1.本发明属于飞行器制造技术领域，尤其涉及一种压气机、涡轮发动机及其应用。
背景技术：
2.飞行器的高速化具有极其重要的军用和民用价值。航空涡轮发动机具有的水平起降、可重复使用和高比冲的特点，使其成为飞行器的优选方案。涡轮发动机的速度上限，通常是由压气机后气流温度决定的。
3.现有技术中，对于涡轮发动机的气流降温方式，主要有进气预冷或压气机中间冷却两种方式，如：通过预冷换热器或喷水装置将涡轮机进口温度降低，抵消高速飞行时气动加热效应造成的进气温度升高，使涡轮机可以在更高的速度下飞行，无论是喷水还是采用换热器系统，均大大增加了涡轮发动机的系统复杂度，提高了使用成本；或，通过在核心机与轴流式风扇之间设置单级离心式中压压气机，能够得到较高的总压比，以降低温度。以上两种方式，均存在着结构复杂、制备成本高的问题。
4.因此，研发出一种压气机、涡轮发动机及其应用，用于解决现有技术中，涡轮发动机的降温设备存在着结构复杂、制备成本高的技术缺陷，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现要素：
5.基于此，有必要针对现有技术中，涡轮发动机的降温设备存在着结构复杂、制备成本高的技术缺陷，提供一种压气机、涡轮发动机及其应用。
6.本发明提供了一种压气机，所述压气机包括：低压压气机、高压压气机以及冷却机构，所述冷却机构设置于所述低压压气机与高压压气机之间；
7.所述冷却机构包括：连接环、若干传热片以及动力部，所述传热片安装于所述连接环，所述传热片在所述连接环上可开启和/或闭合，所述动力部与所述传热片连接，带动所述传热片的开启和/或闭合；
8.所述传热片开启时，经过所述低压压气机的气体经过传热片后再进入所述高压压气机。
9.在其中一个实施例中，所述传热片设有一通孔，所述通孔穿过所述连接环。
10.在其中一个实施例中，所述通孔的外缘设有啮合齿，相邻所述传热片的啮合齿搭接。
11.在其中一个实施例中，所述动力部与任意一片传热片连接。
12.在其中一个实施例中，所述传热片的数量为50～100片。
13.在其中一个实施例中，所述传热片的表面覆盖有导热涂层。
14.在其中一个实施例中，所述导热涂层为石墨烯涂层。
15.在其中一个实施例中，所述传热片为铝合金传热片。
16.本发明还提供了一种涡轮发动机，所述涡轮发动机包括以上任意一项所述的压气
机。
17.本发明还提供了一种包括以上任意一项所述的压气机和/或上述涡轮发动机在飞行器领域的应用。
18.综上所述，本发明提供了一种压气机，所述压气机包括：低压压气机、高压压气机以及冷却机构，所述冷却机构设置于所述低压压气机与高压压气机之间；所述冷却机构包括：连接环、若干传热片以及动力部，所述传热片安装于所述连接环，所述传热片在所述连接环上可开启和/或闭合，所述动力部与所述传热片连接，带动所述传热片的开启和/或闭合；所述传热片开启时，经过所述低压压气机的气体经过传热片后再进入所述高压压气机。本发明还提供了一种包括上述压气机的涡轮发动机，本发明还提供了一种上述压气机和/或上述涡轮发动机在飞行器领域的应用。本发明提供的技术方案中，通过在低压压气机和高压压气机之间设置有冷却机构，从而对压气机的出气温度实现了有效降低；同时，所增设的冷却机构结构简单，不会造成压气机制备成本的增加。本发明提供的一种压气机、涡轮发动机及其应用，解决了现有技术中，涡轮发动机的降温设备存在着结构复杂、制备成本高的技术缺陷。
附图说明
19.图1为本发明实施例提供的一种压气机中，其中一片传热片安装于连接环的结构示意图；
20.图2为本发明实施例提供的一种压气机中，传热片的结构示意图；
21.图3为本发明实施例提供的技术方案中，压气机的安装结构示意图；
22.图4为本发明实施例提供的一种压气机中，冷却机构的结构示意图；
23.图5为本发明实施例提供的一种压气机中，高速高温状态下，冷却机构的结构示意图；
24.图6为本发明实施例提供的一种压气机中，低速低温状态下，冷却机构的结构示意图；
25.其中，冷却机构1、传热片11、通孔111、连接环12、低压压气机2、高压压气机3、内涵通道4以及外涵通道5。
具体实施方式
26.本发明实施例提供了一种压气机、涡轮发动机及其应用，用于解决现有技术中，涡轮发动机的降温设备存在着结构复杂、制备成本高的技术缺陷。
27.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
28.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必
须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
30.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
32.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
33.请参阅图1、图3和图4，本发明实施例提供了一种压气机，包括：低压压气机2、高压压气机3以及冷却机构1，冷却机构1设置于低压压气机2与高压压气机3之间；冷却机构1包括：连接环12、若干传热片11以及动力部，传热片11安装于连接环12，传热片11在连接环12上可开启和/或闭合，动力部与传热片11连接，带动传热片11的开启和/或闭合；传热片11开启时，经过低压压气机2的气体经过传热片11后再进入高压压气机3。本发明实施例提供的一种压气机、涡轮发动机及其应用，解决了现有技术中，涡轮发动机的降温设备存在着结构复杂、制备成本高的技术缺陷。
34.此处请进一步参阅图5和图6，本发明实施例提供的技术方案中，冷却机构1的连接环12上装有若干传热片11，当传热片11开启时，即对应速度较高时，此时传热片11在轴向上处于“竖起”的状态，此时，从低压压气机2流出的气体会通过传热片11进行换热，经过与传热片11进行热交换后，降温后的气体进入高压压气机3，使得经过压气机的气流温度得到有效降低。
35.当无需对气体进行降温时，即对应速度较低时，传热片11处于闭合状态，此时传热片11在轴向上处于“躺平”的状态，“躺平”的传热片11，在气流通道内形成对应的空腔，此时，气流直接从该空腔中通过而不与传热片11发生热交换。
36.本发明实施例提供的技术方案中，传热片11与动力部相连接，动力部通过系统的控制，为传热片11的开启和/或闭合提供动力；在实际应用的过程中，可根据气流温度的监测情况和/或速度的监测情况，对动力部发出对应指令后，控制传热片11的开启和/或闭合。动力部的动力来源及控制均属于本领域技术人员都熟知的现有技术，在此不再赘述。
37.通过在低压压气机2与高压压气机3之间增设一冷却机构1，使得气流的温度在通过压气机后可以得到降低，增设的冷却机构1具有结构简便、制备方便易得的优点，可得到广泛应用。
38.此处请参阅图2，进一步地优化技术方案，为进一步简化冷却机构1的安装机构，在确保可以有效降温、传热的基础上，降低冷却机构1的装配难度及制造成本，本发明实施例提供的一种压气机中，传热片11设有一通孔111，通孔111穿过连接环12。通孔111穿过连接环12后，即可完成传热片11和连接环12的装配，转配结构简单，且稳定性高，不易发生分离与脱落。
39.在实际应用的过程中，可将连接环12安装于压气机的壁面上，此时，传热片11的部分结构位于压气机内部的气流通道(又称“内涵通道4”)，传热片11的另一部分位于压气机外部的气流通道(又称“外涵通道5”)。内涵通道4中的气体经过压缩后，温度较高，此时与传热片11换热后，传热片11可以及时的将热量传导至外涵通道5，进一步地提高换热效率，达到了对气流更好的降温效果。
40.进一步地优化技术方案，本发明实施例提供的技术方案中，通孔111的外缘设有啮合齿，相邻传热片11的啮合齿搭接。相邻的传热片11啮合齿搭接后，只要其中的任意一片传热片11在动力部的驱动下，改变其位置状态(即：由开启变为闭合，或，由闭合变为开启)，就可以通过啮合齿的转动，带动相邻的传热片11发生运动，改变位置状态。实现了传热片11位置形态的快速变化，有效提高了降温的效率，优化降温效果。
41.本发明实施例提供的技术方案中，动力部与任意一片传热片11连接。通过设置啮合齿后，只需要将动力部与其中任意一片传热片11连接即可，进一步地有效降低了冷却机构1的装配复杂性，冷却机构1的安装结构得到了最简化。
42.根据实际的降温需求，兼顾以安装空间以及安装结构简化的设计理念，本发明实施例提供的一种压气机中，传热片11的数量为50～100片。
43.在实际产品涉及的过程中，为有效扩大换热面积，同时兼顾到安装空间的实际情况，传热片11的形状一般为长条形的矩形结构；同时，考虑到连接环12的安装与固定，更好地贴合安装面，传热片11在通孔111处呈一定角度的s型弯曲，具体可进一步参考图2中的展示。
44.为有效优化传热片11的降温导致效果、提高降温的效率，加快热量在传热片11表面的传播速度及加强热量在传热片11表面传播能力，本发明实施例提供的技术方案中，传热片11的表面覆盖有导热涂层。
45.进一步地优化技术方案，为更好地将导热涂层与传热片11的表面覆合，导热涂层为石墨烯涂层。石墨烯涂层还具有传热效果好、成本低廉、稳定性高的优点。
46.本发明实施例提供的一种压气机中，传热片11为铝合金传热片，铝合金传热片具有重量轻、高导热的优点，同时，成本低廉，适合于大规模推广应用。
47.本发明还提供了一种包括以上任意一项压气机的涡轮发动机，经实际测算可以得出，安装有上述压气机的涡轮发动机，其最高飞行速度可提升30％～50％。
48.本发明提供的压上述气机和/或上述涡轮发动机，领域的应用，可广泛应用于飞行器领域；将设有前述压气机的涡轮发动机安装于飞行器机体上，具有结构简单、改造简便的优点，不会显著增加安装结构的复杂程度，成本低廉，可得到广泛的应用。
49.综上所述，本发明提供了一种压气机，所述压气机包括：低压压气机、高压压气机以及冷却机构，所述冷却机构设置于所述低压压气机与高压压气机之间；所述冷却机构包括：连接环、若干传热片以及动力部，所述传热片安装于所述连接环，所述传热片在所述连接环上可开启和/或闭合，所述动力部与所述传热片连接，带动所述传热片的开启和/或闭合；所述传热片开启时，经过所述低压压气机的气体经过传热片后再进入所述高压压气机。本发明还提供了一种包括上述压气机的涡轮发动机，本发明还提供了一种上述压气机和/或上述涡轮发动机在飞行器领域的应用。本发明提供的技术方案中，通过在低压压气机和高压压气机之间设置有冷却机构，从而对压气机的出气温度实现了有效降低；同时，所增设的冷却机构结构简单，不会造成压气机制备成本的增加。本发明提供的一种压气机、涡轮发动机及其应用，解决了现有技术中，涡轮发动机的降温设备存在着结构复杂、制备成本高的技术缺陷。
50.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。同时，可以利用上述实施例中导出其它实施方式，使得可以在不脱离本公开的范围的情况下进行结构和逻辑替换和改变。
51.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。