Nieuwe Nuna wordt mogelijk gatenkaas

Het principe is geïntroduceerd door aërodynamicus en zweefvlieger Loek Boermans, die in het najaar proeven wil doen in de windtunnel van de luchtvaartfaculteit. Het was aanvankelijk, in de Tweede Wereldoorlog, bedacht voor vliegtuigen. In Nuna is veel (zweef)vliegtuigtechnologie toegepast, waardoor het gaatjesprincipe ook voor de racewagen bruikbaar is.

“Bij het ontwerp van zweefvliegtuigen zitten we aan een fysische grens”, zegt Boermans. “De vorm is al bijna optimaal. Dat geldt ook voor de Nuna, dus moet je om meer snelheid te krijgen naar andere methodes op zoek om de luchtweerstand te verminderen. Gaatjes in het vleugeloppervlak waardoor je lucht afzuigt zouden een oplossing kunnen zijn.”

Wil je met een vast vleugelprofiel meer snelheid halen, dan moet je zo veel mogelijk turbulentie elimineren. Dit gerommel in de luchtstroom langs een vleugeloppervlak zorgt namelijk voor veel weerstand en is hinderlijk voor iedere luchtvaarder. Het kost snelheid en maakt een vliegtuig onstabiel.

De gewenste, perfecte ‘laminaire luchtstroom’ (evenwijdig aan het vleugeloppervlak) langs de bovenkant van een vleugel is te behalen als je de turbulentie afvangt met gaatjes in het oppervlak. Een pompsysteem onder het gaatjesoppervlak brengt de luchtwerveling tot stilstand door de lucht als het ware weg te slurpen. De luchtstroom langs het oppervlak wordt zo vlak getrokken, wat weerstandsverlies geeft.Het principe zou Nuna een factor tien weerstandsverlies kunnen opleveren.

De groep van Boermans heeft zelf een apparaat ontworpen dat om de millimeter minuscule gaatjes spuit met aluminiumoxide. Deze stof vreet zich in een kunststof dekplaat van anderhalve bij zes meter. Onder het gaatjesoppervlak wordt een pompsysteem aangebracht dat de aangezogen lucht wegzuigt en aan de achterkant van het voertuig wegblaast.

In de Tweede Wereldoorlog ontbrak nog de techniek om het gaatjesapparaat te maken, zodat het idee niet werd uitgevoerd. Of het idee bij de Nuna tot meer snelheid leidt wil Boermans dit najaar in de windtunnel testen. “Het pompsysteem heeft gewicht en vraagt energie”, zegt hij. “We willen weten of de vermindering van weerstand genoeg is om ondanks dit energieverlies snelheidswinst te halen.”

Bij zweefvliegtuigen zou de afzuigingsmethode zelfs zestig procent weerstandsverlies opleveren. De groep van Boermans test al sinds dit voorjaar de gaatjesoppervlakken in de lagesnelheidswindtunnel (tot vijfhonderd kilometer per uur). Door tests in deze tunnel zijn sinds de jaren tachtig al vijftien types nieuwe zweefvliegtuigen op de markt gekomen die in Duitsland worden gebouwd.

Het principe is geïntroduceerd door aërodynamicus en zweefvlieger Loek Boermans, die in het najaar proeven wil doen in de windtunnel van de luchtvaartfaculteit. Het was aanvankelijk, in de Tweede Wereldoorlog, bedacht voor vliegtuigen. In Nuna is veel (zweef)vliegtuigtechnologie toegepast, waardoor het gaatjesprincipe ook voor de racewagen bruikbaar is.

“Bij het ontwerp van zweefvliegtuigen zitten we aan een fysische grens”, zegt Boermans. “De vorm is al bijna optimaal. Dat geldt ook voor de Nuna, dus moet je om meer snelheid te krijgen naar andere methodes op zoek om de luchtweerstand te verminderen. Gaatjes in het vleugeloppervlak waardoor je lucht afzuigt zouden een oplossing kunnen zijn.”

Wil je met een vast vleugelprofiel meer snelheid halen, dan moet je zo veel mogelijk turbulentie elimineren. Dit gerommel in de luchtstroom langs een vleugeloppervlak zorgt namelijk voor veel weerstand en is hinderlijk voor iedere luchtvaarder. Het kost snelheid en maakt een vliegtuig onstabiel.

De gewenste, perfecte ‘laminaire luchtstroom’ (evenwijdig aan het vleugeloppervlak) langs de bovenkant van een vleugel is te behalen als je de turbulentie afvangt met gaatjes in het oppervlak. Een pompsysteem onder het gaatjesoppervlak brengt de luchtwerveling tot stilstand door de lucht als het ware weg te slurpen. De luchtstroom langs het oppervlak wordt zo vlak getrokken, wat weerstandsverlies geeft.Het principe zou Nuna een factor tien weerstandsverlies kunnen opleveren.

De groep van Boermans heeft zelf een apparaat ontworpen dat om de millimeter minuscule gaatjes spuit met aluminiumoxide. Deze stof vreet zich in een kunststof dekplaat van anderhalve bij zes meter. Onder het gaatjesoppervlak wordt een pompsysteem aangebracht dat de aangezogen lucht wegzuigt en aan de achterkant van het voertuig wegblaast.

In de Tweede Wereldoorlog ontbrak nog de techniek om het gaatjesapparaat te maken, zodat het idee niet werd uitgevoerd. Of het idee bij de Nuna tot meer snelheid leidt wil Boermans dit najaar in de windtunnel testen. “Het pompsysteem heeft gewicht en vraagt energie”, zegt hij. “We willen weten of de vermindering van weerstand genoeg is om ondanks dit energieverlies snelheidswinst te halen.”

Bij zweefvliegtuigen zou de afzuigingsmethode zelfs zestig procent weerstandsverlies opleveren. De groep van Boermans test al sinds dit voorjaar de gaatjesoppervlakken in de lagesnelheidswindtunnel (tot vijfhonderd kilometer per uur). Door tests in deze tunnel zijn sinds de jaren tachtig al vijftien types nieuwe zweefvliegtuigen op de markt gekomen die in Duitsland worden gebouwd.