모드(rigid body critical mode)"라고 함) 때문에 회전자 어셈블리의 상당하게 축에서 벗어난 운동을 유도할 때이다. 다중 스풀 가스 터빈 엔진의 회전자 어셈블리가 가스 터빈 엔진의 동작 범위에 걸쳐 분포된 5개 이상의 임계 모드를 나타내는 것은 드물지 않다.
SFD(squeeze-film damper)라 하는 능동 유압 장치가 엔진 케이스 및 항공기 동체에 전달되는 회전자가 방출하는 진동의 크기를 감소시키는 것을 돕기 위하여 하나 이상의 회전자 베어링 주위로 배치될 수 있다. 그러나, SFD는 여러 측면에서 제한된다. SFD는 비선형 댐핑 프로파일을 특징으로 하며, 결과적으로 상대적으로 좁은 범위에 대하여만 최적의 진동 감쇠를 제공할 수 있다. 따라서, SFD가 단일의 목표 회전자 임계 모드에서 피크 댐핑을 제공하도록 조정될 수 있지만, SFD는 일반적으로 다른 동작 주파수에서 그리고 다른 회전자 임계 모드에서 덜 최적화된 댐핑을 제공할 것이다. 아울러, 회전자 임계 모드가 회전자 불균형을 변경하는 것과 관련하여 변동함에 따라, SFD는 가스 터빈 엔진의 동작 수명 동안에 진동을 감쇠하는데 있어서 점점 덜 효율적이게 될 수 있다. 다른 제한으로서, SFD의 강성도(stiffness) 및 댐핑 프로파일은 본질적으로 연결되며 독립적으로 조정될 수 없다. 그 결과, 그 강성도를 감소하시키지 않으면서 그리고 그렇게 하는데 있어서 소정 정도의 회전자 중심선 제어를 희생하지 않으면서, SFD의 댐핑 특성을 최적화하는 것은 어려울 수 있다. 열악한 중심선 제어는 정적 로딩 조건(예를 들어, 중력 감소(gravity sag))에 대응하는 SFD의 능력을 감소시키며, 전체 엔진 효율을 감소시키는 가스 터빈 엔진 내에서의 더 큰 단부 유격(tip clearance)의 제공을 일반적으로 필요로 한다.
따라서, 여러 임계 모드를 통해 회전자 어셈블리로부터 방출되는 진동을 더욱 효율적으로 감소시키기 위하여, 엔진의 회전자 어셈블리의 동작 주파수 범위에 대하여 취해질 때, 증가된 댐핑 대역폭을 갖는 광대역 댐핑 시스템을 포함하는 가스 터빈 엔진의 실시예들을 제공하는 것이 바람직하다. 이상적으로는, 이러한 광대역 댐핑 시스템의 실시예들은, 회전자 중심선 제어를 개선하기 위하여 실질적으로 선형이며 독립적으로 조정가능한 강성도 프로파일을 가지며, 또한, 넓은 범위의 주파수 및 로딩 조건을 통해 높은 댐핑을 허용하도록 실질적으로 선형의 댐핑 프로파일을 가질 것이다. 또한, 터보차저와 같은 다른 종류의 터보기계와 함께 사용될 수 있는 광대역 댐핑 시스템을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 마지막으로, 광대역 댐핑 가스 터빈 엔진을 제조하는 방법의 실시예들을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 본 발명의 실시예들의 다른 바람직한 특징 및 특성은 첨부된 도면 및 전술한 발명의 배경이 되는 기술과 함께 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용 및 첨부된 특허청구범위로부터 명백하게 될 것이다.
가스 터빈 엔진의 실시예들이 제공된다. 일 실시예에서, 일 실시예에서, 가스 터빈 엔진은, 엔진 케이스와, 회전축 주위로의 회전을 위하여 엔진 케이스 내에 장착된 회전자 어셈블리와, 회전자 어셈블리와 엔진 케이스 사이에 배치된 광대역 댐핑 시스템을 포함한다. 광대역 댐핑 시스템은, 회전축 주위로 각을 이루면서 이격된 제1 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼와, 회전축 주위로 각을 이루면서 이격되고 제1 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼와 병렬로 연결된 제2 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼를 포함한다. 제1 및 제2 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼는 가스 터빈 엔진의 동작 동안에 광대역 댐핑 시스템의 댐핑 대역폭을 증가시키기 위하여 상이한 회전 주파수에서 피크 댐핑을 제공하도록 튜닝된다.
하우징과 회전축 주위로 하우징 내에서 회전하도록 구성된 회전자 어셈블리를 포함하는 터보기계 내에서의 사용을 위한 광대역 댐핑 시스템의 실시예들이 더 제공된다. 일 실시예에서, 광대역 댐핑 시스템은, 회전축 주위로 각을 이루면서 이격되고 회전자 어셈블리와 하우징 사이에 배치된 제1 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼와, 회전축 주위로 각을 이루면서 이격되고 회전자 어셈블리와 하우징 사이에 배치된 제2 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼를 포함한다. 제1 및 제2 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼는 하우징 내에서 회전자 어셈블리를 지지하는 다중 포인트 마운트를 형성하도록 사이에 삽입된다. 제1 및 제2 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼는 회전자 어셈블리의 동작 주파수 범위에 대하여 상이한 주파수에서 피크 댐핑을 제공하도록 튜닝된다.
광대역 댐핑 가스 터빈 엔진을 제조하는 방법에 대한 실시예들이 더 제공된다. 일 실시예에서, 본 방법은, 회전자 어셈블리 및 엔진 케이스를 제공하는 단계와, 가스 터빈 엔진의 동작 범위에 대하여 회전자 어셈블리의 복수의 회전자 임계 모드를 식별하는 단계와, 복수의 회전자 임계 모드를 포함하는 목표 주파수 범위에 대하여 분포된 상이한 주파수에서 피크 댐핑을 제공하도록, 제1 및 제2 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼를 튜닝하는 단계와, 회전자 어셈블리와 엔진 케이스 사이에 제1 및 제2 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼를 병렬로 설치하는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명의 적어도 일례가 유사한 도면 부호가 유사한 구성 요소를 나타내는 다음의 도면과 관련하여 설명될 것이다:
도 1은 광대역 댐핑 시스템을 포함하고 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 가스 터빈 엔진의 간략화된 단면도이다;
도 2는 도 1에 도시된 광대역 댐핑 시스템 내에 구비된 복수의 3 파라미터 축방향 댐퍼를 도시하는 개략도이다;
도 3은 2 파라미터 댐퍼 및 댐핑되지 않은 장치의 전달률 프로파일에 비교한 3 파라미터 축방향 댐퍼의 예시적인 전달률 프로파일을 나타내는 주파수(수평축) 대 이득(수직축)의 전달률 그래프이다;
도 4는 병렬로 연결되고 다른 조정을 갖는 2개의 3 파라미터 축방향 댐퍼의 예시적인 댐핑 프로파일(실선)과, 병렬로 연결되고 동일한 튜닝을 갖는 2개의 3 파라미터 축방향 댐퍼의 예시적인 댐핑 프로파일(점선)을 나타내는 주파수(수평축) 대 위상(수직축)의 그래프이다;
도 5는 병렬로 연결되고 다른 조정을 갖는 2개의 3 파라미터 축방향 댐퍼의 예시적인 강성도 프로파일(실선)과, 병렬로 연결되고 동일한 튜닝을 갖는 2개의 3 파라미터 축방향 댐퍼의 예시적인 강성도 프로파일(점선)을 나타내는 주파수(수평축) 대 강성도(수직축)의 그래프이다; 그리고,
도 6은 도 1에 도시된 가스 터빈 엔진의 일부를 통해 취해진 단면도이며, 도 1 및 2에 도시된 광대역 댐핑 시스템 내에 구비된 3 파라미터 축방향 댐퍼 중 하나가 구조적으로 구현될 수 있는 예시적인 방법을 도시한다.
하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용은 본질적으로 단지 예시적이며 본 발명 또는 본 발명의 애플리케이션 및 용도를 제한하려고 의도되지 않는다. 또한, 전술한 발명의 배경이 되는 기술 또는 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 제공된 어떠한 이론에 의해서도 구속되려는 의도는 없다.
도 1은 광대역 댐핑 시스템(20)을 포함하고 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따라 도시된 광대역 댐핑 가스 터빈 엔진(GTE(gas turbine engine))(18)의 간략화된 단면도이다. 예로서, GTE(18)는 도 1에서 흡기부(22), 컴프레서부(24), 연소부(26), 터빈부(28) 및 배기부(30)를 포함하는 2 스풀 터보팬 엔진으로서 도시된다. 흡기부(22)는 나셀(nacelle) 어셈블리(34) 내에 장착된 흡기팬(32)을 포함한다. 도시된 예에서, 컴프레서부(24)는 나셀 어셈블리(34) 내에 장착된 엔진 케이스(38) 내에 회전가능하게 배치된 단일 컴퍼레서(36)를 구비한다. 터빈부(28)는 흐름에서 연속적으로 엔진 케이스(38) 내에 회전가능하게 배치된 고압(HP(high pressure)) 터빈(40)과 저압(LP(low pressure)) 터빈(42)을 구비한다. 컴프레서(36)와 HP 터빈(40)은 HP 샤프트 또는 스풀(44)의 맞은 편의 단부들에 장착되고, 흡기팬(32) 및 LP 터빈(42)은 LP 샤프트 또는 스풀(46)의 맞은 편의 단부들에 장착된다. LP 스풀(46) 및 HP 스풀(44)은 같은 축을 가진다; 즉, LP 스풀(46)은 HP 스풀(44)을 통해 제공된 세로방향 채널을 통해 연장된다. 엔진 케이스(38)와 나셀 어셈블리(34)는 각각 믹서 노즐(48) 및 추진 노즐(50) 내에 단말된다. 믹서 노즐(48)은 중심체(52)와 협력하여 GTE(18)의 동작 동안 터빈부(28)로부터 공급받은 고온의 연소 가스를 쿨러 바이패스 공기 흐름과 혼합하는 배기 믹서(54)를 형성한다. 명료함을 위하여 도 1에서는 도시되지 않았지만, 복수의 회전자 베어링 어셈블리가 다양한 위치에서 HP 스풀(44) 및 LP 스풀(46) 주위에 배치되어, 엔진 케이스(38) 내에서 스풀(44, 46)의 고속 회전을 용이하게 한다. 회전 베어링 어셈블리는 HP 스풀(44)과 HP 스풀(46)의 각 단부 주위에 배치된 롤링 요소 베어링의 형태를 일반적으로 가정한다.
도 1에 도시되고 여기에서 설명되는 바와 같이, 광대역 댐핑 GTE(18)는 단지 예로서 제공된다. 본 발명의 실시예들이 다른 종류의 터보기계뿐만 아니라, 다른 종류의 터보팬, 터보프로프(turboprop), 터보샤프트 및 터보제트 엔진을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 다른 종류의 가스 터빈 엔진에 동일하게 적용가능하다는 것이 용이하게 이해될 것이다. 또한, GTE(18)의 특정 구조는 다른 실시예들 중에서 불가피하게 변경될 것이다. 예를 들어, 소정의 실시예에서, GTE(18)는 노출된 흡기팬을 포함할 수 있거나("개방 회전자 구성(open rotor configuration)"이라 한다), 또는 흡기팬을 포함하지 않을 수 있다. 다른 실시예에서, GTE(18)는 축 컴퍼레서에 더하여 또는 그 대신에 원심(centrifugal) 컴프레서 또는 임펠러(impeller)를 채용할 수 있다. 또 다른 실시예에서, GTE(18)는 다른 개수의 컴프레서 및 터빈과 함께 단일 스풀 또는 3개의 스풀을 포함할 수 있다. 항공기에 탑재 배치된 것으로 주로 설명되지만, GTE(18)는 임의의 특정 플랫폼에서의 탑재 배치에 한정되지 않으며, 보조 전력 유닛 내에 포함되거나 산업 전력 발전기 내에 포함된 다른 종류의 운송 수단(선박 및 탱크와 같은 지상 운송 수단)에도 탑재 배치될 수 있다.
GTE(18)의 동작 동안에, 공기는 흡기부(22)로 인입되고, 흡기팬(32)에 의해 가속된다. 가속된 공기의 일부는 나셀 어셈블리(34)와 엔진 케이스(38) 사이에 제공되어 엔진 케이스(38) 위로 그리고 그 주위로 이 공기 흐름을 안내하는 바이패스 흐름 통로(56)를 통과하도록 향하게 된다. 흡기팬(32)으로부터 배기된 공기의 나머지 부분은 컴프레서부(36)로 향하게 되고, 코어 공기 흐름의 온도 및 압력을 상승기키도록 컴프레서(36)에 의해 압축된다. 고온의 압축된 공기 흐름은 연소부(26)로 공급되고, 공기는 연료와 혼합되어 연소부(26) 내에 포함된 하나 이상의 연소기(58)를 이용하여 연소된다. 연소 가스는 신속하게 팽창되고 터빈부(28)를 통해 흘러, HP 터빈(40)과 LP 터빈(42)을 회전시킨다. 터빈(40, 42)의 회전은 스풀(44, 46)의 회전을 각각 구동하고, 이는 그 후에 컴프레서(36) 및 흡기팬(32)의 회전을 구동한다. 터빈부(28)를 통해 흐른 후에, 연소 가스 흐름은 배기부(30)로 향하게 되고, 믹서(54)는 연소 가스 흐름을 바이패스 흐름 통로(56)로부터 공급받은 쿨러 바이패스 공기와 혼합시킨다. 마지막으로, 연소 가스 흐름은 추진 노즐(50)을 통해 GET(18)로부터 배기되어 전방 추진을 생성한다.
회전자의 불균형, 베어링의 불완전, 불안정한 힘 등에 기인하여, 스풀(44, 46)의 회전 동안에 진동이 생성되어, 도시되지 않은 회전자 베어링 어셈블리를 통해, 엔진 케이스(38)를 통해, 그리고 궁극적으로 항공기 동체로 전달된다. 동체로의 진동의 전달은 승객의 안락함을 감소시키고, 엔진 성능을 손상시키고, 회전자 베어링 어셈블리 및 다른 엔진 부품의 동작 수명을 제한할 수 있다. 광대역 댐핑 시스템(20)은, SFD와 같은 종래의 베어링 지지 댐퍼에 비하여 넓은 대역폭에 대해 회전자 어셈블리로부터 엔진 케이스(38)로 전달된 진동력 뿐만 아니라, 회전자 시스템의 진동의 크기를 감소시킨다. 그렇게 하는데 있어서, 광대역 댐핑 시스템(20)은 GTE(18)의 동작 동안에 회전자 어셈블리의 주파수 범위에 걸쳐 분포된 여러 회전자 임계 모드를 통해 매우 효율적인 진동 감쇠를 제공할 수 있다. 추가적인 이점으로서, 광대역 댐핑 시스템(20)은 매우 선형이고 독립적으로 조정가능한 강성도 프로파일을 제공한다. 그 결과, 광대역 댐핑 시스템(20)은 상대적으로 높은 정적 및 동적 강성도를 제공하도록 조정될 수 있어, 회전자 중심선 제어를 개선하며, 이에 의해 GTE(18)의 전체적인 효율을 개선할 수 있다. 광대역 댐핑 시스템(20)이 상대적으로 넓은 대역폭에 대하여 진동을 댐핑할 수 있는 방법이 도 2 내지 5와 관련하여 아래에서 더욱 완전히 설명된다. 가스 터빈 엔진과 관련하여 후술되는 바와 같이, 광대역 댐핑 시스템(20)의 실시예들은 예를 들어 터보차저를 포함하는 다른 종류의 터보기계와 함께 사용될 수 있다는 것이 강조될 것이다.
도 2는 광대역 댐핑 시스템(20) 내에 구비된 복수의 3 파라미터 축방향 댐퍼(3 parameter axial damper)(60 - 65)를 도시하는 개략도이다. 여기에서 나타난 바와 같이, "축방향 댐퍼(axial damper)"는, 축방향 댐퍼(60 - 65)가 여러 자유도를 가질 수 있는 가능성이 전혀 배제되지 않는 것은 아니지만, 적어도 단일 자유도를 갖는 댐퍼 또는 진동 아이솔레이터를 말하며, 적어도 축 방향으로 댐핑을 제공한다. 회전자 베어링 어셈블리(66)로부터 GTE(18)(도 1)의 장착 인터페이스로 연장되는 요란 전달 경로(disturbance transmission path)를 따라 취해지는 바와 같이, 축방향 댐퍼(60 - 65)는 엔진 케이스(38)와 회전자 어셈블리(66) 사이에 운동적으로 연결된다. 비한정적인 예가 아니지만, 회전자 베어링 어셈블리(66)는 완성품을 제공하기 위하여 도 2에서 LP 스풀(46)로서 식별되는 회전가능한 샤프트 또는 스풀을 지지한다. 도 2에 도시된 간략화된 개략도에서, 회전자 베어링 어셈블리(66)는 일반적으로 볼 베어링으로만 이루어진 것으로 도시된다; 그러나, 회전자 베어링 어셈블리(66)는 다른 종류의 롤링 요소 베어링(예를 들어, 롤러 베어링)을 포함하는 임의의 개수 및 종류의 회전자 베어링과, 회전자 베어링 또는 베어링들을 지지하거나 아니면 이에 연결된 임의의 개수의 추가 구조 요소를 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다
축방향 댐퍼(60 - 65)는 회전자 베어링 어셈블리(66) 그리고 더욱 일반적으로는 LP 스풀(46)이 포함된 회전자 어셈블리의 회전축 주위로 둘레를 따라 배치되고 이격된다. 바람직한 실시예에서, 축방향 댐퍼(60 - 65)는 방사상으로 살이 있는(radially spoked) 구성으로 회전자 베어링 어셈블리로부터 방사상으로 외부를 향해 연장되는 신장된 스트러트(strut)의 형태를 가정하거나 이를 포함한다. 전체적으로, 축방향 댐퍼(60 - 65)는 회전자 어셈블리의 회전축에 그리고 엔진 중심선(Z-축)에 실질적으로 직교하는 평면(X-Y 평면) 내에서 2개의 자유도로 댐핑을 제공한다. 달리 말해서, 축방향 댐퍼(60 - 65)는 GTE(18)(도 1)가 배치된 호스트 항공기의 요 축(yaw axis) 및 피치 축(pitch axis)과 각각 실질적으로 평행한 수직축 및 수평축을 따라 댐핑을 총괄적으로 제공한다.
광대역 댐핑 시스템(20)은, 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 각각 적어도 2개의 축방향 댐퍼를 구비하는 2개의 개별적으로 조정된 그룹 또는 세트로 분할되는 적어도 4개의 축방향 댐퍼를 포함한다. 예시된 예에서, 광대역 댐핑 시스템(20)은 댐퍼(60 - 65)가 대략 60도의 균일한 간격으로 이격되도록 회전자 베어링 어셈블리(66) 주위로 대칭적으로 배열된 6개의 댐퍼(60 - 65)를 구비한다. 유익하게는, 이러한 대칭 이격은 회전자 베어링 어셈블리(64) 및 LP 스풀(46)을 지지하는 매우 안정된 다중 포인트 마운트를 제공한다. 그러나, 다른 실시예에서, 축방향 댐퍼(60 - 65)는 광대역 댐핑 시스템(20)에 상이한 방사상 방향으로 변화하는 강성도 및 댐핑 특성을 부여하도록 회전자 베어링 어셈블리(66) 주위로 비대칭적으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 축방향 댐퍼(60 - 65)는 알려진 회전자 역학 문제점을 더 양호하게 조정하는 이방성 강성도를 제공하기 위하여; 예를 들어 GET(18)의 중량의 기인하는 정적 로딩을 중화하고 이에 의해 중력 감소를 방지하고 항공기 착륙 동안에 하향 방향으로 발생할 수 있는 큰 크기의 충격력을 더 양호하게 조정하기 위하여, 회전자 베어링 어셈블리(66) 주위에 비대칭적으로 배열될 수 있다. 비대칭적인 이격에 더하여 또는 이 대신에, 댐퍼(60 - 65)가 이러한 이방성을 제공하도록 개별적으로 조정되는 강성도 및 댐핑 특성을 가질 수 있다.
정의에 의해, 각 3 파라미터 축방향 댐퍼는 3개의 기계 부재를 포함한다: (i) 스풀(46)과 엔진 케이스(38) 사이에 연결된 제1 스프링 부재(주 스프링); (ii) 스풀(46)과 엔진 케이스(38) 사이에서 튜닝 스프링과 병렬로 연결된 제2 스프링(튜닝 스프링); 및 (iii) 스풀(46)과 엔진 케이스(38) 사이에서 주 스프링과 병렬로 그리고 튜닝 스프링과 직렬로 연결된 댐퍼 부재. 주 스프링과 튜닝 스프링은 각각 KA 및 KB의 스프링 상수를 갖는다. 댐퍼는 CA의 댐핑 상수를 갖는다. 유익하게는, 3 파라미터 장치는 주어진 주파수 범위에 대하여 댐핑되지 않은 장치 및 2 파라미터 장치에 비하여 우수한 댐핑 특성(즉, 더 낮은 전체 전달률)을 제공하도록 조정될 수 있다. 전달률은 다음의 수학식으로 표현될 수 있다.
Figure 112012068275566-pat00001
여기에서, T(ω)는 전달률이고, Xinput(ω)은 입력 운동이고, Xoutput(ω)은 출력 운동이다. 광대역 댐핑 시스템(20)의 경우에, 구체적으로는, 입력 운동은 도 2에서 화살표(68)로 표현된 바와 같이 회전자 베어링 어셈블리(66)의 방사상 변위이고, 출력 운동은 도 2에서 화살표(70)로 표현된 바와 같이 엔진 케이스(38)의 방사상 변위이다.
도 3은 2 파라미터 댐퍼(곡선 74) 및 댐핑되지 않은 장치(곡선 76)에 비교한 3 파라미터 축방향 댐퍼(곡선 72)의 댐핑 특성을 도시하는 전달률 그래프이다. 도 4에서 78로 도시된 바와 같이, 댐핑되지 않은 장치(곡선 76)는 도시된 예에서 10 Hertz(Hz)보다 적정하게 적은 공진 주파수에서 상대적으로 높은 피크 이득을 제공한다. 그에 비해, 2 파라미터 장치(곡선 74)는 임계 주파수에서 상당히 낮은 피크 이득을 제공하지만, 임계 주파수를 넘은 후에는 증가하는 주파수에서 이득에서의 바람직하지 않은 점진적인 감소를 제공한다("롤-오프(roll-off)"라 한다). 도시된 예에서, 2 파라미터 장치(곡선 74)의 롤-오프는 대략 -20 dB/decade이다. 마지막으로, 3 파라미터 장치(곡선 72)는 2 파라미터 장치(곡선 74)에 의해 획득된 것과 실질적으로 동일한 낮은 피크 이득을 제공하며, 또한 대략 -40 dB/decade의 상대적으로 가파른 롤-오프를 제공한다. 따라서, 곡선 72 및 74에 의해 경계를 이루는 영역(80)에 의해 도 3에서 정량화되는 바와 같이, 3 파라미터 장치(곡선 72)는 더 높은 주파수에서 상당히 더 낮은 전달률을 제공한다.
댐퍼(60 - 65)는 2개의 그룹 또는 세트로 분할된다: 제1 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼(60 - 62) 및 제2 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼(63 - 65). 축방향 댐퍼의 세트들은 축방향 댐퍼(60 - 62)가 축방향 댐퍼(63 - 65)에 비하여 상이한 주파수에서 피크 댐핑을 제공하도록 조정된다; 예를 들어, 바람직한 실시예에서, 축방향 댐퍼(60 - 62)의 피크 댐핑 주파수와 축방향 댐퍼(63 - 65)의 피크 댐핑 주파수는 적어도 대략 10배만큼 상이하다. 이것은, 병렬로 연결되고 100 내지 1000 Hz 사이의 단일 주파수에서 피크 댐핑을 제공하도록 동일하게 조정되는 한 쌍의 3 파라미터 축방향 댐퍼의 예시적인 댐핑 프로파일에 대한, 병렬로 연결되고 100 Hz 보다 낮은 주파수와 1000 Hz 보다 높은 주파수에서 피크 댐핑을 제공하도록 본질적으로 다르게 조정되는 한 쌍의 3 파라미터 축방향 댐퍼의 예시적인 댐핑 프로파일을 나타내는 주파수(수평축) 대 위상(수직축)의 그래프인 도 4를 참조함으로써 더욱 완전히 이해될 수 있다. 본 예를 위하여 복수의 회전자 임계 모드(C1 - C5)를 포함하는 목표 주파수 범위(도 4에서 양방향 화살표(84)로 식별됨)에 대하여 최소 댐핑 임계(도 4에서 수평선(82)로 식별됨) 위로 댐핑을 유지하는 것이 바람직하다고 가정하라. 목표 주파수 범위는 회전자 어셈블리의 동작 주파수 범위와 대응할 수 있거나, 대신에 그 일부만을 포함할 수 있다. 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 동일하게 조정된 댐퍼의 댐핑 프로파일(점선)은 목표 주파수 범위의 중점 근처에서 피크를 가지지만, 어느 방향으로도 빨리 테이퍼진다. 따라서, 동일하게 조정된 댐퍼는 임계 모드(C3)에서 특별히 그리고 불필요하게 높은 댐핑을 제공하며, 이웃하는 임계 모드(C2 및 C4)에서 허용가능한 댐핑을 제공하지만, 바깥에 있는 임계 모드(C1 및 C5)에서 상대적으로 열악한 댐핑을 제공한다. 그에 비해, 본질적으로 다르게 조정되는 댐퍼는 모든 회전자 임계 모드(C1 - C5)를 포함하는 목표 주파수 범위의 전체에 대하여 최소 댐핑 임계를 초과하는 댐핑을 제공한다.
댐퍼(60 - 65)의 파라미터는 피크 댐핑에서 전술한 차이를 제공하는 어떠한 방법으로도 선택될 수 있다. 많은 실시예에서, 댐퍼 세트(60 - 62) 내에 구비된 댐퍼의 각각은 실질적으로 동일한 파라미터를 갖도록 조정되며, 댐퍼 세트(63 - 65) 내에 구비된 댐퍼의 각각도 실질적으로 동일한 파라미터를 갖도록 조정된다. 달리 말하면, 제1 세트의 3 파라미트 축방향 댐퍼(60 - 62) 내의 각각의 댐퍼는 KA1과 대략 동일한 주 스프링 상수, KB1과 대략 동일한 튜닝 스프링 상수 및 CA1과 대략 동일한 댐핑 상수를 갖도록 조정될 수 있다. 유사하게, 제2 세트의 3 파라미트 축방향 댐퍼(63 - 65) 내의 각각의 댐퍼는 KA2와 대략 동일한 주 스프링 상수, KB2와 대략 동일한 튜닝 스프링 상수 및 CA2와 대략 동일한 댐핑 상수를 갖도록 조정될 수 있다. 피크 댐핑에서 전술한 차이를 제공하기 위하여, KA1, KB1 및 CA1의 적어도 하나는 해당하는 KA2, KB2 및 CA2에 비하여 변동될 것이다. 일반적으로, KB1 및 CA1은 일반적으로 적어도 10%만큼 KB2 및 CA2와 다를 수 있다. 소정의 실시예에서, KB1은 2배 이상 KB2를 초과할 것이다. 동시에, CA1은 일반적으로 CA2보다 상당히 작을 것이다; 예를 들어, 소정의 실시예에서, CA2는 적어도 10배 CA1을 초과할 수 있다. 이러한 실시예에서, KA1 및 KA2는 대략 동일할 수 있다. 도 4에 도시된 예시적인 그래프에 관하여, 동일하게 조정된 댐퍼(점선)는 대략 17.5E6 N/m의 주 스프링 상수(KA), 대략 87.5E6 N/m의 튜닝 스프링 상수(KB) 및 대략 17.5E3 N/(m/s)의 댐핑 계수(CA)를 가진다. 그에 비해, 본질적으로 다르게 튜닝된 댐퍼(실선) 쌍의 제1 댐퍼는 대략 17.5E6 N/m의 KA1 값, 대략 17.5E6 N/m의 KB1 값 및 대략 3.5E3 N/(m/s)의 CA1 계수를 가지고; 본질적으로 다르게 튜닝된 댐퍼 쌍의 제2 댐퍼는 대략 17.5E6 N/m의 KA2 값, 대략 43.8E6 N/m의 KB2 값 및 대략 87.5E3 N/(m/s)의 CA2 계수를 가진다.
유익하게는, 전술한 종류의 3 파라미터 장치는 강성도 및 댐핑 프로파일의 개별적이거나 독립적인 조정을 가능하게 한다. 따라서, 광대역 댐핑 시스템(20)의 축방향 댐퍼는 회전자 어셈블리의 동작 주파수 범위에 대하여 상대적으로 높은 정적 및 동적 강성도를 제공하도록 조정될 수 있다. 이 점을 더 도시하는 도 5는 도 4와 관련하여 전술된 동일하게 조정된 댐퍼(점선) 및 본질적으로 다르게 조정된 댐퍼(실선)에 대한 예시적인 강성도 프로파일을 도시하는 주파수(수평축) 대 강성도(수직축)의 그래프이다. 전술한 경우와 같이, 양방향 화살표(84)는 회전자 어셈블리의 동작 주파수 범위의 전부 또는 일부를 포함할 수 있는 예시적인 목표 주파수 범위를 나타낸다. 원하는 최소 동적 강성도 임계는 도 5에서 수직선(86)으로 더 나타낸다. 본질적으로 다르게 조정된 댐퍼(실선)의 강성도 프로파일은 동일하게 조정된 댐퍼(점선)의 강성도 프로파일보다 목표 주파수 범위의 더 많은 부분에 대하여 원하는 동적 강성도 임계를 초과한다. 따라서, 본질적으로 다르게 조정된 댐퍼는 동작 주파수 범위에 대하여 회전자 어셈블리의 더 나은 중심선 제어를 가능하게 하는 개선된 강성도 프로파일을 제공하며, 이는 엔진 효율에서의 전체적인 증가를 제공한다. 도 5에서의 동일하게 조정된 시스템 및 본질적으로 다르게 조정된 시스템 모두는 동일한 정적 강성도를 제공하며, 따라서 준정적(quasi-static) 또는 낮은 주파수 입력에 대하여 동일한 중심선 운동을 생성한다.
축방향 댐퍼(60 - 65)(도 2)는 임의의 방법으로 구현될 수 있으며 전술한 3 파라미터 기능을 제공하는 임의의 개수의 구조적 요소를 구비할 수 있다. 도 6은 광대역 댐핑 가스 터빈 엔진(18)(도 1 및 2)의 일부를 통해 취해진 단면도이고, 축방향 댐퍼(60)(및 이에 따른 축방향 댐퍼(61 - 65))가 구조적으로 구현될 수 있는 한 방법을 예시한다. 축방향 댐퍼(60)에 더하여, GTE(18)의 도시된 부분은 HP 터빈(40) 내에 구비된 제1 회전 블레이드(90), LP 터빈(40) 내에 구비된 제2 회전 블레이드(92), HP 터빈(40)과 LP 터빈(42) 사이에 배치된 고정 블레이드(94) 및 회전자 베어링 어셈블리(66)을 포함한다. 회전자 베어링 어셈블리(66)는 제1 회전자 베어링(96), 제2 회전자 베어링(98) 및 고정 베어링 하우징 부재(100)(예를 들어, 원뿔형 벽)를 포함한다. 축방향 댐퍼(60)는 엔진 케이스(38)의 외부에 장착된 주 댐퍼 유닛(102); 및 엔진 케이스(38) 내에 제공된 방사상 개구부(106)를 통해 주 댐퍼 유닛(102)에 외부 방사상 단부가 부착된 신장된 스트러트(104)를 포함한다. 스트러트(104)는 고정자 베인(stator vane)(94)을 통해 주 댐퍼 유닛(102)으로부터 그리고 베어링 하우징 부재(100)로 방사상으로 연장된다. 스트러트(104)의 내부 방사상 단부는, 예를 들어 복수의 볼트(108) 또는 다른 이러한 체결구를 이용하여 베어링 하우징 부재(100)에 부착된다.
주 댐퍼 유닛(102)은 제1 및 제2 방사상 만곡부(112, 114)를 수용하는 댐퍼 하우징(110)을 포함한다. 만곡부(114)는 방사상 조정 장치(116)를 이용하여 스트러트(104)의 외부 단부에 부착되고, 만곡부(112)는 방사상 연장 피스(118)에 의해 스트러트(104)의 외부 단부에 연결된다. 특히, 방사상 조정 장치(116)는 중심선 조정, 즉, 회전자 어셈블리 스풀의 정밀한 중심 조정을 제공하도록 GTE(18)(도 1)의 조립 후에 정밀 조정될 스트러트(104)의 방사상 위치 및 이에 따른 회전자 베어링 어셈블리(66)의 방사상 위치를 가능하게 한다. 이러한 구조적 배치에 의해, 만곡부(112, 114)는 각각 스트러트(104)와 댐퍼 하우징(110) 사이에, 또는 더욱 일반적으로는 회전자 베어링 어셈블리(66)와 엔진 케이스(38) 사이에 기계적으로 연결된다. 만곡부(112)는 하우징(110)의 내부와 협력하여 실리콘 오일 또는 다른 적합한 댐핑 유체로 채워지는 주 댐퍼 유닛(102) 내에 유압 챔버(120)를 형성한다. 유압 챔버(120)는 유체 도관 또는 채널(124)에 의해 벨로우즈(122)에 유체 연결된다. 전체적으로, 유압 챔버(120), 벨로우즈(122) 및 도관(124)은 그 내에 포함된 댐핑 유체와 함께 댐퍼 장치(126)를 형성한다. 주 댐퍼 유닛(102)의 동작 동안, 유압 챔버(120)의 기하 구조는 만곡부(112)의 편향과 함께 변경되고, 유압 유체는 이러한 기하 구조의 변경을 수용하는데 필요한 바에 따라 유압 챔버(120)와 벨로우즈(122) 사이에서 흐른다. 따라서, 댐핑은, 댐핑 유체가 유압 챔버(120)와 벨로우즈(122) 사이에서 교환됨에 따라 점성 손실에 의해 제공된다. 벨로우즈(122)는 댐핑 유체에서의 체적 변화를 수용하도록 열보상 장치 역할을 할 뿐만 아니라, 시스템으로 프리로드 압력을 공급하는 기능을 제공한다. 다른 실시예에서, 벨로우즈(122)는 견고한 댐핑 유체 챔버로 교체될 수 있으며, 이 경우 댐퍼 장치(126)는 유압 챔버(120)에 유체 연결된 독립적인 열보상 장치(예를 들어, 스프링 로딩형 피스톤)을 포함할 수 있다. 댐퍼 장치(126)는 유압 챔버(120)의 조립 후 충전을 허용하기 위하여 충전 포트(128)를 더 구비할 수 있다.
축방향 댐퍼(60)의 동작 동안, 회전자 어셈블리로부터 방출된 진동은 회전자 베어링 어셈블리(66)을 통해, 방사상으로 배치된 스트러트(104)를 통해, 그리고 주 댐퍼 유닛(102)으로 전달된다. 주 댐퍼 유닛(102)은 엔진 케이스(38)로의 2개의 진동 전달 경로를 제공하는 3 파라미터 장치 역할을 한다. 제1 진동 전달 경로는 스트러트(104)로부터 만곡부(114)를 통해 댐퍼 하우징(110)으로, 그리고 이에 따라 엔진 케이스(38)로 연장된다. 이 경로를 따라 진행하는 진동은 만곡부(112) 및 유압 챔버(120) 주위에서 효율적으로 이동된다. 이 경로를 따라 전달된 진동은 주 스프링 역할을 하며 주 스프링 상수(KA)를 전체적으로 또는 지배적으로 결정하는 만곡부(114)의 편향에 의해 감쇠된다. 제2 진동 전달 경로는 스트러트(104)로부터 만곡부(112)를 통해, 유압 챔버(120)를 통해, 그리고 댐퍼 하우징(110)으로 연장된다. 따라서, 이 경로를 따라 진행하는 진동은 튜닝 스프링 역할을 하는 만곡부(112)의 편향 및 댐핑 장치(26) 내의 댐핑 유체의 대응하는 변위의 모두에 의해 감쇠된다. 만곡부(112)는 전체 KA 파라미터의 작은 기여자이고, KB가 만곡부(110, 112) 및 벨로우즈(122)에 의해 일반적으로 형성되는 억제 챔버의 컴플라이언스(compliance)에 의해 결정된다는 점에서 파라미터 KB의 추가적은 일부이다. 마지막으로, 댐퍼 장치(126)는 댐퍼 상수(CA)를 전체적으로 또는 지배적으로 결정한다.
도 6과 관련하여 전술한 축방향 댐퍼(60)의 구조적 구현은 비한정적인 예로서만 제공된다. 다른 실시예에서, 축방향 댐퍼(60 - 65)(도 2)는 다른 형태를 가정할 수 있다. 특히, 축방향 댐퍼(60 - 65)로서의 용도에 일반적으로 적합한 3 파라미터 축방향 댐퍼는 인공 위성 및 다른 우주선에 탑재 배치된 정밀한 분리 시스템과 관련하여 상업적으로 사용된다. 축방향의 3 파라미터 축방향 댐퍼 또는 진동 아이솔레이터의 일례는 현재 뉴저지주 모리스타운에 본사를 둔 Honeywell, Inc.에 의해 개발되고 상업적으로 판매되는 D-STRUT® 아이솔레이터이다. 이러한 상업적으로 입수가능한 진동 아이솔레이터는 각 스트러트가 회전자 베어링 어셈블리와 엔진 케이스 사이에 부착되는 스포크 타입 배치에서 회전자 어셈블리 주위로 둘레를 따라 배치될 수 있는 신장된 스트러트로서 통상적으로 패키지된다. 특히, 도 6에 도시된 예시적인 실시예에 대하여, 각각의 3 파라미터 스트러트는 스트러트(104)와 본질적으로 동일한 방법으로 GTE(18) 내에 배치될 수 있으며, 이에 의해 주 댐퍼 유닛(102)과 같은 케이스가 장착된 댐퍼 유닛에 대한 필요성을 제거한다.
따라서, 전술한 내용은 여러 임계 모드를 통해 회전자 어셈블리로부터 방출되는 진동을 더욱 효율적으로 감소시키기 위하여, 엔진의 회전자 어셈블리의 동작 주파수 범위에 대하여 취해질 때, 증가된 댐핑 대역폭을 갖는 광대역 댐핑 시스템을 포함하는 가스 터빈 엔진의 실시예들을 제공하였다. 전술한 광대역 댐핑 시스템은 회전자 중심선 제어를 개선하기 위하여 실질적으로 선형이며 독립적으로 조정가능한 강성도 프로파일을 제공하며, 또한, 넓은 범위의 주파수 및 로딩 조건(진폭)을 통해 높은 댐핑을 허용하도록 실질적으로 선형의 댐핑 프로파일을 제공하였다. 또한, 주로 가스 터빈 엔진과 관련하여 전술하였지만, 광대역 댐핑 시스템의 실시예들은 터보차저를 포함하는 다른 종류의 터보기계와 함께 사용하는데 매우 적합하다는 것이 이해될 것이다. 그러한 실시예에서, 광대역 댐핑 시스템은 터보기계의 회전자 어셈블리 주위에서 각을 이루면서 이격되고 진동 전달 경로를 따라 취해짐에 따라 회전자 어셈블리와 터보기계의 고정 하우징 사이에 배치된 제1 및 제2 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼를 포함할 수 있다.
또한, 전술한 내용은 GET(18)(도 1)와 같은 광대역 댐핑 가스 터빈 엔진을 생산하는 방법에 대한 실시예를 제공하였다. 일 실시예에서, 본 방법은 회전자 어셈블리 및 엔진 케이스(예를 들어, 도 1, 2 및 6에 도시된 엔진 케이스(38))를 제공하는 단계; 가스 터빈 엔진의 동작 범위에 대하여 회전자 어셈블리의 복수의 회전자 임계 모드를 식별하는 단계; 도 4에 그래프로 도시된 바와 같이, 복수의 회전자 임계 모드를 포함하는 목표 주파수 범위에 대하여 분포된 상이한 주파수에서 피크 댐핑을 제공하도록, 제1 및 제2 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼(예를 들어 도 6에 도시된 댐퍼(60 - 65))를 튜닝하는 단계; 및 회전자 어셈블리와 엔진 케이스 사이에 제1 및 제2 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼를 병렬로 설치하는 단계를 포함한다. 설치 동안에, 제1 및 제2 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼는, 제1 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼가, 도 2에 일반적으로 도시된 바와 같이, 제2 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼 사이에 삽입되도록 미리 결정된 간격으로 회전자 어셈블리 주위로 둘레를 따라 이격될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 실시예는 전술한 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 제공되었지만, 많은 변형례가 존재한다는 것이 이해되어야만 한다. 또한, 예시적인 실시예 또는 예시적인 실시예들은 단지 예이며 본 발명의 범위, 적용가능성 및 구성을 어떠한 방법으로도 제한하려고 의도되지 않는다는 것이 이해되어야만 한다. 오히려, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용은 본 발명의 예시적인 실시예를 구현하기 위한 편리한 로드맵을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 제공할 것이다. 첨부된 특허청구범위에서 설명된 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 예시적인 실시예에 설명된 구성요소의 기능 및 배치에서 다양한 변경이 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (10)

  1. 엔진 케이스(38);
    회전축 주위로의 회전을 위하여 상기 엔진 케이스(38) 내에 장착되고 제1 임계 모드를 갖는 회전자 어셈블리(66); 및
    상기 회전자 어셈블리(66)와 상기 엔진 케이스(38) 사이에 배치된 광대역 댐핑 시스템(20)
    을 포함하는 가스 터빈 엔진(18)으로서,
    상기 광대역 댐핑 시스템(20)은,
    상기 회전축 주위로 각을 이루면서 이격된 제1 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼(60, 61, 62); 및
    상기 회전축 주위로 각을 이루면서 이격되고 상기 제1 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼(60, 61, 62)와 병렬로 연결된 제2 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼(63, 64, 65)
    를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼(60, 61, 62, 63, 64, 65)는 상기 가스 터빈 엔진(18)의 동작 동안에 상기 광대역 댐핑 시스템(20)의 댐핑 대역폭을 증가시키기 위하여 상이한 회전 주파수에서 피크 댐핑을 제공하도록 튜닝되고,
    상기 제1 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼는 상기 제1 임계 모드가 발생하는 주파수보다 낮은 주파수에서 피크 댐핑을 제공하도록 튜닝되고, 상기 제2 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼는 상기 제1 임계 모드가 발생하는 주파수보다 높은 주파수에서 피크 댐핑을 제공하도록 튜닝되는 것을 특징으로 하는,
    가스 터빈 엔진(18).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼(60, 61, 62)는 상기 제2 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼(63, 64, 65)의 사이에 삽입되는,
    가스 터빈 엔진(18).
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼(60, 61, 62, 63, 64, 65)는 상기 회전축에 실질적으로 직교하는 평면 내에서 2개의 자유도로 댐핑을 제공하는,
    가스 터빈 엔진(18).
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼(60, 61, 62) 내의 각각의 축방향 댐퍼(60)는 KA1과 동일한 주 스프링 상수, KB1과 동일한 튜닝 스프링 상수 및 CA1과 동일한 댐핑 상수를 가지며;
    상기 제2 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼(63, 64, 65)에 포함된 각 축방향 댐퍼(60)는 KA2와 동일한 주 스프링 상수, KB2와 동일한 튜닝 스프링 상수 및 CA2와 동일한 댐핑 상수를 갖는
    가스 터빈 엔진(18).
  6. 제5항에 있어서,
    KB1 및 CA1은 각각 KB2 및 CA2와 적어도 10%만큼 상이하고;
    KB1은 KB2보다 더 크고; 그리고,
    CA1은 CA2보다 더 작은,
    가스 터빈 엔진(18).
  7. 제1항에 있어서,
    상기 회전자 어셈블리(66)를 지지하고 상기 광대역 댐핑 시스템(20)에 의해 둘러싸이는 회전자 베어링 어셈블리(66)를 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼(60, 61, 62, 63, 64, 65) 내의 각 댐퍼는 상기 회전자 베어링 어셈블리(66)로부터 방사상으로 외부를 향하여 연장되는 신장된 스트러트(104)를 포함하는,
    가스 터빈 엔진(18).
  8. 제7항에 있어서,
    각각의 신장된 스트러트(104)는,
    상기 회전자 베어링 어셈블리(66)에 고정 연결된 방사상 내부 단부; 및
    상기 엔진 케이스(38)에 고정 연결된 방사상 외부 단부
    를 포함하는,
    가스 터빈 엔진(18).
  9. 광대역 댐핑 가스 터빈 엔진(18)을 제조하는 방법에 있어서,
    회전자 어셈블리(66) 및 엔진 케이스(38)를 제공하는 단계;
    상기 가스 터빈 엔진(18)의 동작 범위에 대하여 상기 회전자 어셈블리(66)의 복수의 회전자 임계 모드를 식별하는 단계;
    상기 복수의 회전자 임계 모드를 포함하는 목표 주파수 범위에 대하여 분포된 상이한 주파수에서 피크 댐핑을 제공하도록, 제1 및 제2 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼(60, 61, 62, 63, 64, 65)를 튜닝하는 단계; 및
    상기 회전자 어셈블리(66)와 상기 엔진 케이스(38) 사이에 상기 제1 및 제2 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼(60, 61, 62, 63, 64, 65)를 병렬로 설치하는 단계
    를 포함하고,
    상기 튜닝하는 단계는,
    상기 복수의 회전자 임계 모드 중의 제1 회전자 임계 모드가 발생하는 주파수보다 낮은 피크 댐핑 주파수를 갖도록 상기 제1 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼(60, 61, 62)를 튜닝하는 단계; 및
    상기 제1 회전자 임계 모드가 발생하는 주파수보다 높은 피크 댐핑 주파수를 갖도록 상기 제2 세트의 3 파라미터 축방향 댐퍼(63, 64, 65)를 튜닝하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    가스 터빈 엔진 제조 방법.
  10. 삭제
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