孫如林：從旋翼到風輪

　　“實際上，風輪葉片設計是一個多目標多約束的優化過程。如果風輪載荷大，則會增加整機重量和成本。如果載荷計算方法不準，獲得值小于實際運行載荷，會影響整機的安全和可靠性。”孫如林說，“另外，關于氣彈穩定性分析，目前各國仍采用組合模態法。對水平軸型式而言，即將風電機組分成風輪（葉片和輪轂）、機械部分、塔架三部動力特性分別計算，一般計算到20 階，用能量法推導出拉格朗日方程式，方程式中包含質量矩陣、剛度矩陣、結構阻尼和氣動阻尼矩陣。”
    孫如林認為，作為風電機組總體設計，其穩定性是首要的。總體設計實際上是一個集成優化的過程，除考慮性能、可靠性、重量和成本外，機組在各種風況下的穩定性是首先需要得以保證的。
　　“八五”（1991—1995）期間，孫如林參與了由中國風能中心組織，以浙江省機電研究院、杭州發電設備廠、上海玻璃鋼研究所、杭州齒輪箱廠等8 家單位承擔的“200 千瓦風力發電機組研制”項目。在消化吸收國外技術的基礎上，自主設計研發出風輪直徑24 米的失速型200 千瓦風電機組。此后，也參與了對該機組的改型——250 千瓦機組的部分工作。
　　為實現以市場換技術、立足于高起點發展我國風力發電機制造業的目標，國家計委于1996 年3 月提出了“乘風計劃”。作為專家組成員，總體設計主要技術負責人，孫如林將不少時間和精力投在該項目上。
　　“乘風計劃”以600 千瓦級機組國產化為目標，分別引進丹麥廠家和西班牙廠家的600千瓦機組，以公開招標的方法，確定了總體設計由中國直升機所、總裝由西安430 航空發動機廠和洛陽第一拖拉機廠、電控系統由中科院電工所、風輪葉片由保定惠陽廠、電機由蘭州電機廠等幾家電機廠、齒輪箱由川齒等幾家齒輪箱廠共同承擔該任務。
　　“經過這次攻關，關鍵部件的生產、設計能力都有提高。”孫如林回憶，“‘九五’、‘十五’期間好多單位的設計和生產能力的建立，很多得益于那5 年的成果。例如，之前我們不舍得買國外葉片，而從內蒙古買一個600 千瓦槳尖遭雷擊損壞的葉片，花了130 萬元。后來我們生產的價格也就是它的70%，80 多萬元。”孫如林說。
　　同時他還認為，掌握自主技術對國家或企業引進新技術也有一定的好處。例如他在1996年離開直升機研究所前，預研了一副升力系統。“之后與外國合作搞旋翼系統，本來要價特別高，但過去一談，對方發現我們知道好多關鍵技術，價格就便宜了不少。風電也一樣，自己知道的越多買技術就越便宜。有了‘乘風計劃’的成果，我們買國外的東西就便宜多了。”
　　但孫如林也提到，自己能有這樣的思路，并不是靈光一現的結果。“我們做了很多工作都不是盲目的，是國家全局性考慮后所賦予我們的使命。”“乘風計劃”最初由國家計委組織，之后改至國家發改委，后期由國家科委承擔，在風電機組的國產化過程中，“這些單位都是功不可沒的”。
　　助力中航惠騰
　　1999 年，作為享受國務院政府特殊津貼研究員，被推遲到62 歲退休的孫如林，退休后開始擔任中航惠騰的總工程師。
    “那時候力量很小，就兩個設計，人手不夠。”孫如林決定不能僅僅依靠公司的力量，而是要利用各方優勢獲得設計能力。“我們采取借用力量，結合研究所、院校的技術資源，要求及原始數據是我們提出，其分析計算結果準確性由我們確定，這樣動力特性等一些報告協作完成。另外，我們手中的國外翼型特性數據不準，我便采用中國直升機所‘九五’期間在西北工業大學翼型研究中心NF － 3 風洞對FFA － W3 族翼型做吹風試驗時得到的三種翼型的啟動特性曲線和數據。可見吸收利用國外技術優勢也需要做些必要的研究。”
　　600千瓦風輪葉片商品化生產及研發工作，立足于惠騰公司內部、國際技術資源和國內技術成果，研發經費也比較少。2002 年，中航惠騰600 千瓦風電葉片實現了大批量生產，一舉打破國外企業在中國風電葉片市場中的絕對優勢，至2005 年，中航惠騰占有葉片市場中50% 以上的份額。
　　在人才與經驗獲得一定積累后，中航惠騰的主流產品750 千瓦、1.2 兆瓦和1.5 兆瓦型葉片已完全由內部力量設計。這些葉片中的一部分采用了“參考樣機設計法”，即使用成熟的樣品，進一步對其進行優化和改進，最終達到設計要求。
　　例如750 千瓦風輪葉片便是參考國外750千瓦風輪葉片，在氣動外形上做了部分更改和完善，結構設計在600 千瓦風輪葉片結構基礎上進行設計的。其國外原型產品，在運行中出現振動現象，孫如林等人在結構設計中增加結構阻尼器，成功解決了振動問題。這項結構的改進，即結構阻尼器獲得了國家專利。作為“863”項目，1.2 兆瓦風輪葉片下線則標志著我國風輪葉片研發能力進入了兆瓦級區間。