Tidig gasturbinutveckling vid AB Ljungströms Ångturbin

Gasturbinaggregat för elproduktion

Redan 1929 fick överingenjören Alf Lysholm vid ALÅ i uppdrag att ta fram ett gasturbinaggregat baserat på Ljungströms dubbelrotationsteknik, vilket resulterade i ett patent 1930.

Patent SE81031 avseende ett sk liktrycksgasturbinaggregat, beviljat 1930

Patentet innehåller flera intressanta uppfinningar, som nästan 30 år senare skulle komma att användas i STALs stora gasturbin GT120, t ex de separata låg- och högtryckskompressorerna, mellankylningen och den separata sidoplacerade kraftturbinen. I Lysholms konstruktion var emellertid alla turbiner av Ljungströms dubbelrotationstyp.

Gasturbin för drift av en flygplanspropeller

Alf Lysholm utvecklade sitt gasturbinkoncept till en flygmotor, ett turboprop-aggregat, som uppvisar likheter med ovanstående gasgenerator, och som han patenterade 1932 tillsammans med en kollega vid ALÅ, Gustav Boestad.

Turbopropaggregat, patent SE83176 A.Lysholm och G. Boestad 1932

Aggregatet bygger på samma principer som det stationära ovan. En dubbelroterande Ljungströmturbin driver en liten 2-stegs LT-kompressor och en större 6 stegs HT-kompressor. Propellereffekten tas ut på LT-kompressorns axel via en reduktionsväxel, medan HT-rotorn roterar fritt. En eller flera brännkammare runt motorn förbränner ett flytande bränsle och gaserna leds till radialturbinen i motorns mitt. Gustav Boestad konstruerade brännkammaren, som försågs med ett perforerat flamrör, en konstruktion, som upptogs i senare gasturbiner.

Det här aggregatet, den första turbopropmotorn i världen, kom att tillverkas av AB Bofors i samarbete med ALÅ 1934. Det provades 1935 i Bofors, men resultatet var nedslående. Man råkade ut för våldsam pumpning i kompressorn, vilket förstörde labyrinttätningarna. Problemen blev till slut oöverstigliga och projektet övergavs 1936.

Lysholms turbopropaggregat 1935. Foto: Tekniska Museet, Stockholm

Lysholms reaktionsmotor

Redan 1934 får Alf Lysholm patent på en flygplanskonstruktion med reaktionsmotorer monterade i gondoler under vingarna. Patentet anger att avgaserna skall strömma ut fritt bakom turbinen för att åstadkomma en rekylverkan, dvs reaktionskraft, men också att avloppsarean först skall öka för att sedan minska genom förträngning. Denna princip användes senare i de tidiga jetmotorerna, t ex på den tyska Jumo 004B. Anordningen kallades för lök (ty zwiebel).

Alf Lysholms reaktionsmotor, patent SE84139 från 1934.

Den nya konstruktionen är försedd med en 4-stegs centrifugalkompressor, reverserad brännkammare och en 7-stegs axialturbin. Lysholm noterade även att en radialturbin skulle kunna användas i den här motorn, antingen enbart eller i kombination med en axialturbin.

Denna principiella motorkonstruktion kom att ligga till grund för Svenska Flygmotors jetmotorprojekt R102, som konkurrerade med Skuten.

Regenerativ gasturbin med turbo för krigsfartyg

Alf Lysholm arbetade också med regenerativa gasturbincykler. År 1932 patenterade han en sådan regenerativ gasturbincykel med turbo avsedd för framdrivning av krigsfartyg. Maskineriet var turboelektriskt där generatorerna och LT-kompressorn drevs av en dubbelroterande gasturbin, LT-turbinen. I denna del fanns också en boosterkompressor (7), som kunde kopplas in vid sk forcering, för ökad effekt. Större delen av kompressionsarbetet utfördes i en separat del med mellan- och högtryckskompressorer drivna av en annan dubbelroterande radialturbin, HT-turbinen. I regeneratorn (14) togs avgasvärmet efter LT-turbinen tillvara.

Det här maskineriet kom dock aldrig till utförande. Det skulle dröja många år innan gasturbiner blev allmänna i örlogsfartyg.

Kompressoranordning vid gasturbinanläggningar, särskilt för fartyg. Patent SE81992 från 1932.