Hoe vliegen we in 2069? 'Elektrisch is het antwoord'

In 2069, bij het 150-jarig jubileum van luchtvaartcentrum NLR, vliegen we geruisloos en zonder milieubedreigende uitstoot. Dat is de toekomst die NLR zich vrijdag bij het honderdjarig bestaan stelt. "Alleen nog even bedenken hoe we dat gaan doen."

Impressie van een mogelijk concept van een hybride aangedreven vliegtuig Beeld NLR Multimedia

Een kuil, houten schuttinkje er tegenaan, schuurtje ernaast. En daar ging het. Als een krankzinnige draaimolen testte het Nationaal Luchtvaart Laboratorium in 1955, op een steenworp afstand van de Amsterdamse Hoofddorppleinbuurt, een eenvoudig alternatief voor al die ingewikkelde helicopters. Gewoon twee gillende stuwstraalmotoren aan de uiteinden van de rotorbladen en draaien maar.

Drie jaar later werd toch maar besloten de lawaaiige tests te verplaatsen naar de wat minder dichtbevolkte Noordoostpolder. Met die Kolibriehelikopter is het nooit wat geworden.

Raketten, helikopters, vliegtuigen, luchtvaart. Het Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum (NLR), vrijdag honderd jaar geleden aan het IJ in Amsterdam ontstaan als Rijks-Studiedienst voor de Luchtvaart, is nog precies zo'n wereldspeler als bij oprichting werd beoogd.

Luchtvaartlab
Honderd jaar geleden was een luchtvaartlab nodig om Nederland, dat luchtmijlen achterliep op andere landen, wereldwijd op de kaart te krijgen, wat met Fokker aardig lukte.

In de jaren vijftig en zestig waren het de straalvliegtuigen en hun twijfelachtige veiligheid die om aandacht vroegen. Daarna volgden de raketten.

Het NLR onderzoekt het nog steeds allemaal. Maar inmiddels is de keerzijde van de luchtvaart - herrie en uitstoot - één van de uitdagingen die opgelost moeten worden. "In afwijking van de rest van de luchtvaartsector roepen wij niet: we gaan tot 2030 de uitstoot 35 procent reduceren," zegt Jan Cees Venema, die vijftien jaar verantwoordelijk was voor het ruimtevaartonderzoek bij het NLR. "Wij roepen: uiterlijk 2070 moeten we emissieloos vliegen."

"Met onze huidige aanpak kunnen we hoogstens nog wat procentjes winnen. Dat zal het probleem niet oplossen. Als het gaat om mondiale emissies dan moeten we als de sodemieter aan de bak om daar wat aan te doen."

"We zijn als NLR nu bezig via waterstof- en hybridevoortstuwing de stap te maken naar elektrische aandrijving. Daarmee is echt een antwoord te geven op geluidhinder en de uitstoot van schadelijke stoffen."

"Voor ons is biobrandstof al achterhaald. We hebben in 2010 al een F16 laten vliegen op biofuel. Maar oud frituurvet, brandstof uit landbouwafval of chemische bron verbrandt nog steeds tot co2. Je wilt helemaal geen emissie meer. Het liefst ook geen waterdamp, dus is ook waterstof een tussenstap. Elektrisch is het antwoord."

"Maar de batterijtechnologie is nu absoluut onvoldoende. Je hebt dertig Boeings 747 vol batterijen nodig om nummer 31 te laten vliegen. Maar er zal een oplossing komen. We kunnen nu elektrisch met twee man anderhalf uur vliegen, over een paar jaar misschien met tien man naar Londen."

Grappend: "Voor de stap daarna moeten we de blauwdruk van een UFO krijgen: emissieloos, geluidloos."

Wetenschapshistorie
"Als je het vanuit wetenschapshistorie bekijkt, dan is het waarschijnlijk dat we de komende vijftig jaar een stap maken met technologie die we nog niet kennen. Wellicht ontdekken we een methode dat je helemaal niet meer vliegt, of bijna niet meer zoals met de Hyperloop waar we als NLR aan meewerken. Het gaat breder dan alleen vliegen."

Voor zulke oplossingen is volgens het NLR wel een andere aanpak nodig. Terug naar de beginjaren waarbij de banden tussen overheid, luchtvaartsector en wetenschap nauw waren om tot hemelbestormende oplossingen te komen.

Een simulator voor luchtverkeersleiding. Beeld NLR Multimedia

Bij de plannen voor Lelystad Airport en Schiphol was het mondiaal vermaarde NLR alleen als onderaannemer betrokken bij opdrachten die aan anderen werden gegund.

"Je moet je afvragen of de uitdagingen niet te groot zijn om bij één partij te leggen," zegt Venema, "vaak ook nog eens telkens een andere partij. Het gaat al twintig jaar zo en dat kan niet meer. Het is zaak zo veel mogelijk kennis aan te wenden om tot oplossingen te komen."

Problemen
Dat is ook nodig om in de aanloop naar werkelijke oplossingen in de tussentijd de problemen die de luchtvaart veroorzaakt zo ver mogelijk terug te dringen. "We zullen anders moeten denken over hoe we nu vliegen en met hinder en overlast omgaan. Maak rondom Schiphol nu niet steeds één aanvliegroute. Maak er een paar, zodat ze steeds ergens anders overheen gaan."

"We hebben al eens de cirkelvormige landingsbaan bedacht. Nu ligt de richting van landingsbanen vast en daarmee de vliegroutes, zowel voor startend als landend vliegverkeer. Piloten en verkeersleiders vonden het idioot. Maar aan dat soort dingen moet je denken om echt het verschil te maken."

Superkritieke vleugel
Met de doorbraak van straalvliegtuigen vijftig jaar geleden, deed zich een probleem voor: de traditionele vleugelvorm bleek niet goed opgewassen tegen hogere snelheden. Het resultaat: een hobbelige vlucht, veel weerstand en een hoger brandstofgebruik.

Voor Fokkers eerste straalverkeersvliegtuig, de F28 Fellowship, rekende het NLR in de jaren zestig aan een 'schokvrije' superkritieke vleugel. De F28 kon daardoor sneller, zuiniger en stabieler vliegen dan zijn rivalen. Het NLR-model is later gemeengoed geworden.

Zwarte doos
"Toen in de beginjaren van de luchtvaart vliegtuigen getest moesten worden, ging er altijd een onderzoeker mee. Die schreef dan de stand van de metertjes op als het vliegtuig manoeuvres maakte. En dan maar hopen dat het goed ging." Later werden om de zoveel tijd foto's van de metertjes gemaakt.

Dat pionierswerk was eind jaren vijftig toen straalvliegtuigen gemeengoed werden, onmogelijk. "Toen KLM de DC-8 wilde kopen, moesten wij meehelpen met de certificatie. Er waren toen alleen mechanische vluchtrecorders. Wij hebben toen de eerste digitale recorder gemaakt die gegevens op magnetische tape opsloeg."

Aanvankelijk alleen voor testvluchten, maar later werd die DR8 ook tijdens reguliere vluchten gebruikt. En daarmee diende de NLR-vinding mede als basis voor wat we nu kennen als de zwarte doos.

Haakje
Een haakje aan de NH90-helikopter van Defensie. Klinkt suf, maar het is de voorbode van compleet nieuwe technologie. Het haakje is met de laser 3D-geprint uit metaalpoeders. "Onderdelen moeten sterk zijn, bestand tegen hitte of koude en licht," zegt Venema. "Dat is vaak moeilijk te combineren. Wij kunnen dat nu door metalen met verschillende samenstelling 3D te printen."

Dat wordt op termijn een uitkomst als marine en landmacht op missie zijn en geen voorraad onderdelen kunnen meetorsen. En in de burgerluchtvaart kan het een oplossing zijn voor de magazijnen vol reserve-onderdelen.

Daarnaast heeft NLR een 'breimachine' ontwikkeld waarmee onderdelen van kunststofcomposiet bijna letterlijk in elkaar worden gepunnikt. Daarmee zijn al onderdelen geproduceerd voor het landingsgestel van straaljager JSF.

Hongersnood
Ze hebben ze nog niet allemaal getackeld, maar het NLR is de afgelopen jaren ver gekomen in het bestrijden van de bijbelse plagen. Twintig jaar lang kon de wereldvoedselorganisatie FAO voorspellen waar hongersnood zou uitbreken met een op zich simpele gedachtesprong van het NLR.

Met gegevens van reguliere weersatellieten ontwikkelde het laboratorium in de jaren tachtig algoritmes en technologie waarmee kon worden voorspeld waar voedseltekorten in Afrika zouden ontstaan.

"Door de combinatie van satellietfoto's wolkenformaties en landbouwgronden kon de FAO vooruit lopen op problemen. Aan de omvang en hoogte van wolkenformaties kan je afmeten hoe groot de kans is op neerslag."

In het verlengde kon ook worden gezien waar zich sprinkhanenplagen ontwikkelden. "Als je er vroeg bij bent kan je dat in de kiem smoren."

Later werd een variant ontwikkeld om ontbossing op te sporen

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met Het Parool?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van Het Parool rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@parool .nl.
© 2019 de Persgroep Nederland B.V. - alle rechten voorbehouden