這邊是24.5米的葉片，它的轉(zhuǎn)子荷載是375瓦每平米，看起來(lái)是常見的數(shù)據(jù)，但是10年后一級(jí)的葉片荷載和它差不多，這樣才能夠更好的利用葉片的長(zhǎng)度。這是09年44米的3兆瓦葉片，可以看到它的荷載也得到了增加，這是三級(jí)的葉片，正如我之前所介紹的，它比之前的更長(zhǎng)，而最近是55.2米的葉片，在中國(guó)也進(jìn)行了生產(chǎn)，我們可以發(fā)現(xiàn)它的荷載并不是很高。形狀在過去幾年中發(fā)生了很大的變化，這對(duì)我們?cè)O(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)意味著什么呢？你可以想象一下氣動(dòng)的外形、結(jié)構(gòu)材料都需要考慮，我們發(fā)現(xiàn)細(xì)長(zhǎng)的葉片在開始的時(shí)候失速非常近，所以很難控制因?yàn)槭俚牧Χ确浅Ｐ。馕吨谠O(shè)計(jì)階段就要考慮到葉片的設(shè)計(jì)，才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并且在前緣后緣位置固有的位置非常小。
從CUV中我們知道葉片很細(xì)長(zhǎng)，它會(huì)受到氣動(dòng)的力，目前為止我們還沒有觸及到這個(gè)限值，目前我們都是進(jìn)行仔細(xì)的計(jì)算。這是氣動(dòng)方面的設(shè)計(jì)，我們希望能夠和風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)商一起進(jìn)行葉片的設(shè)計(jì)，你會(huì)看到我們首先聽取客戶的要求，包括風(fēng)級(jí)，輪轂的連接，額定功率，設(shè)計(jì)原理等等，我們會(huì)檢查葉片的形狀，還有能量廠，還有負(fù)載操作，氣動(dòng)的性能，看看客戶的要求是不是可以滿足，再看一下復(fù)合結(jié)構(gòu)的評(píng)估能不能滿足客戶的需求。
到目前為止?jié){液是正昌（音譯），這是滑翔機(jī)正昌的現(xiàn)象，你可以看到風(fēng)的情況。大家可以想像，葉片如果這樣正昌的話，可能幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)葉片就會(huì)斷裂，所以我們必須要避免正昌的斷裂，這只測(cè)試的飛行，我們故意造成這種正昌，不然對(duì)飛行員是很大挑戰(zhàn)。我們還會(huì)進(jìn)行機(jī)翼的分析，我們進(jìn)行了比較，這些工具都不可能是100%完好的，所以我們采用了最先進(jìn)的葉片軟件，我們采用的是75的葉片，我們會(huì)模擬正昌，看看葉片的影響，比較所有的結(jié)果，我們會(huì)用EPU軟件，比較軟件分析的結(jié)果。
大家可以想象葉片的外觀都挺好的，但是因?yàn)槿~片很細(xì)長(zhǎng)，內(nèi)部空間非常小，沒有辦法放下葉片的結(jié)構(gòu)，如果葉片很細(xì)長(zhǎng)的話，它承載的結(jié)構(gòu)，使用的材料就越來(lái)越小，所以你必須要考慮一下它的形狀，有些時(shí)候你要實(shí)現(xiàn)這樣的形狀，或者是實(shí)現(xiàn)特定的結(jié)構(gòu)可能只能夠犧牲性能。同時(shí)葉片如果細(xì)長(zhǎng)的話，如果要放在現(xiàn)在的機(jī)器讓，它葉尖到塔筒的距離非常長(zhǎng)，所以我們?cè)O(shè)計(jì)的時(shí)候必須要靈活，你會(huì)看到77米的葉片是6兆瓦的風(fēng)機(jī)。
對(duì)于結(jié)構(gòu)的方面，過去幾年我們的分析工具有極大的提升，一開始情況很難，現(xiàn)在可以分析每層的鋪層，各個(gè)方向的鋪層，我們會(huì)和認(rèn)證的機(jī)構(gòu)合作，你會(huì)看到承載的葉量，比如這邊你就可以看到有一些參數(shù)已經(jīng)被超越了，所以我們必須要修正這個(gè)參數(shù)，這樣才使這個(gè)參數(shù)降低到1，不然沒有辦法獲得設(shè)計(jì)的認(rèn)證。所以我們積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)槲覀儽仨殞?shí)現(xiàn)輕量化的葉片，所以我們只能夠不夠提升，調(diào)整我們的參數(shù)，你會(huì)看到輕量化的趨勢(shì)。
這里顯示了質(zhì)量負(fù)荷的關(guān)系，你會(huì)看到對(duì)于小型的葉片來(lái)說(shuō)，你會(huì)看到它質(zhì)量的負(fù)荷和極致負(fù)荷之間的比，這個(gè)之間的關(guān)系是線型的關(guān)系，葉片質(zhì)量越輕，負(fù)荷就會(huì)越，其他風(fēng)機(jī)的部件也會(huì)越輕，所以輕量化應(yīng)該是大型葉片設(shè)計(jì)的主動(dòng)驅(qū)動(dòng)因素。
我們今天早上聽到很多材料的介紹，也聽到設(shè)計(jì)師對(duì)材料方面的介紹，我覺得主要的材料還是纖維機(jī)體，還有新材，其他就不是那么重要了，直到2000年之前，我們主要有兩種材料：一種是低色散的材料，還有正負(fù)45度的纖維。當(dāng)時(shí)我們漿液主要是采用這兩種，但是現(xiàn)在你會(huì)看到我們的機(jī)器更加復(fù)雜，每一種材料都可以根據(jù)負(fù)荷的要求來(lái)進(jìn)行使用。我們可以根據(jù)它的位置來(lái)使用不同的材料，這就需要非常復(fù)雜的供應(yīng)鏈，在我們?cè)O(shè)計(jì)當(dāng)中，我們現(xiàn)在采用20種標(biāo)準(zhǔn)的材料，其中5種是特殊的設(shè)計(jì)，我們會(huì)根據(jù)材料的選擇，可以根據(jù)要求來(lái)調(diào)整材料。
附件：Multi Mega Watt Wind Power Blades Design Challenges and Solutions
