NO146791B

NO146791B - DEVICE FOR MANAGING THE EXHAUST GAS FLOW FROM A NUMBER OF GAS EXHAUST ELEMENTS

Info

Publication number: NO146791B
Application number: NO772108A
Authority: NO
Inventors: Edward T Piesik
Original assignee: Gen Dynamics Corp
Priority date: 1977-06-15
Filing date: 1977-06-15
Publication date: 1982-08-30
Also published as: NO146791C; NO772108L

Description

Denne oppfinnelse vedrører en anordning til styring av eksosgasstrømmen fra et antall gassutstrømningselementer og av den i hovedkravets innledning angitte art. This invention relates to a device for controlling the exhaust gas flow from a number of gas outflow elements and of the type specified in the introduction of the main claim.

Ved mange militære anvendelser lagres eller plasseres flere raketter tett ved magasinkammere, utskytningsrør o.l.,som heretter skal kalles under ett kammere. Eksosgassutløp er normalt anordnet også fra magasinlagringskamrene for å lede rakett-eksosgassene frembragt under tilsiktet eller tilfeldig antennelse av raketter til et sikkert sted. Hvis det er lite plass, f.eks. ombord i skip, er anordning av en felles eksoskanal for flere kammere ofte nødvendig. In many military applications, several rockets are stored or placed close to magazine chambers, launch tubes, etc., which will hereafter be called under one chamber. Exhaust gas outlets are normally also arranged from the magazine storage chambers to direct the rocket exhaust gases produced during the intentional or accidental ignition of rockets to a safe place. If there is little space, e.g. on board ships, provision of a common exhaust duct for several chambers is often necessary.

Det oppstår imidlertid tydeligvis problemer hvis kanaler som forbinder kamrene med en felles eksosmanifold, alltid er åpne. Hvis en eller flere av rakettene antennes tilsiktet eller utilsiktet, vil i det minste noen av de dannede eksosgasser som kan ha en temperatur over 3000°C, sirkulere gjennom den felles manifold og inn i de andre kammere gjennom de åpne forbindelseskanaler. Raketter og sprenghoder i disse andre kammere vil da sannsynligvis antennes eller detoneres av disse hete eksosgasser. Hvis disse andre rakettkammere er åpne ved øvre ende, såsom tilfelle er med utskytningsrør og noen lagringsrom, vil eksosgassene, som gjennom forbindelseskanalene strømmer inn i kamrene, slippe ut gjennom de åpne ender og kan forårsake betydelige varmeskader på tilstøtende installasjoner. However, problems clearly arise if channels connecting the chambers to a common exhaust manifold are always open. If one or more of the rockets are ignited intentionally or unintentionally, at least some of the generated exhaust gases, which may have a temperature above 3000°C, will circulate through the common manifold and into the other chambers through the open connecting channels. Rockets and warheads in these other chambers are then likely to be ignited or detonated by these hot exhaust gases. If these other rocket chambers are open at the upper end, as is the case with launch tubes and some storage compartments, the exhaust gases, flowing through the connecting ducts into the chambers, will escape through the open ends and may cause significant heat damage to adjacent installations.

For å unngå slike hendelser er sikkerhetsdører eller gassventiler av en eller annen type vanligvis anordnet enten ved utløpsåpningen fra hvert rakettkammer eller i forbindelseskana-len til eksosmanifolden. Når en rakett antennes tilfeldig eller tilsiktet, vil den tilordnede sikkerhetsdør eller gassventil tvinges til å åpnes, vanligvis som følge av eksosblesten, for å To avoid such incidents, safety doors or gas valves of one type or another are usually arranged either at the outlet opening from each rocket chamber or in the connecting channel to the exhaust manifold. When a rocket is detonated accidentally or intentionally, the associated safety door or gas valve will be forced open, usually by the blast of exhaust, to

slippe eksosgassene inn i manifolden. Dørene eller ventilene, let the exhaust gases into the manifold. The doors or valves,

som er tilordnet de andre kammere, vil imidlertid holdes stengt og vil hindre sirkulasjon av eksosgassene til disse andre kammere. which is assigned to the other chambers, will however be kept closed and will prevent circulation of the exhaust gases to these other chambers.

Tidligere kjente tilgjengelige eller beskrevne anordninger lider imidlertid av visse ulemper. En kjent anordning har f. eks. ved bunnen av hver avdeling av et lagringsmagasin for flere raketter en ikke hengslet utblåsningsdør. Slike dører fører gjennom ledekanaler til en felles eksosmanifold. Hvis noen av rakettene i magasinet antennes utilsiktet, f.eks. ved fientlig ild, vil den kraft som utøves av den resulterende raketteksosgass på den øvre flate av en tilordnet dør, blåse døren ut av åpningen og slippe gassene inn i manifolden. Et tilordnet brannsluknings-system er konstruert for å lede vann under trykk gjennom den frembragte åpning og slukke raketten. Hovedulempen er imidlertid at det ikke finnes noen innretninger til automatisk stengning av døren etter at raketten er sluknet.Hvis ikke utløsningsdøren plasseres på plass igjen manuelt, i hvilken hensikt det synes å ha vært lite gjort, vil de hete eksosgasser fra etterfølgende til-feldige antenning av en annen rakett strømme inn i avdelingen og forårsake ny antenning av raketten eller eksplosjon av rakettns sprenghode før en sådan suksessiv brennende rakett er sluknet. Hvis avdelingene dessuten ikke er tette i sine øvre områder, hvilket de ikke synes å være, vil hete eksosgasser fra den etterføl-gende brennende eller avfyrte rakett ledes gjennom enhver avdeling som inneholder tidligere antente raketter og direkte til ra-kettutskytningsplattformen som er plassert umiddelbart over magasinet. However, previously known available or described devices suffer from certain disadvantages. A known device has e.g. at the base of each compartment of a multi-rocket storage magazine an unhinged blowout door. Such doors lead through guide channels to a common exhaust manifold. If any of the rockets in the magazine are accidentally ignited, e.g. in the event of enemy fire, the force exerted by the resulting rocket exhaust gas on the upper surface of an assigned door will blow the door out of the opening and release the gases into the manifold. An associated fire extinguishing system is designed to direct water under pressure through the created opening and extinguish the rocket. The main disadvantage, however, is that there are no devices for automatically closing the door after the rocket has been extinguished. If the release door is not placed back in place manually, to which purpose little appears to have been done, the hot exhaust gases from subsequent accidental ignition will of another rocket flow into the compartment and cause re-ignition of the rocket or explosion of the rocket's warhead before such successive burning rocket is extinguished. Furthermore, if the compartments are not tight in their upper regions, which they do not appear to be, hot exhaust gases from the subsequent burning or fired rocket will be directed through any compartment containing previously ignited rockets and directly to the rocket launch platform located immediately above the magazine.

Et annet meget vesentlig problem i forbindelse med tidligere anordninger er at man har gjort lite for å hindre resirku-lasjon av eksosgasser tilbake til og gjennom et kammer mens en rakett brenner i kammeret. Uansett hvilken type dører eller ven-tiler for styring av eksosstrømmen som benyttes, må disse være utformet hensiktsmessig for å hindre eksosgasser som sendes ut gjennom disse og til eksosmanifolden, i å strømme rundt eksos-strømmen og tilbake til rakettavdelingen. Hvis dette skjer, kan gassene forårsake konstruksjonsskader på deler av raketten, ten-ningen eller andre drivmidler, hvis raketten har andre trinn, eller føre til detonering av sprenghodet av raketten. Antenning av disse andre fremdriftsmidler eller detonering av sprenghodet kan antenne eller detonere tilstøtende raketter og sprenghoder Another very significant problem in connection with previous devices is that little has been done to prevent recirculation of exhaust gases back to and through a chamber while a rocket is burning in the chamber. Whatever type of doors or valves for controlling the exhaust flow are used, these must be designed appropriately to prevent exhaust gases sent out through them and to the exhaust manifold, from flowing around the exhaust flow and back to the rocket compartment. If this happens, the gases can cause structural damage to parts of the rocket, the ignition or other propellants, if the rocket has other stages, or lead to the detonation of the warhead of the rocket. Ignition of these other means of propulsion or detonation of the warhead may ignite or detonate adjacent missiles and warheads

slik at det settes igang en katastrofal kjedereaksjon. so that a catastrophic chain reaction is initiated.

Bare å sikre hensiktsmessig åpning og stengning av kon-trolldørene for eksosgasstrømmen er derfor utilstrekkelig. Døre-ne må være utformet slik at de under alle eksosstrømningsforhold bare vil åpnes så meget at raketteksosstrømmen vil tvinges til å virke som en fullstendig gassplugg i åpningen for å hindre resir-kulasjon av eksosgassene tilbake til kammeret. Merely ensuring appropriate opening and closing of the control doors for the exhaust gas flow is therefore insufficient. The doors must be designed so that under all exhaust flow conditions they will only open so much that the rocket exhaust stream will be forced to act as a complete gas plug in the opening to prevent recirculation of the exhaust gases back to the chamber.

Et annet eksempel på tidligere kjente anordninger går ut på en anordning for lagring av et antall raketter, hvor eksosdy-ser fra rakettene er plassert tett på korte kanaldyser som fører til en felles eksosmanifold. Kneleddklemmer e.l. er anordnet for å holde rakettnesene i lagringsanordningen og ingen virkelige lag-ringsavdelinger er dannet. Hver kanaldyseforlengelse har ved sin nedre ende to hengslede dører som er fjærbelastet til en normalt lukket stilling. Eksosgasstrykket fra en tilfeldig antent rakett tvinger de tilordnede dører til å svinge mot fjærenes virkning og derved slippe gassene inn i manifolden, hvorfra de tømmes på et fjerntliggende sted. Det resulterende gasstrykk i manifolden virker på undersidene av andre lukkede dører og tvinger dem til tett lukning og hindrer sirkulasjon av hete eksosgasser til andre dyseforlengelser eller dysekanaler. Another example of previously known devices consists of a device for storing a number of rockets, where exhaust nozzles from the rockets are placed close to short channel nozzles that lead to a common exhaust manifold. Knee joint clamps etc. is arranged to hold the rocket noses in the storage device and no real storage compartments are formed. Each duct nozzle extension has two hinged doors at its lower end which are spring-loaded to a normally closed position. The exhaust gas pressure from a randomly ignited rocket forces the associated doors to swing against the action of the springs and thereby release the gases into the manifold, from which they are discharged at a remote location. The resulting gas pressure in the manifold acts on the undersides of other closed doors forcing them to close tightly and preventing circulation of hot exhaust gases to other nozzle extensions or nozzle channels.

Hvis imidlertid dørhengslene og belastningsfjærene er an- . ordnet direkte i banen for de hete eksosgasser, vil de opphetes maksimalt og vil derfor erodere. Som følge av opphetnings- og erosjonsskader vil dørene umiddelbart under en brennende rakett, selv om de ikke brenner fullstendig løs hvilket er sannsynlig, sannsynligvis svikte når det gjelder tilbakeføring til lukket stilling etter avfyringen. Det er også meget mulig at heten fra de hete eksosgasser som strømmer gjennom manifolden, vil beskadi-ge belastningsfjærene fra andre dører. Selv om disse dører holdes lukket som følge av trykket i manifolden under den spesielle brann, kan de deretter gi etter og åpne seg. Ved en neste tilfeldig rakettavfyring vil gasstrømmen gjennom manifolden kunne pres-se de dører som har gitt etter, til åpen stilling istedenfor til lukket stilling, slik at gassene får anledning til å sirkulere og strømme inn i dyseforlengelsene til tilstøtende raketter med etterfølgende antenning. If, however, the door hinges and load springs are an- . arranged directly in the path of the hot exhaust gases, they will be heated to the maximum and will therefore erode. As a result of heating and erosion damage, the doors immediately below a burning rocket, even if they do not burn out completely as is likely, are likely to fail to return to the closed position after launch. It is also very possible that the heat from the hot exhaust gases flowing through the manifold will damage the load springs from other doors. Although these doors are held closed by the pressure in the manifold during the particular fire, they may then yield and open. In the event of the next random rocket launch, the gas flow through the manifold will be able to push the doors that have given way into the open position instead of the closed position, so that the gases have the opportunity to circulate and flow into the nozzle extensions of adjacent rockets with subsequent ignition.

Selv om fjærbelastede dører til kontroll av strømningen kan være tilfredsstillende i bruk i forbindelse med lagring av små raketter hvor avfyring er usannsynlig og hvis den skjer, er brenntiden kort, vil sådanne dører være helt utilstrekkelige når det gjelder installasjoner hvor dørene vil utsettes for gjentatt og vedvarende innvirkning på raketteksosgasstrømmer. De vil så-ledes være utilstrekkelige for bruk i forbindelse med lagring eller utskytning av store raketter eller med utskytningsrør, fra hvilke et stort antall av selv små raketter vil kunne avfyres. Anordninger med fjærbelastede dører er f.eks. kjent fra US paten-ter 2 445 423 og 3 228 296. Although spring-loaded flow control doors may be satisfactory in use in connection with the storage of small rockets where firing is unlikely and, if it does occur, the burn time is short, such doors will be wholly inadequate in installations where the doors will be subjected to repeated and sustained impact on rocket exhaust gas streams. They will thus be insufficient for use in connection with the storage or launch of large rockets or with launch tubes, from which a large number of even small rockets will be able to be fired. Devices with spring-loaded doors are e.g. known from US patents 2,445,423 and 3,228,296.

Anordningen ifølge oppfinnelsen er av den art som omfatter en felles manifold, innretninger til å forbinde utskiftbart elementene med manifolden, hvilke innretninger omfatter et antall overgangsseksjoner innrettet til individuelt å rette trykkgasser fra elementene inn i manifolden, og innretninger til styring av trykkgasstrømmen gjennom overgangsseksjonene, hvilke styreinnretninger omfatter et antall par med strømkontrolldører og- innretninger for svingbar opphengning av dørene parvis overfor hverandre i tilsvarende partier av overgangsseksjonene. . Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en anordning av den nevnte art som er av robust utførelse og ikke beheftet med de omtalte svakheter. Bruken av elementer, f.eks. fjærer, som kan forandres undertiden som følge av de rådende omgivelser skal unngås. The device according to the invention is of the type that comprises a common manifold, devices for exchangeably connecting the elements to the manifold, which devices comprise a number of transition sections arranged to individually direct pressurized gases from the elements into the manifold, and devices for controlling the pressure gas flow through the transition sections, which control devices comprise a number of pairs of power control doors and devices for pivoting the doors in pairs opposite each other in corresponding parts of the transition sections. . The purpose of the invention is to provide a device of the aforementioned type which is of robust design and is not affected by the mentioned weaknesses. The use of elements, e.g. springs, which can change sometimes as a result of the prevailing environment should be avoided.

Anordningen ifølge oppfinnelsen utmerker seg ved at døre-ne i hvert par er anordnet slik at de henger bare som følge av sin tyngde i det minste i en svakt mot hverandre hellende stilling og kan svinges til en helt lukket stilling som følge av baktrykk i den tilordnede overgangsseksjon når trykkgasser strømmer fra et element gjennom en ikke tilordnet overgangsseksjon inn i manifolden og kan svinges til akkurat den åpningsgrad som kreves for å hindre tilbakestrømning når trykkgasser strømmer gjennom fra et element til den tilordnede overgangsseksjon inn i manifolden . The device according to the invention is distinguished by the fact that the doors in each pair are arranged so that they only hang due to their weight in at least a slightly inclined position towards each other and can be swung to a completely closed position as a result of back pressure in the assigned transition section when pressurized gases flow from an element through an unassigned transition section into the manifold and can be swung to just the degree of opening required to prevent backflow when pressurized gases flow through from an element to the assigned transition section into the manifold.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere nedenfor ved hjelp av eksempler og under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et vertikalsnitt gjennom en anordning til kontroll av rakettens eksosstrøm med dørene motvektsutbalansert til fullstendig lukket stilling, fig. 2 viser skjematisk et snitt gjennom et anlegg med tre utskytningsposter eller stasjoner kob-let til en felles eksosmanifold og som også illustrerer to for-skjellige rakettavfyringstilstander, fig. 3 viser et vertikalsnitt av anordningen med dører som ikke er motvektsbelastet og som henger ned i en åpen, nesten vertikal stilling, mens fig. 4 viser et vertikalsnitt gjennom anordningen ifølge fig. 1, men med hele utskytningsstasjonen i skråstilling for å illustrere virkningen av dette på døren. Fig. 5 viser et vertikalsnitt langs linjen 5-5 på fig. 1 av det øvre parti av en av kontrolldørene, fig. 6 et vertikalsnitt langs linjen 6-6 på fig. 1 og illustrerer et annet trekk ved anordningen, fig. 7 viser et horisontalsnitt langs linjen 7-7 på fig. 1 med dørene i helt lukket stilling, fig. 8 et horisontalsnitt langs linjen 8-8 på fig. 2 med de konsentriske pitottrykk-ringer i eksosstrømmen, og fig. 9 viser et horisontalsnitt i samme plan som fig. 7 med dørene i delvis åpen likevektsstilling. Fig. 1 viser en rakettlagrings- eller utskytningsstasjon 10 med et kammer 20 som inneholder en rakett 22, en overgangsseksjon eller kanal 26 for eksosgasstrømmen og en eksosmanifold eller et samlerør 28 hvor overgangsseksjonen 26 forbinder kammeret 20 med manifolden 28. Raketten 22 og kammeret 20 virker etter antennelsen av rakettmotoren som en kilde for eksosgass med stor hastighet og under trykk. The invention will be explained in more detail below by means of examples and with reference to the drawings, where: Fig. 1 shows a vertical section through a device for controlling the exhaust flow of the rocket with the doors counterbalanced to a fully closed position, fig. 2 schematically shows a section through a facility with three launch posts or stations connected to a common exhaust manifold and which also illustrates two different rocket firing states, fig. 3 shows a vertical section of the device with doors which are not counterweighted and which hang down in an open, almost vertical position, while fig. 4 shows a vertical section through the device according to fig. 1, but with the entire launch station tilted to illustrate the effect of this on the door. Fig. 5 shows a vertical section along the line 5-5 in fig. 1 of the upper part of one of the control doors, fig. 6 a vertical section along the line 6-6 in fig. 1 and illustrates another feature of the device, fig. 7 shows a horizontal section along the line 7-7 in fig. 1 with the doors in the fully closed position, fig. 8 a horizontal section along the line 8-8 in fig. 2 with the concentric pitot pressure rings in the exhaust stream, and fig. 9 shows a horizontal section in the same plane as fig. 7 with the doors in the partially open equilibrium position. Fig. 1 shows a rocket storage or launch station 10 with a chamber 20 containing a rocket 22, a transition section or channel 26 for the exhaust gas flow and an exhaust manifold or header 28 where the transition section 26 connects the chamber 20 to the manifold 28. The rocket 22 and the chamber 20 work after the ignition of the rocket motor as a source of high velocity and pressurized exhaust gas.

Kammeret 20 som kan være av en hvilken som helst type, f.eks. i form av et rakettlagringsrom eller et rakettutskytnings-rør, prøvefyringsstand e.l., kan være åpen eller lukket ved top-pen og sidene. I kammeret 20 er raketten 22 understøttet på vanlig ikke vist måte og behøver ikke å være plassert langs og heller ikke nøyaktig parallelt med kammerets akse. Ved kammerets 20 bunn tillater en utløpsåpning 30 at eksosgassene fra raketten 22 kan strømme inn i overgangsseksjonen 26. Innretninger 32 til kontroll av eksosstrømmen er anordnet i overgangsseksjonen 26. The chamber 20 which can be of any type, e.g. in the form of a rocket storage room or a rocket launch tube, test firing stand etc., can be open or closed at the top and the sides. In the chamber 20, the rocket 22 is supported in the usual way not shown and does not need to be located along nor exactly parallel to the axis of the chamber. At the bottom of the chamber 20, an outlet opening 30 allows the exhaust gases from the rocket 22 to flow into the transition section 26. Devices 32 for controlling the exhaust flow are arranged in the transition section 26.

En innløpsåpning 34 er anordnet i øvre parti av manifolden eller samlerøret 28 og går ut fra bunnen av overgangsseksjonen 26. Samlerøret 28 og innløpsåpningene 34 er anordnet i tilstrekkelig avstand under kammerutløpsåpningens 30 nivå for å tillate at kontrollinnretningen kan være anordnet i de normalt vertikale partier av overgangsseksjonene 26 av en grunn som skal forklares nærmere nedenfor. Kammeret 20 behøver imidlertid ikke å være anordnet vertikalt over samlerøret som vist på tegningene, og overgangsseksjonen kan te'passende utformede vinkelpartier for sikring av forbindelsen. An inlet opening 34 is arranged in the upper part of the manifold or header 28 and extends from the bottom of the transition section 26. The header 28 and the inlet openings 34 are arranged at a sufficient distance below the level of the chamber outlet opening 30 to allow the control device to be arranged in the normally vertical portions of the transitional sections 26 for a reason to be explained in more detail below. However, the chamber 20 does not need to be arranged vertically above the collecting pipe as shown in the drawings, and the transition section can have suitably designed angular sections to secure the connection.

Anordningen som skal beskrives her, angår hovedsakelig et anlegg med flere utskytningsstasjoner 10 som er forbundet med et felles samlerør 28, slik at det kreves en kontroll av eksos-gasstrømmene til og fra samlerøret. Fig. 2 viser f.eks. tre slike stasjoner 10 som er anordnet i avstand fra hverandre langs samlerøret 28, men flere stasjoner kan være anordnet. Stasjonene 10 er stort sett identiske og er betegnet med nr.1,2 og 3. The device to be described here mainly concerns a plant with several launch stations 10 which are connected by a common collecting pipe 28, so that a control of the exhaust gas flows to and from the collecting pipe is required. Fig. 2 shows e.g. three such stations 10 which are arranged at a distance from each other along the collecting pipe 28, but more stations can be arranged. The 10 stations are largely identical and are designated by numbers 1, 2 and 3.

Fig. 1 viser at kontrollinnretningen 32 omfatter to motsatt anordnede kontrolldører eller paneler, nemlig en første dør 40 og en annen dør 42. Dørene er identiske. Døren 40 er festet svingbart langs en øvre innerkant 44 ved hjelp av et hengsel 46 til et innad ragende første kantparti 48 av overgangsseksjonen 26, mens døren 42 på lignende måte er festet svingbart til en motsatt beliggende øvre innerkant 50 ved hjelp av et hengsel 52 til et motsatt innad ragende kantparti 54 av overgangsseksjonen. Fig. 1 shows that the control device 32 comprises two oppositely arranged control doors or panels, namely a first door 40 and a second door 42. The doors are identical. The door 40 is attached pivotably along an upper inner edge 44 by means of a hinge 46 to an inwardly projecting first edge portion 48 of the transition section 26, while the door 42 is similarly attached pivotably to an opposite upper inner edge 50 by means of a hinge 52 to an opposite inwardly projecting edge portion 54 of the transition section.

Dørene 40 og 42 lukkes under virkningen av trykket i samlerøret 28, hvilket skal beskrives nærmere nedenfor, for å hindre at eksosgassene fra samlerøret 28 kan strømme oppover gjennom overgangsseksjonen 2 6 og inn i kammeret 2 0 når en rakett 22 i en annen rakettstasjon 10 holder på å bli avfyrt (tilstand for dørene 40 og 42 i stasjon nr. 2 på fig. 2). Dørene 40 og 42 svinger til åpen stilling under påvirkning av det kombinerte trykk fra eksosgassene som sendes ut fra raketten 22 ovenfor dørene når den avfyres og trykket i manifolden 28, slik at eksosstrømmen 56 (fig. 2, stasjon nr. 1 og 3) strømmer nedover mellom de åpne dø-rer og virker som en gassplugg som hindrer at eksosgasser fra sam-lerøret 28 kan strømme tilbake g'jennom dørene og opp i kammeret 20. The doors 40 and 42 are closed under the action of the pressure in the manifold 28, which will be described in more detail below, to prevent the exhaust gases from the manifold 28 from flowing upwards through the transition section 26 and into the chamber 20 when a rocket 22 in another rocket station 10 holds about to be fired (state of doors 40 and 42 in station no. 2 in fig. 2). The doors 40 and 42 swing to the open position under the influence of the combined pressure of the exhaust gases emitted from the rocket 22 above the doors when it is fired and the pressure in the manifold 28, so that the exhaust stream 56 (Fig. 2, stations no. 1 and 3) flows downwards between the open doors and acts as a gas plug which prevents exhaust gases from the collector pipe 28 from flowing back through the doors and up into the chamber 20.

Som vist på fig. 1,2 og 4-7 er dørene 40,42 utbalansert med vekter 58 og 60 som er festet til dørenes øvre, ytre partier. Motvektsutbalansering kan være utenfor overgangsseksjonen da heng-selaksen kan gå gjennom overgangsseksjonen hvis tilstrekkelig tetning er anordnet. Vektene 58 og 60 er fortrinnsvis utformet slik at med kammeret 20 og overgangsseksjonen 26 anordnet vertikalt over dørene 40 og 42 vil vektene under virkning av tyngdekraften alene og i statisk tilstand hvor raketten ikke avfyres, være helt lukket (fig. 1) eller nesten helt lukket. Den kombinerte vekt av dørene 40 og 42 og vektene 58 og 60 samt plasseringen av hengslene 46 og 52 tvinger dørene 40 og 42 til bare å lukkes slik at de nedre kanter 64 og 66 av dørene er i svak berøring når forholdene er statiske og intet trykk virker på noen av sidene av dørene. Når dørene 40,42 er lukket helt, danner de fortrinnsvis en vinkel på omtrent 30° eller mindre med vertikalen, men dørene vil også virke riktig om vinklene er så meget som 90° (dvs. at dørene for-løper horisontalt i lukket stilling). Motvektutbalansering for å tvinge dørene 40 og 42 til tett lukking under statiske forhold er både unødvendig og uønskelig, hvilket skal forklares nærmere nedenfor. As shown in fig. 1,2 and 4-7, the doors 40,42 are balanced with weights 58 and 60 which are attached to the upper, outer parts of the doors. Counterweight balancing can be outside the transition section as the hanging seal can pass through the transition section if adequate sealing is provided. The weights 58 and 60 are preferably designed so that with the chamber 20 and the transition section 26 arranged vertically above the doors 40 and 42, the weights will under the action of gravity alone and in a static state where the rocket is not fired, be completely closed (Fig. 1) or almost completely closed . The combined weight of the doors 40 and 42 and the weights 58 and 60 and the location of the hinges 46 and 52 force the doors 40 and 42 to close only so that the lower edges 64 and 66 of the doors are in slight contact when conditions are static and no pressure works on some of the sides of the doors. When the doors 40,42 are fully closed, they preferably form an angle of about 30° or less with the vertical, but the doors will also work correctly if the angles are as much as 90° (ie the doors extend horizontally in the closed position) . Counterbalancing to force the doors 40 and 42 to close tightly under static conditions is both unnecessary and undesirable, which will be explained in more detail below.

Dørene 4 0,42 behøver imidlertid ikke å være utbalansert for fullstendig lukning under statiske forhold. Forsøk viser at så lenge dørene er utformet slik at de henger under statiske forhold med bare svak helling innover mot den langsgående vertikale akse av overgangsseksjonen 26, vil deres funksjon utføres på en helt tilfredsstillende måte. Dørene vil f.eks. arbeide tilfredsstillende selv om de henger nesten vertikalt som vist på fig. 3. Hvis dørene henger i en sådan nesten vertikal, statisk stilling, er vektene 58,60 vanligvis unødvendige forutsatt at dørene er opphengt i en eksentrisk stilling i de øvre, fremre kanter 44 og 50. However, the doors 4 0.42 do not need to be balanced for complete closure under static conditions. Experiments show that as long as the doors are designed so that they hang under static conditions with only a slight inward inclination towards the longitudinal vertical axis of the transition section 26, their function will be carried out in a completely satisfactory manner. The doors will e.g. work satisfactorily even if they hang almost vertically as shown in fig. 3. If the doors hang in such a nearly vertical, static position, the weights 58, 60 are usually unnecessary provided the doors are hung in an eccentric position at the upper front edges 44 and 50.

Viktige fordeler er imidlertid knyttet til utbalansering av dørene 40,42, slik at disse henger i lukket stilling når forholdene er statiske. I mange tilfelle, særlig ombord på skip, kan hele rakettstasjonen 10 i det minste til visse tider befinne seg i en skrå stilling (fig. 4). Hvis dørene 40,42 ikke er mot-vektbelastet og derfor henger nesten vertikalt under normale forhold (fig. 3), vil en av dørene skråstilles i retning bort fra istedenfor mot overgangsseksjonens langsgående akse når stasjonen 10 skråstilles selv om hellingsvinkelen er liten. Dørene 40,42 kan da ikke lukkes ordentlig av samlerørtrykket når en annen rakett 22 avfyres og når raketten over dørene avfyres, kan den ut-ad hellende dør svinges så langt ut at eksosstrømmen 56 ikke kan virke effektivt som en plugg og gassene kan da strømme.fra samle-røret 28 tilbake til kammeret 20. However, important advantages are linked to balancing the doors 40,42, so that they hang in the closed position when the conditions are static. In many cases, particularly on board ships, the entire rocket station 10 can at least at certain times be in an inclined position (Fig. 4). If the doors 40,42 are not counter-weighted and therefore hang almost vertically under normal conditions (Fig. 3), one of the doors will be tilted in a direction away from instead of towards the longitudinal axis of the transition section when the station 10 is tilted even if the angle of inclination is small. The doors 40,42 cannot then be closed properly by the manifold pressure when another rocket 22 is fired and when the rocket above the doors is fired, the outward-sloping door can be swung out so far that the exhaust stream 56 cannot act effectively as a plug and the gases can then flow .from the collection pipe 28 back to the chamber 20.

Utbalansering av dørene 40 og 42 til lukket eller nesten lukket tilstand når stasjonen 10 er i vertikal stilling, vil selv om stasjonen 10 skråstilles og en dør kan svinge mot åpen stilling, sikre at begge dører allikevel vil holdes skråstilt (selv om ikke symmetrisk) mot overgangsseksjonen for praktisk talt alle skråstillingsvinkler av stasjonen (fig. 4), slik at dørene vil virke på en tilfredsstillende måte. Riktig funksjon av dørene i skråstilt tilstand er dessuten sikret med stoppere 68 som er festet til innersiden av veggene 70 i overgangsseksjonen 26 på steder som hindrer hver av dørene'40,42 fra å svinge forbi deres normale, helt lukkede stilling. Balancing the doors 40 and 42 to a closed or nearly closed condition when the station 10 is in a vertical position, even if the station 10 is tilted and one door can swing towards the open position, will ensure that both doors will still be kept tilted (although not symmetrically) towards the transition section for practically all inclination angles of the station (Fig. 4), so that the doors will work satisfactorily. Proper operation of the doors in the tilted condition is further ensured by stoppers 68 attached to the inside of the walls 70 of the transition section 26 at locations which prevent each of the doors' 40,42 from swinging past their normal, fully closed position.

Det har også en viss psykologisk betydning at dørene 40, 42 er utbalansert i statisk tilstand, selv om stasjonen 10 ikke er utsatt for noen tipping. Selv om dørene 40,42 i praksis vil virke-riktig selv om de henger nesten vertikalt når tilstanden er statisk, er det ikke umiddelbart klart selv for en ikke-tilfeldig iakttager at dette vil bli resultatet. Det er f.eks. ikke uten videre klart at trykket i samlerøret vil lukke de åpne hengende dører i en stasjon som ikke avfyres. Derfor ser systemet mer funksjonsdyktig ut når dørene 40,4 2 er motvektsbelastet til lukket stilling i statisk tilstand. Da mekaniske feil eventuelt kunne hindre dørene 40,42 i å svinge til lukket tilstand, er det her tilveiebragt en sikkerhetsfaktor ved at dørene er utbalansert på den forklarte måte. It also has a certain psychological significance that the doors 40, 42 are balanced in a static state, even if the station 10 is not exposed to any tipping. Although in practice the doors 40,42 will work correctly even though they hang almost vertically when the condition is static, it is not immediately clear even to a non-casual observer that this will be the result. It is e.g. not immediately clear that the pressure in the manifold will close the open hinged doors in a station that is not fired. Therefore, the system looks more functional when the doors 40,4 2 are counterweighted to a closed position in a static state. As mechanical errors could possibly prevent the doors 40,42 from swinging to the closed state, a safety factor is provided here by the doors being balanced in the manner explained.

Under visse forhold ved avfyring av raketten 22 ovenfor dørene vil de sistnevnte tvinges av gasstrykket til delvis åpen likevektsstilling, som vist på fig. 2 for stasjon nr. 1. Under andre likevektsstillinger vil dørene 40 og 42 tvinges til en helt åpen stilling, hvor de må skrå heller bort fra enn mot vertikalen (stasjon nr. 3 på fig. 2). For å tillate en sådan åpen stilling er overgangsseksjonen 26 utformet med trapesformet tverrsnitt med de nedre partier av endeveggene 72 og 74 forløpende på skrå utover, som vist på fig. 1 og 2. For å gjøre det mulig at dørene 40 og 42 kan åpnes helt med de ytre flater 76 og 78 i be-ring med de tilsvarende innerflater 80 og 82 av endeveggene 72 og 74, er endeveggenes øvre partier 90 og 92 ført utover for å skaf-fe plass til vektene 58 og 60. Under certain conditions when firing the rocket 22 above the doors, the latter will be forced by the gas pressure to a partially open equilibrium position, as shown in fig. 2 for station no. 1. During other equilibrium positions, the doors 40 and 42 will be forced to a fully open position, where they must be tilted away from rather than towards the vertical (station no. 3 in fig. 2). To allow such an open position, the transition section 26 is designed with a trapezoidal cross-section with the lower portions of the end walls 72 and 74 extending obliquely outwards, as shown in fig. 1 and 2. To make it possible for the doors 40 and 42 to be opened completely with the outer surfaces 76 and 78 in contact with the corresponding inner surfaces 80 and 82 of the end walls 72 and 74, the upper parts 90 and 92 of the end walls are led outwards to make room for weights 58 and 60.

Kanttetning av dørene 40 og 42 for å hindre eksosgasslek-kasje er tilveiebragt ved hjelp av høytemperatur-gasstetning 94 som er festet langs en av de to dørers nedre kanter 64 og 66 (fig. 1). Da sidene 70 til overgangsseksjonen 26 stort sett er rettet innover (fig. 4 og 6) og dørene 40 og 42 ikke er nøyaktig rektan-gulære, bøyelige eller glidbare, er høytemperaturtetninger 96 anordnet langs dørenes sidekanter 98. Tetningene 96 som berører innerflåtene 100 av sidene 70, bøyes eller glir innover langs dø-rene 40 og 42 for tilveiebringelse av sidetetning uansett dør-stillingen. Edge sealing of the doors 40 and 42 to prevent exhaust gas leakage is provided by means of high temperature gas seal 94 which is attached along one of the two doors' lower edges 64 and 66 (fig. 1). Since the sides 70 of the transition section 26 are generally directed inward (Figs. 4 and 6) and the doors 40 and 42 are not exactly rectangular, bendable or sliding, high temperature seals 96 are provided along the side edges 98 of the doors. The seals 96 touching the inner rafts 100 of the sides 70, bend or slide inwards along the doors 40 and 42 to provide a side seal regardless of the door position.

I det rtinste innerflatene 102 og 104 (fig. 1) av dørene 40 og 42 er isolert med et lag av varmeisolerende materiale for å beskytte dørene mot høye temperaturer, særlig fra de hete eksosgasser. Isoleringsmaterialets tykkelse er avhengig av den maksimale gjennomstrømningsmengde og den totale eksosmasse. Alterna-tivt kan i det minste en av dørenes innerflater 102,104 være dekket med passende materiale som isolerer ved erosjon, nedsmeltning, avbrenning e.l. In particular, the inner surfaces 102 and 104 (fig. 1) of the doors 40 and 42 are insulated with a layer of heat-insulating material to protect the doors from high temperatures, particularly from the hot exhaust gases. The thickness of the insulation material depends on the maximum flow rate and the total exhaust mass. Alternatively, at least one of the doors' inner surfaces 102,104 can be covered with suitable material that insulates in the event of erosion, melting, burning etc.

Hengslene 46 og 52 er beskyttet mot temperaturinnvirknin-ger fra eksosgassene ved sin anordning utenfor gasstrømmens bane og ved at de er skjermet ved nedad ragende flenser 110 hhv. 112 på overgangsseksjonens veggpartier 48 og 53. Ytterligere varme-beskyttelse kan være anordnet, f.eks. ved at hengselpartiene er dekket med hensiktsmessig varmeisolerende materialer som vist på fig. 3 og 4. The hinges 46 and 52 are protected against temperature effects from the exhaust gases by their arrangement outside the path of the gas flow and by the fact that they are shielded by downwardly projecting flanges 110 or 112 on the transition section's wall parts 48 and 53. Additional heat protection can be arranged, e.g. in that the hinge parts are covered with appropriate heat-insulating materials as shown in fig. 3 and 4.

Særlig når diameteren for samlerøret 26 er liten sammen-lignet med den supersoniske lengde av rakettens eksosstrøm 56, vil gassene som støter i retning nedover mot bunnen av samlerøret 28, frembringe så høye trykk at gassene kan skifte retning og strømme oppover langs innerveggene 114 av samlerøret og tilbake inn i overgangsseksjonen 27. Avlange, aksiale strømavbøyefe 116 er anordnet på innbyrdes motsatt beliggende steder langs motsatte vegger av samlerørveggen 114 i innløpsåpningens 34 område for å hindre en slik tilbakestrøm, og de motsatte ender av disse elementer er forlenget utenfor innløpsåpningens 34 aksiale ender. Hvis innløpsåpningen 34 ligger i det vesentlige horisontalt, er elementene 116 anordnet med sine nedre, bueformede flater 118 i et horisontalt plan som strekker seg omtrent gjennom sentret av samlerø-ret 28 (fig. 6). Overflatene 118 som er konkave oppover og rager utover fra veggen 114, avbøyer eksosgassene som strømmer oppover langsveggen og tvinger dem til å strømme aksialt langs samlerøret 28 istedenfor oppover og inn i åpningen 34. In particular, when the diameter of the collector tube 26 is small compared to the supersonic length of the rocket's exhaust stream 56, the gases that impinge in a downward direction towards the bottom of the collector tube 28 will produce such high pressures that the gases can change direction and flow upwards along the inner walls 114 of the collector tube and back into the transition section 27. Elongated, axial flow deflectors 116 are arranged at mutually opposite locations along opposite walls of the manifold wall 114 in the area of the inlet opening 34 to prevent such backflow, and the opposite ends of these elements are extended beyond the axial ends of the inlet opening 34 . If the inlet opening 34 is essentially horizontal, the elements 116 are arranged with their lower, arc-shaped surfaces 118 in a horizontal plane which extends approximately through the center of the collector pipe 28 (Fig. 6). The surfaces 118 which are concave upwards and project outwards from the wall 114 deflect the exhaust gases flowing up the longitudinal wall and force them to flow axially along the header 28 instead of upwards into the opening 34.

Virkemåte Method of operation

Når en rakett 22 i en av stasjonene 10 avfyres, vil eksosgassene strømme inn i samlerøret 28 og utsette dette for trykk. Det resulterende trykkmoment på dørene 40 og 42 ibr de andre stasjoner tvinger da disse dører hvis de til å begynne med var hengende åpne, til en fullstendig lukket stilling og holder dørene lukket så lenge trykket i samlerøret er noe høyere enn trykket i kammeret 20. When a rocket 22 in one of the stations 10 is fired, the exhaust gases will flow into the collecting pipe 28 and expose this to pressure. The resulting pressure torque on the doors 40 and 42 ibr the other stations then forces these doors, if they were initially hanging open, to a fully closed position and keeps the doors closed as long as the pressure in the manifold is somewhat higher than the pressure in the chamber 20.

Før den brennende rakett 22 begynner å løfte seg fra kammeret 20 og under en begrenset avfyring (stasjon nr. 1, fig. 2) søker dørene 40 og 42 under dette kammer å svinges åpne på grunn av kraften fra eksosgassene. Hvis vektene 58 og 60 er større enn nødvendig for akkurat å lukke dørene 4 0 og 42, må det bygges opp et trykk over dørene til motvektsvirkningen overvinnes. Under denne trykkoppbygningsperiode kan eksosgassene forårsake skade på raketten 22 og dens omgivelser. Derfor må slik for kraftig motvektsbalansering unngås. Når dørene 40,42 svinges til åpen stilling, vil de normalt komme i- likevektstilstand, hvor de ikke er helt åpne og åpningsmomentet som skyldes eksosgassene og som virker på innersidene 102 og 104 av dørene, er da lik lukkemomen-tet som skyldes trykket i samlerøret og som innvirker på dørenes yttersider 76 og 78. Når eksosstrømmen varierer f.eks. i tilfelle av en avfyrt rakett, varierer så både kraften fra eksosen og samlerørtrykket. Dørene 4 0 og 42 vil da svinge kontinuerlig og stadig innta en likevektsstilling. Before the burning rocket 22 begins to lift from the chamber 20 and during a limited firing (Station No. 1, Fig. 2) the doors 40 and 42 below this chamber tend to swing open due to the force of the exhaust gases. If the weights 58 and 60 are greater than necessary to just close the doors 40 and 42, a pressure must be built up across the doors until the counterweight effect is overcome. During this pressure build-up period, the exhaust gases can cause damage to the rocket 22 and its surroundings. Therefore, such too strong counterbalancing must be avoided. When the doors 40, 42 are swung to the open position, they will normally come to an equilibrium state, where they are not completely open and the opening moment due to the exhaust gases and which acts on the inner sides 102 and 104 of the doors is then equal to the closing moment due to the pressure in the collector pipe and which affects the outer sides of the doors 76 and 78. When the exhaust flow varies, e.g. in the case of a fired rocket, then both the force from the exhaust and the manifold pressure vary. The doors 40 and 42 will then swing continuously and constantly occupy an equilibrium position.

Når en avfyrt rakett 22 beveger seg oppover og forlater When a fired rocket 22 moves upward and leaves

kammerets øvre åpning 120 (stasjon nr.3 på fig. 2), vil eksosgass-strømmen 56 ekspandere og fylle kammerets nedre område fullstendig. For å hindre begrenset eksosgassutstrømning under slike forhold, skal tverrsnittsarealet av overgangsseksjonen 26 og samlerø-ret 28 være i det minste så stort som kammerets 20 tverrsnittsareal. chamber's upper opening 120 (station no. 3 in fig. 2), the exhaust gas flow 56 will expand and fill the chamber's lower area completely. In order to prevent limited exhaust gas outflow under such conditions, the cross-sectional area of the transition section 26 and the collector pipe 28 must be at least as large as the cross-sectional area of the chamber 20.

Når raketten 22 beveger seg bort fra åpningen 30, vil gassene som støter mot dørene til slutt tvinge dørene til å åp-ne seg helt. Det er derfor tydelig at overgangsseksjonen 26 i dørenes 40,42 område burde ha i det vesentlige ensartet tverrsnitt (mellom dørene) for å hindre begrensning eller strupning av strømmen. As the rocket 22 moves away from the opening 30, the gases impinging on the doors will eventually force the doors fully open. It is therefore clear that the transition section 26 in the area of the doors 40, 42 should have a substantially uniform cross-section (between the doors) to prevent restriction or throttling of the flow.

Under avfyring vil luft og gass over dørene 40,42 i av-fyringsstasjonen fanges inn i eksosstrømmen 56, hvorved trykket i kammeret reduseres og uteluften suges inn i den øvre åpning 120 av kammeret (stasjon nr. 1 på fig. 2). Hvis kammerets 20 øvre ende er lukket, opprettes delvis vakuum i kammeret. During firing, air and gas above the doors 40,42 in the firing station will be caught in the exhaust stream 56, whereby the pressure in the chamber is reduced and the outside air is sucked into the upper opening 120 of the chamber (station no. 1 in fig. 2). If the upper end of the chamber 20 is closed, a partial vacuum is created in the chamber.

Ved konstruksjon av en typisk kontrolldør 40,42 og over-gangsseks jon 26 må det tas hensyn til følgende parametere:Rakettmotorens ballistiske karakteristikk (omfattende kammertrykk, strømningsmengde, forbrenningstemperatur, halsdiameter), kammerets 20 gjennomstrømningstverrsnittsareal, maksimalt trykk for kammeret under normal utskytning, tverrsnittsareal for samlerøret 28, trykket i samlerøret ved maksimal strømning, maksimalt tilla-telig høyde for overgangsseksjonen, teoretisk eller eksperimen-tell bestemmelse av raketteksosstrømningsfeltet som en funksjon av tid i aksial og radial retning (hvor de nødvendige strømnings-elementer omfatter: Pitottrykket, statisk trykk eller lokalt om-givelsestrykk P^g/ statisk temperatur, total temperatur, hastighet, Mach nummer, gasskonstant og spesifikk varme). When designing a typical control door 40,42 and transition section 26, the following parameters must be taken into account: rocket motor ballistic characteristics (comprehensive chamber pressure, flow rate, combustion temperature, throat diameter), chamber 20 flow cross-sectional area, maximum chamber pressure during normal launch, cross-sectional area for the manifold 28, the pressure in the manifold at maximum flow, maximum permissible height for the transition section, theoretical or experimental determination of the rocket exhaust flow field as a function of time in the axial and radial direction (where the required flow elements include: Pitot pressure, static pressure or local ambient pressure P^g/ static temperature, total temperature, velocity, Mach number, gas constant and specific heat).

Konstruktøren går frem på følgende måte: Toppdimensjo-nene for dørene 40 og 42 og overgangsseksjonen 26 fastsettes ut fra kammerets 20 endedimensjoner og/eller kammerets gjennomstrøm-ningsareal. Hvis kammeret er sirkulært i tverrsnitt, lages en overgang til rettlinjet utforming. Dimensjonene for de nedre dørkanter 62 og 64 bestemmes ved det krav at åpningen på tvers av de nedre kanter må være fullstendig overskredet av eksospitot-trykket PR, dvs. i det minste så høyt som det statiske trykk i manifolden 28. Enhver særlig tverrsnittsseksjon av eksosstrøm-men 56 kan stort sett beskrives som en rekke konsentriske P R-ringer som vist på fig. 8, hvor P øker mot eksosstrømmens 56 ak-se, og hvor PR^ er større enn PR2, som er større enn PR3, som igjen er større enn PR4, som er lik P^^^- Det statiske trykk i manifolden 28 bestemmes på vanlig måte fra gjennomstrømningsmas-sen og statiske egenskaper av eksosgassen og samlerørets tverrsnittsareal. Som vist på fig. 9 er PR på innsiden av diameteren 122 bestemt ved likevektstillingen med dørene åpne under en bestemt avfyringssituasjon og må være i det minste så høyt som det statiske trykk i samlerøret for å hindre gassene i samlerøret i å strømme tilbake til kammeret 20. The designer proceeds as follows: The top dimensions for the doors 40 and 42 and the transition section 26 are determined based on the end dimensions of the chamber 20 and/or the chamber's flow-through area. If the chamber is circular in cross-section, a transition to a rectilinear design is made. The dimensions of the lower door edges 62 and 64 are determined by the requirement that the opening across the lower edges must be completely exceeded by the exhaust pitot pressure PR, i.e. at least as high as the static pressure in the manifold 28. Any particular cross-sectional section of exhaust flow - but 56 can be broadly described as a series of concentric P R rings as shown in fig. 8, where P increases towards the axis of the exhaust flow 56, and where PR^ is greater than PR2, which is greater than PR3, which in turn is greater than PR4, which is equal to P^^^- The static pressure in the manifold 28 is determined on usual way from the flow mass and static properties of the exhaust gas and the cross-sectional area of the header pipe. As shown in fig. 9, the PR on the inside diameter 122 is determined at the equilibrium position with the doors open during a particular firing situation and must be at least as high as the static pressure in the manifold to prevent the gases in the manifold from flowing back into the chamber 20.

Hvis rakettmotorens ballistiske karakteristikk varierer med tiden, så skjer det samme med eksostrykkfeltet og trykket i samlerøret 28. Konstruksjonen er basert på de maksimale verdier som forventes og prøves ved lavere strømningsmengder enn de maksimale for å sikre at samlerørtrykket ikke overskrider eksospitot-trykket ved den nye dørstilling med dørene i likevekt. Hvis dette skjer, må de nedre dørkanter 64 og 66 gjøres mindre for å unngå tilbakestrømning, slik at det fåes høyere eksospitottrykk ved dørenes bunnåpning. If the rocket motor's ballistic characteristics vary with time, so does the exhaust pressure field and the pressure in the manifold 28. The design is based on the maximum values expected and tested at lower flow rates than the maximum to ensure that the manifold pressure does not exceed the exhaust pitot pressure at the new door position with the doors in equilibrium. If this happens, the lower door edges 64 and 66 must be made smaller to avoid backflow, so that a higher exhaust pressure is obtained at the bottom opening of the doors.

For å oppta et forholdsvis stort antall kammere 20 langs en bestemt lengde av samlerøret 28, lages innløpsåpningene 34 til samlerøret så små som mulig. Da gjennomstrømningsarealet til samlerøret 28 må være i det minste lik strømningsarealet i kammeret 20 under en normal utskytning og med dørene i helt åpen stilling, er det ønskelig at dimensjonene for de nedre dørkanter 64 og 66 er størst mulige innenfor de ovenfor nevnte grenser. In order to accommodate a relatively large number of chambers 20 along a certain length of the collecting pipe 28, the inlet openings 34 of the collecting pipe are made as small as possible. As the flow area of the collecting pipe 28 must be at least equal to the flow area in the chamber 20 during a normal launch and with the doors in the fully open position, it is desirable that the dimensions for the lower door edges 64 and 66 are as large as possible within the above-mentioned limits.

Når topp- og bunndimensjoner for dørene 40 og 42 er bestemt ifølge de ovenfor nevnte kriteria, bestemmes lengden eller høyden av dørene basert på den likevekt som skal råde mellom mo-mentene på innsiden og utsiden av dørflåtene 102, 104 hhv. 76,78. Det antas så at trykket i samlerøret 28 virker i det vesentlige jevnt på dørytterflåtene 76,78 for tilveiebringelse av et lukke-moment som virker motsatt på momentet fra eksosgasstrømmen, hvis trykkbelastning ikke skjer jevnt og som integreres over innerflatene 102,104 av dørene. Etter at topp- og bunndimensjonene av dørene 40,42 og trykket i samlerøret 28 er bestemt, blir utbalansering av de nevnte momenter til en funksjon av dørarealet, dør-lengden, eksosgassenes innfallsvinkel i forhold til dørinnerflåte-ne 102,104 og innfallsområdet i gasstrømmen 56 (som bestemmer gjenvinningstrykket ved et bestemt subsonisk eller supersonisk Mach-tall for eksosen), hvor sammenstøtet blir mindre intenst når dørene svinges bort fra sin lukkede stilling. When the top and bottom dimensions of the doors 40 and 42 have been determined according to the above-mentioned criteria, the length or height of the doors is determined based on the equilibrium that must prevail between the moments on the inside and outside of the door rafts 102, 104 respectively. 76,78. It is then assumed that the pressure in the collector pipe 28 acts essentially uniformly on the door outer surfaces 76,78 to provide a closing moment which acts opposite to the moment from the exhaust gas flow, whose pressure load does not occur uniformly and which is integrated over the inner surfaces 102,104 of the doors. After the top and bottom dimensions of the doors 40,42 and the pressure in the collecting pipe 28 have been determined, balancing the aforementioned moments is a function of the door area, the door length, the angle of incidence of the exhaust gases in relation to the door inner floats 102,104 and the area of incidence in the gas stream 56 ( which determines the recovery pressure at a particular subsonic or supersonic Mach number of the exhaust), where the impact becomes less intense when the doors are swung away from their closed position.

Den endelige konfigurasjon som fører til utbalansering The final configuration leading to balancing

av momentene,må også være i samsvar med de kriterier som benyttes til å bestemme dimensjonene for de nedre dørkanter 64 og 66.Hvis dette ikke er tilfelle må en gjentagelse av utkastet gjennomføres. of the moments, must also be in accordance with the criteria used to determine the dimensions for the lower door edges 64 and 66. If this is not the case, a repetition of the draft must be carried out.

Vinkelen for overgangsseksjonens sidevegger 70 og høyden for seksjonen 26 blir avhengig av den endelige geometri av dørene 40 og 42. The angle of the transition section side walls 70 and the height of the section 26 will depend on the final geometry of the doors 40 and 42.

Vinkelen mellom eksosstrømmens 56 senterlinje og dørene The angle between the center line of the exhaust stream 56 and the doors

40,42 og overgangsseksjonens sidevegger 70 skal fortrinnsvis være mindre enn 30° for enhver dørlikevektsstilling, slik at trykkstøt som virker i rett vinkel med de medhørende høye varmebelastninger, neppe vil opptre ved dørene eller sideveggene. Hvis den nevnte vinkel er stor, vil dessuten muligheten øke for at noe av eksosgassene fra det øvre parti av overgangsseksjonen 26 vil strømme tilbake til kammeret 20. 40,42 and the side walls 70 of the transition section should preferably be less than 30° for any door equilibrium position, so that pressure shocks acting at right angles to the associated high heat loads are unlikely to occur at the doors or side walls. If the aforementioned angle is large, the possibility will also increase that some of the exhaust gases from the upper part of the transition section 26 will flow back to the chamber 20.

Claims

1. Device for controlling the exhaust gas flow from a number of gas outflow elements, e.g. rocket launch tubes or rocket storage stations, comprising a common manifold, means for interchangeably connecting the elements to the manifold, said means comprising a number of transition sections adapted to individually direct pressurized gases from the elements into the manifold, and means for controlling the flow of pressurized gas through the transition six ions, which control devices (32) comprise a number of pairs of flow control doors (40,42) and devices (46,52) for pivoting the doors (40,42) opposite each other in pairs in corresponding parts of the transition sections (26), characterized in that the doors ( 40,42) in each pair are arranged so that they hang only as a result of their weight in at least a slightly inclined position towards each other and can be forced into a completely closed position as a result of back pressure in the assigned transition section (26) when pressurized gases flows from an element (20) through an unassigned transition section (26) into the manifold (28) and can be swung to just t the degree of opening required to prevent backflow when pressurized gases flow through from an element (20) to the associated transition section (26) into the manifold (28).

2. Device according to claim 1, characterized in that the devices (46, 52) for pivotable suspension of the doors (40, 42) are placed outside the path for direct flow of the hot exhaust gases through the transition sections (26).

3. Device according to claim 2, characterized by screen devices. (110,112) which protect the devices (46,52) for swinging the doors against the effects of the hot exhaust gases.

4. Device according to claim 1, 2 or 3, characterized by devices that protect at least parts of the doors against the influence of the heated exhaust gases.

5. Device according to claim 4, characterized in that the protective device comprises ablative material applied to parts of the doors (40,42).

6. Device according to one of claims 1-5, characterized in that the transition sections (26) which are arranged along the manifold (28) are essentially trapezoidal and have opposite first and second walls (72,74) which slope outwards in the area of the fasteners of the element (20), so that a pair of doors (40,42) which are swung out to a fully open position, are located with the doors lying essentially along the inner sides of the outwardly sloping walls (72, 74).

7. Device according to claim 6, characterized in that the lower part of each transition section (26) also includes a third and a fourth wall (70) which inclines inwards and downwards, so that with the doors (40,42) in the fully open position, the horizontal flow cross-section through at least the portion of the transition section limited by the fully open doors and the adjacent walls be substantially equal at all height levels of the doors.

8. Device according to claim 6 or 7, characterized in that sealing devices (96) are arranged along the side edges (98) of the doors (40,42) for sealing between the edges and the adjacent side parts of the transition section (26) in all angular positions hangs off the doors (40,42).

9. Device according to claim 8, characterized in that the sealing device (96) comprises sealing elements which bend inwards towards the side walls of the transition section (26).

10. Device according to one or more of claims 1-9, characterized in that counterweights (58, 60) are arranged which force the doors (40, 42) to stay in a fully closed position when no pressurized gases act on the sides of the doors.

11. Device according to one of claims 1-10, characterized in that the doors (40,42) form an angle of less than 30° with the longitudinal axis of the transition section's (26) vertical part when the doors are in the fully closed position.

12. Device according to one of the claims 1-11, characterized by deflection devices (116) arranged axially along the opposite side wall parts (114) of the manifold (28) in the area of the inlet openings (34) of the manifold, which deflection devices force the gases flowing back along the circumference of the inner walls (114) in the direction of the inlet openings (34), to deflect and flow away from the openings and axially along the manifold (28).

13. Device according to claim 12, characterized in that the deflection devices (116) are elongated elements which are attached to the inner walls (114) and have radially outward projecting lower parts (118) with a largely concave design upwards.

14. Device according to one of claims 1-13, characterized in that the transition sections (26) comprise devices (68) for limiting the swinging movement of the doors (40,42) in order to prevent the doors from swinging past the fully closed position.

15. Device according to one of claims 11-14, characterized in that the vertical parts of the transition sections (26) are arranged immediately above the manifold.