Armand van Wijck
Een bijzonder windtunnelmodel siert momenteel de werkplaats van Aerospace Vehicles Engineering and Technical services (AVET), onderdeel van het Nederlands Lucht- en Ruimtevaart Centrum(NLR). Het is een kruising tussen een helikopter en vliegtuig dat een team ingenieurs in opdracht van een Europees onderzoeksprogramma volledig reviseert en aanpast.
Het is een complexe, maar ook uitdagende klus die typerend is voor de dagelijkse werkzaamheden binnen AVET, dat alle onderdelen van windtunnelmodellen op maat ontwerpt en ook zelf maakt. Het model, dat NiceTrip heet, staat momenteel nog in de stijgers. ‘Het is het meest ingewikkelde windtunnelmodel dat wij ooit gemaakt hebben’, vertelt r&d engineer Jan Schutten. ‘We passen het momenteel aan voor vervolgonderzoek. Er komen onder andere een nieuwe staart en rotoren op.’ Het model heeft aan beide vleugels twee grote propellers. Daarmee kan het vliegtuig straks opstijgen als een helikopter. Wanneer het toestel vliegt, draaien de propellers naar een horizontale stand en fungeert het als vliegtuig.
‘Wanneer het model af is, lijkt het van de buitenkant als twee druppels water op een nieuw vliegtuig, maar aan de binnenkant is het één grote meetopstelling’, licht Schutten toe. ‘We werken hier met een heel team aan. Op onze werkplaats zijn zo’n achttien mensen bezig met het frezen van het staal of aluminium en in elkaar zetten van de meetapparatuur. Daarnaast hebben we nog mensen zoals ik die zich bezighouden met het ontwerp en de aansturing van het project. In totaal zijn we met zo’n 35 man bij de afdeling.’
Een van de meetinstrumenten in een vliegtuigmodel is de zogenaamde rekstrookbalans, de ontwerpspecialisatie van Schutten. De balans is typisch een cilindervormig instrument, van bijvoorbeeld 70 cm in lengte 18 cm in diameter. De balans vormt de koppeling tussen het windtunnelmodel en de staak waar het op staat. Op die manier meet het tijdens het testen de lift en weerstand.
Schutten: ‘Het is een uitdagend instrument om te ontwerpen en bouwen, omdat we gebonden zijn aan de kleine ruimte van het vliegtuigmodel waarin we het moeten plaatsen. Daarnaast moet het zo stijf mogelijk zijn zodat er weinig vervormingen ontstaan door de grote krachten die erop komen. Zo blijven onder andere de metingen nauwkeurig.’ Om vervorming van het instrument als geheel tegen te gaan, optimaliseert het team de geometrie ervan. Hierdoor ontstaat er op een paar kleine plekken bewust wel rek, die vervolgens goed meetbaar is. Ook al zijn het relatief kleine instrumenten, het ontwerpen en maken ervan is een uitvoerig proces dat per balans tot ongeveer een jaar in beslag neemt. ‘We maken ze stuk voor stuk op maat’, licht Schutten toe. ‘Windtunnels doen allerlei verschillende testen waarbij de verhouding tussen de belastingen weer anders ligt. Dat maakt dat het ontwerp van onze balans iedere keer weer verschilt.’
Momenteel staan er vacatures open bij AVET. Volgens Schutten is de afdeling met name op zoek naar werktuigbouwers die naast interesse in ontwerpen en r&d ook praktisch zijn ingesteld. ‘We zijn tenslotte een afdeling waar ook een werkplaats is. In die zin zijn we hier heel breed georiënteerd: van academisch diepgaand tot zeer praktisch.’
