Een toestel met Thunderbird-allure

Waterbommenwerpers worden ze genoemd, de tot blusvliegtuig omgebouwde bommenwerpers die worden ingezet om bijvoorbeeld bosbranden te bestrijden. Ze moeten echter steeds op de vliegbasis gevuld worden. Joep Halters studeerde af op het ontwerp van een watervliegtuig dat zelf een nieuwe vracht bluswater tankt.

,,De bloeitijd van de watervliegtuigen lag rond de jaren dertig en veertig”, vertelt Halters. ,,Sinds de Tweede Wereldoorlog zijn ze niet meer zo gewild. Ze zijn namelijk zwaarder dan reguliere vliegtuigen, hebben meer weerstand en vragen meer onderhoud. Zelfs landen met veel water bouwen liever een vliegveld dan watervliegtuigen aan te schaffen.”

Tot nu toe is slechts eenmaal eerder een watervliegtuig voor blusdoeleinden ontworpen en wel door Canadair. Halters: ,,Daar heb ik heel goed naar gekeken voor mijn nieuwe ontwerp. Binnen de faculteit Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek is niet veel kennis over watervliegtuigen aanwezig. Via een contact bij de Duitse vliegtuigbouwer Dornier kon ik meer over dit type vliegtuigen te weten komen. Verder was ik vooral aangewezen op boeken van voor de Tweede Wereldoorlog.”

Halters ontwierp een heel nieuw vliegtuig. Door een gedeelte van het bluswater in de drijvers op te slaan, wist hij een smalle romp te waarborgen. Dat is belangrijk om een lage luchtweerstand en een laag gewicht te garanderen. Voor hogere stabiliteit op het water zijn de drijvers aan de romp bevestigd en niet, zoals in het oude ontwerp van Canadair, aan de vleugels. Het nieuwe ontwerp kan zelfs water uit zee oppikken.

Veel theorie is er niet over het gedrag van een vliegtuig dat door het water schiet. Via modelstudies in een waterbak wordt het ontwerp getest en eventueel aangepast. Halters heeft echter geen modelproeven gedaan, maar het verwachte watergedrag afgeleid uit proeven aan andere modellen.

,,De romp is het belangrijkste in het ontwerp van een watervliegtuig. Bij een lijnvliegtuig ben je al snel klaar met de romp. Daar vragen de vleugels veel meer aandacht. Maar bij een watervliegtuig moet je vooral op het gedrag in het water letten. De romp moet dan een speciale vorm hebben”, aldus Halters.
Stoomlocomotieven

Eén van de opvallendste kenmerken van de romp van een watervliegtuig is een rechthoekige uitbouw naar de zijkanten in het midden van het toestel. De wervels in het water achter deze zogenaamde step zorgen ervoor dat de zuigkracht van het water verbroken wordt, zodat het vliegtuig als het gevuld is weer makkelijk uit het water kan opstijgen. ,,Mijn ontwerp zou trouwens zinken als het, helemaal vol, stilligt in het water”, zegt Halters.

Met 140 km/h over het water planerend weet Halters’ ontwerp in tien seconden zo’n zesduizend liter water in te nemen. Een speciale schep die onder de romp neergelaten kan worden, leidt het water naar een verdeelkamer en de tanks. ,,Dit systeem isafgekeken van oude stoomlocomotieven”, weet Halters. ,,Die hadden zogenaamde stuwbuizen die ze neer konden laten in kanalen langs de rails om al rijdend water in te nemen.”

,,Mijn ontwerp is beter dan het oude model van Canadair”, meent Halters. ,,Er zitten sterkere motoren in, zodat de klimprestaties beter zijn. Heel handig in bergachtig gebied. Verder kan er meer brandstof mee, zodat de actieradius groter is. De kosten per kilogram bluswater gaan daardoor sterk omlaag.”

Toch denkt Halters niet dat zijn ontwerp ooit gerealiseerd zal worden. ,,De ontwerp- en ontwikkelingskosten van een watervliegtuig zijn erg hoog en de markt is klein. Van het oude Canadair-model zijn over de laatste 25 jaar ongeveer vijftig toestellen afgezet. Voor een toestel dat maar een of twee maanden per jaar wordt ingezet, is de prijs dan te hoog.”

Door meer functies aan een blusvliegtuig te geven is het economisch rendement eventueel op te krikken. Zo doet een Russisch toestel tevens dienst als kustbewakingsvliegtuig. Halters wist door een handige plaatsing van de waterreservoirs zoveel ruimte over te houden dat zijn model ook als klein passagiersvliegtuig gebruikt kan worden. ,,Toch kunnen ook die nevenfuncties niet voor een economisch succes zorgen. De nadelen van een watervliegtuig zijn en blijven te groot.”