Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Nieuwe vliegtechnieken probeer je eerst uit met een testmodel, een zogenoemde X-plane. Deze Amerikaanse experimentele vliegtuigen zorgen al 75 jaar voor records.
14 oktober 1947: 7 kilometer boven de Mojave-woestijn valt een 9 meter lange dartpijl uit het ruim van een B-29 bommenwerper. Piloot Chuck Yeager ontsteekt de raketaandrijving van zijn Bell X-1, en breekt op 13 kilometer hoogte als eerste mens door de geluidsbarrière. Yeagers ‘Glamourous Glennis’ – vernoemd naar zijn vrouw – is het eerste exemplaar in de Amerikaanse X-reeks van experimentele vliegtuigen. KIJK zet vijf indrukwekkende opvolgers op een rij.
1) Hypergroen: elektrisch aangedreven NASA X-57 Maxwell
Lang niet zo snel als de X-1, maar ongeëvenaard groen: NASA’s X-57 Maxwell moet compleet elektrisch vliegen op elektromotoren en lithiumbatterijen. Tijdens het opstijgen zet de X-57 (gebaseerd op een Italiaanse tweemotorige Tecnam P2006T) alle veertien motoren in, eenmaal op snelheid draaien alleen de grote exemplaren aan het uiteinde van de vleugels. De lichtgewicht X-57 moet vluchten van maximaal een uur kunnen maken, met een maximumbereik van 160 kilometer en een topsnelheid van 282 kilometer per uur. Dit voorjaar maakt het groene vliegtuig zijn eerste vlucht.
2) Nucleaire bommenwerper Convair X-6
Volgens de nieuwe duurzaamheidswijzer van de Europese Unie zou de Convair X-6 waarschijnlijk óók groen mogen heten, want onder die duurzame ‘paraplu‘ valt ook aardgas – en kernenergie. De X-6 (bedacht in de atomic age van de jaren 40 en 50) zou gaan vliegen op nucleair aangedreven turbojets. Met een reactor van 3 MW aan boord zou deze bommenwerper tot een week lang in de lucht kunnen blijven om in geval van een kernoorlog met de Sovjet-Unie hard terug te kunnen slaan. Een dikke loodlaag tussen de cockpit en de reactor moest de bemanning beschermen.
De X-6 werd zelf nooit gebouwd, maar (ruimte)luchtvaartbedrijf Convair maakte tussen 1955 en 1957 wel testvluchten met een omgebouwde B-36 bommenwerper die was uitgerust met een draaiende kernreactor, die overigens nog niet voor aandrijving zorgde. Dat lukte door de hoge kosten en veiligheidsrisico’s nooit. Ook de Russische nucleair aangedreven Tupolev Tu-119-bommenwerper kwam niet van de tekentafel.
3) Hypersoon met de Boeing X-51 Waverider
De raketaangedreven X-1 van Yeager haalde wel Mach 1.06 – omgerekend 1100 kilometer per uur. Dat was 75 jaar terug zwaar indrukwekkend. Tegenwoordig legt de Amerikaanse luchtmacht de lat nog hoger. Hypersoon is de droom, met onbemande vliegtuigen die met meer dan Mach 5 in een uur tijd overal ter wereld toe kunnen slaan.
De Boeing X-51 Waverider is zo’n hypersoon ontwerp: deze scramjet slokt buitenlucht op, verhit die en stoot die uit met minieme interne weerstand, zodat de luchtstroom in de motor boven de geluidssnelheid blijft. Het ontwerp dankt zijn bijnaam aan de manier waarop hij lift opwekt; de onbemande scramjet surft op een schokgolf die hijzelf veroorzaakt. Tijdens een testvlucht op 1 mei 2013 haalde de Waverider 210 seconden lang snelheden boven Mach 5, nog steeds het record voor de langste aangedreven hypersone vlucht.
4) Onbemande marinejager X-47B
Een drone, maar dan anders. De X-47B van Northrop Grumman is een onbemande jet die kan opstijgen van en landen op een vliegdekschip. Daarmee zouden vliegdekschepen in het inzetgebied kunnen patrouilleren zonder piloten in gevaar te brengen. De staartloze X-47B, waarvan twee demonstratiemodellen werden gebouwd, vloog in 2012 vanaf het vliegdekschip George W. Bush. De toestellen konden zelfs in de vlucht bijtanken – een wereldprimeur. Toch zijn de testmodellen in de mottenballen gegaan omdat de eisen van het marineproject voor onbemande jagers werden aangepast. De opvolger X-47C zou uit kunnen groeien tot de eerste operationele marinejager in het UCLASS-project .
5) Vliegende vleugel X-48
De X-vliegtuigen gaan niet alleen over hoger, sneller en verder: soms zijn het testmodellen voor een nieuw, zuinig ontwerp. De X-48 van Boeing heeft bijvoorbeeld vleugels die vloeiend overgaan in de uitgerekte, driehoekige romp. Zo draagt ook de romp van een blended wing-ontwerp bij aan de lift die het vliegtuig in de lucht houdt. En dat zou weleens zuiniger kunnen zijn dan de bestaande vliegtuigrompen. Omdat er in hetzelfde oppervlak veel meer nuttige lading kan, verbruikt zo’n blended wing volgens berekeningen wel 20 procent minder brandstof.
Of je ooit zelf in zo’n blended wing terecht kunt, is maar de vraag. Tests van Boeing wezen uit dat passagiers het maar niets vonden om in een soort theateropstelling in een vliegtuig te zitten. Ook een veilig evacuatieschema bleek een flinke uitdaging. Dat weerhouden KLM en de TU Delft er samen met Airbus trouwens niet van om met hun eigen blended wing-ontwerp te komen: de Flying V. Het ontwerp is bedacht door afstudeerder Justus Benad van de TU Berlijn en wordt getest met schaalmodellen. Krijgen we dan echt een X-plane van Europese bodem?
Bronnen: Wikipedia, NASA, TU Delft