KR810001060B1

KR810001060B1 - Rocket exhaust plenum flow control apparatus

Info

Publication number: KR810001060B1
Application number: KR7701547A
Authority: KR
Inventors: 시오더어 피이식크 에드워어드
Original assignee: 레나아드 푸란시스 뷰우카난; 제네랄 다이나밋크스 코오포레이션
Priority date: 1977-07-04
Filing date: 1977-07-04
Publication date: 1981-09-07

Abstract

The appts. is for controlling the flow of exhaust gases between a number of rocket storage chambers(20) and a common manifold(28) for ducting rocket exhaust gases to a discharging location. It comprises a number of chamber-to-manifold flow transition sections each of which has disposed within vertical portions of it a pair of flow control doors(40,42). The flow control doors are configured and counterbalanced to hang, in static conditions and under the force of gravity alone, in a fully or nearly fully closed condition. During a rocket firing, Manifold pressure causes doors in the transition sections.

Description

Fluid flow control

제1도는 본 발명의 로켓트 배기 유동 조종장치에 대한 수직 단면도이며, 유동 조종판이 서로 균형되어 완전히 닫힌 상태를 보여준다.1 is a vertical cross-sectional view of the rocket exhaust flow control device of the present invention, showing the flow control panel is balanced and completely closed.

제2도는 개략적 정면도이며, 3개의 발사대가 공동의 배기 집합관에 연결되어 있는 것을 보여주고, 또한 2개의 다른 로켓트 점화 상태를 보여준다.2 is a schematic front view showing three launch pads connected to a common exhaust assembly and also showing two different rocket ignition states.

제3도는 본 발명의 배출기체 유동 조종장치에 대한 수직단면도이며, 균형되지 않은 유동 조종판이 거의 수직으로 열린 상태로 걸려있는 것을 보여준다.3 is a vertical cross-sectional view of the exhaust gas flow control device of the present invention, showing that an unbalanced flow control panel is held in a substantially vertical open position.

제4도는 제1도의 장치의 수직단면도이며, 발사대가 전체적으로 기울어져 있는 것을 보여주고, 또한 이렇게 기울어진 것이 유체 조종판에 미치는 영향을 보여준다.FIG. 4 is a vertical sectional view of the apparatus of FIG. 1 showing the launch pad tilted entirely and also showing the effect of the tilt on the fluid control panel.

제5도는 제1도의 선 5-5를 따라 취한 수직단면도이며, 유동조종판중의 하나에 대한 윗부분을 보여준다.5 is a vertical section taken along line 5-5 of FIG. 1, showing the top of one of the flow control plates.

제6도는 제1도의 선 6-6을 따라 취한 수직 단면도이며, 본 방치의 기타의 특징을 보여준다.FIG. 6 is a vertical sectional view taken along line 6-6 of FIG. 1, showing other features of the device.

제7도는 제1도의 선 7-7을 따라 취한 수평단면도이며, 유동조종판이 완전히 닫혀 있는 상태를 보여준다.7 is a horizontal sectional view taken along the line 7-7 of FIG. 1, showing the state that the flow control plate is completely closed.

제8도는 제2도의 선 8-8을 따라 취한 수평 단면도이며, 배출유체흐름의 동심 회전 압력링을 보여준다.FIG. 8 is a horizontal cross sectional view taken along line 8-8 of FIG. 2 showing the concentric rotating pressure ring of the discharge fluid flow.

제9도는 제7도의 평면내의 수평 단면도이며, 유통 조종판이 부분적으로 열린 평형 위치를 보여준다.FIG. 9 is a horizontal sectional view in the plane of FIG. 7 showing the equilibrium position where the flow control panel is partially open.

본 발명은 배기 집합관 장치에 관한 것이며, 특히 여러개의 로켓트 저장소와 이들에 연결된 공등의 배출 기체 집합관 사이에서 배출기체의 유동을 조종하는 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to an exhaust collection tube device, and more particularly, to a device for controlling the flow of exhaust gas between a plurality of rocket reservoirs and an equivalent exhaust gas collection pipe connected thereto.

많은 군사적 응용에서, 많은 로켓트가 근접한 격납고 저장실, 발사관 등 (이하 저장실이라 칭함)에 보관된다. 보통은 격납고저장실로 부터도 배출 기체출구가 형성되어 있어서, 로켓트가 고의로 또는 사고로 점화할 때 발생하는 로켓트 배출기체를 안전한 위치로 보낸다. 예컨대 선박에서와 같이 사용할 공간이 귀할 경우에는 여러개의 저장실을 공동의 배기관에 연결해야할 때가 많다.In many military applications, many rockets are stored in adjacent hangar storage rooms, launch tubes, etc. (hereinafter referred to as storage rooms). Normally, exhaust gas outlets are also formed from the hangar cellar, which sends the rocket discharge gas, which occurs when the rocket is intentionally or accidentally ignited, to a safe location. For example, when storage space is scarce, such as on ships, it is often necessary to connect several storage rooms to a common exhaust pipe.

만일 저장실을 공동 배기 집합관에 연결하는 관이 항상 또는 보통 열려있는 경우에는 여러가지 문제점이 생긴다. 하나 또는 몇개의 로켓트가 고의로 또는 사고로 점화되면, 그 결과로 발생하는 약(hinge)의 배출 기체중 적어도 일부가 공동 접합관 및 열린 연결관을 통해서 다른 저장실로 유동하게 될 것이다. 이들 다른 저장실에 있는 로켓트 및 로켓트 탄두는 이러한 뜨거운 배출기체 때문에 접화되거나 폭발할 가능성이 대단히 큰 것이다. 발사관 및 어떤 종류의 저장구획실과 같이 상기 다른 로켓트 저장실의 윗단부가 열려 있다면, 연결관을 통해 저장실로 들어가는 배출기체는 열린 단부를 통해 나가게 되며, 따라서 인접한 시설물에 상당한 열손상을 입히게 된다.If the pipe connecting the storage compartment to the common exhaust assembly is always or normally open, various problems arise. If one or several rockets are intentionally or accidentally ignited, at least some of the resulting weak gases will flow through the joint and open connections to other reservoirs. Rocket and rocket warheads in these other reservoirs are very likely to fold or explode because of these hot exhaust gases. If the upper end of the other rocket storage compartment, such as a launch tube and some kind of storage compartment, is open, the exhaust gas entering the storage compartment via the connection tube exits through the open end, thus causing significant thermal damage to adjacent installations.

이러한 사고를 막기 위해서, 어떤 형태의 안전판 또는 기체밸브를 각 로켓트 저장실의 출구에 또는 배기 집합관에의 연결관에 설치하는 것이 보통이다. 로켓트가 사고로 또는 고의로 점화되면, 관련 안전판 또는 기체 밸브는 폭발배기에 의해 열리게 되며, 따라서 배출기체는 집합관 속으로 들어가게 된다. 다른 저장실과 관련된 안전판 또는 기체 발브는 계속 닫혀 있어서 그 속으로 배출 기체가 유입되지 못하게 한다.In order to prevent such an accident, it is common to install some form of safety valve or gas valve at the outlet of each rocket storage room or at the connection to the exhaust collection pipe. If the rocket accidentally or intentionally ignites, the associated safety valve or gas valve is opened by the explosive exhaust, so that the exhaust gas enters the collecting pipe. Safety plates or gas valves associated with other reservoirs remain closed to prevent exhaust gas from entering them.

그러나 종래에 알려진 이러한 장치는 상당한 결함을 내포하고 있다. 예컨대, 한가지 종래의 장치에서는 여러개의 로켓트 저장격납고의 각 구획실의 바닥에 힌지(hinge)가 없는 폭발 제거판(blow out door)을 설치하고 있다. 이들 폭발 제거판은 연결관을 통하여 공동의 배기 집합관과 통한다. 저장소내의 어느 로켓트가 예컨대 적의 포격에 의해 점화되면, 그 결과 로켓트배출 기체가 관련판의 윗면에 작용하는 힘 때문에, 판이 폭발되어 기체가 집합관 속으로 들어가게 된다. 이와 관련하여 생기는 구멍으로 가압된 물을 보내서 로켓트를 소화시키는 소화장치도 설계된다. 그러나 한가지 중요한 결함은, 로켓트가 소화된 이후에 판을 자동적으로 다시 닫는 장치가 설치되지 않았다는 것이다. 폭발 제거된 판을 손으로 대치하지 않는다면, 다음에 다른 로켓트가 점화될때 생기는 뜨거운 배출 기체는 그 구획실로 들어갈 것이고, 따라서 두번째 점화된 로켓트가 소화되기 이전에 먼저 로켓트가 재점화되거나 또는 그 탄두가 폭발할 가능성이 있는 것이다. 또한 구획실의 윗부분을 밀폐시키지 않는다면 두번째 점화된 로켓트에서 나오는 뜨거운 배출기체는 먼저 점화된 로켓트가 있는 구획실을 통하여 격납고 바로 위의 로켓트 발사대로 통하게 될 것이다.However, such devices known in the art present significant drawbacks. For example, one conventional device has a hinged blow out door at the bottom of each compartment of several rocket storage hangars. These explosion elimination plates communicate with the common exhaust conduit via a connector. When a rocket in the reservoir is ignited, for example by enemy fire, the resulting rockets will explode due to the forces acting on the top of the associated plates, causing the plates to explode and into the collecting tube. In this connection, a fire extinguishing system is also designed to extinguish the rocket by sending pressurized water through the holes created. One major drawback, however, was that no device was installed to automatically close the plate after the rocket was extinguished. If you do not replace the deexploded plate by hand, the hot exhaust gas generated the next time the other rocket is ignited will enter the compartment, so the rocket is re-ignited first or the warhead explodes before the second ignited rocket is extinguished. There is a possibility. Also, unless the top of the compartment is sealed, the hot exhaust gas from the second ignited rocket will first pass through the compartment with the ignited rocket to the launch pad just above the hangar.

종래의 장치와 관련된 또 한가지 중요한 문제점은 로켓트가 점화되는 동안에 배출기체가 다시 그 저장실로 되돌아오는 것을 방지하는데 대한 고려를 거의 안하고 있다는 것이다. 어떤 형태의 배기 유동조종판 또는 발브를 사용해도 조종판의 형상은 이 조종판을 통해 배기 집합관으로 간 배기 기체가 배기 장치를 통해 다시 로켓트 구획실로 되돌아 오는 것을 방지하도록 되어 있어야 한다. 만일 배기 기체가 구획실로 되돌아오게 되면, 이 배기 기체는 로켓트의 부품에 구조적 손상을 입히거나, 다른 폭발물울 점화시키거나, 또는 로켓트의 탄두를 폭발시킬 가능성이 있는 것이다. 이러한 다른 폭발물을 점화 시키거나 탄두를 폭발시키게 되면, 인접한 로켓트 및 탄두를 점화 또는 폭발 시킬 수 있고, 따라서 파괴적인 연쇄반응을 일으킬 수 있다.Another important problem associated with conventional devices is that little consideration is given to preventing exhaust gases from returning to the storage chamber while the rocket is ignited. No matter what type of exhaust flow control plate or valve is used, the shape of the control panel must be such as to prevent exhaust gas from passing through the control panel to the exhaust collection pipe back into the rocket compartment through the exhaust system. If the exhaust gas is returned to the compartment, it is likely to damage structural parts of the rocket, ignite other explosives, or explode the rocket's warhead. Sparking these other explosives or detonating the warhead may ignite or explode adjacent rockets and warheads, thus causing destructive chain reactions.

그러므로, 로켓트 배출 기체 유동 조종판을 적당히 열고 닫는 것 만으로는 불충분하다. 조종판의 형성은 모든 배기 유동상태에서 로켓트배기흐름이 완전한 기체 플러그(plug)로서 작용할 만큼만 조종판이 열리도록 함으로써, 배출 기체가 저장실로 되돌아가는 것을 방지해야 한다.Therefore, adequate opening and closing of the rocket exhaust gas flow control panel is insufficient. The formation of the throttle panel should prevent the effluent gas from returning to the reservoir by allowing the throttle to open only enough that the rocket exhaust flow acts as a complete gas plug in all exhaust flow conditions.

여러개의 로켓트를 저장하는 종래의 장치의 또 다른 예에서는, 로켓트의 배기 노즐이 짧은 관에 밀폐되어 놓여 있거나 또는 노줄 연장부가 공동배기 집합관에 연결되어 있다. 토글 클램프를 사용하여 로켓트의 두부를 저장 장치에 지지하며, 실제로 저장구획실은 형성되어 있지 않다. 각 노즐 연장부의 아랫 단부에는 한쌍의 힌지가 달린 판이 스프링에 의해 보통때는 닫혀 있게 된다. 사고로 점화된 로켓트에서 나오는 배출 기체 압력은 관련 노즐 연장부의 판을 스프링에 대해 회전 시켜서 열도록 되어 있고, 따라서 기체는 집합관에 들어와서 먼곳으로 방출된다. 결과적으로 발생하는 집합관 내의 압력은 다른 닫힌 판의 아랫쪽에 작용함으로써 이들 판을 단단히 닫히게 하며, 따라서 뜨거운 배출 기체가 다른 노즐연장부로 들어가지 못하게 한다.In another example of a conventional apparatus for storing several rockets, the exhaust nozzle of the rocket is enclosed in a short tube or the row extension is connected to the common exhaust conduit. Toggle clamps are used to support the head of the rocket to the storage device, in which no storage compartment is formed. At the lower end of each nozzle extension a pair of hinged plates are normally closed by springs. The exhaust gas pressure from the accidentally ignited rocket is designed to open by rotating the plate of the associated nozzle extension relative to the spring, so that the gas enters the collecting tube and is released far away. The resulting pressure in the collecting tube acts on the bottom of the other closed plates, closing them tightly, thus preventing hot exhaust gases from entering the other nozzle extension.

그러나, 판의 힌지와 스프링은 점화 로켓트에서 나오는 뜨거운 배출기체의 유동로 안에 직접 위치해 있으며, 따라서 최대의 열 및 부식을 받게 된다. 열 및 부식으로 인한 손상의 결과로, 점화 로켓트 바로 아래의 판은 비록 타서 완전히 느슨해지지는 않는다 해도, 점화후에 닫힌상태로 되돌아 가지 못할 가능성이 있는 것이다. 또한, 집합관을 통해 흐르는 뜨거운 배출 기체로 부터의 열은 다른 판의 스프링을 손상시킬 가능성이 대단히 큰 것이다. 이들 판이 특정 점화중에는 집합관내의 압력 때문에 닫힌 상태에 있게 된다해도, 나중에는 느슨해져서 열리게 될 가능성이 있다. 그러면, 다음에 사고로 로켓트가 점화될 경우, 집합관을 통과하는 기체의 유동은 느슨한 판을 닫는 대신 얻게할 수 있으며, 따라서 뜨거운 기체가 위의 노즐 연장부 안으로 들어가서 관련 로켓트를 점화시키게 될 것이다.However, the hinges and springs of the plates are located directly in the flow path of the hot exhaust gases from the ignition rockets and thus are subject to maximum heat and corrosion. As a result of damage due to heat and corrosion, the plate directly under the ignition rocket, although not burned and completely loosened, is likely to not return to its closed state after ignition. In addition, the heat from the hot exhaust gas flowing through the collecting tube is very likely to damage the springs of the other plates. Even if these plates remain closed due to the pressure in the collecting tube during a particular ignition, they may later loosen and open. Then, the next time the rocket is ignited in an accident, the flow of gas through the collection can be obtained instead of closing the loose plate, so that hot gas will enter the nozzle extension above and ignite the relevant rocket.

점화 가능성이 희박하거나 또는 점화가 되어도 그 점화 시간이 짧은 소형로켓트를 저장할 경우에는 스프링이 달린 유동 조종판을 만족할 정도로 사용할 수 있지만, 조종판이 지속적으로 로켓트 배출 기체의 유동을 받게 되는 경우에는 상술한 조종판은 전적으로 불만족스러운 것이다. 그러므로 상기 조종판은 대형 로켓트를 저장 또는 발사하거나 또는 소형 로켓트라도 많은 숫자를 점화하기 위한 발사관에 사용하기에는 불만족스럽다.When storing a small rocket with a low ignition possibility or a short ignition time, it can be used to satisfy the spring-loaded flow control panel, but if the control panel is continuously subjected to the flow of rocket discharge gas, The board is totally dissatisfied. The control panel is therefore unsatisfactory for use in launchers for storing or firing large rockets or for igniting large numbers of small rockets.

상술한 바 및 기타의 이유 때문에, 여러개의 로켓트 저장소와 공동배출 기체 집합관과 관련되는 로켓트 배출 기체유동 조종 장치를 개량하는 것은 바람직할 뿐 아니라 필요하기도 한 것이다.For the foregoing and for other reasons, it is desirable and necessary to improve the rocket exhaust gas flow control devices associated with multiple rocket reservoirs and co-vented gas assemblies.

본 발명의 유체 유동 장치에는 고속도의 가압 유체원이 여러개 있고 이들 유체원 아래에 공동 집합관이 배치되어 있다. 상기 집합관에는 여러개의 유체입구와 공동의 유체 출구가 있다. 유체원을 대응하는 집합관입구에 연결하는 연결 장치가 있고, 유체원 및 집합관 사이에서 유체의 유동을 조종하는 조종 장치 가상기 연결 장치안에 있다. 연결 장치에는 여러개의 유동 중간관이 있으며, 각 중간관은 유체원과 대응 집합관 입구를 서로 연결하고, 연결관의 적어도 일부분은 보통 수직으로 되어 있다. 유동 조종장치에는 한쌍의 유동 조종판이 각 수직 부분안에 배치되어 있다. 조종판은 그 윗부분을 따라 회전하도록 되어 있고, 대응 유체원 또는 집합관 입구에 유체 압력이 없을 경우에는 조종판은 중력에 의해 매달리게 되어 있으며, 그 아랫부분은 수직으로 부터 적어도 약간은 안쪽으로 기울여져 있어서 서로 향하고 있다. 집합관 입구에서의 유체 압력이 유체원에서의 유체 압력보다 클 경우에는, 조종판은 완전히 닫힌 상태로 회전하여 그대로 유지된다. 또한 조종판의 유체원쪽에 작용하는 유체원 압력과 조종판의 접합관쪽에 작용하는 집합관 압력에 의해 생기는 힘들이 이루는 균형에 대응하여 조종판들은 회전하여 상이한 평형도의 열린 상태에 오게 된다.The fluid flow apparatus of the present invention has a plurality of high speed pressurized fluid sources and a cavity collecting tube is disposed below these fluid sources. The collection tube has several fluid inlets and a common fluid outlet. There is a connecting device that connects the fluid source to the corresponding collective inlet, and within the control device virtualizer connecting device that controls the flow of fluid between the fluid source and the collecting tube. There are several flow intermediate tubes in the connecting device, with each intermediate tube connecting the fluid source and the corresponding collecting tube inlet to each other, at least part of the connecting tube being usually vertical. In the flow control, a pair of flow control panels are arranged in each vertical part. The control panel is designed to rotate along its upper part, and in the absence of fluid pressure at the corresponding fluid source or inlet tube inlet, the control panel is suspended by gravity, and the lower part is inclined at least slightly inward from the vertical. Are facing each other. If the fluid pressure at the collection tube inlet is greater than the fluid pressure at the fluid source, the control panel is rotated and held in a fully closed state. In addition, in response to the balance between the forces generated by the fluid source pressure acting on the fluid source side of the control panel and the collection tube pressure acting on the junction tube side of the control panel, the control panels rotate to come to an open state of different equilibrium.

더 구체적으로, 유체원에는 로켓트 저장구획실, 발사관 등이 있고, 유체에는 뜨거운 로켓트 배출 기체가 포함되어있다. 조종판의 한지가 달린 부분은 중간관을 통하는 뜨거운 배출 기체의 직접 유동로 밖에 위치해 있고, 조정판의 적어도 일부분의 절연 물질 또는 용발(溶發) 물질에 의해 열보호를 받고 있다. 힌지가 있는 부분을 열절연 물질로 둘러싸서 힌지 부분을 더욱 보호할 수도 있다. 조종판의 단부를 따라 고온의 밀폐를 형성하므로써 집합관에서 나오는 기체가 조종판을 통해 저장실, 발사관 등으로 흐르는 것을 방지한다.More specifically, the fluid source includes a rocket storage compartment, a launch tube, and the like, and the fluid includes hot rocket exhaust gas. The hanji portion of the control panel is located outside the direct flow path of hot exhaust gas through the intermediate tube and is thermally protected by at least a portion of insulating or sputtering material of the control panel. The hinged part may be surrounded by a heat insulating material to further protect the hinged part. By forming a high temperature seal along the end of the control panel, gas from the collection tube is prevented from flowing through the control panel into the storage compartment, the launch tube, or the like.

로켓트가 점화되는 조종판은, 조종판의 내면 및 외면에 작용하는 힘의 균형에 의하여 결정되는 평형 위치로 회전하여 열리게 된다. 이 평형 위치는 배출 기체유동이 변함에 따라 변한다. 조종판 및 중간관의 형상은, 각 평형 위치에서 조종판 사이의 배출 기체의 유동이 플러그로서 작용하여 배출기체가 조종판을 통해서 저장실, 발사관등으로 되돌아가는 것을 방지 한다.The control panel on which the rocket is ignited is opened by rotating to an equilibrium position determined by the balance of forces acting on the inner and outer surfaces of the control panel. This equilibrium position changes as the exhaust gas flow changes. The shape of the control panel and the intermediate tube prevents the flow of exhaust gas between the control panel at each equilibrium position as a plug to prevent the exhaust gas from returning through the control panel to the storage compartment, the launch tube, or the like.

유동 조종판은 정지상태에서 중력에 의하여 완전히 또는 거의 완전히 닫히도록 균형되는 것이 바람직하며, 이렇게 닫힌 상태에서 조종판은 수직과 약 30˚미만의 각도를 이루는 것이 바람직하다.The flow control panel is preferably balanced such that it is completely or almost completely closed by gravity in a stationary state, and in this closed state the control panel is preferably at an angle of less than about 30 ° to the vertical.

기다란 기체 전화기는 집합관의 내면에 입구가 있는 곳에 설치되어 있으며, 이들 전환기는 대체로 집합관의 중앙 평면에 있게 된다. 전환기의 아랫면은 바깥쪽으로 집합관 내부로 나와 있고, 또한 윗쪽으로 오목하며 집합관의 바닥으로 부터 위로 유동하려는 배출 기체를 전환 시켜서 집합관의 입구로 부터 먼쪽으로 보낸다.Elongated gas phones are installed at the entrance to the inner surface of the collecting tube, and these diverters are generally in the central plane of the collecting tube. The lower side of the diverter exits outward into the collecting tube, and also concaves upwards, diverting the exhaust gas from the bottom of the collecting tube to flow upward and away from the inlet of the collecting tube.

조종판 및 중간 소재의 바람직한 형상을 이루기 위해서, 중간관의 단부는 집합관의 축을 따라 바깥쪽으로 기울어져 있으며, 또한 중간관의 측면은 아랫부분에서 안쪽으로 기울어져 있다.In order to achieve the desired shape of the control panel and the intermediate material, the ends of the intermediate tube are inclined outward along the axis of the collecting tube, and the sides of the intermediate tube are inclined inward from the lower part.

본 장치는 스프링을 사용하지 않고 또한 힌지 부분 및 조종판이 열보호가 되어 있으므로, 여러개의 로켓트 발사관이 있어서 그 조종판이 계속적으로 뜨거운 배출기체 유동에 노출되는 경우에 사용하기 알맞으며 또한 여러개의 로켓트 저장구획실에 대형 로켓트들이 설치되어서 사고로 점화되는 동안에 관련 조종판이 오랜 시간동안 뜨거운 배출기체를 받게되는 경우에도 사용하기에 알맞다.Since the device does not use springs and the hinges and control panel are thermally protected, there are several rocket launch tubes that are suitable for use where the control panel is continuously exposed to hot exhaust gas flow and also has multiple rocket storage compartments. It is also suitable for use in cases where large rockets are installed and the associated control panel receives hot exhaust gases for a long time during an accidental ignition.

본 발명은 첨부 도면과 관련한 다음 설명으로 부터 더 잘 이해할 수 있을 것이다.The invention will be better understood from the following description taken in conjunction with the accompanying drawings.

제1도에서, 로켓트 저장소 혹은 발사장소(10)에는 로켓트 저장실(20), 배출기체유동 중간관(26) 및 배출집합관 또는 고압관(28)등이 있으며, 상기 저장실(20)에는 로켓트가 들어 있고, 상기 중간관(22)은 저장실(26)과 집합관(20)을 연결한다. 로켓트의 엔진이 점화되면, 로켓트(28) 및 저장실(22)은 함께 고속도의 가압 유체 즉 로켓트배출 기체의 근원이 된다.In FIG. 1, the rocket storage or launch site 10 includes a rocket storage chamber 20, an exhaust gas flow intermediate tube 26, and an exhaust collection tube or a high pressure tube 28, and the storage chamber 20 contains a rocket. The intermediate tube 22 connects the storage chamber 26 and the collection tube 20. When the rocket's engine is ignited, the rocket 28 and the reservoir 22 together become a source of high velocity pressurized fluid, ie rocket discharge gas.

저장실(20)은 임의의 로켓트 저장 구획실, 발사관, 시험 점화대등을 대표하며, 윗면 및 옆면은 막혀 있을 수도 있고 열려 있을 수도 있다. 저장실(20)의 내부에는 로켓트(20)가 통상적인 방법(도시되지 않음)으로 지지되고, 반듯이 로켓트(22)는 저장실(22)의 측은 따라 또는 축에 평행하게 놓여야 될 필요는 없다 저장실(20)의 바닥에는 출구(20)이 있어서, 로켓트(30)가 점화될 때 발생하는 배출 기체가 중간관(22) 속으로 유동할 수 있게 된다. 중간관(26)에는 유동 조종장치(26)가 있어서 통과하는 배출기체의 유동을 조종하게 되며, 이에 대해서는 뒤에 자세히 설명된다.Storage chamber 20 represents any rocket storage compartment, launch tube, test ignition table, etc., and the top and side surfaces may be blocked or open. Inside the storage compartment 20 the rocket 20 is supported in a conventional manner (not shown), whereas the rocket 22 need not be placed along the sides of the storage compartment 22 or parallel to the axis. At the bottom of 20, there is an outlet 20, so that the exhaust gas generated when the rocket 30 is ignited can flow into the intermediate tube 22. The intermediate pipe 26 has a flow control device 26 to control the flow of the exhaust gas passing therethrough, which will be described in detail later.

집합관(32)의 윗부분에는 입구(28)가 형성되어 있어서, 중간관(34)의 바닥에 연결되어 있다. 집합관(26) 및 집합관 입구(28)는 저장실 출구(34)의 아래에 충분한 거리를 두고 배치되어 있어서, 유동 조종장치(30)가 중간관(32)의 수직부분안에 배치될 수 있게 하며, 그 이유에 대해서는 뒤에 명백해 질 것이다. 도시된 바와 같이, 저장실(26)이 집합관(20) 위에 수직하게 배치될 필요는 없다. 이와 반대로, 저장실(28)은 수직으로 부터 상당한 각도를 이루고, 경사져도 되며 이때 중간관(20)에는 적당하게 각도를 이루는 부분이 있어서 서로 연결된다.The inlet 28 is formed in the upper part of the collection pipe 32, and is connected to the bottom of the intermediate pipe 34. As shown in FIG. The collecting tube 26 and the collecting tube inlet 28 are arranged at a sufficient distance below the reservoir outlet 34 so that the flow control device 30 can be arranged in the vertical portion of the intermediate tube 32. The reasons will be apparent later. As shown, the storage chamber 26 need not be disposed vertically on the collecting pipe 20. On the contrary, the storage chamber 28 may be inclined at a considerable angle from the vertical and may be inclined. In this case, the intermediate tube 20 has a moderately angular portion and is connected to each other.

여기에 설명하는 장치는, 주로 여러개의 저장소(26)이 공동집합관(10)에 연결되어 있어서, 로켓트 배출기체가 집합관(28)에 출입하는 것을 조종하는데 용융하는 것이다. 예컨대 제2도에서는 3개의 저장소(10)이 집합관(28)을 따라 간격을 이루고 배치되어 있다. 이들 저장소(10)은 실질적으로 동일하지만 설명의 편의상 도면에서 왼쪽으로부터 오른쪽으로 저장소 1번, 2번 및 3번으로 부르기도 한다.The apparatus described here is primarily a plurality of reservoirs 26 connected to the collective assembly tube 10, which melts to control the rocket discharge gas entering and leaving the collecting tube 28. For example, in FIG. 2, three reservoirs 10 are arranged at intervals along the collecting pipe 28. These reservoirs 10 are substantially the same, but are also referred to as reservoirs 1, 2 and 3 from left to right in the drawings for ease of explanation.

다시 제1도를 보면, 유동 조종장치(32)는 대항하는 한쌍의 유동조종판을 가지고 있다. 제일 조종판(40) 및 제어조종판(42)는 서로 동일한 모양을 하고 있다. 조종판(40)은 힌지(46)에 의하여 윗내단부(44)을 따라 회전가능하도록 중간관(26)의 안으로 나온 제일단부(48)에 부착되어 있다. 마찬가지로, 조종판(42)는 힌지(52)에 의하여 반대쪽 및 윗내단부(50)을 따라 회전 가능하도록 중간관(26)의 반대쪽으로 안으로 나온 제이 단부(54)에 부착되어 있다. 조종판(40) 및 (42)는, 다른 로켓트 저장소(10)에 있는 로켓트(22)가 점화할 때, 집합관(28) 내의 압력 작용에 의해 닫히게 되며, 따라서 배출기체가 집합관(28)로 부터 중간관(26)을 통하여 저장실(20) 속으로 흐르는 것을 방지한다(제2도의 제2번 저장소내의 조종판(40) 및 (42)의 상태). 조종판(40) 및 (42)는 그들 위에 있는 로켓트(22)가 발화할 때, 집합관(28) 내의 압력 및 배출기체의 압력의 공동 작용에 의해 열리게 되며, 이때 열리는 정도는 배출 기류(56)(제2도의 제1번 및 제 2번저장소)이 열린 조종판 사이를 통해 아래로 흐르도록 하여 기체플러그의 기능을 함으로써, 배출 기체가 집합관(28)로 부터 조종판을 통하여 저장실(20) 안으로 위로 되돌아 가는 것을 방지한다.Referring again to FIG. 1, the flow control device 32 has a pair of opposing flow control plates. The first control panel 40 and the control steering panel 42 have the same shape. The control panel 40 is attached to the foremost end 48 of the inner tube 26 so as to be rotatable along the upper inner end 44 by the hinge 46. Likewise, the control panel 42 is attached to the J. end 54 which is inwardly opposite the intermediate tube 26 so as to be rotatable along the upper side and the upper inner end 50 by the hinge 52. The control panels 40 and 42 are closed by the pressure action in the collecting tube 28 when the rocket 22 in the other rocket reservoir 10 ignites, so that the exhaust gas is discharged from the collecting tube 28. It prevents flow into the storage chamber 20 through the intermediate tube 26 (states of the control panels 40 and 42 in the second reservoir in FIG. 2). The control panels 40 and 42 are opened by the cooperative action of the pressure in the collecting pipe 28 and the pressure of the exhaust gas when the rocket 22 ignites on them, and the opening degree is the discharge air flow 56. By acting as a gas plug, the first and second reservoirs of FIG. 2 flow down through the open control panel, the exhaust gas flows from the collecting pipe 28 into the storage chamber 20 through the control panel. Prevent back up

제1,2 및 4-7도에 표시한 바와 같이, 조종판(40) 및 (42)의 윗쪽외부에는 각각 중량물(58) 및 (60)이 고정되어 있어서, 조종판(40) 및 (42)가 서로 균형을 이루게 된다. 힌지선은 적당히 밀폐된다면 중간관벽으로 들어가도 되므로, 균형을 이루는 중량물은 중간관 밖에 배치될 수도 있다. 중량물(58) 및 (60)의 형상은 저장실(20) 및 중간관(26)이 수직으로 배치되었을 때, 점화되지 않은 정지상태에서는 조종판(40) 및 (42)가 중력만에 의해서 완전히 닫히거나(제1도) 또는 거의 완전히 닫히게 되는 것이 바람직하다. 다시말하면, 조종판(40) 및 (42)와 중량물(58) 및 (60)의 전체 중량은 힌지(46) 및 (52)의 위치와 더불어 조종판(40) 및 (42)를 닫히게 하여, 배출 기체 압력이 조종판에 작용하지 않는 정치 상태에서는 아랫단부(64) 및 (66)이 서로 가볍게 접촉하게 한다. 바람직하기는 조종판(40) 및 (42)가 완전히 닫혔을 때는 수직으로부터 30˚미만의 각도를 이루는 것이다. 그러나 닫힌 각도가 90˚일 때, 즉 수평을 이룰때에도 조종판들은 저절하게 작용한다. 정지 상태에서 조종판(40) 및 (42)가 단단히 밀폐되도록 균형을 이루는 것은 불필요할 뿐 아니라 바람직하지도 않으며, 그 이유는 아래 설명으로 부터 명백해 질 것이다.As shown in Figs. 1, 2 and 4-7, the weights 58 and 60 are fixed to the upper outer portions of the control panels 40 and 42, respectively, so that the control panels 40 and 42 are fixed. ) Is balanced against each other. The hinge line may enter the intermediate pipe wall if properly closed, so that a balanced weight may be placed outside the intermediate pipe. The shape of the weights 58 and 60 is such that when the storage compartment 20 and the intermediate tube 26 are disposed vertically, the control panels 40 and 42 are completely closed by gravity only in the unignitioned stop state. It is preferred to be (FIG. 1) or to be almost completely closed. In other words, the total weight of the control panels 40 and 42 and the weights 58 and 60 together with the position of the hinges 46 and 52 causes the control panels 40 and 42 to close, In the stationary state where the exhaust gas pressure does not act on the control panel, the lower ends 64 and 66 are brought into light contact with each other. Preferably, when the control panels 40 and 42 are completely closed, they make an angle of less than 30 degrees from the vertical. But even when the closed angle is 90 degrees, ie level, the control panels work spontaneously. It is not only unnecessary or desirable to balance the control panels 40 and 42 tightly sealed in a stationary state, but the reason will become apparent from the description below.

그러나, 조종판(40) 및 (42)는 정지 상태에 있을 때 완전히 또는 거의 닫히게 균형을 이루어야 할 필요가 있는 것은 아니다.However, the control panels 40 and 42 need not be balanced to be fully or nearly closed when in the stationary state.

시험 결과에 의하면, 정지상태에서 조종판(40) 및 (42)가 중간관(26)의 수직축을 향해 약간만 안쪽으로 기울어질 경우에도, 이들 조종판은 완전히 만족할 만한 작업을 하게된다. 예컨대, 제3도에 표시된 바와 같이 조종판(40) 및 (42)가 정지상태에서 거의 수직을 이루고 있다해도 이들 조종판은 적절하게 작용한다. 조종판(40) 및 (42)가 이와 같이 거의 수직으로 걸려있을 경우에는 이들 조종판이 윗 절단부(44) 및 (50)으로 부터 벌려진 상태로 있다면 중량물(58) 및 (60)이 일반적으로 불필요하게 된다. 그렇지만, 조종판(40) 및 (42)가 정지상태에서 닫히도록 균형을 이루는 경우에는 중요한 잇점이 있다. 많은 용융 특허선박에 사용할 경우, 전체 로켓트 저장소(10)은 수평으로 부터 기울어질 경우가 종종 있다(제4도).According to the test results, even when the control panels 40 and 42 are inclined only slightly inward toward the vertical axis of the intermediate tube 26 in the stationary state, these control panels are completely satisfactory. For example, as shown in FIG. 3, even if the control panels 40 and 42 are substantially vertical in a stationary state, these control panels function properly. In the case where the control panels 40 and 42 are hung almost vertically in this manner, the weights 58 and 60 are generally unnecessarily if these control panels are opened apart from the upper cuts 44 and 50. do. However, there is a significant advantage when the control panels 40 and 42 are balanced to close in a stationary state. When used for many molten patent vessels, the entire rocket reservoir 10 is often tilted from the horizontal (FIG. 4).

만일 조종판(40) 및 (42)가 서로 닫히도록 균형되지 않아서 수평 상태에서 겨우 수직으로 걸려 있게 된다면(제3도), 저장소(10)이 약간만 기울어진다고 해도, 조종판 중의 하나는 중간관 종축으로 부터 멀어지는 방향으로 기울어질 것이다. 그러면 다른 로켓트(22)가 점화되었을 때 조종판(42) 및 (56)가 집합관의 압력에 의해 모두 알맞게 닫히지 않을 것이며, 또한 바로 위의 로켓트가 점화 되었을 때는 바깥쪽으로 기울어진 조종판의 너무 멀리 움직여서 배출기류(28)이 플러그로서의 완전한 효과가 없게 될 것이며, 따라서 배출기체는 집합관(20)로 부터 저장실(10)안으로 다시 유동해 들어올 수도 있다.If the control panels 40 and 42 are not balanced to close to each other and only hang vertically in a horizontal state (FIG. 3), even if the reservoir 10 is slightly inclined, one of the control panels may have an intermediate tube longitudinal axis. It will tilt in a direction away from. Then the control panel 42 and 56 will not be closed properly by the pressure of the collecting tube when the other rocket 22 is ignited, and when the rocket immediately above is ignited, it will move too far away from the control panel tilted outwards. The exhaust stream 28 will not be fully effective as a plug, so that the exhaust gas may flow back from the collecting tube 20 into the storage chamber 10.

저장소(40)이 수평을 유지할 경우 조종판(42) 및 (10)가 닫힌 상태 또는 거의 닫힌 상태로 있게 되면, 저장소(10)이 기울어져도 한쪽 조종판은 열린 상태로 회전할 수 있으며, 따라서 저장소(26)이 어떤 현실적인 각도로 기울어진다 해도 두 조종판은 비록 대칭적은 아니지만 중간관(68) 쪽으로 기울어지게 되어 알맞게 기능을 발휘할 것이다.When the reservoir 40 is leveled and the control panels 42 and 10 are in the closed or nearly closed state, one of the control panels can rotate in the open state even when the reservoir 10 is tilted, so that the reservoir Although the 26 is inclined at any realistic angle, the two control panels, although not symmetrical, will tilt toward the midway tube 68 to function properly.

기울어진 상태에서의 조종판들의 작업은 정지구(68)에 의해서 더 확실해 진다. 이들 정지구(26)은 중간관(70)의 벽(40)의 배부에 여러 위치에서 고정되어 있으며, 따라서조종판(42) 또는 (10)가 보통때의 완전히 닫힌 위치를 지나 흔들리는 것을 방지한다.The operation of the control panels in the tilted state is made more certain by the stopper 68. These stops 26 are fixed at various positions on the back of the wall 40 of the intermediate tube 70, thus preventing the control plate 42 or 10 from swinging past the normally closed position. .

저장소(40)이 기울어지지 않을 경우에도, 정지 상태에서 조종판(42) 및 (40)가 서로 균형되어 닫혀있게 되는 것은 심리적인 잇점도 있다. 조종판(42) 및 (40)가정지상태에서 거의 수직으로 열려 있어도 실제로 알맞게 기능을 발휘하겠지만, 비록 관심이 있는 관찰자에게도 이러한 결과가 얻어지리라는 것이 즉각적으로 명백한 것은 아니다. 예컨대, 집합관 내의 압력이 접화되지 않는 저장소의 열린 조종판을 닫히게 하리라는 것이 분명하지 않다. 그러므로, 조종판(42) 및 (40)가 정지상태에서 서로 균형되어 닫혀 있게되는 것이 전체 장치의 기능이 더 잘 발휘될 것으로 보인다. 그러나, 기계적 기능 상실로 인하여 조종판(42) 및 (22)가 열린 정지상태로 부터 회전하여 닫히지 못하게 할 가능성이 있기 때문에 조종판이 상술한 방법으로 균형될 경우에는 안전 장치를 설치한다.Even when the reservoir 40 is not tilted, it is also psychologically advantageous that the control panels 42 and 40 remain closed in balance with each other in a stationary state. Although the control panels 42 and 40 will function properly even though they are almost vertically open in the stopped state, it is not immediately apparent that such results will be obtained for interested observers as well. For example, it is not clear that the pressure in the collection tube will close the open control panel of the untangled reservoir. Therefore, it is likely that the functions of the entire apparatus will be better exhibited that the control panels 42 and 40 remain closed in balance with each other in a stationary state. However, a safety device is provided when the control panel is balanced in the above-described manner because there is a possibility that the control panels 42 and 22 cannot be rotated and closed from an open stop due to the loss of mechanical function.

로켓트(40)가 점화되는 경우 어떤 상태하에서는 조종판(40) 및 (42)가 배출기체 압력에 의해서 부분적으로 열린 균형위치에 있게 될 것이다 (제2도의 제1저장소). 기타의 상태하에서는, 조종판(40) 및 (42)는 완전히 열린 상태에 있게 될 것이며, 이 경우에는 조종판들이 수직으로 부터 멀어지는 쪽으로 기울어지게 될 것이다. (제2도의 제3저장소). 이렇게 완전히 열린 상태에 있게 하기 위하여, 중간관(26)은 사다리꼴을 하고 있어서, 중간관의 벽(72) 및 (74)의 아랫부분은 수직으로 부터 바깥쪽으로 집합관의 축을 따라 기울어져 있다 (제1도 및 제2도). 조종판(40) 및 (42)가 완전히 열려서 조종판의 외면(76) 및 (78)이 벽(72) 및 (74)의 대응하는 내면(80) 및 (82)와 접촉할 수 있게 하기 위하여, 벽(72) 및 (74)의 윗부분(90) 및 (92)는 바깥쪽으로 형성되어 중량물(58) 및 (60)이 수용되게 한다.Under certain conditions when the rocket 40 is ignited, the control panels 40 and 42 will be in a partially open balance position by the exhaust gas pressure (first reservoir in FIG. 2). Under other conditions, the control panels 40 and 42 will be in the fully open state, in which case the control panels will be tilted away from the vertical. (Third repository in FIG. 2). In order to be in this fully open state, the intermediate tube 26 is trapezoidal such that the lower portions of the walls 72 and 74 of the intermediate tube are inclined along the axis of the collecting tube from vertical to outward (first Fig. 2). To allow the control panels 40 and 42 to be fully open so that the outer surfaces 76 and 78 of the control panel can contact the corresponding inner surfaces 80 and 82 of the walls 72 and 74. The upper portions 90 and 92 of the walls 72 and 74 are formed outward to allow the weights 58 and 60 to be received.

배출기체가 새어 나가지 못하게 하기 위하여, 조종판의 아랫단부(64) 및 (66)중의 하나에 고온 기체 밀폐물(94)를 형성한다 (제1도). 중간관(26)의 측면(70)은 대체로 안쪽으로 기울어져 있고 (제4도 및 6도) 또한 조종판(40) 및 (42)는 정확한 직사각형이 아니기 때문에 조종판의 옆 가장자리(98)을 따라 탄성적인 고온 밀폐물(96)을 형성한다. 밀폐물(96)은 측면(70)의 내면(100)에 접촉하며, 조종판(40) 및 (42)를 따라 안쪽으로 탄성적으로 이동하게 되어, 조종판의 위치에 관계 없이 옆 가장자리를 밀폐한다.In order to prevent the exhaust gas from leaking out, a hot gas seal 94 is formed in one of the lower ends 64 and 66 of the control panel (FIG. 1). The side 70 of the intermediate tube 26 is generally inclined inwards (FIGS. 4 and 6) and also because the control panels 40 and 42 are not exact rectangles, Thus forming an elastic high temperature seal 96. The seal 96 contacts the inner surface 100 of the side 70 and moves elastically inward along the control panels 40 and 42 to seal the side edges regardless of the position of the control panel. do.

조종판(40) 및 (42)의 적어도 내면(102) 및 (104) 및 (104) (제2도)는 열절연물질로 피복되어 있어서, 고온 효과 특히 로켓트이 배출기체로부터 조종판을 보호한다. 잘 알려진 원리에 의하면, 절연층의 두께는 최대 배출기체 유속 및 전체 배출 질량흐름에 의존한다. 반대로 조절판의 내면(102) 및 (104)는 적당한 용발물질로 피복할 수도 있다.At least the inner surfaces 102 and 104 and 104 (FIG. 2) of the control panels 40 and 42 are covered with a thermal insulation material such that high temperature effects, in particular rockets, protect the control panel from the exhaust gases. According to well-known principles, the thickness of the insulation layer depends on the maximum exhaust gas flow rate and the total emission mass flow. Conversely, the inner surfaces 102 and 104 of the throttle may be covered with a suitable propellant.

한지(46) 및 (52)는 배출 기체의 흐름 밖에 위치하고 또한 아래로 연장된 플렌지(110) 및 (112)로 차폐되어 있어서, 배출기체의 온도 영향으로 부터 보호된다. 플렌지(11) 및 (112)는 중간관의 부분(48) 및 (54)에 형성되어 있다. 또한, 예컨대 힌지가 있는 부분을 통상의 열절연 물질로 둘러 싸서(제3 및 4도) 열로 부터 더욱 보호할 수 있다.The hanji 46 and 52 are shielded by the flanges 110 and 112 which are located outside the flow of the exhaust gas and also extend downwards, to protect against the temperature influence of the exhaust gas. The flanges 11 and 112 are formed in the portions 48 and 54 of the intermediate tube. In addition, it is possible to further protect against heat by enclosing, for example, the hinged portion with conventional thermal insulation material (third and fourth degrees).

특히 집합관 (28)의 직경이 로켓트 배출기류(56)의 초음속 경로에 비하여 작을 경우에는 집합관(28)의 입구(34)를 통하여 집합관(28)의 바닥에 충돌하는 배출 기체는 대단히 높은 압력을 발생하여 기체의 방향을 반전시키고 또한 기체가 집합관의 내벽(114)를 따라 위로 흐르게 하여 중간관(26)속으로 되돌려 보낼수가 있다. 이렇게 되돌아 흐르는 것을 막기 위하여 집합관(28)의 입구(34)가 있는 곳의 벽(114)는 양쪽 옆에 기다란 축방향 유동전환기(116)을 설치한다. 이 유동 전환기의 반대쪽 단부는 입구(34)의 축방향 단부를 넘어서 연장되어 있다. 입구(34)가 대체로 수평하게 되어 있다고 가정하면, 유동전환기(116)의 아랫쪽 곡면(118)은 집합관(28)의 중심을 통하는 수평면내에 위치하게 된다(제6도). 곡면(118)은 윗쪽으로 오목하고 벽(114)의 바깥쪽으로 나와 있으며, 벽을 따라 윗쪽으로 유동하는 배출기체를 전환하여, 입구(34) 속을 향하여 위로 흐르지 않고 집합관(28)의 축을 따라 흐르게 한다.In particular, when the diameter of the collecting pipe 28 is smaller than the supersonic path of the rocket discharge airflow 56, the exhaust gas that collides with the bottom of the collecting pipe 28 through the inlet 34 of the collecting pipe 28 generates a very high pressure. The direction of the gas can be reversed, and the gas can flow upward along the inner wall 114 of the collecting pipe and sent back into the intermediate pipe 26. In order to prevent this from flowing back, the wall 114 where the inlet 34 of the collecting pipe 28 is located has elongated axial flow diverters 116 on both sides. The opposite end of this flow diverter extends beyond the axial end of the inlet 34. Assuming the inlet 34 is generally horizontal, the lower curved surface 118 of the flow diverter 116 is located in a horizontal plane through the center of the collecting tube 28 (FIG. 6). The curved surface 118 is concave upward and outward of the wall 114 and diverts the exhaust gas flowing upwardly along the wall so that it flows along the axis of the collecting pipe 28 without flowing upward into the inlet 34. do.

본 발명의 장치의 작용원리는 다음과같다. 어느 저장소(10)에 있는 로켓트(22)가 점화되면, 집합관(28)속으로 유동하는 배출기체는 집합관(28)에 압력을 가한다. 그 결과로 다른 저장소에 있는 조종판(40) 및 (42)에 힘을 가하게 되며(힘의 크기는 집합관의 압력에 조종판의 외면(76) 및 (78)의 면적을 곱한 것과 같음), 따라서 만일 이들 조종판이 처음에 열린 상태에 있었다면 완전히 닫히게 되고, 집합관의 압력이 그 위의 저장실(20)의 압력보다 약간만 더 높아도 조종판은 닫힌 상태에 있게 된다.The principle of operation of the device of the present invention is as follows. When the rocket 22 in a reservoir 10 is ignited, the exhaust gas flowing into the collecting tube 28 pressurizes the collecting tube 28. The result is a force on the control panels 40 and 42 in the other reservoirs (the magnitude of the force is equal to the pressure of the collecting tube multiplied by the area of the outer surfaces 76 and 78 of the control panel), thus If these control panels were initially open, they would be completely closed and the control panel would be in a closed state even if the pressure in the collecting tube was only slightly higher than the pressure in the reservoir 20 above it.

점화된 로켓트(22)가 저장실(20)으로부터 떠오르기 시작하기 전에 그리고 저장실내에서의 점화가 계속되는 동안에(제2도의 제1변 저장소), 조종판(40) 및 (42)는 충돌하는 배출 기체의 힘에 의하여 회전하여 열리게 된다. 만일 중량물(58) 및 (60)이 조종판(40) 및 (42)를 닫하게 하는데 필요한 것보다 더 무거운면, 과잉의 균형 하중을 이겨 낼때까지 조종판의 위에 압력이 형성될 것이다. 이렇게 압력이 형성되는 동안에는 안에 있는 배출 기체는 로켓트(22) 또는 그 주위를 상하게 할 수가 있으며, 따라서 과잉의 균형 하중은 피해야 한다. 조종판(40) 및 (42)가 회전하여 열림에 따라, 로켓트의 배출기체가 조종판의 내면(102) 및 (104)에 작용하는 조종판을 열리는 힘이 집합관의 압력이 조종판의 외면(76) 및 (78)에 작용하는 조종판을 닫으려는 힘과 같아질 때, 조종판(40) 및 (42)는 부분적으로 열린 상태에서 평형에 도달하게 된다.Before the ignited rocket 22 begins to emerge from the reservoir 20 and while the ignition in the reservoir continues (first side reservoir in FIG. 2), the control panels 40 and 42 are impacted by the exhaust gas. It is rotated and opened by the force of. If the weights 58 and 60 are heavier than necessary to close the control panels 40 and 42, pressure will build up on the control panel until it overcomes the excess balance load. While this pressure builds up, the exhaust gases in it can spoil the rocket 22 or its surroundings, so excessive balanced loads should be avoided. As the control panel 40 and 42 are rotated and opened, the force for opening the control panel acting on the inner surfaces 102 and 104 of the rocket is caused by the pressure of the collection tube to be applied to the outer surface of the control panel ( When equal to the force to close the control panel acting on 76) and 78, the control panel 40 and 42 reach equilibrium in a partially open state.

예컨대 발사 로켓트의 경우와 같이 로켓트 배출기류가 시간에 따라 변할 때에는 충돌력 및 집합관 압력이 모두 시간에 따라 변하며, 따라서 조종판(40) 및 (42)는 새로운 평형 위치로 계속적으로 회전하게 된다.When the rocket discharge stream changes over time, for example in the case of a launching rocket, both the impact force and the collective pressure change over time, such that the control panels 40 and 42 continue to rotate to the new equilibrium position.

발사 로켓트(22)가 위로 움직여 저장실(20)의 윗구멍(120) 밖으로 나감에 따라 (제2도의 제3번 저장소) 배출 기류(56)은 퍼지게 되어 저장실(20)의 아랫부분에서는 전체 단면을 완전히 채우게 된다. 이러한 상태하에서 배출 기체의 유동이 방해되지 않게 하기 위해서, 중가관(26) 및 집합관(28)의 단면 유동 면적은 적어도 저장실(20)의 단면 유동면적 만큼은 커야한다. 저장실(20)의 직경이 주어졌을 경우, 집합관(28)은 상술한 바와 같은 단면 유동 면적의 요건을 갖도록 제조할 수 있다.As the launching rocket 22 moves up and exits the top hole 120 of the reservoir 20 (the third reservoir in FIG. 2), the exhaust airflow 56 spreads, so that the entire cross-section is located at the bottom of the reservoir 20. Fully filled. In order to prevent the flow of the exhaust gas under such a condition, the cross-sectional flow area of the heavy pipe 26 and the collecting pipe 28 should be at least as large as the cross-sectional flow area of the storage chamber 20. Given the diameter of the reservoir 20, the collection tube 28 can be manufactured to have the requirements of the cross-sectional flow area as described above.

로켓트(22)가 출구(30)으로 부터 떨어짐에 따라, 배출 기체는 조종판 내면(102) 및 (104)의 더 큰 면적을 직접 충돌하게 되고, 따라서 조종판이 완전히 열리도록 회전하게 된다. 그러므로, 중간관(26)중에서 조종판(40) 및 (42)가 있는 위치에서는, 상당히 균일한 유동 단면을 (판사이에서) 가짐으로써 유동이 제한되지 않게 해야 한다.As the rocket 22 drops away from the outlet 30, the exhaust gas directly impacts the larger area of the control panel inner surfaces 102 and 104, thus rotating to open the control panel completely. Therefore, in the position with the control panels 40 and 42 in the intermediate tube 26, the flow should be unrestricted by having a fairly uniform flow cross section (between the plates).

점화하는 동안 점화하는 저장소에 있는 조종판(40) 및 (42)위에 공기 및 가스는 배출 기류(56)과 함께 나오게 되며, 따라서 저장실(20) 내의 압력을 줄이고 또한 외부의 공기를 저장실(20)의 윗구멍(120) 속으로 끌어 들이게 된다(제2도의 제1번 저장소). 특히 저장실(20)의 윗 단부가 닫혀 있을 경우에는 저장실내에 부분적 진공이 형성된다.During ignition, air and gas on the control panels 40 and 42 in the ignition reservoir come out with the discharge air stream 56, thus reducing the pressure in the reservoir 20 and also storing the outside air. It is drawn into the upper hole 120 of (first reservoir in FIG. 2). In particular, when the upper end of the storage compartment 20 is closed, a partial vacuum is formed in the storage compartment.

조종판(40) 및 (42)와 중간관(26)의 대표적인 설계에서는 다음과 같은 변수들을 고려해야 한다 : 로켓트 모터의 탄도치(저장실 압력, 유동속도, 연소온도 및 목의 직경등을 포함), 저장실(20)의 단면 유동면적, 보통의 발사중의 최대 저장실 설계 압력, 집합관(28)의 단면유동면적, 최대 배출유동속도에 인기하는 집합관내의 압력, 시간과 축방향 및 방사상방향의 함수로서의 중간관의 허용 높이 및 로켓트 배출류 분야에 대한 이론적 또는 실험적 서술(필요한 유동 요소들은 회전압력, 정지 압력 또는 국부적 주위압력(P_AMB), 정지온도, 전체온도, 속도, 마하수, 기체상수 및 비열 비율등임).In the representative designs of the control panels 40 and 42 and the intermediate tube 26, the following parameters should be taken into account: Ballistic values of the rocket motor (including reservoir pressure, flow rate, combustion temperature and neck diameter), As a function of pressure, time and axial and radial direction in the collecting tube popular for the cross-sectional flow area of the reservoir 20, the maximum storage design pressure during normal firing, the cross-sectional flow area of the collecting tube 28, and the maximum discharge flow rate. Theoretical or experimental description of the permissible height of the intermediate pipe and the field of rocket discharge (required flow elements are rotational pressure, static pressure or local ambient pressure (P _AMB ), static temperature, total temperature, velocity, Mach number, gas constant and specific heat rate). Etc.).

설계는 대체로 다음과 같이 진행된다. 조종판(40) 및 (42)와 중간관(26)의 윗쪽 크기는 저장실(20)의 단부 크기라던가 저장실의 유동면적에 의해 정해진다. 저장실의 단면이 원형이면, 중간에서 직선형으로 만든다. 조종판의 아랫 가징자리(64) 및 (66)의 크기는 이들 아랫 가장자리 사이의 구멍이 배출 회전 압력(P_R)에 의해 완전히 빨려 들어가야 한다는 요건에 따라 정해진다. 배출회전압력(P_R)은 적어도 집합관(28)내의 정지 압력과 동일하다. 배출 기류(56)의 어느 특정만면은 일련의 동심 P_R링으로 설명할 수 있다(제8도). 제8도에서 P_R은 배출 기류(56)의 축으로 갈수록 증가한다. 즉, P_R1는 R_R2보다 크고, P_R2는 P_R3보다 크고, P_R3는 P_R3보다 크고, P_R4는 P_AMB와 같다. 집합관(28) 내의 정지 압력은 질량 유동 속도 및 배출의 정지 특성과 집합관의 단면적으로 부터 통상적인 잘 알려진 방법으로 결정된다. 제9도에 표시된 바와 같이, 특정의 점화 상태하에서 조종판(40) 및 (42)가 열린 균형 위치에 의해 정해지는 직경(122) 내부의 P_R은 적어도 집합관의 정지 압력 만큼은 커야 하며, 이렇게 함으로써 집합관내의 기체가 저장실(20)속으로 되돌아 흐르는 것을 방지하게 된다.The design generally proceeds as follows. The upper size of the control panels 40 and 42 and the intermediate tube 26 is determined by the end size of the storage compartment 20 or the flow area of the storage compartment. If the cross section of the reservoir is circular, make it straight in the middle. The size of the bottom gouges 64 and 66 of the control panel is determined by the requirement that the holes between these bottom edges must be completely sucked by the discharge rotational pressure P _R. The discharge rotation pressure P _R is at least equal to the stop pressure in the collecting pipe 28. Any particular aspect of the exhaust air stream 56 can be described by a series of concentric P _R rings (FIG. 8). In FIG. 8, P _R increases toward the axis of the exhaust air stream 56. That is, P is greater than _R1 _R2 R, P _R2 is greater than _R3 P, _R3 P is larger than P _R3, _R4 P is equal to P _AMB. The stopping pressure in the collecting tube 28 is determined by the conventional well known method from the mass flow rate and the stopping characteristic of the discharge and the cross-sectional area of the collecting tube. As indicated in FIG. 9, under a specific ignition condition, P _R inside diameter 122, which is determined by the balance position where the control panels 40 and 42 are open, must be at least as large as the stopping pressure of the collecting tube, thereby The gas in the collection tube is prevented from flowing back into the storage chamber 20.

만일 로켓트 모터의 탄도학적 특성치가 시간에 따라 변하면, 배출압력도 변하고 또한 집합관의 단면 유동면적이 고정되어 있을 경우 집합관(28)내의 압력도 변하게 된다. 처음 설계는 최대 예상 로켓트유동 속도 및 탄도학적 특성치에 기반을 두고 이루어지며, 조종판의 새로운 평형 위치에서 집합관 압력이 배출회전 압력을 넘지 않는다는 것을 확인하기 위해서 더 낮은 유동 속도에서 조사한다. 만일 집합관 압력이 배출회전 압력을 초과한다면, 되돌아흐르는 것을 방지하기 위해서는 조종판의 아랫 가장자리(65) 및 (66)의 크기를 더 작게 해야 하며, 이렇게 함으로써 조종판의 아랫구멍에서의 배출 회전 압력을 더 높게할 수 있다.If the ballistic characteristics of the rocket motor change over time, the discharge pressure will also change, and if the cross-sectional flow area of the collecting pipe is fixed, the pressure in the collecting pipe 28 will also change. The initial design is based on the maximum expected rocket flow velocity and ballistic characteristics, and is investigated at lower flow rates to ensure that the collective pressure does not exceed the discharge rotational pressure at the new equilibrium position of the control panel. If the tube pressure exceeds the discharge rotation pressure, the lower edges 65 and 66 of the control panel must be made smaller in order to prevent reflow, thereby reducing the discharge rotation pressure at the lower hole of the control panel. Can be made higher.

집합관(28)을 따라 비교적 많은 수효의 저정실(20)을 수용하기 위해서 집합관의 입구(34)의 길이를 최소로 한다. 보통의 발사중 및 조종판이 완전히 열리는 동안에 집합관(28) 속으로의 유동 면적은 적어도 저장실(20)의 유동면적과 같아야 하기 때문에, 조종판의 아래 가장자리(64) 및 (66)의 크기는 상술한 제한 조건내에서 가능한한 큰것이 바람직하다.The length of the inlet 34 of the collecting tube is minimized to accommodate a relatively large number of storage chambers 20 along the collecting tube 28. Since the flow area into the collection tube 28 during normal firing and while the control panel is fully open, the size of the lower edges 64 and 66 of the control panel must be at least equal to the flow area of the storage compartment 20. It is desirable to be as large as possible within the constraints.

조종판(40) 및 (42)의 윗부분 및 아랫부분이 상술한 바와 같이 정해지면, 조종판의 길이(또는 높이)는 조종판의 내면(102) 및 (104)와 외면(76) 및 (78)에 작용하는 힘 사이의 균형에의해 결정된다.Once the upper and lower portions of the control panels 40 and 42 are defined as described above, the length (or height) of the control panel is determined by the inner surfaces 102 and 104 and the outer surfaces 76 and 78 of the control panel. Is determined by the balance between the forces acting on them.

집합관(28) 내의 압력은 조종판 외면(76) 및 (78)에 실질적으로 균일하게 작용하여 닫는 힘을 발생시킨다고 생각되며, 이 닫는 힘은 조종판의 내면(102) 및 (104)에 작용하는 배출 유체의 불균일한 충돌 압력과 반대로 작용한다. 조종판(40) 및 (42)의 윗부분 및 아래부분의 크기와 집합관(28) 내의 압력이 정해지면, 상기 힘 사이의 균형은 조종판 면적, 조종판 길이, 조종판 내면(102) 및 (104)에 대한 배출 충돌 각도, 그리고 배출 기류(56)의 충돌 위치등의 함수가 된다. 충돌은 조종판이 닫힌 위치에서 멀어질수록 더 약하게 된다.It is believed that the pressure in the collecting tube 28 acts substantially uniformly on the control panel outer surfaces 76 and 78 to generate a closing force, which acts on the inner surfaces 102 and 104 of the control panel. Counteracts the uneven collision pressure of the discharge fluid. Once the size of the upper and lower portions of the control panels 40 and 42 and the pressure in the collecting tube 28 are determined, the balance between the forces is determined by the control panel area, control panel length, control panel inner surfaces 102 and 104. ) And the impact position of the discharge air stream 56. The collision is weaker the farther the control panel is from the closed position.

상기 힘들을 균형시키는 최종 형상은 또한 조종판의 아랫 가장자리(64) 및 (66)의 크기를 결정하는데 사용되는 기준과도 일치해야 한다. 만일 그렇지 않으면, 설계를 반복하게 된다.The final shape that balances the forces must also match the criteria used to determine the size of the bottom edges 64 and 66 of the control panel. If not, the design is repeated.

중간관 측면(70)의 각도와 중간관(26)의 높이는 조종판(40) 및 (42)의 최종 기하학적 형상에 따른다.The angle of the intermediate tube side 70 and the height of the intermediate tube 26 depend on the final geometry of the control panels 40 and 42.

바람직하기로는 배출기류(56)과 조종판(40) 및 (42)의 중심선과 중간관 측면(70) 사이의 각도는 조종판이 평형 위치에 있을 때 약 30˚미만이어야 하며, 이렇게 함으로써 높은 열발생율을 수반하는 조종판 또는 옆벽에 수직인 압력 충격이 일어나기 어렵게 된다. 또한 상기 각도가 클 경우에는 중간관(26)의 윗부분으로 부터 나오는 배출 기체가 저장실(20)속으로 되돌아갈 가능성이 커지게 된다.Preferably, the angle between the exhaust stream 56 and the centerline of the control panels 40 and 42 and the intermediate tube side 70 should be less than about 30 ° when the control panel is in an equilibrium position, thereby providing a high heat generation rate. Pressure shocks perpendicular to the accompanying control panel or side wall are less likely to occur. In addition, when the angle is large, there is a greater possibility that the exhaust gas coming from the upper portion of the intermediate pipe 26 is returned to the storage chamber 20.

이상의 설명은 본 발명에 의한 로켓트 배출 고압 유동 조종장치의 특정한 구체예에 관한 것이었으나 본 발명이 여기에만 제한되는 것은 아니며 본 분야의 숙련자가 할 수 있는 변경 또는 균등한 배열도 본 발명의 범위에 속하는 것이다.Although the above description has been directed to specific embodiments of the rocket discharge high pressure flow control apparatus according to the present invention, the present invention is not limited thereto, and modifications or equivalent arrangements that can be made by those skilled in the art are within the scope of the present invention. will be.

Claims

A fluid flow control device comprising a plurality of fluid flow elements, a cavity collective tube, and a device for guiding pressurized fluid from the element into the collective tube and connecting the elements to fluid exchange with the intermediate tube, respectively; In the apparatus for manipulating the flow of pressurized fluid, there are a pair of flow control plates and a hinge device facing the control panel so as to be rotatable to a corresponding portion of the intermediate pipe, the shape of each pair of control panels Gravity acts at least slightly inclined toward each other, and when the pressurized fluid flows through the unrelated intermediate tube into the collecting tube, the control panel of each pair rotates and closes completely due to the back pressure in the associated intermediate tube. When the pressurized fluid flows through the associated intermediate pipe into the collecting pipe, the control panel of each pair Fluid flow control board, which is opened by rotating only be prevented.