Shamol energiyasi pichoqlari rivojlanishining dastlabki bosqichida kichik pichoqlar tufayli yog'och pichoqlar, mato po'stli pichoqlar, po'lat nurli shisha tolali po'stli pichoqlar, alyuminiy qotishma pichoqlar va boshqalar bor. miqyosi ishlab chiqish, kompozit materiallar asta -sekin boshqa materiallarni almashtirdi. Katta pichoqlar uchun mavjud bo'lgan yagona material.
Kompozit materiallarning boshqa yagona materiallarga mos kela olmaydigan afzalliklaridan biri bu uning dizaynliligi. Yagona qatlamning yo'nalishini to'g'rilab, bu yo'nalishda kerakli kuch va qat'iylikni olish mumkin. Eng muhimi, materiallarning anizotropiyasi strukturaning turli deformatsiya shakllarini birlashtirish uchun ishlatilishi mumkin. Masalan, egilish va burilish birikmasi tufayli, faqat egilish momenti qo'llanilganda, konstruksiya buriladi.
Ilgari, pichoqning kesma biriktiruvchi ta'siri dizaynerlar uchun bosh og'rig'i edi va dizayn muhandisligi ulanish hodisasini bartaraf etish uchun barcha vositalarni sinab ko'rdi. Ammo aviatsiya sohasida odamlar qanotning ish faoliyatini yaxshilash uchun kompozitsion materiallarning egilish-burilish birikmasi va taranglik bilan bog'lanish effektidan foydalana boshladilar. Pichoqda bükme va burilish muftasini ishlab chiqarish kontseptsiyasi pichoqning aeroelastik deformatsiyasini boshqaradi. Aeroelastik kesish orqali pichoqning charchoq yuki kamayadi va quvvat chiqishi optimallashadi.
Shisha tolali mustahkamlangan plastmassa (FRP) - zamonaviy fan pichoqlar uchun eng ko'p ishlatiladigan kompozit material. Past narx va mukammal ishlashi bilan FRP katta fan pichoqli materiallarning ustun mavqeini egallaydi. Biroq, pichoqlar asta -sekin kattalashib borar ekan, shamol g'ildiragining diametri 120 metrdan oshdi, eng uzun pichog'i 61,5 metrga, pichoqning og'irligi esa 18tga yetdi. Bu materialning mustahkamligi va qattiqligiga yanada qattiq talablar qo'yadi. Butun shisha tolali mustahkamlangan plastmassa pichoqlar endi keng ko'lamli va engil pichoqlar talablariga javob bera olmaydi. Keyinchalik, uglerod tolasi yoki boshqa yuqori quvvatli tolalar pichoqning mahalliy maydoniga qo'llaniladi, masalan, NEGMiconNM82.40m uzunlikdagi pichoqlar, LM61.5m uzunlikdagi pichoqlar yuqori kuchlanishli joylarda uglerod tolasini ishlatadi. Pichoqlar oshgani sayin, qattiqlik asta-sekin muhim ahamiyat kasb etib, yangi avlod MW sinfidagi pichoqlar dizayni uchun kalitga aylandi.
Uglerod tolasidan foydalanish shamol turbinasi pichoqlarining qattiqligini ancha yaxshilagan, lekin o'z vaznini oshirmagan. Vestas V903.OMW modeli uchun 44 metrli pichoqlarning asosiy nurida uglerod tolasini ishlatadi. Pichoqning og'irligi atigi 6t, bu V802MW, 39m pichoqning og'irligi bilan bir xil. Qo'shma Shtatlar va Evropada o'tkazilgan tadqiqot hisobotlarida, uglerod tolasi bo'lgan yuk ko'taruvchi shisha tolali laminat MW sinfidagi pichoqlarga juda samarali alternativa ekanligini ko'rsatdi. EC tomonidan moliyalashtiriladigan tadqiqot loyihasida, 120 m diametrli shamol turbinasi pichoqlarida uglerod tolasini ishlatish umumiy og'irlikni 38% ga samarali kamaytirishi va dizayn narxini 14% ga kamaytirishi mumkinligi ko'rsatilgan. Biroq, uglerod tolasi qimmat turadi, bu uning fan pichoqlarida ishlatilishini ancha cheklaydi.
Bugungi kunda uglerod tolasi sanoati hali ham engil, yaxshi tuzilish va issiqlik xususiyatlarini ishlab chiqarishga e'tibor qaratadi va aviatsiya uchun yuqori qo'shimcha qiymatga ega. Shu bilan birga, ko'plab tadqiqotchilar uglerod tolasini qo'llash asta -sekin o'sib borishini jasorat bilan bashorat qiladilar. Shamol energiyasining iqtisodiy samaradorligi uglerod tolasi qanday ishlatilishiga bog'liq bo'ladi. Agar kelajakda ko'p miqdordagi shisha tolalar almashtirilsa, raqobatbardosh bo'lish uchun past narxlar zarur.