Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 12. 19 mars 1949 - Engelska turbinflygmotorer, av Gösta Magnusson
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
12 mars 1949
219
Engelska turbinflygmotorer
Flygdirektör Gösta Magnusson, Stockholm
621.431.75(42)
621.438(42)
Reaktionsmotorns snabba genombrott och utklassning av
kolvmotorn som kraftkälla i hypersnabba stridsflygplan är
numera ett allmänt bekant faktum. Mindre väl känt
utanför de rena fackkretsarna torde vara, att utvecklingen av den
propellerdrivande gasturbinmotorn nått därhän, att
kolvflygmotorns existens är allvarligt hotad även från det hållet.
Den för reaktionsmotorn karakteristiska egenskap, som
skiljer denna motortyp från den konventionella
kolvflygmotorn är, som bekant, att den avger energi i form av
levande kraft hos en med förbränningsgaser uppblandad
luftstråle, som strömmar bakåt ur motorn med stor
hastighet. Den vid gasernas acceleration inuti motorn där
uppkommande reaktionskraften driver flygplanet framåt och
benämnes motorns dragkraft. För framdrivning av
flygplan med hastigheter över 600—700 km/h kan på dylikt
sätt avgiven energi utnyttjas med relativt god
verkningsgrad. Sjunker flyghastigheten under nyssnämnda, avtar
emellertid reaklionsmotorns framdrivningsverkningsgrad
snabbt, varför reaktionsdriften inom detta
hastighetsområde ur bränsleekonomisk synpunkt ställer sig avsevärt
ofördelaktigare än propellerdriften. Som marschhastigheten
hos huvudparten av trafik- och transportflygplan ej inom
närmaste framtiden —- om ens någonsin — torde komma
att överskrida 700 km/h, har därför propellerdriften
alltfort sitt givna användningsområde.
Reaktionsmotorns utveckling har fört gasturbintekniken
ett stort steg framåt och detta har även kommit den
propellerdrivande turbinflygmotorn till godo. Den principiella
skillnaden mellan den sistnämnda motortypen och
reaktionsmotorn är, att turbinmotorn avger blott en mindre
del av energin i form av kinetisk energi. Huvudparten av
den nyttiga energin utgöres av mekanisk energi, som
avges genom en roterande axel, propelleraxeln, vilken över en
reduktionsväxel drives från turbinaggregatet. Då
aggregatets turbindel sålunda driver ej blott kompressorn utan
även propellern, blir den avsevärt högre belastad än
motsvarande reaktionsmotors, vilket givetvis ökar
konstruktionssvårigheterna. Härtill kommer vid turbinmotorn
problemet att bygga en reduktionsväxel med små dimensioner
och låg vikt, som med ett minimum av förluster överför
den ofta till flera tusen hk uppgående effekten under
sänkning av varvtalet till i runt tal en tiondel av
turbin-axelns. Dessa förhållanden förklarar till en del, varför
utvecklingen av turbinmotorerna hittills i stort sett fått stå
tillbaka för utvecklingen av reaktionsmotorerna.
Liksom engelsmännen varit och fortfarande är ledande på
reaktionsmotorområdet, har de väl hävdat sin ställning
som föregångare även i fråga om turbinmotorer. Flera
engelska motortyper av olika storlekar har numera lämnat
experimentstadiet och är föremål för produktion i
begränsad omfattning. För vissa av motortyperna —- de som i
första hand är avsedda för civilbruk — har uppgifter
frigivits för publicering. Detta gäller bl.a. nedan beskrivna
Armstrong—Siddeley "Python" och "Mamba", Bristol
"Proteus" och Napier "Naiad".
Utmärkande för nyssnämnda fyra turbinmotorer liksom
även för experimentmotorn Bristol "Theseus", föregångaren
till "Proteus", samt en av Rolls Royce under utveckling
varande motortyper av samma kategori är, att de är
försedda med axialkompressorer eller varianter av dylika.
Detta är märkligt, alldenstund de engelska
reaktionsmotorer, som hittills låtit mest tala om sig — Rolls Royce och
De Havillands typer — är försedda med
centrifugalkom-pressorer. Att axialtypen föredragits för turbinmotorerna
har flera orsaker; ett par av de mera påtagliga är, att
axial-kompressorn med sin mindre frontarea ur aerodynamisk
synpunkt erbjuder stora fördelar, samt att problemet att
anordna lämpligt luftintag bakom en reduktionsväxel, som
av tvingande skäl måste bli ganska skrymmande, lättare
kan lösas vid denna kompressortyp. Medan luftströmmens
riktning genom kompressorn vid "Mamba" och "Naiad"
är den konventionella, dvs. framifrån och bakåt, har man
vid "Python" och "Proteus" valt den omvända och
därvid accepterat den konstruktion, som ursprungligen
introducerades vid Armstrong—Siddeleys reaktionsmotor ASX.
Genom delta arrangemang erhålles en kortare motor, i det
brännkamrarna placeras på utsidan av kompressorn. En
ofrånkomlig nackdel är dock, att inotordiainetern
samtidigt ökar.
Den stora turbineffekten har nödvändiggjort användning
av flerstegsturbiner. Vid "Python", "Mamba" och "Naiad",
vid vilka drivningen till propellerväxeln uttas från en
axeltapp i främre änden av kompressorrotorn, driver en och
samma turbin såväl kompressor som propeller. "Proteus"
är försedd med en separat propellerturbin, placerad
omedelbart efter kompressorturbinen och förbunden med
propellerväxeln med en lång axel, passerande genom
kompressorturbinen och kompressorrotorn. Detta system, som
prövades första gången av Bristolfirman vid
"Theseus"-molorn, möjliggör en mera flexibel drivning av propellern
samt användning av mindre startmotor, enär propellern ej
roterar med under första delen av startningsförloppet, när
startmotom har att ensam ombesörja rundtagningen.
Konstruktionen av turbinhjulen vid "Python", "Mamba"
och "Naiad" följer gängse engelsk praxis med solida
tur-binskovlar av Nimoniclegering ined grantoppinfästning.
Den erforderliga kylningen av turbinhjulen sker med
kylluft, som avtappas från kompressorn och ledes utefter
hjulens sidoytor, varefter den medföljer
förbränningsgaserna ut ur motorn. Motsvarande uppgifter för "Proteus"
turbin är ännu ej offentliggjorda.
Samtliga här beskrivna motortyper är försedda med
del-brännkammare, inbördes förbundna med varandra med
förbindelserör. "Naiad" och "Proteus" har konventionella
Lucas brännkammare, i vilka förbränningen åstadkommes
genom en långt gående finfördelning av bränslet, erhållen
genom insprutning genom högtrycksspridare. Armstrong—
Siddeley-motorerna är försedda med brännkammare enligt
firmans eget system, baserat på förångning av bränslet
genom förvärmning av bränsleluftblandning före dess
inströmning i brännkammaren. Enligt uppgift har denna
metod befunnits ge en snabb och fullständig förbränning även
på mycket stora höjder utan att exceptionellt höga
bränsletryck behöver användas för lägre höjder. Ett gemensamt
drag hos de fyra här beskrivna motortyperna är, att de
är försedda med fast utloppskon, vilket innebär, att
utloppsmunstyckets area ej kan varieras under flygning.
Efter denna kortfattade, jämförande beskrivning lämnas
nedan en del konstruktiva detaljuppgifter, som kan vara
av speciellt intressse.
Armstrong—Siddeley "Python"
Ar 1942 påbörjade Armstrong—Siddeley-firman
byggandet av en axialkompressorförsedd reaktionsmotor, benämnd
Fig. 1. Armstrong—Siddeley "Python"; statisk
propeller-axeleffekt vid marken 3 670 hk + 520 kp dragkraft.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
