100 jaar geleden: Zij vlogen als eersten over de Atlantische Oceaan
De twee verkleumde mannen in de open cockpit staren vermoeid naar de eindeloze zee onder hen. 16 uur geleden zijn ze vanuit de Canadese stad St. John’s naar de Britse Eilanden vertrokken.
De generator heeft het allang begeven, waardoor de radio en de verwarming het niet meer doen. De uitlaat is kapot en de motoren maken nu zo’n hels kabaal dat de mannen tegen elkaar moeten schreeuwen.
Ze zijn door mist en door een sneeuwstorm gevlogen, de instrumenten zijn bedekt met ijs en het zicht was een tijd zo slecht dat ze geen idee hadden of ze nog op koers lagen.
Maar nu krijgen de piloot, John Alcock, en de navigator, Arthur Brown, in de verte de Ierse kust in het oog. Tegen de verwachting in is hun missie geslaagd: als eersten zijn ze in één ruk over de Atlantische Oceaan gevlogen.
Alcock bereidt de landing voor, maar als om de mannen eraan te herinneren dat de grens van wat technisch mogelijk is bijna is bereikt, bezwijkt het landingsgestel en landt het toestel op zijn neus. Gelukkig stappen ze even later ongedeerd uit het vliegtuig.
De twee Britten maakten de reis van 3000 kilometer over de oceaan in juni 1919 in 16 uur en 27 minuten, met gemiddeld circa 190 km/h.
Nu kan de bijna 6000 kilometer tussen Amsterdam en New York in een straalvliegtuig met 900 km/h worden afgelegd – en een stuk comfortabeler.
Tientallen jaren is het ontwerp van grote passagiersvliegtuigen nauwelijks veranderd, maar nu werken ingenieurs aan innovatieve vliegtuigen, met nieuwe motortypen.
De komende decennia zullen ze net als Alcock en Brown de grenzen van de technologie zodanig oprekken dat de Atlantische Oceaan in een paar uur kan worden overgestoken met nauwelijks meer vervuiling dan een autoritje veroorzaakt.
Luchtvaartingenieur leert dure les
In het kielzog van de prestatie van Alcock en Brown ontstond de droom om lijndiensten over de oceaan te openen voor het vervoer van post en passagiers.
Maar door de Tweede Wereldoorlog werden pas in 1945 de eerste lijnvluchten over de Atlantische Oceaan uitgevoerd, met een L-049 Constellation. Dit was het eerste vliegtuig in de burgerluchtvaart met een drukcabine, zoals de huidige passagiersvliegtuigen die ook hebben.
De Constellation van Lockheed beleefde zijn glorietijd na de Tweede Wereldoorlog, tot hij begin jaren 1950 door het straalvliegtuig werd verdrongen. Dit is een model L-1049.
Met een drukcabine kon de piloot naar hogere luchtlagen stijgen en over de meeste weersystemen heen vliegen. Daardoor werd turbulentie vermeden, die vliegen destijds tot een levensgevaarlijke manier van reizen maakte.
Het propellervliegtuig Constellation deed 17 uur over de reis van New York naar Parijs, wat aanzienlijk sneller was dan het alternatief: de scheepvaart.
De triomf van het propellervliegtuig op het gebied van trans-Atlantisch transport duurde echter maar kort. In 1952 deed de straalmotor zijn intrede met de De Havilland DH 106 Comet.
Dit nieuwe motortype was een stuk sneller. Terwijl het modernste en effectiefste propellervliegtuig net de 500 km/h haalde, vloog de De Havilland Comet moeiteloos 750 km/h. Nu duurde de reis van Europa naar de VS nog maar zo’n 10 uur.
Het straalvliegtuig De Havilland D.H. 106 Comet veroverde de wereld stormenderhand in 1952, maar werd in de jaren erop getroffen door een aantal ongelukken.
In 1953 en 1954 scheurden meerdere Comet-toestellen echter kort na de take-off open. Na een uitgebreid onderzoek van de wrakstukken concludeerden experts dat de ongelukken te wijten waren aan metaalmoeheid, een verschijnsel dat toen nog onbekend was.
De drukcabine van de Comet had vierkante ramen, en de experts zagen dat de belasting van de hoge snelheid en de krachtige motoren werd geconcentreerd in de hoeken van de ramen.
Scheurtjes in het metaal waren gaandeweg steeds groter geworden, waardoor de romp uiteindelijk in de lucht uit elkaar viel. Voortaan kregen vliegtuigen ovale of ronde ramen.
Nu wordt de luchtwaardigheid van een nieuw vliegtuigontwerp getest met supercomputers en wiskundige modellen.
Met die grote rekenkracht kunnen vliegtuigbouwers de kracht van de materialen tot op atomair niveau simuleren en ze blootstellen aan elke denkbare vorm van belasting – lang voordat het toestel wordt gebouwd.
Kleine verandering, groot effect
De laatste jaren staan luchtvaartgiganten als Boeing en Airbus steeds meer onder druk om met vliegtuigmodellen te komen die het aandeel in de mondiale CO2-uitstoot van de luchtvaart kunnen terugdringen.
De 787 Dreamliner van Boeing is gemaakt van een zogeheten composietmateriaal, waardoor hij aanzienlijk lichter is dan zijn voorgangers, die een romp van aluminium hebben.
Al tijdens de eerste oliecrisis in 1973, toen de brandstofprijzen omhoog schoten, onderzochten ingenieurs hoe ze het ontwerp van vliegtuigen zo konden aanpassen dat deze zuiniger vlogen.
Een belangrijke innovatie zijn de opstaande vleugeltips die vrijwel alle grotere vliegtuigen op dit moment hebben. De verlenging, winglet genaamd, werd door ingenieur Richard Whitcomb van NASA’s Langley Research Center in de luchtvaart geïntroduceerd.
Hij bewees dat de kleine, opstaande tip invloed heeft op de manier waarop de lucht langs de vleugel gaat. Zonder winglet ontstaan er krachtige wervelingen rond de vleugeltip.
Deze drukken het buitenste vleugeldeel omlaag en creëren een lage druk achter de vleugel, waardoor het toestel in feite iets naar achteren wordt gezogen.
Een winglet vermindert die wervelingen aanzienlijk, en daarmee wordt het totale brandstofverbruik met circa 7 procent verlaagd.
