Is dit de toekomst van de luchtvaart?
De huidige vliegtuigen zijn voorzien van een voornamelijk cilindrische romp met vleugels eraan. Dat ontwerp wordt al decennia lang gebruikt. Maar een nieuw onderzoek – genaamd AHEAD – laat zien dat het ontwerp van een vliegtuig ook heel anders zou kunnen zijn. Is dit dan misschien de toekomst van de luchtvaart?
AHEAD staat voor “Advanced Hybrid Engine Aircraft Development”. AHEAD is een lange-termijn luchtvaartstudie van de TU Delft in samenwerking met verschillende academici en ontwikkelingspartners van over de hele wereld. KLM Engineering & Maintenance werkte mee aan dit onderzoek en hielp bij het ontwerpen van het AHEAD vliegtuig dat 300 passagiers binnen afstand van maximaal 14.000 kilometer moest kunnen vervoeren.
Waarom werken wij mee aan dit onderzoek?
Met een onderzoek van dit niveau, willen ontwerpers – in hun enthousiasme om een ‘high-tech’ vliegtuig te ontwikkelen – nog wel eens de praktische kanten van hun ontwerp uit het oog verliezen. Er zit een hoop verschil tussen de tekentafel en de praktijk en operatie.
Daarom werd KLM Engineering & Maintenance (als een van de mogelijk toekomstige gebruikers van deze vliegtuigen) uitgenodigd om deel uit te maken van het designteam. Zij zijn het kritische oog dat nodig is om het ontwerp ook op het gebied van praktische bruikbaarheid te laten slagen.
Ik heb genoten van de deelname aan deze sessies. Er waren intense discussies met intelligente en inspirerende mensen met verschillende culturele achtergronden, maar met een gedeelde passie voor luchtvaart en technologie.
De assemblage van de vliegtuigromp en vleugels.
Waarom dit ontwerp?
Het AHEAD vliegtuigontwerp heeft een geïntegreerde vleugel en romp, die het ‘blended wing body design’ heet. Het minimaliseren van weerstand (of ‘drag’) is een van de belangrijkste uitdagingen bij het ontwerpen van een vliegtuig. Het overwinnen van ‘drag’ vraagt om kracht, en dat zorgt weer voor een groter verbruik van brandstof. De ‘blended wing body’ is een van de veelbelovende ontwerpen die door het minimaliseren van ‘drag’ het vliegtuig een stuk brandstof-efficiënter maken.
De aandrijfsystemen — of eigenlijk, de motoren—volgens de ingenieurs.
De Ontwikkeling van de vliegtuigmotoren
De vliegtuigmotoren die we momenteel gebruiken worden turbofan engines genoemd. Ze werken als volgt: Lucht stroomt in grote hoeveelheden door en om de motor heen. Een gedeelte van die lucht wordt gebruikt om de kerosine in een verbrandingssysteem – de zogenaamde verbrandingskamer – te verbranden. De verwarmde lucht drijft vervolgens de turbines aan die op hun beurt de compressoren aandrijven. Dat vormt samen het gehele aandrijfsysteem van het toestel.
AHEAD impliceert een totaal nieuw motorontwerp – een hybride motor die twee verschillende verbrandingssystemen gebruikt die bestaan uit twee verbrandingskamers. In de eerste verbrandingskamer wordt cryogene waterstof of vloeibaar aardgas verbrand, in de tweede verbrandingskamer wordt kerosine of biobrandstof verbrand. Door twee verschillende verbrandings- en brandstofsystemen te gebruiken wordt de totale efficiëntie van de motor vergroot en emissies verkleind.
Tegengesteld Draaiende Fan
Een ander kenmerk van de motor van de toekomst is de tegengesteld ‘draaiende fan’. De grote fan die de meerderheid van de stuwkracht van de motor produceert, is gemaakt van twee rijen bladen die tegen elkaar in draaien. Het voordeel hiervan is dat de efficiëntie nog verder wordt vergroot.
Tot in 2050
Het AHEAD-ontwerp is een lange-termijn onderzoekstraject, waarin nog vele doelen bereikt moeten worden. Een vliegtuig als dit wordt op z’n vroegst pas in 2050 geïntroduceerd. KLM blijft graag betrokken bij korte- en lange-termijn innovaties binnen de luchtvaart. Ik zal jullie op de hoogte houden van verdere ontwikkelingen!
Vaag bekend?
Heb je het idee dat je dit al eens eerder gelezen hebt? Dat kan kloppen! We plaatsten dit blog in augustus 2015. Dit is dus een repost. Maar zeg nou zelf: je kan nooit genoeg lezen over de innovatieve ontwikkelingen van KLM, toch?