De luchtvaart heeft op zijn zachtst gezegd nogal een uitdaging: zich de komende decennia omvormen tot een sector die niets meer uitstoot. Dat begint klein, bijvoorbeeld bij het project DragonFly, waar studenten van hogeschool Inholland werken aan een elektrisch aangedreven vliegtuigje.
Een lichtgewicht composieten zelfbouwvliegtuig uit de jaren tachtig van de vorige eeuw is de basis voor de Dragonfly. Serieuze hobbyisten konden een bouwpakket bestellen en de tweezitter zelf in elkaar zetten. ‘Volgens mij hebben er wereldwijd zo’n zeshonderd Dragonfly’s gevlogen’, vertelt Arnold Koetje, docent bij de opleiding aeronautical engineering van hogeschool Inholland in Delft en programmaleider van project DragonFly.
Opvallendste eigenschap van het toestel is dat aan de voorkant ook twee grote vleugels zitten; het ontwerp staat ook wel bekend als canard of tandem wing. Door de dubbele set vleugels heeft het wat weg van een libelle, dragonfly in het Engels. ‘Het was destijds vooral in de Verenigde Staten een populair sportvliegtuigje. Het toestel is daar ook gebruikt voor woon-werkverkeer.’
Nieuwsbrief
Vind je dit een leuk artikel? Abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief!
Zeshonderd kilogram
Onder leiding van Koetje hebben de studenten inmiddels de hand weten te leggen op twee exemplaren van het vliegtuigje, dat inclusief lading zo’n zeshonderd kilogram weegt. Het eerste wordt onder toeziend oog van de praktijkdocenten van Inholland op dit moment afgebouwd door studenten, waarbij de nadruk ligt op de constructie van glasvezelversterkt composiet, bijvoorbeeld om aanwezige onderdelen te herstellen of ontbrekende onderdelen te maken. ‘Die composieten constructies mogen onze studenten zelf maken. Ze programmeren de robotarm die de mallen freest en bedienen zelf de speciale oven die we voor de composieten hebben staan.’
Naam: Project DragonFly
Aantal leden: 25
Doel: een elektrische aandrijving voor een vliegtuig maken
Perspectief: de luchtvaart duurzamer maken
De tweede Dragonfly is inmiddels neergestreken in een gehuurde werkplaats op Technology Park Ypenburg, een gebied waar de gemeente Den Haag snel doorgroeiende techbedrijven wil huisvesten. ‘Dit toestel gaan we als eerste ombouwen tot elektrisch exemplaar. Oorspronkelijk zijn voor de Dragonfly benzinemotoren gebruikt, afgeleid van de Volkswagen Kever en Subaru, maar deze krijgt een elektromotor en accu’s’, vertelt Koetje.
Minder slijtage
Superingewikkeld hoeft dat niet te zijn. ‘Bij het ombouwen komen de studenten er achter dat een elektrische aandrijflijn eenvoudiger is dan een fossiele. Bij een elektromotor treedt bovendien veel minder slijtage op. Het is niet voor niets dat sommige van de eerste Tesla’s meer dan een miljoen kilometer op de teller hebben.’
Brand
Zijn er dan helemaal geen uitdagingen? ‘Jawel, genoeg. Je moet goed nadenken over waar je de accupakketten plaatst, want die bepalen het zwaartepunt van het vliegtuig. Ook zal dit elektrische vliegtuigje nog een beperkte vliegduur van een uur hebben.’ Ander punt van aandacht is de warmtehuishouding van de elektrische componenten. ‘Verschillende bedrijven die elektrische vliegtuigen ontwikkelen hebben al een keer brand aan boord van hun experimentele prototypen gehad.’
Demo-vliegtuig
Project DragonFly is geen studententeam in traditionele zin, maar een intensieve samenwerking met bedrijven. Sommige daarvan brengen veel ervaring mee, waaronder Saluqi Motors in Helmond, dat zeer ervaren is met elektrische aandrijflijnen. De investeerders van dat bedrijf verwachten dat Dragon fly in 2021 een werkend demo-vliegtuig kan laten zien. In 2022 wil het team echt vliegen met zijn aangepaste toestel.
Koetje bespeurt bij veel van de studenten een idealistische inslag. ‘Sinds een paar jaar richt onze opleiding zich op het verduurzamen van de luchtvaart en we merken dat veel studenten speciaal hiervoor komen.’ Voor hen is een hands-on project als Project DragonFly ideaal. ‘We willen echt goede ingenieurs op de markt brengen. Hier kunnen ze werken met de nieuwste technieken.’
Digital twin
Een voorbeeld daarvan is de digital twin die de studenten van het vliegtuig ontwikkelen. Dit is een digitale versie van het toestel, waar allerlei zaken al op getest kunnen worden (lees ook: 'Proefdraaien met een virtuele machine'. ‘Zo’n digital twin gaat de ontwikkeling van nieuwe vliegtuigen enorm versnellen. Hoe lang is er niet aan de JSF gewerkt? Twintig, dertig jaar? Dat moet sneller.’
Werken aan die digitale twin gebeurt onder andere met een virtual reality-bril op of met een Hololens (augmented reality). ‘Die spullen geven snel meer inzicht in je ontwerp. Heb je het slim ontworpen, kan een monteur overal bij? Problemen pik je er sneller uit met een VR-bril.’
Vluchtsimulator
Een deel van de studenten ontwikkelt op dit moment een vluchtsimulator voor de elektrische Dragonfly. Die gaat dienen om de piloten te trainen, maar ook om te valideren of een ontwerp in de praktijk goed werkt. Op de simulator zijn bewegingen en trillingen na te bootsen in virtual reality, waardoor het behoorlijk echt overkomt. ‘Doe je kleine aanpassingen aan de vleugels, dan kun je direct testen hoe het toestel anders vliegt. Ik zie hier wel een afzonderlijk studententeam uit ontstaan.’
Openingsfoto: Studenten bereiden de tweede Dragonfly voor op de elektrische aandrijflijn van Saluqi Motors. Foto’s Project Dragonfly
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.