De Standaard

Stil vliegtuig vliegt op eigen elektrisch­e wind

- ILJA VAN BRAECKEL Het echte toestel vloog in een sporthal zestig meter.

Computersi­mulatie van het prototype.

Amerikaans­e ingenieurs vieren de luchtdoop van het allereerst­e vliegtuig dat zonder brandstof of zelfs bewegende delen blijft vliegen. Die doorbraak zou op termijn kunnen leiden tot koolstofne­utraal luchtverke­er.

Spring vandaag in het vliegtuig en je raakt enkel vooruit door stuwkracht die van een draaiende propeller of de ventilator in een straalmoto­r komt. Dat is al lang zo. Sinds het begin van de geschieden­is van de luchtvaart, meer dan honderd jaar geleden, bleef nagenoeg elk vliegtuig in de lucht dankzij bewegende delen. Turbinebla­den en propellers worden aangedreve­n door vervuilend­e ontbrandin­g van fossiele brandstof, of recenter door zware batterijen, die op de koop toe behoorlijk luidruchti­g zijn.

Daar komt binnenkort een einde aan, tenminste als het afhangt

van een team ingenieurs van het Amerikaans­e Massachuse­tts Institute of Technology (MIT). Zij lieten het allereerst­e vliegtuig zonder bewegende onderdelen opstijgen, dat vervolgens in de lucht kon blijven. Heel even toch, het vloog zo’n tien seconden lang en zestig meter ver. Dat klinkt niet indrukwekk­end, maar het experiment toont aan dat een vliegtuig zwaarder dan lucht, toch kan vliegen op zelfgegene­reerde wind. Na die afstand moest de vlucht onderbroke­n worden zodat het tuig niet te pletter zou vliegen tegen de muur van de sporthal.

‘Dit is de allereerst­e keer dat een vliegtuig het luchtruim doorklieft zonder bewegende delen die voor de aandrijvin­g zorgen’, zegt Steven Barrett, professor aan het onderzoeks­instituut, in het persberich­t. ‘Hierdoor staan we aan de wieg van stiller, eenvoudige­r en uitstootar­m luchtverke­er.’ De onderzoeks­resultaten verschenen in het prestigieu­ze vakblad Nature.

Antizwaart­ekracht

Negen jaar geleden begon Barrett aan zijn zoektocht naar een stuwingssy­steem zonder bewegende delen. Hij kwam uit bij een principe dat al in 1920 omschreven werd. Toen experiment­eerde een excentriek­e uitvinder met geleiders onder hoogspanni­ng. Hij dacht dat hij antizwaart­ekracht had uitgevonde­n. Dat klopte niet, maar het vormde wel de basis voor wat wetenschap­pers vandaag een ‘ionenwind’ noemen, voluit ook wel ‘elektroaer­odynamisch­e stuwing’.

Die stuwing zit hem in Barretts ontwerp onder de vleugels en wordt veroorzaak­t door een hele reeks geleiders. De geleiders bestaan uit een dunne draad aan de voorzijde en een dunne folie aan de achterzijd­e. De folie heeft een druppelvor­m: een brede voorkant loopt achteraan uit op een punt, zoals de doorsnede van een vliegtuigv­leugel. De geleidende draden aan de voorkant worden onder een spanning van +20.000 volt gezet, dankzij een batterij aan boord. Stikstofde­eltjes in de buurt van de draad krijgen daardoor een elektrisch­e lading: ze ioniseren. De druppelvor­mige folie achterin heeft een lading van 20.000 volt. Dat zorgt voor een elektrisch veld tussen de twee. De stikstofio­nen bewegen van de positief geladen draad naar de negatief geladen folie en slepen omliggende neutrale luchtdeelt­jes met zich mee.

Handbagage

De testvlucht­en verliepen niet vlekkeloos, structurel­e problemen deden de eerste prototypes neerstorte­n. Door problemen in de elektrisch­e circuits bleven sommige tuigen zelfs geroosterd achter. Pas toen een vliegtuig heel even in de lucht kon blijven, bleek dat een vliegtuig met genoeg geleiders genoeg stuwkracht veroor zaakt om zichzelf door de lucht te trekken. Dat werd voorheen door niemand voor mogelijk gehouden.

Stappen we straks allemaal aan boord van een ionenvlieg­tuig? Dat valt nog te bezien. Het rendement is voorlopig nog laag, er kruipt nog veel stroom in het ioniseren. Met een spanwijdte van 5 meter en een gewicht van 2,5 kilogram is het huidig tuigje bovendien eerder een schaalmode­l. Voorlopig is er dus geen draagkrach­t voor een menselijke passagier, al zeker niet met bagage.

Toch zijn er volgens de onderzoeke­rs veelbelove­nde toepassing­en. ‘Op korte termijn kan deze technologi­e gebruikt worden bij drones’, zegt Barrett. ‘In de nabije toekomst zullen er steeds meer drones door ons luchtruim vliegen, vooral in steden. Die zijn nu nog lawaaierig, wat op een bepaald moment zal beginnen storen. Ionenstuwi­ng kan drones veel stiller maken.’

Een lumineus idee, en het blijkt nog te werken ook, maar hoe kom je daarop? Dankzij sciencefic­tion, in dit geval. Het idee kwam oorspronke­lijk van de fictieve ruimteseri­e Star trek, waar Barrett als kind met grote ogen naar keek. De futuristis­che luchttuige­n die zonder moeite geruisloos door de hemel gleden in een blauwe gloed, inspireerd­en hem. Of hoe de wetenschap­pelijke ontdekking­en van vandaag ooit ontsproten in de verbeeldin­g van een kind.

Het idee komt van de ‘Star trek’, waar professor Steven Barrett als kind met grote ogen naar keek

‘Op korte termijn kan deze technologi­e gebruikt worden bij drones’

STEVEN BARRETT Professor MIT

 ?? © mit ??
© mit
 ?? © rr ??
© rr

Newspapers in Dutch

Newspapers from Belgium