JPS6015880B2 - Device that controls the flow of exhaust gas - Google Patents

Device that controls the flow of exhaust gas

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JPS6015880B2
JPS6015880B2 JP7705777A JP7705777A JPS6015880B2 JP S6015880 B2 JPS6015880 B2 JP S6015880B2 JP 7705777 A JP7705777 A JP 7705777A JP 7705777 A JP7705777 A JP 7705777A JP S6015880 B2 JPS6015880 B2 JP S6015880B2
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JP
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flow
exhaust gas
doors
controlling
manifold
Prior art date
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JP7705777A
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Japanese (ja)
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JPS5412020A (en
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エドワ−ド・テイ−・ピ−シイク
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は排気ガスの流れを制御する装置に関し、特に複
数個のロケットステーショと、これに結合された共通排
気ガスマニホルドとの間の排気ガスの流れを制御する装
置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for controlling the flow of exhaust gas, and more particularly to an apparatus for controlling the flow of exhaust gas between a plurality of rocket stations and a common exhaust gas manifold coupled thereto. .

多くの軍事的施設において、多数のロケットは極〈接近
して配置された保管庫や発射管などに保管されており、
これらを以下総称して部屋と呼ぶこ,とにする。
At many military facilities, a large number of rockets are stored in storage areas or launch tubes located very close together.
These will be collectively referred to as rooms below.

意図された又は予期せぬロケット点火時に発生するロケ
ット排気ガスを保管庫や発射管などから安全な所に導く
ために排気ガス出口が通常設けられている。例えば船な
ど、利用出来る場所が貴重である場合、多くの部屋を共
通の排気ダクト別ち管に集めることがいまいま必要であ
る。部屋を共通排気マニホルドーこ結合するダクトが何
時も、即ち通常は開いている場合には明らかに問題があ
る。
Exhaust gas outlets are typically provided to direct rocket exhaust gases generated during intended or unexpected rocket ignition from storage, launch tubes, etc. to a safe location. Where available space is at a premium, for example on ships, it is now necessary to group many rooms into a common exhaust duct system. There is clearly a problem if the ducts connecting rooms to a common exhaust manifold are open at all times, i.e. normally.

1個(又はそれ以上)のロケットが意図れ又は予期せず
に点火された時に発生する‘ま)、3315CC(60
00F)の排気ガスの少くとも一部は共通マニホルドを
通って開いている結合ダクトを経て他の部屋に流入する
。これらの他の部屋にあるロケット及びロケット弾頭は
、この熱い排気ガスによってほゞ確実に点火又は爆発す
る。これら他の部屋が発射管や保管庫のようにその上端
が開いていると、結合ダクトを経て部屋に入る排気ガス
は開放端から流出して附近の施設に高価な熱損害を与え
る。このような事が起らないようにするため、通常は或
る種の安全ドアー又はガス弁が、各ロケット保管庫の出
口閉口又は排気マニホルドへの結合ダクトの何れかに設
けられている。
Occurs when one (or more) rockets are ignited intentionally or unexpectedly.
At least a portion of the exhaust gases of 00F) flow through the common manifold into the other rooms via open coupling ducts. Rockets and rocket warheads in these other rooms will almost certainly be ignited or exploded by this hot exhaust gas. If these other rooms are open at their tops, such as launch tubes or storage rooms, exhaust gases entering the room via coupling ducts will escape through the open ends and cause costly heat damage to nearby facilities. To prevent this from happening, some type of safety door or gas valve is usually provided either at the exit closure of each rocket vault or at the coupling duct to the exhaust manifold.

ロケットが予期せずに又予期された通りに′点火された
時、このロケットが収納されていた部屋の安全ドアー又
はガス弁は、通常排出する爆風によって排気ガスをマニ
ホルド内に案内するように開く、他の部屋のドアー又は
弁は、排気ガスの流入を防ぐために閉じたま)に維持さ
れる。しかし、今までに利用出釆た、又は発表された装
置はかなりの欠点を持っている。
When a rocket is ignited unexpectedly or as expected, the safety door or gas valve in the room in which the rocket was housed opens to direct the exhaust gases into the manifold with the blast wave normally ejected. , other room doors or valves are kept closed to prevent the inflow of exhaust gases). However, the devices available or announced to date have significant drawbacks.

例えば、先行技術の一つは、多数のロケット保管庫の各
区分室の底部に、ヒンヂ付けされていない噴出ドアーの
設置を有している。これらのドアーは結合ダクトを介し
て共通排気マニホルドーこ蓮適している。保管庫内のロ
ケットのどれかが予期せずに点火(例えば通弾等で)さ
れた時は、この保管庫のドアーの上面に生じたロケット
排気ガスによって働らく力はドアーをその開く方に爆破
し、ガスをマニホルド内に入らせる。関連する消火装置
は、加圧水をこの開□を通して導き、ロケットを消火す
るように設計されている。しかし、主な欠点は、ロケッ
トが消火されたあとでドァーを自動的に再び閉じる装置
が設けられていないことである。噴出ドアーを手動で再
び設置しない限り、一このため僅かな装置が設けられて
はいるように見えるが−他のロケットのその后の予期し
ない点火による熱い排気ガスがこの保管庫に入り、ロケ
ットが再点火され、消火が遅れた場合には弾頭の爆発が
起り得る。その上、もし保管庫の上部領域がシールされ
てないと、一そのようになってるようには見えない一次
の点火されたロケットからの熱い排気ガスが既に点火さ
れロケットを収容する保管庫のどれかを経て、保管庫の
すぐ上に位置するロケット発射台に直接導かれる。前述
の先行技術及び他の同様な装置における他の極めて重要
な問題は、ロケットが部屋の中で点火している時にこの
排気ガスがこの部屋に逆流することを防ぐための考慮が
殆んどされていないことである。
For example, one prior art technique includes the installation of non-hinged ejection doors at the bottom of each compartment of multiple rocket vaults. These doors are suitable for connecting ducts to a common exhaust manifold. When one of the rockets in the vault is unexpectedly ignited (for example, by a bullet), the force exerted by the rocket exhaust gas on the top of the vault door will cause the door to open in the direction it opens. Blow it up and let the gas get into the manifold. The associated fire extinguishing system is designed to direct pressurized water through this opening to extinguish the rocket. However, the main drawback is that there is no provision for automatically re-closing the door after the rocket has been extinguished. Unless the blowout door is manually reinstalled - although there appears to be a slight device for this purpose - hot exhaust gases from the subsequent unexpected ignition of other rockets will enter this vault and cause the rocket to explode. If reignited and extinguishing is delayed, the warhead could explode. Additionally, if the upper area of the vault is not sealed, it will not appear as if the hot exhaust gases from the primary ignited rocket are already ignited in the vault housing the rocket. After that, you will be led directly to the rocket launch pad located just above the storage room. Another very important problem in the prior art mentioned above and other similar devices is that little consideration is given to preventing this exhaust gas from flowing back into the chamber when the rocket is igniting within this chamber. This is not the case.

どんな形の排気流制御ドァーは弁が使われようとも、こ
れらは、放出され排気マニホルドに入った排気ガスがこ
の排気流のまわりを通ってロケット保管庫に逆流しない
ようにすることができるような適当な形状でなければな
らない。もしこの逆流が起ると、ガスはロケットの構造
の一部を破損したり、他の推進装置を点火したり(ロケ
ットが何段かに分れている時)又はロケット弾頭の爆発
を起したりする。これら他の推進装置の点火又は弾頭の
爆発は近接するロケット及び弾頭を点火又は爆発させ、
悲惨な連鎖反応を始める。従って、ロケット排気ガス流
制御ドァ−を単に正しく開閉すること丈では不十分であ
り、排気ガスが部屋内に逆流するのを防ぐために、ドア
ーは、ロケットの排気流の状態に係りなく、常に排気流
が流れるのに必要な量だけ開くような形状でなければな
らない。多数のロケットを保管る他の先行技術の例では
、ロケットの排気ノズルは、共通排気マニホルド‘こ導
かれる短かし、ダクト又はノズル延長部上にシール関係
に乗せられている。
Whatever form of exhaust flow control door or valve is used, these are such that the exhaust gases that are released and enter the exhaust manifold can be prevented from flowing around this exhaust flow back into rocket storage. It must be of suitable shape. If this backflow occurs, the gases can damage parts of the rocket's structure, ignite other propulsion systems (if the rocket has multiple stages), or cause the rocket's warhead to explode. or Ignition of these other propulsion devices or detonation of warheads ignites or detonates adjacent rockets and warheads;
It starts a disastrous chain reaction. Therefore, it is not enough to simply open and close the rocket exhaust gas flow control door correctly; in order to prevent exhaust gases from flowing back into the chamber, the door must be kept open at all times, regardless of the state of the rocket's exhaust flow. The shape must be such that it opens just enough to allow exhaust flow. In other prior art examples of storing multiple rockets, the rocket exhaust nozzles are mounted in sealing relationship on a stub, duct, or nozzle extension that leads to a common exhaust manifold.

保管庫内のロケットの鼻部を保持するのにトグルクラン
プが使われ、実質的に区画された部屋は形成されていな
い。各ノズルの延長部の下端に、通常閉じた状態にばね
押圧されている一対のヒンヂドアーが設けられている。
予期せずに点火されたロケットからの排気ガス圧力はノ
ズル延長部のドアーをそのばねに抗して開くように押圧
揺動し、それにつてガスをマニホルド‘こ流入させ、こ
)から遠い所に排出する。マニホルド内に生じたガス圧
力は他の閉じたドアーの下側に作用し、これらを密閉す
るように押し、熱い排気ガスが他のノズル延長部に逆流
するのを防止している。しかし、ドアーヒンヂと押圧ば
ねとは、先に点火された他のロケットからの熱い排気ガ
ス流の通路中に位置しており、この排気によって加熱さ
れ且つ腐蝕される。
A toggle clamp is used to hold the nose of the rocket inside the vault, creating virtually no compartmentalized rooms. At the lower end of each nozzle extension is a pair of hinged doors which are normally spring biased closed.
Exhaust gas pressure from an unexpectedly ignited rocket forces the nozzle extension door to swing open against its spring, allowing gas to flow into the manifold and away from it. Discharge. The gas pressure created within the manifold acts on the underside of the other closed doors, forcing them sealingly and preventing hot exhaust gases from flowing back into the other nozzle extensions. However, the door hinge and compression spring are located in the path of a stream of hot exhaust gases from other previously ignited rockets and are heated and corroded by this exhaust gas.

熱及び腐蝕破損の結果、点火されたロケットの直ぐ下に
あるドアーは、例え、完全に曲がる程燃えていなくても
、点火后に閉じた状態に戻ることはおそらく出来ない。
又マニホルドを経て流れる熱い排気ガスからの熱は他の
ドァーの押圧ばねを破損する可能性が大きい。もしこれ
らのドアーがこの特定の点火の時マニホルド内の圧力で
閉じるように保持されていても、ドアーは結果として曲
がってしまう。従って、次の予期せぬロケットの点火の
時に、マニホルドを通るガス流は曲つたドアーを閉じる
のではなくむしろ押し関し、熱ガスを上方のノズル延長
部に流入し、その結果このロケットを点火してしまう。
ばね押圧の流動制御ドアーが、小型ロケットの保管、一
この場合点火はおそらくなく、あっても点火時間は短か
し、一に関連して使われる場合には満足出釆ても、この
ドアーは、これらが繰返し、又は持続するロケット排気
ガス流を受けるような場合には全く不満足である。
As a result of heat and corrosion damage, the door directly beneath the ignited rocket will likely not be able to return to the closed position after ignition, even if it is not burned enough to bend completely.
Also, the heat from the hot exhaust gases flowing through the manifold is likely to damage other door pressure springs. Even if these doors were held closed by pressure within the manifold during this particular ignition, the doors would eventually bend. Therefore, upon the next unexpected rocket ignition, the gas flow through the manifold will impinge on the curved door rather than closing it, forcing hot gas into the upper nozzle extension and thereby igniting this rocket. I end up.
Even if a spring-loaded flow control door is used in conjunction with the storage of small rockets, in which case there will probably be no ignition, and even if there is, the ignition time will be short, this door may be satisfactory. , are completely unsatisfactory where they are subjected to repeated or sustained rocket exhaust gas streams.

従って、このようなドァーは大型ロケットの保管又は発
射又は多数の小型ロケットが点火される発射管と関連し
て使うには不満足である。上記及びその他の理由のため
、複数個のロケットステーション及び共通排気ガスマニ
ホルドのロケツト排気ガス流の制御を改善することは望
ましい丈でなく必要なことである。
Such doors are therefore unsatisfactory for use in the storage or launch of large rockets or in conjunction with launch tubes in which large numbers of small rockets are fired. For these and other reasons, improving the control of rocket exhaust gas flow for multiple rocket stations and a common exhaust gas manifold is not desirable but necessary.

本発明による排気ガスの流れを制御する装置は、複数個
の高速、加圧流体源と、この流体源の下方に位置して複
数個の流体入口関口及び共通の流体排出閉口を持つ共通
マニホルドと、流体源を該当するマニホルドの入口開□
に結合する結合装置と、流体源とマニホルドとの間の流
体流を制御するため結合装置内に設けられた流動制御装
置とを有する。
An apparatus for controlling the flow of exhaust gas according to the present invention includes a plurality of high-velocity, pressurized fluid sources and a common manifold located below the sources and having a plurality of fluid inlet ports and a common fluid outlet closure. , open the fluid source to the appropriate manifold inlet □
a coupling device coupled to the fluid source and a flow control device disposed within the coupling device for controlling fluid flow between the fluid source and the manifold.

結合装置は複数個の流体移行部を有し、この移行部の各
々は流体源とマニホルドとを結合し、移行部の少くとも
一部は通常ほゞ垂直である。流動制御装置は各華部に置
かれた一対の流動制御ドアーを有する。独立して運動す
るためその対向上部に沿って回動装架されているドアー
は、重力で押圧され、該当する流体源又はマニホルド入
口に流体圧が無い時はその下端が垂直から互に少くとも
僅かに内方に懐斜するように吊り下げられている。ドア
ーは、流体源の流体圧より大きいマニホルド入口の流体
圧に応答して全開まで回動して閉じられ、そのままに維
持される。これらは又、ドアーの流体源側に作用する流
体源の圧力とドアーのマニホルド側に作用するマニホル
ドの圧力との差によって発生するモーメントに応じて色
々な平衡開度に回動する。特に、流体源はロケット保管
用の小さな部屋、発射管などを有し、流体は熱いロケッ
ト排気ガスを有する。
The coupling device has a plurality of fluid transitions, each transition connecting a fluid source and a manifold, and at least a portion of the transition is typically generally vertical. The flow control device has a pair of flow control doors located in each floret. The doors, which are pivotably mounted along their mating parts for independent movement, are forced by gravity and their lower ends are moved at least from the vertical to each other when there is no fluid pressure at the appropriate fluid source or manifold inlet. It is suspended so that it is tilted slightly inward. The door pivots fully open and remains open in response to fluid pressure at the manifold inlet that is greater than the fluid pressure at the fluid source. They also pivot to various equilibrium openings in response to the moment created by the difference between the fluid source pressure acting on the fluid source side of the door and the manifold pressure acting on the manifold side of the door. In particular, the fluid source includes a small rocket storage room, launch tube, etc., and the fluid includes hot rocket exhaust gases.

ドアーのヒンヂ部は移行部を通る熱い排気ガスの直後流
路の外に位置し、ドア−の少くとも一部は絶縁材料又は
奪熱材料で熱保護されている。ヒンヂ領域を熱絶縁物で
包んでさらにヒンヂを保護することも出来る。高温シー
ルがドアーの緑部に沿って設けられ、マニホルドからの
ガスがドアーを通り、保管庫や発射管などに流れるのを
防いでいる。ロケットが点火されるドア−は、ドアーの
内外面のモーメントの釣合で決められる平衡位置に開く
よう回動され、この平衡位置は排気ガス流の変化と共に
変化する。
The hinge portion of the door is located directly out of the flow path of the hot exhaust gases through the transition portion, and at least a portion of the door is thermally protected with an insulating or heat-absorbing material. The hinge area can also be wrapped with thermal insulation to further protect the hinge. A high-temperature seal is placed along the green section of the door to prevent gases from the manifold from flowing through the door into storage, launch tubes, etc. The door at which the rocket is ignited is rotated to open to an equilibrium position determined by the balance of moments on the interior and exterior surfaces of the door, and this equilibrium position changes with changes in exhaust gas flow.

ドアーと移行部とは、各平衡位置で排気ガスが通るだけ
ドアーが開くので、排気ガス流がドアーを通って部屋、
発射管などに逆流することがないような形状である。流
動制御ドアーは、重力の作用下で、静的状態で全部又は
ほゞ全部閉ぢて吊下るように釣合わされるのが好ましく
、この閉ぢた状態のドアーは垂直から約30oより4・
さな角度にあるのが好ましい。
The door and transition section are such that at each equilibrium position, the door opens just enough to allow exhaust gas to pass through, so that the exhaust gas flow passes through the door and into the room.
The shape is such that it will not flow back into the launch tube. The flow control door is preferably balanced so that it hangs fully or nearly fully closed in a static condition under the action of gravity, with the door in the closed position being approximately 30° from vertical.
Preferably at a small angle.

細長いガス偏向装置がマニホルドの入口関口の位置でマ
ニホルドの内面に固定されている。
An elongated gas deflection device is secured to the interior surface of the manifold at an inlet entrance to the manifold.

マニホルド内で外向きに突出し且つ上向きに凹んだ下部
偏向面が設けられて排気ガスを偏向するようになってお
り、マニホルドの底部から上方に流れる排気ガスをマニ
ホルド入口閉口から遠ざけるように偏向する。ドアーと
移行要素とを望ましい形状にするために、移行部の端部
はマニホルドの軸線方向に外向きに傾斜し、そしてこの
移行部の側部は内向きに傾斜している。
An outwardly projecting and upwardly recessed lower deflection surface within the manifold is provided for deflecting exhaust gases to deflect exhaust gases flowing upwardly from the bottom of the manifold away from the manifold inlet closure. To achieve the desired shape of the door and transition element, the ends of the transition section are angled outwardly in the axial direction of the manifold, and the sides of the transition section are angled inwardly.

この排気ガスの流れを制御する装置は「ばね押圧が使わ
れておらず且つヒンジ部とドアーがとが熱保護されてい
るので、ドア−が熱い排気ガス流に繰り返し露出される
複数個のロケット発射管を有するものにも効果的に使用
することが可能であり、予期しない点火時に関連するド
アーが熱い排気ガスの長い流れを受ける複数個のロケッ
ト保管庫に大型ロケットが裾付けられている場合にも効
果的に使用することができる。
This system for controlling the flow of exhaust gases is suitable for multiple rockets where the door is repeatedly exposed to a stream of hot exhaust gases because spring pressure is not used and the hinges and door are thermally protected. It can also be used effectively for those with launch tubes, where large rockets are hemmed into multiple rocket vaults where the associated door receives a long stream of hot exhaust gases in the event of an unexpected ignition. It can also be used effectively.

次に、添付図面を参照して本発明の好適実施例を説明す
る。
Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第1図を参照して簡単に言えば、ロケット保管又は発射
ステーション1川ま、ロケット22を収容する部屋20
、排気ガス流を移行するダクト即ち移行ダクト26及び
排気マニホルド28を有し、移行ダクト26は部屋20
とマニホルド28とを結合している。
Briefly speaking with reference to FIG.
, a duct for transferring the exhaust gas flow or transition duct 26 and an exhaust manifold 28, the transition duct 26 being connected to the room 20.
and the manifold 28.

ロケット22と部屋20とは、ロケットエンジンが点火
した時、高速加圧流体源、特にロケット排気ガス線とし
て機能する。ロケット保管庫、発射管、試験点火台など
を意味する部屋20はその頂部や側部が閉じていても開
いても良い。部屋20内で、ロケット22は普通の方法
(図示なし)で支持され、ロケット22は部屋20の鞠
線に沿っている必要もげれば正しく平行に置かれる必要
もない。部屋20の底部には、出口閉口30があり、こ
れは、点火されたロケット22からの排気ガスが移行ダ
クト26に流れるようにしている。流動制御装置32が
移行ダクト26内に置かれ、以下に詳しく述べるように
こ〉を通る排気ガス流を制御している。入口関口34は
移行ダクト26の底部からマニホルド28の上部へ入る
所に設けられている。
Rocket 22 and chamber 20 serve as a source of high velocity pressurized fluid, particularly a rocket exhaust gas line, when the rocket engine is ignited. The chamber 20, which serves as a rocket storage, launch tube, test ignition pad, etc., may be closed or open at its top and sides. Within the chamber 20, the rocket 22 is supported in a conventional manner (not shown), and the rocket 22 need not be along the marquee line of the chamber 20 or even properly parallel. At the bottom of the chamber 20 is an outlet closure 30 that allows exhaust gases from the ignited rocket 22 to flow into the transition duct 26. A flow control device 32 is located within the transition duct 26 to control the flow of exhaust gas therethrough as described in more detail below. An inlet gateway 34 is provided from the bottom of the transition duct 26 into the top of the manifold 28.

マニホルド28とその入口関口34とは、流動制御装置
を移行ダクト26の通常垂直な部分内に置くことを可能
にするために部屋の出口関口30よりも十分下方に位置
している。その理由はやがて明らかとなるであろう。し
かし部屋20は図示のようにマニホルド28の上から垂
直に配置する必要はなく、部屋2川ま垂直からかなりの
角度で煩け、移行ダクトは相互結合のため適当に額いた
部分を持つようにしても良い。こ)に記載する装置は、
複数個のステーション10が共通のマニホルド28に結
合されて、マニホルド‘こ出入りするロケット排気ガス
を制御する必要のある場合の例である。
The manifold 28 and its inlet ports 34 are located well below the chamber outlet ports 30 to allow the flow control device to be placed within the normally vertical portion of the transition duct 26. The reason will become clear soon. However, the chamber 20 need not be placed vertically above the manifold 28 as shown, but rather the chambers 20 may be arranged at a considerable angle from the vertical, and the transition ducts may have a suitably rounded section for interconnection. It's okay. The equipment described in this) is
This is an example where multiple stations 10 are coupled to a common manifold 28 and it is necessary to control rocket exhaust gases entering and exiting the manifold.

例えば第2図は3個のステーション10がマニホルド2
81こ沿って離隔して配置されたものを示しているが、
3個以上のステーションを使うことが出来る。ステーシ
ョン10はほゞ同一であり、且説明の目的のため(図面
の左から右へ)ステーション1,2,3として示される
。第1図を再び参照すると、流動制御装置32は一対の
対向する流動制御ドア‐即ち第1のドア−40と第2の
ドアー42とを有し、両ドアーはほぼ同一である。
For example, in FIG. 2, three stations 10 are connected to manifold 2.
81 is shown spaced apart along the
Three or more stations can be used. Stations 10 are substantially identical and are designated (from left to right in the drawing) as stations 1, 2, and 3 for illustrative purposes. Referring again to FIG. 1, the flow control device 32 has a pair of opposing flow control doors - a first door 40 and a second door 42, both of which are substantially identical.

ドアー40はその上方内側の綾部44に沿って移行ダク
ト26の内方に突出る第1の縁部48にヒンジ46によ
って回動的に取付けられ、同様にドアー42はその対向
する上方内側の緑部50‘こ沿って、移行ダクトの対向
する内方に突出する第2の緑部54にヒンジ52によっ
て回動的に取付けられている。ドアー40と42とは、
以下でより詳しく述べるようにマニホルド28内の圧力
の作用で回動的に閉じ他のロケットステーション10の
ロケット22が点火した時排気ガスがマニホルド28か
ら移行ダクト26を通って上方に部屋20内に流れない
ようにしている〔第2図のステーション2のドアー40
,42の状態〕。
The door 40 is pivotally attached by a hinge 46 to an inwardly projecting first edge 48 of the transition duct 26 along its upper inner ridge 44; Along the section 50' is pivotally attached by a hinge 52 to an opposing inwardly projecting second green section 54 of the transition duct. The doors 40 and 42 are
As described in more detail below, the manifold 28 pivots closed under the influence of pressure within the manifold 28 and when the rocket 22 of the other rocket station 10 ignites, the exhaust gases flow from the manifold 28 upwardly into the chamber 20 through the transition duct 26. [Door 40 of Station 2 in Figure 2]
, 42 states].

ドアー40と42とはロケット22が点火した時放出さ
れる排気ガスの圧力によって開放される。そして、その
量は、開いたドアーの間から排出流56〔第2図のステ
ーションー及び2〕が下向きに流れるのに必要なだけで
ある。従って、この排気流56は、マニホルド28から
ドアーを通って排気が部屋2川こ上向きに逆流すること
を防ぐことができる。第1図、第2図及び第4図乃至第
7図に示されるように、ドアー40と42とは夫々ドア
ーの上外部に固定された錘587 60で釣合わされて
いる。
Doors 40 and 42 are opened by the pressure of exhaust gas released when rocket 22 ignites. And that amount is only necessary to cause the exhaust stream 56 (stations 2 and 2 in FIG. 2) to flow downwardly from between the open doors. Accordingly, this exhaust flow 56 can prevent exhaust from flowing back upwardly from the manifold 28 through the door into the room 2. As shown in FIGS. 1, 2, and 4-7, doors 40 and 42 are each counterbalanced by weights 587 and 60 fixed to the upper exterior of the doors.

錘58と60とは、部屋20と移行ダクト26とが垂直
に位置している時、ドアー40と42とが重力作用丈で
静的な即ち非点火状態で全閉(第1図)又はほゞ全閉状
態に吊下るような形状であることが好ましい。ほぼ全閉
状態とは、ドアー40と42及び錘58と60の組合せ
重量と「ヒンジ46と62の位置とが、ドア−40と4
2の下縁64,66がドァーのどちらの側にも排気ガス
圧力が作用しない静的状態で軽く接触してかろうじて閉
じると言うことである。ドアー40と42とはその全閉
時に、垂直に対して約30o又はそれ以下の角度をなす
ことが好ましいが、ドアーは90oほどに大きな閉じ角
、(即ちこれらが閉じた時に水平となる)でも正しく機
能する。静的状態でドアー40と42とを密閉するよう
に押し付ける釣合錘は必要なく、且望ましい事ではない
。その理由は次の説明で明らかとなるであろう。ドアー
40と42とは静的状態で全閉又はほ)、全閉となるよ
う釣合わす必要はない。ドアー40と42とをこれらが
静的状態で移行ダクト26の長手方向の垂直軸線に向っ
て内方に僅かに傾くよう吊下る形状にさえする限り、こ
れらの作動は全く満足である事が実験から判明している
。例えば、ドアー40と42とは、これらが静的状態で
第3図に示すようにほゞ垂直に吊下っていてさえすれば
正しく作動する。もしドアー40と42とがこのように
静的状態でほゞ垂直に吊下る時は、ドァーが上方内側の
緑部44と45の外側に位置するように吊下げれば錘5
8と60とはほとんど不必要になる。静的状態で閉じた
状態で吊下るようにドアm40と42とを釣合わせるこ
とによってそれでもなお重要な利点が考えられる。
Weights 58 and 60 indicate that when room 20 and transition duct 26 are in a vertical position, doors 40 and 42 are fully closed (FIG. 1) or nearly so in a static or unignited state at gravity height. It is preferable that the shape is such that it hangs in a fully closed state. The substantially fully closed state means that the combined weight of the doors 40 and 42 and the weights 58 and 60 and the positions of the hinges 46 and 62
This means that the lower edges 64, 66 of 2 touch lightly and just barely close in a static condition with no exhaust gas pressure acting on either side of the door. Preferably, the doors 40 and 42 form an angle of about 30 degrees or less with the vertical when fully closed, but the doors may have a closing angle as large as 90 degrees (i.e., they are horizontal when closed). function properly. A counterweight pressing the doors 40 and 42 together in a static state is neither necessary nor desirable. The reason will become clear in the following explanation. Doors 40 and 42 are statically fully closed or do not need to be balanced to be fully closed. Experiments have shown that their operation is quite satisfactory as long as the doors 40 and 42 are configured to hang slightly inwardly toward the longitudinal vertical axis of the transition duct 26 in their static state. It is clear from For example, doors 40 and 42 will operate properly as long as they are static and suspended substantially vertically as shown in FIG. If the doors 40 and 42 are hung almost vertically in a static state like this, if the doors are hung so that they are located outside the upper inner green areas 44 and 45, the weight 5
8 and 60 are almost unnecessary. Significant advantages can nevertheless be envisaged by balancing the doors m40 and 42 so that they hang statically closed.

多くの場合、特に船上で使う場合は、全ロケットステー
ション10‘ま少くとも時々、水平状態から懐けられる
(第4図)。もしドアー40と42とは釣合錘が使用さ
れておらず、水平状態でほゞ垂直に吊下げられている時
(第3図)は、ドアーの一方は、ステーション10が僅
かに懐いた時でも移行ダクトの長手軸線に向かうよりむ
しろ遠ざかるように傾く。従つて、ドアー40,42の
両方は、別のロケット22が点火した時マニホルド圧力
で正しく閉じず、外方に懐いているドアーはさらに開く
ように揺動して排出流56は排気ガスがマニホルド28
から部屋2川こ逆流することを防止できなくなる。ステ
ーション10が水平の時ドアー40と42とを閉じた又
はほぼ)、閉じた静的状態に釣合うようにしておけば、
ステーション10が煩いて一方のドアーが開く状態に向
いで回動する時でも、両ドアーがステーション10(第
4図)の実際的な煩斜角のすべての場合に両方のドアー
が移行ダクトの軸線に向って煩いたま)の状態に維持さ
れる(たゞし対称ではない)ので正しく機能することが
できる。
In many cases, especially when used on board a ship, the entire rocket station 10' is raised from a horizontal position at least occasionally (Figure 4). If doors 40 and 42 are not counterweighted and are suspended horizontally and approximately vertically (FIG. 3), one of the doors will be suspended when station 10 is slightly bent. But it tilts away from the longitudinal axis of the transition duct rather than towards it. Therefore, both doors 40, 42 will not close properly due to manifold pressure when another rocket 22 ignites, and the outwardly facing door will swing open further and the exhaust stream 56 will be forced into the manifold. 28
It becomes impossible to prevent the flow from flowing backwards into the room. When station 10 is horizontal, doors 40 and 42 (closed or nearly so) are balanced to a closed static condition.
Even when station 10 is tilted and one door is pivoted toward the open position, both doors remain aligned with the axis of the transition duct in all cases of practical tilt angle of station 10 (Figure 4). It is possible to function properly because it is maintained in a state of (but not symmetrical) (with a symmetrical state).

額斜状態におけるドアーの作動は止め68によってさら
に確実にされ、この止めは移行ダクト26の内側に固定
された、ドアー40又は42の何れかが通常の全閉位置
を過ぎて揺動せぬようにしている。ドアー40と42と
を静的状態で閉じるように釣合わせることはステーショ
ン10が傾斜されなくても心理的な利点がある。
Operation of the door in the tilted condition is further ensured by a stop 68, which is fixed inside the transition duct 26 and prevents either the door 40 or 42 from swinging past the normal fully closed position. I have to. There are psychological benefits to balancing doors 40 and 42 statically closed even if station 10 is not tilted.

実際には、ドアー40と42とは静的状態でほゞ垂直に
開くよう吊下げられてし、ても正しく機能するけれども
、マニホルド内の圧力で非点火ステーションの開いてい
る吊下りドアーを閉じることが出来るかどうか不安に見
える。従って「ドアー40と42とが静的状態で閉じる
よう釣合わされていればより安心感を与えることができ
る。しかし、釣合鍵を使用ることにより、ドアー40,
42を静的開き状態から回動して閉じることを妨るよう
な機械的不調を防止し確実にドア−を閉じることができ
る。ロケット22が点火された或る状態においては、以
下に詳述するように、ドアー40と42とは排気ガス圧
力で第2図のステーション1で示すような部分的に開い
た平衡位置に押し開かれる。
In practice, doors 40 and 42 are suspended nearly vertically open in a static condition, and although they function correctly, the pressure in the manifold closes the open suspended doors of the non-ignition stations. He seems unsure if he can do it. Therefore, if the doors 40 and 42 are balanced to close in a static state, a greater sense of security can be provided.However, by using a counterbalanced key, the doors 40 and
It is possible to prevent mechanical malfunctions that would prevent the door 42 from rotating and closing from a statically open state, and to reliably close the door. In certain conditions when rocket 22 is ignited, exhaust gas pressure forces doors 40 and 42 open to a partially open equilibrium position as shown at station 1 in FIG. 2, as detailed below. It will be done.

他の平衡状態ではドアー40と42とは、垂直に向くよ
りむしろこれから遠ざかるよう傾かねばならない(第2
図のステーション3)全開状態に押し開かれる。このよ
うな全開状態を得るため、移行ダクト26は台形に形成
され、移行部の端壁72と74との下部は、第1図第2
図に示すようにマニホルドの鞄線に沿って垂直から外方
に煩斜している。ドアー40と42とが全開出来るため
、そしてドアーの外面76と78とが端整72と74と
の該当する内面80と82とに接触出来ため、端整の上
方の部分90と92とは鐘58と60とを妨害せぬよう
外方に形成される。排気ガスの洩れを妨ぐためのドアー
40,42の緑部のシールは、両ドアーの下縁64,6
6(第1図)の一方に沿って取付けられた耐熱ガスシー
ル94によって行われる。
In other equilibrium conditions, doors 40 and 42 would have to tilt away from each other rather than vertically (second
Station 3 in the figure) is pushed to the fully open position. In order to obtain such a fully open condition, the transition duct 26 is formed in a trapezoidal shape, and the lower portions of the end walls 72 and 74 of the transition section are formed as shown in FIG.
As shown in the figure, it slopes outward from the vertical along the bag line of the manifold. Because the doors 40 and 42 can be fully opened and because the outer surfaces 76 and 78 of the doors can contact the corresponding inner surfaces 80 and 82 of the edges 72 and 74, the upper portions 90 and 92 of the edges are connected to the bell 58. It is formed outwardly so as not to interfere with 60. The green seals on the doors 40 and 42 to prevent leakage of exhaust gas are the lower edges 64 and 6 of both doors.
6 (FIG. 1) by a refractory gas seal 94 mounted along one side.

移行ダクト26の壁70が全体として内方に懐いている
おり(第4図、第6図及び以下に詳しく述べる)且つド
アーZ40と42とが正しい四角形でないから、ドアー
の側縁98に沿ってやわらかい、又は滑ることの出来る
耐熱シール96が設けられている。壁70の内面100
と接触するシール96はドアー40,42に沿って内方
に捺み又は滑り、ドアーのZ位置に無関係に側緑シール
を形成している。ドアー40と42との少くとも内面1
02と104(第1図)とはロケット排気ガス等の高温
による影響から保護するため熱絶縁材料の層又は被覆(
図示せず)で絶縁されている。絶縁材料の厚さは、良く
知られている原理によって、最大排気ガス流速及び全排
気質量流の如何によって決定される。別法として、少く
ともドアーの内面102と104とは適当な奪熱材料で
被覆するのが良い。ヒンジ46と52とは排気ガス流の
通路の外側に設けられており、更に移行ダクトの縁48
と54とに形成された下方に延びるフランヂ110,1
12で遮蔽された排気ガスの温度から保護されている。
Because the walls 70 of the transition duct 26 are generally inward (see FIGS. 4 and 6 and discussed in more detail below) and the doors Z40 and 42 are not square, the edges 98 of the doors A soft or slippery heat resistant seal 96 is provided. Inner surface 100 of wall 70
The seal 96 in contact with the door 40, 42 curls or slides inwardly to form a side green seal regardless of the Z position of the door. At least the inner surface 1 of the doors 40 and 42
02 and 104 (Figure 1) are layers or coatings of thermally insulating material (
(not shown). The thickness of the insulating material is determined by the maximum exhaust gas flow rate and the total exhaust mass flow, according to well-known principles. Alternatively, at least the interior surfaces 102 and 104 of the door may be coated with a suitable heat extracting material. The hinges 46 and 52 are located on the outside of the exhaust gas flow path and further on the edge 48 of the transition duct.
and a downwardly extending flange 110,1 formed at
12 and protected from the temperature of the exhaust gas.

例えば、ヒンジ領域を普通の熱絶縁材で図示(第3図、
第4図)のようにカバー即ち包んで別の熱保護を設ける
ことも出来る。特にマニホルド28の直径がロケット排
気量56の超音速波長に比べて小さい時は、マニホルド
入口関口34を通ってマニホルド28の底部に下向きに
衝突する排気ガスは、ガスが方向に反転してマニホルド
の内壁114に沿って上向きに流れて移行ダクト26内
に逆流するほどの高圧を発生する。
For example, the hinge area is illustrated with common thermal insulation (see Figure 3).
Additional thermal protection can also be provided by a cover or wrap as shown in Figure 4). Particularly when the diameter of the manifold 28 is small compared to the supersonic wavelength of the rocket displacement 56, the exhaust gases that impinge downwardly on the bottom of the manifold 28 through the manifold inlet entrance 34 will cause the gas to reverse direction and cause the manifold to Flowing upwardly along the inner wall 114 generates such high pressure that it flows back into the transition duct 26 .

細長い長手方向の流体転換装置1 16がこの逆流を防
ぐために入口関口34の領域内のマニホルドの両方の壁
114に沿って向き合った関係で固定されており、この
流体変換装置の両端は入口開□34の鞠線方向の端部を
越えて延びている。入口閉口34が大体水平と仮定する
と、流体変換装置116はその下部のアーチ形の面11
8がマニホルド28(第6図)のほぼ中心を通る水平面
にあるように置かれる。上方に凹み且つ壁114から外
方に突出する面118は壁に沿って上方に流れる排気ガ
スを転換し、このガスが関口34内に向って上方に流れ
ることを防止し、マニホルド28に沿って藤線方向に流
す作用をする。作動いづれかのステーション10のロケ
ット22が点火されるとマニホルド28に流れる排気ガ
スはマニホルドを加圧する。
An elongated longitudinal fluid diversion device 1 16 is fixed in opposed relation along both walls 114 of the manifold in the area of the inlet gateway 34 to prevent this backflow, and both ends of the fluid diversion device are connected to the inlet opening □. 34 in the marlin direction. Assuming that the inlet closure 34 is generally horizontal, the fluid converting device 116 has a lower arcuate surface 11.
8 is placed in a horizontal plane passing approximately through the center of manifold 28 (FIG. 6). A surface 118 that is concave upwardly and projects outwardly from the wall 114 diverts exhaust gas flowing upwardly along the wall and prevents the gas from flowing upwardly into the entrance 34 and along the manifold 28. It acts to flow in the direction of the wisteria line. OPERATION When the rocket 22 of either station 10 is ignited, the exhaust gas flowing into the manifold 28 pressurizes the manifold.

他のステーションのドアー40,42に加えられる、ド
アーを閉じようとする合成モーメント〔マニホルド圧力
とドアー外面76,78の面積との積に等しい〕は、も
しドアーが始めから開いた状態で吊下っているならばこ
れらのドアーを全閉状態に強制的に回動し、マニホルド
圧力が上方の部屋20内の圧力より僅かに高い間はこの
ドアーを閉じたま)保持する。点火ロケット22が部屋
から上昇し始める前、そして強制点火の間(第2図のス
テーション1)、その部屋の下のドアー40と42とは
これに衝突する排気ガスの力によって回動して開こうと
する。もし錘58と60との重量がドアー40と42と
を丁度閉じるのに必要なものより大きければ、余分な釣
合に打ち勝つまでドアー上に圧力が蓄積される。このよ
うに圧力が蓄積される間、中の排気ガスはロケット22
及びその周辺を破損するのでこの余分な釣合は避けねば
ならい。ドアー40と42とが回動して開く時、ドア−
の内面102,104上に働らく。ケット排気の衝突力
によって起る開きモーメントが、ドアーの外面76,7
8上に働らくマニホルド圧力によって起る閉じモーメン
トに丁度等しい時、ドア−は通常、平衡した全開でない
位置に到達する。ロケットの排気流は時間と共に変り、
例えば発射されたロケットの場合、衝突力とマニホルド
圧力との両方は時間と共に変り、ドアー40と42とは
絶えず新しい平衡位置に回動する。発射されたロケット
22が上昇して部屋(第2図のステーション3)の上部
閉口120から外に出ると、排出流56は膨張し、部屋
の横断面を部屋の下部領域で完全に充満する。
The resultant moment (equal to the manifold pressure multiplied by the area of the outside surfaces 76, 78 of the doors) applied to the doors 40, 42 of the other stations to close the doors would be greater if the doors were initially suspended open. If so, the doors are forced closed and held closed while the manifold pressure is slightly higher than the pressure in the chamber 20 above. Before the ignition rocket 22 begins to rise from the chamber, and during forced ignition (station 1 in FIG. 2), the doors 40 and 42 below the chamber are pivoted open by the force of the exhaust gases impinging on them. I try to do this. If the weight of weights 58 and 60 is greater than that required to just close doors 40 and 42, pressure will build up on the doors until the extra counterbalance is overcome. While the pressure builds up in this way, the exhaust gas inside the rocket 22
This extra balance must be avoided as it will damage the area and its surroundings. When the doors 40 and 42 rotate to open, the door -
on the inner surfaces 102, 104 of. The opening moment caused by the collision force of the exhaust gas is applied to the outer surfaces 76, 7 of the door.
The door normally reaches a balanced, non-open position when the closing moment caused by the manifold pressure acting on the door is just equal to the closing moment caused by the manifold pressure acting on the door. Rocket exhaust flow changes over time.
For example, in the case of a fired rocket, both impact forces and manifold pressures change over time, causing doors 40 and 42 to constantly pivot to new equilibrium positions. As the launched rocket 22 rises and exits the upper closure 120 of the chamber (station 3 in FIG. 2), the exhaust stream 56 expands and completely fills the cross section of the chamber in the lower region of the chamber.

このような状態で排気ガス流が抑制されるのを防ぐため
、移行ダクト26とマニホルド28とを通る流動断面積
は部屋20の流動断面積より少くとも大でなければなら
ない。マニホルド28は特定の部屋の直径が与えられる
ならば、通常の所要流動断面積を持つように構成するこ
とが出来る。ロケット22が閉口30から遠ざかると、
排気ガスが直接衝突するドアー内面102,104の面
積が順次増加し、ドアーを結局全開に回動させる。
To prevent exhaust gas flow from being inhibited in such conditions, the flow cross-section through the transition duct 26 and the manifold 28 must be at least larger than the flow cross-section of the chamber 20. Manifold 28 can be constructed to have the usual required flow cross-section given the particular chamber diameter. When the rocket 22 moves away from the closure 30,
The areas of the door inner surfaces 102, 104 with which the exhaust gas directly impinges gradually increase, eventually causing the door to rotate fully open.

従って、移行ダクト26のドアー40と42とがある部
分は流れの抑制を防ぐためほゞ一様な流動断面(ドアー
間)を持たねばならない。点火時、点火ステーションに
おけるドアー40,42上の空気とガスは排出流56に
乗せられて、流出するので部屋20内の圧力を減少し、
且つ外側の空気を部屋の上部閉口120内に引き入れる
(第2図のステーション1)。特に部屋20の上端が閉
じていれば、部屋内に部分的な真空が生ずる。制御ドア
ー40,42との移行ダクト26との代表的な設計は、
次の助変数を考慮する必要がある。
Therefore, the portion of the transition duct 26 where the doors 40 and 42 are located must have a substantially uniform flow cross section (between the doors) to prevent flow restriction. During ignition, the air and gases above the doors 40, 42 at the ignition station are carried by the exhaust stream 56 and flow out, reducing the pressure within the chamber 20.
and draws outside air into the upper closure 120 of the room (station 1 in Figure 2). Particularly if the upper end of the chamber 20 is closed, a partial vacuum will be created within the chamber. A typical design with control doors 40, 42 and transition duct 26 is as follows:
The following parameters need to be considered.

即ちロケットモーターの弾道学的数値(部屋の圧力、流
速、燃焼温度及び喉部直径を含む)、部屋20の流動断
面積、通常発射時の最大設計部屋圧力、マニホルド28
の流動断面積、最大排気流速から生ずるマニホルド内の
圧力、移行ダクトの許容高さ、及び時間、軸線方向及び
半径方向の関数としてのロケット排気流領域の硫論的又
は実験的数値、〔必要な流動要素は、ピトー圧力、瀞圧
又は局部周辺圧力(P^MB)、静的温度、速度、マッ
ハ数、ガス常数及び比熱である〕。設計は次の方法で大
体進められる。
namely, the ballistics of the rocket motor (including chamber pressure, flow velocity, combustion temperature, and throat diameter), the flow cross-sectional area of chamber 20, the maximum design chamber pressure for normal launch, and the manifold 28.
the flow cross-section of The flow factors are pitot pressure, shedding pressure or local ambient pressure (P^MB), static temperature, velocity, Mach number, gas constant and specific heat]. The design generally proceeds in the following manner.

ドアー40,42と移行ダクト26との頂部寸法は部屋
20の端部寸法及び又は部屋の流速で決められる。もし
部屋が円形断面ならば、四角寸法への移行がなされる。
下部ドァー緑64,66の寸法は、この下緑を横切る開
〇が排気ピトー圧PRで完全に吸い込まれねばならない
と言う要求で決められ、このピトー圧は少くともマニホ
ルド28内の静圧ほどの大きさである。排気流56(又
は流動領域)のどの特定断面も、第8図に示す一連の同
じのりングPRとしてはゞ述べることが出来、こ)でP
Rは排出流56の軸線に向って増加し、PR,はPR2
より大、PR2はPR3より大、これは順にPR4より
大でPR4はP^MBに等しい。マニホルド28内の静
圧は、排気の質量流速及び静的特性から及びマニホルド
断面積から普通のよく知られている方法で決められる。
第9図に示すように、特定の点火状態でドア−40,4
2の平衡開き位置で決められた直径122の内側のPR
は、マニホルド内のガスが部屋20内に流れ戻るのを防
ぐため少くともマニホルド静圧ほどの大きさでなければ
ならない。もしロケットモーターの腔内弾道特性 (畑11istics)が時間と共に変わるならば、排
気圧領域もそのよう変化し、そしてマニホルド断面流動
面積が一定であると仮定するとマニホルド28内の圧力
もそのように変化する。
The top dimensions of the doors 40, 42 and the transition duct 26 are determined by the end dimensions of the chamber 20 and/or the flow rate of the chamber. If the room has a circular cross section, a transition to square dimensions is made.
The dimensions of the lower door greens 64 and 66 are determined by the requirement that the opening that crosses the lower door greens must be completely drawn in at the exhaust pitot pressure PR, which is at least as high as the static pressure in the manifold 28. It's the size. Any particular cross section of the exhaust flow 56 (or flow region) can be described as a series of identical rings PR as shown in FIG.
R increases towards the axis of the discharge stream 56 and PR, is PR2
greater than, PR2 is greater than PR3, which in turn is greater than PR4, and PR4 is equal to P^MB. The static pressure within the manifold 28 is determined in a conventional and well known manner from the mass flow rate and static characteristics of the exhaust and from the manifold cross-sectional area.
As shown in FIG.
The inner PR of diameter 122 determined at the equilibrium opening position of 2
must be at least as large as the manifold static pressure to prevent gas in the manifold from flowing back into the chamber 20. If the intraluminal ballistics of the rocket motor change over time, the exhaust pressure area will change accordingly, and assuming the manifold cross-sectional flow area is constant, the pressure within the manifold 28 will change accordingly. do.

初期設計は最大予期ロケット流速(そして腔内弾道特性
)を基として行い、マニホルド圧力が新しい平衡ドアー
位置で排気ピトー圧を越えないことを確めるためにより
低い流速で調べられる。これがなされれば、次に逆流を
防ぐためドアーの下緑64,66の寸法を、より高い排
気ピトー圧がドアーの底部開ロに生ずるよう、より小さ
く作る必要がある。マニホルド28に沿って比較的多数
の部屋20を設ける場合には、マニホルド入口閉口の長
さは最づ・にされる。マニホルド28に入る流動面積は
、通常の発射の時即ちドア−が全開に揺動した時、部屋
20の流動面積に少くとも等しくなければならぬから、
ドアーの下縁64,66の寸法は上の制限内で出来るだ
け大きい事が望ましい。ドアー40,42の頂部と底部
との寸法が前述の規準によって決められてから、ドアー
の長さ(又は高さ)が各ドアーの内外面102,104
と76,78もこ作用するモーメント間の平衡を基とし
て決められる。マニホルド28内の圧力はドアー外面7
6,78にほゞ一様に鰯らいて閉じモーメントを生ずる
と考えられ、このモーメントに対してドア−内面102
,104上に集積される排気の流れ即ち一様でない衝突
圧力が対抗する。ドア−40,42の頂部及び底部の寸
法とマニホルド28内の圧力とが決められると、これら
モーメントの釣合は、ドアー面積、ドアー長さ、ドアー
内面102,104に関する排気衝突角、そして排気流
56内の衝突領域、(これは排気の特定の音速以下又は
超音速マッハ数における回復圧を決める)の関数となり
、衝突の強さはドア−が閉じ位置から開くよう揺動する
につれて小となる。モーメントを釣合せる最終の形状も
またドアー下緑64,66の寸法を決めるのに使われた
規準と一致しなければならない。このようにならぬ場合
は設計をし直さなければならない。移行部壁70の角度
及び移行ダクト26の高さはドアー40,42の最終図
形に従う。
The initial design is based on the maximum expected rocket flow rate (and intraluminal ballistics) and is examined at lower flow rates to ensure that the manifold pressure does not exceed the exhaust pitot pressure at the new equilibrium door position. Once this is done, the dimensions of the lower greens 64, 66 of the door must then be made smaller so that a higher exhaust pitot pressure is created at the bottom opening of the door to prevent backflow. If a relatively large number of chambers 20 are provided along the manifold 28, the length of the manifold inlet closures will be approximately equal. The flow area entering manifold 28 must be at least equal to the flow area of chamber 20 during normal firing, ie, when the door swings fully open.
It is desirable that the dimensions of the lower edges 64, 66 of the door be as large as possible within the above limits. Once the top and bottom dimensions of the doors 40, 42 are determined by the aforementioned criteria, the lengths (or heights) of the doors are determined on the interior and exterior surfaces 102, 104 of each door.
and 76 and 78 are determined based on the equilibrium between the acting moments. The pressure inside the manifold 28 is
6 and 78, it is thought that a closing moment is generated, and the door inner surface 102
, 104 is opposed by the exhaust flow or non-uniform impingement pressure. Once the top and bottom dimensions of the doors 40, 42 and the pressure within the manifold 28 are determined, the balance of these moments is determined by the door area, door length, exhaust impingement angle with respect to the door interior surfaces 102, 104, and exhaust flow. 56 (which determines the recovery pressure at a particular subsonic or supersonic Mach number of the exhaust), the impact strength decreases as the door swings open from the closed position. . The final shape to balance the moments must also match the criteria used to size the door undergreens 64, 66. If this is not the case, the design must be redesigned. The angle of the transition wall 70 and the height of the transition duct 26 follow the final geometry of the doors 40,42.

排気流56の中心線と、ドアー40,42及び、移行部
壁70との間の角度は、ドア−が如何なる平衡にあって
も常に約30oより小であることが望ましく、それによ
って、高熱を伴う直角方向の圧力衝撃がドアー又は側壁
に与えられることを防止することができる。
Preferably, the angle between the centerline of the exhaust flow 56 and the doors 40, 42 and transition wall 70 is always less than about 30 degrees, no matter what the door balance is, thereby avoiding high heat. The associated perpendicular pressure shocks can be prevented from being applied to the door or side wall.

そして、上述の角度が大きいと、移行ダクト26の上部
からの排気ガスの幾分は部屋20内に逆流する可能性が
増加する。本発明が有利に使われる方法を示す目的のた
め本発明によるロケット排気室流動制御装置の特定の配
置が上に示されたけれども、本発明はこれに限定される
ものではない。それゆえ、当業者によってなされるどん
な修正、変更又は同等の装置も特許請求の範囲内にある
と考えるべきである。
And the greater the angle mentioned above, the greater the possibility that some of the exhaust gas from the upper part of the transition duct 26 will flow back into the room 20. Although a particular arrangement of a rocket exhaust chamber flow control device according to the invention has been shown above for the purpose of illustrating how the invention may be advantageously used, the invention is not limited thereto. Therefore, any modifications, changes or equivalent devices made by those skilled in the art should be considered to be within the scope of the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はロケット排気流制御装置の垂直断面図で全閉位
置に釣合わされている流動制御ドアーを示しており、第
2図は共通排気マニホルド‘こ結合された3個の発射ス
テーションを示す垂直断面図で、2種の異なるロケット
点火状態を示しており、第3図は排気ガス流制御装置の
垂直断面図で、流動制御ドアーは釣合わされず開いてほ
ゞ垂直状態に吊下っているものを示しており、第4図は
第1図の装置の垂直断面図で全発射ステーションは預け
られ、流動制御ドアーのその影響を示しており、第5図
は第1図の線5−5における断面図で流動制御ドアーの
一つの上部を示しており、第6図は第1図の線6−6に
おける断面図で装置の他の特徴を示しており、第7図は
第1図の線7−7における水平断面図で流動制御ドアー
の全閉状態を示しており、第8図は第2図の線8−8に
おける水平断面図で排気流の同Dピトー圧リングを示し
ており、第9図は第7図の面における水平断面図で流動
制御ドアーは部分的に開いて平衡位魔にあるものを示し
ている。 10・・・・・・ステーション、20・・・・・・部屋
、22・・・…ロケット、26……移行ダクト、28・
・・…マニホルド、30・・・・・・開口、32…・・
・制御装置、34……開□、40,42……ドアー、4
4……縁部、46・・・・・・ヒンジ、48,50・・
・・・・緑部、52..・.・・ヒンジ、54・・・・
・・縁部、56・・・・・・排出流、68,60・…・
・鍵、64,66・・・・・・下緑、68・・・・・・
止め、70,72,74・・・・・・壁、116・・・
・・・転換装置、118・・・・・・面。 広凶,で 布り,J Z勢.チ Z玉夕‐2 Z万ツ.6 抗ツフ 拘り,ご 打?,y
FIG. 1 is a vertical cross-section of the rocket exhaust flow control system showing the flow control door balanced in the fully closed position, and FIG. Cross-sectional views showing two different rocket ignition conditions; Figure 3 is a vertical cross-sectional view of the exhaust gas flow control system with the flow control door unbalanced and open and suspended in a nearly vertical position; 4 is a vertical cross-sectional view of the apparatus of FIG. 1 with all firing stations deposited and showing the effect of the flow control door, and FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of the apparatus of FIG. A cross-sectional view shows the top of one of the flow control doors; FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line 6--6 of FIG. 7-7 shows a fully closed state of the flow control door, and FIG. 8 shows a horizontal sectional view taken along line 8-8 of FIG. 2, showing the D pitot pressure ring of the exhaust flow. FIG. 9 is a horizontal cross-sectional view in the plane of FIG. 7 showing the flow control door partially open and in equilibrium. 10... Station, 20... Room, 22... Rocket, 26... Transition duct, 28.
...Manifold, 30...Opening, 32...
・Control device, 34...Open □, 40, 42...Door, 4
4... Edge, 46... Hinge, 48, 50...
...Midoribe, 52. ..・.. ...Hinge, 54...
...edge, 56... discharge flow, 68, 60...
・Key, 64, 66... Lower green, 68...
Stop, 70, 72, 74... Wall, 116...
... Conversion device, 118... page. Hirokyo, de cloth, JZ team. Chi Z Yu Yu-2 Z Mantu. 6. Do you want to fight against Tsufu? ,y

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 排ガスの流れを制御する装置において、複数個のガ
ス流要素と、共通マニホルドと、前記ガス流要素を前記
マニホルドに交換関係に結合する結合装置とを有し、前
記結合装置は前記ガス流要素から前記マニホルド内に加
圧ガスの流れを別々に導くようにされた複数個の移行部
を有し、さらに前記移行部を通る前記加圧ガスの流れを
制御する制御装置を有し、前記制御装置32は複数対の
流れ制御ドアー40,42と、前記ドアー40,42を
前記移行部26の該当する部分内で、対向関係に回動的
に対を為して吊下る装置46,52とを有し、前記各対
のドアーは重力のみが作用している時は互いに近づく方
向に少くとも僅かに傾くように吊下げる形状であり、そ
して加圧ガスが関連のない移行部26のどれかを通つて
前記マニホルド内に流れる時は関連する前記移行部内の
背圧に応じて全閉位置に回動するよう作動し、且加圧ガ
スが前記の関連する移行部分を通つて前記マニホルド内
に流れる時は流体の逆流を防ぐのに必要な開度だけ回動
するように作動する排気ガスの流れを制御する装置。 2 特許請求の範囲第1項記載の排気ガスの流れを制御
する装置において、前記ドアー40,42を回動的に吊
下げる前記装置46,52は前記移行部26を通る前記
熱い排気ガスの直接流路の外にあるよう位置している排
気ガスの流れを制御する装置。 3 特許請求の範囲第2項記載の排気ガスの流れを制御
する装置において、前記ドアーを回動的に吊下げる前記
装置を前記熱い排気ガスの影響から保護する装置110
,112を有する排気ガスの流れを制御する装置。 4 特許請求の範囲第1項から第3項までのいずれか1
項に記載の排気ガスの流れを制御する装置において、前
記ドアーの少なくとも一部を前記熱い排気ガスの影響か
ら保護する装置を有する排気ガスの流れを制御する装置
。 5 特許請求の範囲第4項記載の排気ガスの流れを制御
する装置において、前記保護装置は前記ドアー40,4
2の部分に適用された奪熱材料を有する排気ガスの流れ
を制御する装置。 6 特許請求の範囲第1項から第5項までのいずれか1
項に記載の流れを制御する装置において、前記ガス流要
素20はロケツト保管ステーシヨンを有する排気ガスの
流れを制御する装置。 7 特許請求の範囲第1項から第6項までのいずれか1
項に記載の排気ガスの流れを制御する装置において、前
記ガス流要素20はロケツト発射管を有する排気ガスの
流れを制御する装置。 8 特許請求の範囲第1項から第7項までのいずれか1
項に記載の排気ガスの流れを制御する装置において、前
記マニホルド28の長手軸線に沿う垂直断面において前
記移行部分26はほゞ台形であり、その対向端部は前記
移行部26を前記ガス流要素20に取付けている領域で
外方に傾斜した対向する第1及び第2の壁70を有し、
それによつて、前記ドアー40,42の対が全開位置即
ち前記ドアーの一部がほぼ前記外方に傾斜する部分の内
側に沿つて横たわる位置に回動された時、前記ドアー4
0,42の下部はその上部よりも離隔される排気ガスの
流れを制御する装置。 9 特許請求の範囲第8項記載の排気ガスの流れを制御
する装置において、前記移行部26の対向する第3及び
第4の壁70を有する下部の独特の対向側部は互に内方
に傾斜しており、前記ドアー40,42が前記全開位置
にある時、少くとも前記全開ドアー40,42と前記移
行部26の隣接する側部とで囲まれる部分を通る流体の
流れる水平断面積を前記ドアー40,42に沿うすべて
の高さにおいてほゞ等しくさせている排気ガスの流れを
制御する装置。 10 特許請求の範囲第8項又は第9項記載の排気ガス
の流れを制御する装置において、前記ドアー40,42
が回動される角度に関係なくドアーの側縁98と前記移
行部26の前記隣接する側部との間に流体シールをさせ
るため前記ドアー40,42の前記側縁98に沿つて置
かれたシール装置96を有する排気ガスの流れを制御す
る装置。 11 特許請求の範囲第10項記載の排気ガスの流れを
制御する装置において、前記シール装置96は前記移行
部26の側部に向つて内方に撓むシール要素を有する排
気ガスの流れを制御する装置。 12 特許請求の範囲第1項から第11項までのいずれ
か1項に記載の排気ガスの流れを制御する装置において
、前記ドアー40,42の両側に前記加圧ガスが無い時
重力の作用丈で前記ドアー40,42の対を前記全閉位
置に吊下げさせるため釣合装置58,60を有する排気
ガスの流れを制御する装置。 13 特許請求の範囲第1項から第12項までのいずれ
か1項に記載の排気ガスの流れを制御する装置において
、前記ドアー40,42は、前記全閉位置にある時前記
移行部26の関連する垂直部分の長手軸線に約30°よ
り小なる角度で傾いている排気ガスの流れを制御する装
置。 14 特許請求の範囲第1項から第13項までのいずれ
か1項に記載の排気ガスの流れを制御する装置において
、前記マニホルド28の内側壁部114の周辺のまわり
を前記入口開口34に向つて流れる高速加圧ガスを転換
させ、そして前記マニホルド28に沿つて軸線方向に前
記開口34から離れるように流れさせるため、前記マニ
ホルドの入口開口34の領域で前記マニホルド28の対
向する内側壁部114に沿つて軸線方向に置かれた偏向
装置116を有する排気ガスの流れを制御する装置。 15 特許請求の範囲第14項記載の排気ガスの流れを
制御する装置において、前記偏向装置116は前記内壁
114に取付けられ且半径方向内方に突出する下面11
8を持つ細長い偏向要素を有し、前記下面118は前記
入口開口34に向つてほゞ上方に凹んだ断面を持つてい
る排気ガスの流れを制御する装置。 16 特許請求の範囲第1項から第15項までのいずれ
か1項に記載の排気ガスの流れを制御する装置において
、前記移行部26は、前記ドアーを前記全閉位置で止め
させるため前記対のドアーの各ドアーの回動運動を制限
する装置を有し、それによつて前記ドアーは、開き位置
から回動される時対称的に閉じるようにされ、そしてそ
れによつて前記ドアーの何れも前記ドアーの他方より以
上に閉じることがない排気ガスの流れを制御する装置。 17 特許請求の範囲第13項から第16項までのいず
れか1項に記載の排気ガスの流れを制御する装置におい
て、前記移行部の前記垂直部分は前記マニホルドのすぐ
上に置かれている排気ガスの流れを制御する装置。18
特許請求の範囲第1項から第17項までのいずれか1
項に記載の排気ガスの流れを制御する装置において、前
記排気ガスが前記の関連する移行部26を通つてその上
方の点火されたガス流要素22から流れる時前記ドアー
40,42の対は、前記ドアーの前記下部を通る流動圧
力が前記マニホルド28の隣接部内の圧力より大きくな
るように部分的に開く状態に揺動するように形作られ且
作動し、それによつて前記ドアーを通るガスの逆流が阻
止される排気ガスの流れを制御する装置。
Claims: 1. An apparatus for controlling the flow of exhaust gas, comprising: a plurality of gas flow elements; a common manifold; and a coupling device coupling the gas flow elements to the manifold in exchange relationship; The apparatus has a plurality of transitions adapted to separately direct the flow of pressurized gas from the gas flow elements into the manifold, and a control device for controlling the flow of the pressurized gas through the transitions. and the control device 32 includes a plurality of pairs of flow control doors 40, 42 and pivotally suspends the doors 40, 42 in pairs in opposing relationship within a corresponding portion of the transition section 26. a lowering device 46, 52, each pair of doors being suspended such that they are tilted at least slightly towards each other when only gravity is acting, and pressurized gas is not associated with When flowing into the manifold through any of the transition sections 26, it is actuated to pivot to a fully closed position in response to back pressure within the associated transition section, and pressurized gas flows through the associated transition section. A device for controlling the flow of exhaust gas which is actuated to rotate through the opening necessary to prevent backflow of fluid when flowing through the manifold. 2. The device for controlling the flow of exhaust gas according to claim 1, in which the devices 46, 52 for pivotally suspending the doors 40, 42 directly direct the hot exhaust gases through the transition section 26. A device for controlling the flow of exhaust gas located outside the flow path. 3. In the device for controlling the flow of exhaust gas according to claim 2, a device 110 for protecting the device for pivotally suspending the door from the influence of the hot exhaust gas.
, 112. 4 Any one of claims 1 to 3
2. The device for controlling the flow of exhaust gas according to paragraph 1, comprising a device for protecting at least a portion of the door from the influence of the hot exhaust gas. 5. In the device for controlling the flow of exhaust gas according to claim 4, the protection device
2. A device for controlling the flow of exhaust gases having a heat-absorbing material applied in two parts. 6 Any one of claims 1 to 5
3. The apparatus for controlling the flow of exhaust gas as described in paragraph 1, wherein said gas flow element 20 comprises a rocket storage station. 7 Any one of claims 1 to 6
3. The device for controlling the flow of exhaust gas as described in paragraph 1, wherein the gas flow element 20 comprises a rocket launch tube. 8 Any one of claims 1 to 7
In the apparatus for controlling the flow of exhaust gas according to paragraph 1, in a vertical section along the longitudinal axis of the manifold 28, the transition section 26 is generally trapezoidal, the opposite ends of which connect the transition section 26 to the gas flow element. having opposing first and second walls 70 sloping outwardly in the region of attachment to 20;
Thereby, when the pair of doors 40, 42 is pivoted to a fully open position, ie, a portion of the door lies substantially along the inside of the outwardly sloping portion, the door 4
The lower part of 0.42 is a device that controls the flow of exhaust gas and is separated from the upper part. 9. A device for controlling the flow of exhaust gas as claimed in claim 8, wherein the distinct opposite sides of the lower portion of the transition section 26 having opposite third and fourth walls 70 are inwardly connected to each other. the horizontal cross-sectional area through which fluid flows through at least a portion bounded by the fully open doors 40, 42 and adjacent sides of the transition portion 26 when the doors 40, 42 are in the fully open position; A device for controlling the flow of exhaust gases so as to be substantially equal at all heights along the doors 40,42. 10. In the device for controlling the flow of exhaust gas according to claim 8 or 9, the doors 40, 42
located along the side edge 98 of the doors 40, 42 to provide a fluid seal between the side edge 98 of the door and the adjacent side of the transition section 26 regardless of the angle at which the door is rotated. A device for controlling the flow of exhaust gas with a sealing device 96. 11. The apparatus for controlling the flow of exhaust gas according to claim 10, wherein the sealing device 96 has a sealing element that is deflected inwardly toward the side of the transition section 26. device to do. 12. In the device for controlling the flow of exhaust gas according to any one of claims 1 to 11, when there is no pressurized gas on both sides of the doors 40, 42, the action length of gravity is and a counterbalance device 58, 60 for suspending the pair of doors 40, 42 in the fully closed position. 13. In the device for controlling the flow of exhaust gas according to any one of claims 1 to 12, when the doors 40, 42 are in the fully closed position, the transition portion 26 A device for controlling the flow of exhaust gases that is inclined at an angle of less than about 30° to the longitudinal axis of the associated vertical section. 14. The device for controlling the flow of exhaust gas according to any one of claims 1 to 13, wherein the exhaust gas flow is directed around the inner wall 114 of the manifold 28 toward the inlet opening 34. Opposing inner walls 114 of the manifold 28 in the region of the manifold inlet opening 34 to divert the high velocity pressurized gas flowing along the manifold 28 and cause it to flow axially along the manifold 28 and away from the opening 34. A device for controlling the flow of exhaust gases having a deflection device 116 placed axially along. 15. In the device for controlling the flow of exhaust gas according to claim 14, the deflection device 116 is attached to the inner wall 114 and has a lower surface 11 that projects radially inward.
8, said lower surface 118 having a cross-section concave generally upwardly towards said inlet opening 34. 16. In the device for controlling the flow of exhaust gas according to any one of claims 1 to 15, the transition portion 26 is arranged to stop the door at the fully closed position. a device for limiting the pivoting movement of each door of the doors, whereby said doors are caused to close symmetrically when pivoted from an open position, and whereby neither of said doors A device that controls the flow of exhaust gas without closing any further than the other side of the door. 17. A device for controlling the flow of exhaust gas according to any one of claims 13 to 16, wherein the vertical portion of the transition section is located directly above the manifold. A device that controls the flow of gas. 18
Any one of claims 1 to 17
In the apparatus for controlling the flow of exhaust gas according to paragraph 1, when the exhaust gas flows from the ignited gas flow element 22 above it through the associated transition 26, the pair of doors 40, 42: The door is configured and operative to swing partially open such that the flow pressure through the lower portion of the door is greater than the pressure within the adjacent portion of the manifold 28, thereby causing reverse flow of gas through the door. A device that controls the flow of exhaust gases.
JP7705777A 1977-06-28 1977-06-28 Device that controls the flow of exhaust gas Expired JPS6015880B2 (en)

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JPS5412020A JPS5412020A (en) 1979-01-29
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JPS61197998A (en) * 1985-02-28 1986-09-02 川重工事株式会社 Flame deflecting plate structure of rocket
JPS61135199U (en) * 1986-01-06 1986-08-22

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