Starten en landen op een ronde baan
Het ontwerp is revolutionair: vliegtuigen laten starten en landen op luchthavens met een ronde baan. „Spannend.” Voordat het eerste toestel kan opstijgen, moeten onderzoekers echter nog een paar hardnekkige hobbels nemen.
Onderzoeker Henk Hesselink (51) van het Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum (NLR) werkt al vijf jaar aan de ontwikkeling van een ronde start- en landingsbaan. Met succes. Het lijkt te lukken. „Ik ben ervan overtuigd dat het kan.”
De landingsbaan 2.0 bestaat uit een lange, cirkelvormige strook asfalt, aangelegd rond een luchthavengebouw. De schuin oplopende start- en landingsbaan telt een diameter van 3,5 kilometer, een lengte van 10 kilometer en een breedte van 140 meter.
Vliegtuigen kunnen van alle kanten binnenkomen en vertrekken. „Een piloot zet zijn toestel neer op de oplopende landingsbaan. Door centrifugale krachten komt het vliegtuig vanzelf op het juiste punt uit. De baan corrigeert de koers.”
Een ronde baan kan drie grote vliegtuigen tegelijk verwerken. De baanlengte komt overeen met drie start- en landingsbanen. De capaciteit is echter vergelijkbaar met vier banen. „Een vliegtuig gebruikt meestal maar een achtste of hooguit een kwart van de baan”, legt Hesselink uit.
De voordelen van een ronde baan zijn groot. Een luchthaven krijgt minder te kampen met vertraging door harde wind, verklaart de NLR-onderzoeker. „Vliegtuigen kunnen op een ronde baan altijd wel ergens onder een veilige hoek landen, zonder last te hebben van gevaarlijke zijwind.”
Een ander voordeel is dat de milieuoverlast eerlijker wordt verdeeld over de omgeving. Bij een normale startbaan vertrekken vliegtuigen altijd over dezelfde woonkernen. Met een ronde baan kan de luchtverkeersleiding aanvliegroutes afwisselen.
Veiligheid
Het NLR-project ”Endless Runway” is serieus. Niet voor niets steekt de Europese Unie bijna 1 miljoen euro subsidie in het onderzoek. Het NLR werkt in het project samen met wetenschappelijke instituten uit Duitsland, Frankrijk, Spanje en Polen.
Doel van het onderzoeksproject is een doorbraak te creëren op het gebied van capaciteit, veiligheid en milieu. „De luchtvaart kan hierin nog maar kleine stapjes zetten”, legt de NLR-onderzoeker uit. „We proberen nu met een nieuw concept een grote stap te maken.”
Aan het project kleeft een aantal nadelen. De aanlegkosten van een cirkelvormige baan liggen ongeveer 1,5 keer hoger dan een rechttoe, rechtaan baan. Een kale, doorsneeasfaltbaan kost –afgezien van milieuvoorzieningen– pakweg 2 miljard euro, een ronde zo’n 3 miljard.
De luchthaven Charles de Gaulle bij Parijs telt bijvoorbeeld vier banen met een totale lengte van 13,8 km en 900.000 vierkante meter asfalt. Een ronde startbaan van 9,9 kilometer vergt maar liefst 1,5 miljoen vierkante meter asfalt. Toch beslaat de luchthaven 2.0 uiteindelijk minder oppervlakte.
„Omdat de ronde startbaan aaneengesloten is aangelegd en vrijwel alle luchthavenfaciliteiten binnen de cirkel vallen, kan de totale oppervlakte juist kleiner uitvallen.” Bovendien wegen de extra kosten –volgens Hesselink– ruimschoots op tegen de besparingen door minder annuleringen van vluchten.
Hobbels
De onderzoekers moeten nog wel een aantal hardnekkige technische hobbels nemen, voordat het eerste toestel kan vertrekken. De luchtverkeersleiding met een cirkelvormige baan –met vliegtuigen van alle kanten– is aanmerkelijk complexer dan op een gewone baan. Onmogelijk is het niet. Onveilig ook niet, zo blijkt uit simulatieproeven.
De techniek is echter nog niet zo ver. Het huidige Instrument Landings Systeem (ILS), dat vliegtuigen naar de juiste positie op een baan dirigeert, werkt niet bij het vliegen vanaf ronde banen. „De luchtvaart zou gebruik kunnen maken van gps, maar dat is nog niet in staat de positie én vooral de hoogte betrouwbaar vast te stellen.” Certificering ontbreekt eveneens.
Draaimolen
Passagiers lijken tijdens start en landing op een ronde baan in een draaimolen terecht te komen. Valt mee, verzekert Hesselink. „We gaan ervan uit dat passagiers maximaal 1,2 G-krachten te verwerken krijgen. Dat is vergelijkbaar met de G-krachten in een trein.”
De plannen voor luchthavens nieuwe stijl zijn realistisch, stelt de onderzoeker. Het NLR heeft met simulatieproeven aangetoond dat vliegen vanaf ronde banen haalbaar is. De volgende stap is het uitvoeren van praktijktesten. Met drones op een racecircuit bijvoorbeeld.
Militairen hebben het concept in de jaren 60 getest. „Zij zeggen: Het is even wennen, maar met een paar keer oefenen is het goed te doen. Militairen durven altijd iets meer, hè?” Tot een doorbraak heeft het niet geleid. „De techniek was destijds nog ontoereikend.”
Hesselink wordt, sinds de publicatie van zijn plannen, overspoeld met reacties. Uit Amerika, Australië, Azië. „Ik wist natuurlijk dat dit een leuk onderwerp was, maar dit had ik nooit verwacht.” Een video van de BBC over het NLR-concept is meer dan 30 miljoen keer bekeken.
Een aantal marktpartijen toont interesse. Namen kan Hesselink niet noemen. Het wachten is op de eerste klant.
Realistisch concept
„Een realistisch concept en een bijzonder origineel idee”, zo reageert luchtvaartspecialist Hans Heerkens van de Universiteit Twente op het NLR-onderzoek naar luchthavens met een ronde start- en landingsbaan.
Met onbemande, op afstand bestuurbare vliegtuigen moet het landen op cirkelvormige banen geen enkel probleem opleveren. Heerkens wijst erop dat landen in een bocht wel de nodige vaardigheden vereist van een gezagvoerder. „Dat valt niet mee, lijkt me. Het moet kunnen, maar het moet ook veilig kunnen. Ik denk uiteindelijk dat het kan.”
Uitbreiding van de luchthaven lijkt de luchtvaartdeskundige dan weer een lastig punt. „Je kunt er niet zomaar even een baan naast leggen.” De luchtvaartspecialist kan zich voorstellen dat het rondebaanconcept in bijvoorbeeld extreme klimatologische omstandigheden een uitkomst kan zijn.
Heerkens denkt dat luchthavens met een ronde baan nog niet op korte termijn zullen worden gebouwd. „De aanleg van een luchthaven kost twintig tot dertig jaar.” Hij waardeert het NLR-onderzoek. „Goed dat het NLR op deze manier onderzoek doet. Het zou prachtig zijn als dit een briljante oplossing blijkt te zijn.”