Eerste vlucht met Scaled Flight Demonstrator

07-04-2022 16:51 | 4 maanden geleden

Dit is een origineel bericht van
Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum (NLR)

** SEE ATTACHMENT FOR UK PRESS RELEASE **

Woensdag 30 maart vond de eerste vlucht plaats van een schaalmodel van een middelgroot passagiersvliegtuig; de Scaled Flight Demonstrator (SFD). In het Europese programma Clean Sky 2, medegefinancierd door het Europese H2020-programma en de particuliere sector, stelt de SFD betrokken partijen in staat om disruptieve technologieën te testen en te ontwikkelen die een significante vermindering van het energieverbruik van vliegtuigen mogelijk moeten maken. De eerste vlucht in Deelen duurde 9 minuten waarbij het toestel een hoogte van 1400 voet (400 meter) bereikte.

Om voor 2050 een klimaatneutraal luchtvervoersysteem mogelijk te maken, hebben Europese onderzoekscentra en industriële partijen een zogenoemde Scaled Flight Demonstrator (SFD) ontwikkeld. Dit biedt nieuwe mogelijkheden als aanvulling op het toepassen van numerieke simulaties, uitvoeren van windtunneltesten en hanteren van andere reguliere testmiddelen voor experimenteel onderzoek. De SFD zal met name van belang zijn op het gebied van vliegtuigdynamica en bij de validatie van de zogenoemde flight control laws (algoritmes die de handbediening van een piloot omzetten naar bijpassende bewegingen van stuurvlakken van het vliegtuig).

De SFD heeft een spanwijdte van 4 meter, een startgewicht van 140 kg en een kruissnelheid van 85 knopen (160 km/uur). De vliegmechanische kenmerken van de SFD worden bepaald aan de hand van windtunneltesten en testvluchten. Vervolgens zullen de gegevens worden vergeleken met die van een echt passagiersvliegtuig om te beoordelen of de kenmerken zo realistisch mogelijk overeen komen.

Met de eerste vlucht van de SFD is het startsein gegeven voor de Qualification Flight Tests -campagne. Na deze eerste reeks aan testen zal de SFD naar Italië worden overgebracht. Op de luchthaven van Puglia zullen later dit jaar vervolgens de Mission Flight Tests beginnen. Tijdens die tweede campagne zullen specifieke manoeuvres worden uitgevoerd om de vereiste database op te bouwen ten behoeve van de grondige validatie van de Scaled Flight Testing -aanpak.

In navolging op een eerdere beoordeling van behoeften van marktpartijen en beschikbare onderzoekscapaciteiten, beoordeelt het Large Passenger Aircraft (LPA) Innovative Aircraft Demonstration Platform (IADP) het doorlopen van een ​​uitvoerig validatieproces middels Scaled Flight Testing als een geschikte en concurrerende mogelijkheid om dynamisch vliegtuiggedrag te onderzoeken. In een tweede fase zal de SFD worden ingezet om onderzoek naar toekomstige, gedistribueerde elektrische voortstuwing op een efficiente wijze mogelijk te maken.

Voor deze validatie van de Scaled Flight Testing -aanpak brengen in een samengesteld internationale team, vier verschillende partijen elk hun eigen specifieke expertise in. Naast het opzetten en coördineren van de gehele validatie-activiteit, onderzoekt het Franse onderzoekscentrum ONERA de impact van het schalen en definieert het de samenhang van de control laws tussen het geschaalde voertuig en zijn op ware grootte schaalreferentie. Koninklijke NLR is als SFD- operator ook verantwoordelijk voor het ontwerp, de fabricage, de integratie, de grondtesten en de vliegoperaties van de SFD, evenals voor de volledige Flight Test Instrumentation (om nauwkeurige gegevens over het vlieggedrag van de SFD te kunnen verzamelen). Het Italiaanse onderzoekscentrum CIRA heeft het navigatie- en controlesysteem voor de aansturing van de SFD en het Remote Pilot Ground Station ontworpen, geproduceerd en getest. Daarnaast zijn zij verantwoordelijk voor de Mission Flight Tests . Airbus heeft de doelstellingen van de demonstratie aan het begin van het project gegeven en ondersteunt de verschillende fasen van de SFD-ontwikkeling gedurende het gehele project.

Foto’s kun je met naamsvermelding in het bijschrift (Royal NLR) vrij van rechten downloaden van de site: www.nlr.nl/presskit/SFD-First_flight_2022.zip Aanvullende informatie: • Deze korte video toont de eerste vlucht van de SFD: www.youtube.com/watch?v=C... • Lees hier meer over de SFD op de NLR-website: www.nlr.org/sfd. • De SFD is een schaalmodel (1:8,5) gebaseerd op een Airbus A320 (geen exacte replica), een single aisle-toestel (met één gangpad). • Het Nederlandse bedrijf Orange Aerospace heeft als onderaannemer NLR geholpen bij het ontwerp, de productie, integratie en testen van de SFD en geeft ook support bij de operaties. • In een eerdere fase is de SFD onderworpen aan windtunneltesten bij DNW in Marknesse. • Deze link geeft meer informatie over de relevante demonstrators: clean-aviation.eu/clean-s....
Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum (NLR)
plaats:
Amsterdam
website:
https://www.nlr.nl/

Andere persberichten van deze organisatie

Production of sustainable aviation fuels in the Netherlands might not meet demand

The amounts of sustainable aviation fuels being produced by 2050 from the biobased feedstocks that will be available in the Netherlands can only meet a fraction of the anticipated fuel demand. The supply potential for synthetic kerosene, produced using CO2 that has been recycled or captured from the atmosphere and renewable electricity, is larger and may be sufficient. However, that depends heavily on the amount of excess renewable electricity allocated to the aviation sector. [FOR THE UK VERSION PLEASE SEE THE ATTACHMENT]

[IN DUTCH: Nederlandse productie van duurzame vliegtuigbrandstoffen voldoet mogelijk niet aan vraag]

De hoeveelheid duurzame vliegtuigbrandstof die in 2050 kan worden geproduceerd op basis van de hoeveelheid grondstoffen van biologische oorsprong die in Nederland beschikbaar zullen zijn, dekt maar een fractie van de verwachte vraag naar brandstof. Het potentiële aanbod van synthetische kerosene, geproduceerd met CO2 die wordt hergebruikt of uit de atmosfeer wordt gehaald en hernieuwbare electriciteit, is groter en zou voldoende kunnen zijn. Dat hangt echter sterk af van de hoeveelheid additionele hernieuwbare electriciteit die wordt toegekend aan de luchtvaartsector.

Meer bewust van de klimaatcrisis dan ooit heeft de wereldwijde luchtvaartsector de zoektocht naar manieren om luchtvaart te verduurzamen opgevoerd. Zoals ook blijkt uit Destination 2050, een voor de industrie ontwikkelde routekaart naar netto nul CO2-uitstoot in 2050 die eerder dit jaar door het Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum (NLR) en SEO werd gepubliceerd, wordt verwacht dat duurzame vliegtuigbrandstoffen (afgekort tot SAF) daar een cruciale bijdrage aan kunnen leveren.

“Het produceren van voldoende SAF om de wereldwijde luchtvloot te voorzien is een uitdaging”, zegt Bram Peerlings, één van de auteurs van de studie. “Ten eerste moeten we de fabrieken om SAF te maken verder ontwikkelen en bouwen”. In Nederland werken SkyNRG en SynKero daaraan, net als een aantal bedrijven in andere landen. “Ten tweede hebben zulke fabrieken grondstoffen nodig om SAF te produceren. Dat kan biomassa zijn, of groene waterstof en CO2 – die uit de lucht wordt gehaald via direct air capture of wordt afgevangen van puntbronnen, zoals fabrieksschoorstenen.”

Elektrisch of waterstof-aangedreven luchtvaart

De onafhankelijke studie heeft onderzoek gedaan naar de beschikbaarheid van grondstoffen voor SAF in Nederland voor 2050, en dat vergeleken met de brandstof die naar verwachting nodig is voor vluchten die in datzelfde jaar vanuit Nederland vertrekken. Mogelijke reducties in de vraag naar vliegtuigbrandstof door de introductie van alternatief aangedreven toestellen, zoals elektrische vliegtuigen of toestellen op waterstof, zijn niet meegenomen. Ondanks het feit dat de inzet van zulke toestellen de vraag naar SAF significant zou kunnen verlagen, is het van beperkter invloed op de vraag naar energie.

Geavanceerde grondstoffen

Voor biobrandstoffen heeft het team alleen gekeken naar geavanceerde grondstoffen. Co-auteur Elisabeth van der Sman legt uit: “De duurzaamheid van grondstoffen is van groot belang om de netto emissiereductie te garanderen. Daarom hebben we alleen gekeken naar zogenaamde tweede-generatie grondstoffen, zoals restafval, gebruikt frituurvet en land- en bosbouwresten. Eerste generatie grondstoffen, die bijvoorbeeld concurreren met voedselproductie of in verband worden gebracht met het kappen van bossen, zijn vanaf het begin van het onderzoek uitgesloten. Op een vergelijkbare manier hebben we voor synthetische kerosine alleen gekeken naar productieroutes die gebruik maken van groene waterstof, geproduceerd uit hernieuwbare energie.

Resultaten

De resultaten van het onderzoek zijn samengevat in onderstaande figuur. De gestippelde oranje en blauwe lijnen laten de verwachte energievraag van de luchtvaartsector zien voor het jaar 2050, rekening houdend met zowel een groeiend aantal vluchten als verbeteringen in vliegefficiëntie en de introductie van efficiëntere vliegtuigen. De vier sets kolommen laten zien hoeveel SAF er geproduceerd kan worden uit de verschillende groepen grondstoffen die beschikbaar zijn.

“De figuur laat zien dat Nederlandse grondstoffen voor biobrandstof niet voldoende zijn om aan de vraag in 2050 te voldoen”, voegt Van der Sman toe. “Als we grondstoffen uit andere Europese landen importeren of synthetische kerosine produceren met in Nederland opgewekte hernieuwbare energie, kunnen we mogelijk wel aan de vraag voldoen.”

Onzekerheden

Deze bevindingen komen echter met een belangrijke ‘mits’, stelt Peerlings. “Op dit moment weten we niet hoe grondstoffen voor biobrandstoffen of hernieuwbare elektriciteit over verschillende sectoren en industrieën zal worden verdeeld. Daarom hebben we twee scenario’s gemodelleerd. In het ene scenario, is 100% van de beschikbare grondstoffen toegekend aan de luchtvaartsector, en in het andere, is dat maar 20%. In dat laatste geval is geen van de vier onderzochte grondstoffen- en productieroutes genoeg om aan de vraag te voldoen.”

Het rapport doet een aantal aanbevelingen voor vervolgonderzoek. “De eerste aanbeveling heeft betrekking op de energievraag”, vertelt Peerlings. “Nu alternatieve vormen van voortstuwing ook worden onderzocht om de koolstofvoetafdruk van de luchtvaart te verkleinen, hebben we een meer gedetailleerd beeld nodig van de vraag naar een waaier aan toekomstige energiebronnen. Zo’n studie zou niet alleen SAF moeten onderzoeken, maar ook waterstof en groene stroom voor gebruik in waterstof of elektrisch aangedreven toestellen. Ten tweede moeten we ook de vraag naar en toekenning van grondstoffen over de hele Nederlandse economie onderzoeken, zodat we beter kunnen bepalen welk aandeel van de grondstoffen beschikbaar komt voor de luchtvaart.”

“Ten derde”, voegt Van der Sman toe, “laat onze analyse duidelijk zien dat – van de in Nederland beschikbare grondstoffen – synthetische brandstoffen veelbelovender zijn dan biobrandstoffen. In onze optiek ligt daar een kans voor Nederland om een leidende rol te pakken in de productie van synthetische SAF. Dat blijkt ook al uit de in februari gehouden High-Level Conference on Synthetic Sustainable Aviation Fuels en KLM’s eerste passagiersvlucht, deels uitgevoerd met synthetische kerosine, die in diezelfde maand werd uitgevoerd. Dat betekent echter ook dat de overheid de energie die nodig is voor de productie van SAF mee moet nemen in toekomstig energiebeleid. Uit onze analyse blijkt dat dat kan, maar dat er wel actie nodig is om dat potentieel te verzilveren.”

Het (Engelstalige) rapport ‘Feedstocks for sustainable aviation fuels in the Netherlands’ is hier te downloaden: https://reports.nlr.nl/handle/10921/1570.

10 maanden geleden

Onderzoek naar kans op corona aan boord van vliegtuigen

Koninklijke NLR heeft samen met RIVM onderzocht wat het risico is dat een passagier ziek wordt door het inademen van het coronavirus SARS-CoV-2 aan boord van een vliegtuig. Er gelden maatregelen die de kans verkleinen dat een besmettelijke passagier het vliegtuig instapt. Indien deze persoon toch in de cabine zit, lopen medepassagiers binnen een sectie van zeven rijen – rondom de besmettelijke passagier – gemiddeld een relatief laag risico op COVID-19. Lager dan bijvoorbeeld in ongeventileerde ruimtes van dezelfde afmeting.

Binnen de Nederlandse luchtvaartsector gelden verschillende maatregelen om te voorkomen dat een passagier besmet met COVID-19 (coronavirus disease 2019) aan boord van een vliegtuig stapt. Zo is voor alle vliegreizigers een gezondheidsverklaring verplicht en geldt voor reizigers uit zeer hoogrisicogebieden een aanvullende antigeen-sneltestverplichting van maximaal 24 uur oud voor boarden. Zonder negatieve testuitslag mogen passagiers niet worden toegelaten aan boord van vliegtuigen.

Bij een lage prevalentie van het virus op de plaats van vertrek en negatieve testuitslag voor het boarden, is de kans dat een besmettelijke passagier aan boord komt klein. Als er onverhoopt toch een besmettelijke persoon aan boord is, zijn verschillende factoren van invloed op mogelijke verspreiding van het virus in vliegtuigen. Om de risico’s van COVID-19 aan boord van vliegtuigen te beoordelen hebben Koninklijke NLR – Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum en het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM) in opdracht van het Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat een wetenschappelijk onderzoek uitgevoerd. Daarbij is er vanuit gegaan dat de coronamaatregelen voor de luchtvaartsector worden nageleefd, zoals het dragen van mondmaskers. Er is onderzocht wat de kans op ziekte is als gevolg van geäerosoliseerde SARS-CoV-2-virusdeeltjes (severe acute respiratory syndrome coronavirus 2), uitgestoten door een besmettelijke passagier in een vliegtuigcabine. In deze studie werd overdracht van het virus via direct contact en oppervlakken niet onderzocht.

Conclusies

Op basis van metingen en simulaties zijn verschillende situaties beoordeeld. Bij een gebruikelijke kruisvluchtduur voor elk van de onderzochte toestellen werd het risico op COVID-19 door inademing van virusdeeltjes door passagiers in de zeven rijen om de besmettelijke passagier geschat op 1:1800 tot 1:120. In het geval van een superuitscheider – een persoon die gemiddeld 300 keer zoveel virusdeeltjes uitscheidt – namen gemiddelde risico's toe van 1:370 tot 1:16. Volgens het rapport hebben dit soort biomedische aspecten de grootste invloed op het risico. Risico’s nemen ook toe bij een langere vluchtduur. Het dragen van een mondmaskers aan boord verlaagt het risico. 

De onderzoeksresultaten laten zien dat het risico afneemt met een grotere afstand tot de besmettelijke passagier. Daarom gaat het rapport er vanuit dat passagiers die verder dan 3 rijen verwijderd zitten van de besmettelijke passagier geen risico lopen. De onderzoekers schatten dat tussen de 2 en 44 kruisvluchten de aanwezigheid van een ‘reguliere’ besmettelijke passagier mogelijk resulteert in ten minste 1 geval van COVID-19. Voor een superuitscheider wordt dat risico geschat op 1 tot 9 vluchten. Deze cijfers gelden voor de situatie waarin een besmettelijke passagier in de vliegtuigcabine aanwezig is. De waarschijnlijkheid daarvan is onder andere afhankelijk van het aantal met SARS-CoV-2 besmette personen in de bevolking en of er al of niet een negatieve testuitslag nodig is om aan boord te mogen.  

Uitgaande van cijfers van 7 juni en een test verplichting schatten de onderzoekers dat er iedere 11 tot 33 vluchten een besmettelijke passagier aan boord zou kunnen zijn. Van die passagiers aan boord wordt geschat dat minder dan 3% een superuitscheider is. 

Aanpak

Naast een uitgebreide literatuurstudie, die in oktober 2020 is gepubliceerd, zijn er metingen verricht aan boord van drie vliegtuigtypes waarmee op Schiphol veel wordt gevlogen. Hiervoor hebben drie vliegtuigmaatschappijen een toestel ter beschikking gesteld. De resultaten van de literatuurstudie toonden de relevantie van zowel de kruisvlucht- (de meest voorkomende omstandigheid van een vlucht) als taxifase. Daarom zijn beide onderzocht. Bij de metingen zijn in een cabinesectie van zeven rijen in de economy-klasse poppen in de stoelen geplaatst om passagiers na te bootsen. De poppen waren optioneel verwarmd, om de warmteafgifte van normale passagiers na te bootsen. In de middelste rij zat een ‘besmettelijke passagier’ die kunstmatig speeksel – zonder de aanwezigheid van het daadwerkelijke virus – uitstootte. Vervolgens werden aantallen en volumes van deeltjes in de cabinesectie bepaald, door middel van in de cabine aanwezige en op de poppen geplaatste sensoren. 

Naast metingen zijn ook simulaties uitgevoerd om de verspreiding van aerosolen onder verschillende omstandigheden in kaart te brengen tijdens de kruisvluchtsituatie, zoals het effect van zitpositie van de ‘besmettelijke passagier’ op verschillende stoelen in een rij.

1 jaar geleden

Europa test luchttaxi’s en drones voor stedelijke mobiliteit

Het Europese project AMU-LED wil in 2022 een veilige integratie van drones demonstreren in een stedelijke omgeving in Nederland, Spanje en het Verenigd Koninkrijk. Verschillende scenario’s komen daarbij aan bod, zoals vluchten met vliegende taxi’s voor personenvervoer en de inzet van drones voor ondersteuning bij politietaken en hulpdiensten.

Luchttaxi’s voor personen en drones voor het vervoeren van vracht of voor ondersteuning in noodsituaties vormen een toekomstige realiteit. Stedelijke luchtmobiliteit, oftewel Urban Air Mobility (UAM), biedt daarbij de mogelijkheid om steden duurzamer en ‘slimmer’ te maken. Dit vooruitzicht heeft geleid tot het project ‘Air Mobility Urban – Large Experimental Demonstrations’ (AMU-LED), een H2020-project van de Europese Commissie met als belangrijkste doel: het aantonen van de veilige integratie van verschillende soorten drone-operaties in het luchtruim van onze steden.

Namens NLR is Senior R&D Manager Henk Hesselink de technical manager van het grootschalige project: “Een van de betrokken partners laat nu al in China toeristen een rondvlucht maken in een drone die bestuurd wordt vanaf de grond. Er moet nog veel geregeld worden, maar zo concreet zouden wij het ook willen maken: zonder meevliegende piloot, personen en vracht vervoeren gecoördineerd in U-space - een in hoge mate geautomatiseerde luchtverkeersleiding voor drones.”

Het is dan ook een ambitieus initiatief dat met een looptijd van twee jaar, in 2022 zal leiden tot een van de grootste demonstraties van de toepassing van drones voor stedelijke mobiliteit ooit. Er zijn locaties gekozen in drie verschillende landen: Santiago de Compostela in Spanje, Cranfield in het Verenigd Koninkrijk en Amsterdam, Rotterdam en Enschede in Nederland.

In totaal zijn bij het project 17 verschillende entiteiten uit Europa en de Verenigde Staten betrokken. Gecoördineerd door everis, bestaat het consortium uit een groot aantal prominente partijen: Airbus, AirHub, Altitude Angel, ANRA Technologies, Boeing Research & Technology-Europe, FADA-CATEC, Cranfield University, EHang, ENAIRE, Gemeente Amsterdam , INECO, ITG, Jeppesen, NLR, Space53 en Tecnalia.

Meer dan 100 vlieguren in steden

De verwachte testen en demonstraties voor het AMU-LED-project omvatten meer dan 100 vlieguren. Diverse soorten drones en dronevluchten worden gecombineerd, waarbij rekening wordt gehouden met verschillende scenario's, usecases en toepassingen. Deze zullen bestaan uit luchttaxi-vluchten, vrachtvervoer, levering van medische apparatuur, inspectie van infrastructuur, politietoezicht en ondersteuning van hulpdiensten.

“Wereldwijd wordt UAM een hot item. Zelfs onze Nederlandse minister van IenW noemde in haar opening van de laatste Amsterdam Drone Week de luchttaxi's die mogelijk boven de Nederlandse steden gaan vliegen. Wij kunnen als drone-innovatiecluster niet wachten om daadwerkelijk in de praktijk met deze nieuwe technologie aan de slag te gaan. We voorzien goede kansen voor Nederlandse ontwikkelaars om hierin een internationale marktpositie op te bouwen, mits we in dit project kunnen aantonen dat dat veilig en verantwoord kan", aldus Marc Sandelowsky van drone innovatie- en testcenter Space53.

Door het uitvoeren van praktijkgerichte testen en simulaties zal het project onderzoeken en demonstreren hoe wegen op de grond kunnen worden ontlast, het vervoer van mensen en goederen kan worden verbeterd, reistijden kunnen worden verkort, luchtvervuiling kan worden teruggebracht en verkeersongevallen kunnen worden verminderd.

Met behulp van de gegevens die de verschillende testen en demonstraties zullen opleveren, zal AMU-LED waardevolle informatie kunnen aandragen aan regelgevende instanties zoals EASA, het Europese Agentschap voor de veiligheid van de luchtvaart. Uiteindelijk draagt het project bij aan de ontwikkeling van wet- en regelgeving voor het gebruik van onbemande systemen voor stedelijke (lucht)mobiliteit.

Een verbintenis voor de evolutie van luchtverkeersmanagement

AMU-LED is een H2020-project van de Europese Commissie, binnen het SESAR-programma (Single European Sky ATM Research). SESAR streeft naar modernisering van luchtverkeersmanagement in Europa, waarin Urban Air Mobility (UAM) een prominente rol speelt. Het vereist de ontwikkeling van nieuwe concepten en regelgeving om een duurzaam en integraal werkend systeem binnen het huidige luchtverkeer te ontwerpen en mogelijk te maken.

“Het AMU-LED project vormt een prachtige kans om de meerwaarde van UAM voor de maatschappij te laten zien en brengt nieuwe technieken als 5G, kunstmatige intelligentie en drones samen. We kijken er naar uit om te laten zien wat de Nederlandse drone-industrie in huis heeft”, zegt Stephan van Vuren, Co-Founder bij drone softwareontwikkelaar en adviesbureau AirHub.

Het uitgebreide en multidisciplinaire team van AMU-LED bestaat uit experts op het gebied van luchtverkeersoplossingen, simulaties en drone-operaties, professionals van onderzoekscentra, wetgevers en specialisten met betrekking tot het uitvoeren van testen en demonstraties.

2 jaar geleden

Elektrisch vliegtuig voor NLR – een nieuwe impuls

Koninklijke NLR heeft met de gift van PwC een primeur: het eerste elektrisch aangedreven vliegtuig met een Nederlandse registratie. De minister van Infrastructuur en Waterstaat zet met de doop van de Pipistrel het sein op groen om onderzoek naar elektrisch vliegen in Nederland te intensiveren.

De coronacrisis zorgt voor minder vliegverkeer maar de behoefte om te reizen blijft aanwezig. Bij een toenemend aantal vluchten in een dichtbevolkt land zoals Nederland zijn de effecten daarvan duidelijk merkbaar. We moeten er daarom samen voor zorgen dat geluid en de uitstoot van schadelijke stoffen binnen acceptabele grenzen voor het milieu en onze samenleving blijven. Elektrisch vliegen kan een groot deel van de nadelige effecten oplossen. Geluid zal niet verdwijnen omdat een groot deel van het geluid van de propeller komt, maar het zal zeker fors lager zijn. Andere emissies tijdens de vlucht zijn nagenoeg nul. Daarnaast biedt de elektrische aandrijving de flexibiliteit om de benodigde energie op een duurzame manier op te wekken.

Onderzoek naar elektrisch vliegen

Vandaag onthult Cora van Nieuwenhuizen, minister van Infrastructuur en Waterstaat, het nieuwe vliegtuig van Koninklijke NLR. De Pipistrel met registratienummer PH-NLX - waarbij de X verwijst naar ‘eXperimental’ en naar dit tiende onderzoeksvliegtuig van NLR – is hiermee het eerste volledig elektrisch aangedreven Nederlands geregistreerde vliegtuig.

“Dit eerste Nederlandse elektrische vliegtuig is een mooi voorbeeld van innovatie in de luchtvaart: duurzaam. Ik vind het geweldig dat Nederland hierin voorop loopt, het is een gedenkwaardige stap vooruit!”, laat Minister van Nieuwenhuizen weten. Voor NLR is het daarmee een belangrijke zet om meer kennis en ervaring op te bouwen van gedrag en eigenschappen die bij een elektrisch aangedreven vliegtuig horen. Die inzichten helpen om elektrisch vliegen mogelijk te maken voor toekomstige (grotere) vliegtuigen. Ook wil NLR het huidige vliegbereik vergroten door waterstof als alternatieve energiebron in te zetten.

Geluid

Het elektrificeren van de aandrijving van vliegtuigen vermindert het motorgeluid. Een eerder uitgevoerde geluidsmeting toonde een geluidreductie van meer dan 10 dB tijdens het overvliegen van een elektrisch aangedreven propellervliegtuig (Pipistrel) ten opzichte van een soortgelijk vliegtuig met een verbrandingsmotor. Dat is een behoorlijke waarneembare geluidsreductie.

Van schenking naar vliegen

De zakelijke dienstverlener PricewaterhouseCoopers (PwC) heeft het vliegtuig in de zomer van 2018 geschonken aan NLR tijdens de feestelijke opening van het nieuwe kantoorgebouw van NLR in Marknesse. Dat is al enige tijd geleden, maar ondertussen is er veel gebeurd om het vliegtuig te mogen laten vliegen:

  • De European Union Aviation Safety Agency (EASA) heeft op 15 mei 2020 een type-certificering toegekend aan de Pipistrel Virus SW 128 (Velis Electro). Dat certificaat geeft aan dat het vliegtuigtype luchtwaardig is, oftewel: er mag mee gevlogen worden in Europa.
  • De typecertificering duurde bijna drie jaar (24-10-2017 – 15-05-2020).
  • Meerdere piloten van NLR worden inmiddels opgeleid om het vliegtuig te besturen.

Met deze schenking wil PwC bijdragen aan het versnellen van de overgang naar duurzaam vliegen. Als gebruiker, een internationale organisatie met klanten wereldwijd, willen zij hun verantwoordelijkheid nemen door in te zetten op CO2-reductie, compensatie en innovatie. De schenking is in lijn met de ambitie van PwC om volledig circulair en klimaatneutraal te zijn medio 2030.

Gegevens over het vliegtuig

Hieronder volgt een korte opsomming van een aantal gegevens over het nieuwe onderzoeksvliegtuig:

  • Het betreft een volledig elektrisch aangedreven eenmotorig propellervliegtuig.
  • In het vliegtuig is er plek voor een piloot en een passagier.
  • De tweezitter is primair bedoeld om piloten op te leiden.
  • Het toestel kan ongeveer 50 minuten achtereenvolgens vliegen door de twee parallel aangesloten lithiumbatterijen, elk met een energie-inhoud van 11 kWh.
  • Het is nu (nog) niet van toepassing maar dit toesteltype kan worden voorzien van versterkte vleugels met ophangpunten voor payload (zoals meetapparatuur) en is er de mogelijkheid om de vleugeluiteinden te verwisselen, bijvoorbeeld om de prestaties van nieuwe aerodynamische ontwerpen te testen.
  • Thuisbasis van het vliegtuig is Rotterdam The Hague Airport (RTHA) waar het vliegtuig met een mobiele lader van stroom wordt voorzien.
2 jaar geleden

CO2-uitstoot minder hard gedaald dan aantal vluchten

Tijdens de coronacrisis is de totale CO2-uitstoot door vluchten van en naar Schiphol minder gedaald dan het aantal vliegtuigbewegingen. Dat blijkt uit eigen onderzoek van NLR – Koninklijk Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum. Een forse verlaging van het aantal reizigers per vlucht zorgt bovendien voor een toegenomen uitstoot per passagierskilometer.

De afname in vliegtuigbewegingen van en naar luchthaven Schiphol als gevolg van de wereldwijde coronacrisis was groter dan de bijbehorende CO2-uitstoot. In maart tot en met september 2020 waren er 67% minder vliegtuigbewegingen van groot verkeer dan in diezelfde periode in 2019. De CO2-uitstoot ging echter met maar 55% omlaag.

Het verschil tussen het aantal vluchten en de gerelateerde CO2-uitstoot was vooral groot in de maanden mei en juni. Er werden toen 85% minder vliegbewegingen geregistreerd, terwijl de CO2-uitstoot met ‘slechts’ 64% afnam: een verschil van 21 procentpunt. In de maanden juli tot en met september kromp dat gat geleidelijk naar minder dan 5 procentpunt.

“In eerste instantie verbaasden we ons over deze resultaten”, vertelt Bram Peerlings, betrokken bij het NLR-onderzoek. “Uit eerdere studies weten we dat het overgrote deel van lange vluchten het grootste aandeel CO2-uitstoot veroorzaakt. Van alle vluchten van en naar luchthavens in Europa zijn de 20% langste vluchten bijvoorbeeld verantwoordelijk voor 70% van de uitstoot. We hadden het idee dat intercontinentaal verkeer sterker zou zijn afgenomen dan vliegverkeer binnen Europa, en dat de reductie in CO2-uitstoot daardoor juist groter zou zijn. Dat blijkt toch niet het geval”.

Vrachtvluchten

De onderzoekers zagen dat effect voor zowel het passagiers- als vrachtvervoersegment. In totaal groeide het aantal vrachtvluchten, vooral naar Azië en Noord-Amerika, van maart tot en met september met 8%, resulterend in bijna 11% meer CO2-uitstoot ten opzichte dezelfde periode in 2019. “Volledig tegen de trend van afnemende vraag naar luchtvervoer in”, benadrukt Peerlings. “Als je verder meeneemt dat KLM haar Boeing 747 Combi’s, toestellen die naast passagiers ook vracht op het hoofddek vervoeren, sinds april effectief als gespecialiseerde vrachttoestellen heeft ingezet, laat dat segment zelfs een groei zien van 14% in vluchten en 24% in CO2-uitstoot”, vult hij aan. “Daar bovenop komt eigenlijk ook nog een bijdrage van extra vluchten waarbij er vracht in de cabines van passagiersvliegtuigen is vervoerd. Vanwege gebrek aan data daarover hebben we die echter niet als vrachtvlucht aan kunnen merken en dus beschouwd als passagiersvlucht”.

Ondanks dat het aantal vluchten met toestellen die bedoeld zijn voor passagiersvervoer in tegenstelling tot vrachtvervoer wel fors daalde (minus 69%), zorgen ook hier gemiddeld langere vluchten voor een beperktere afname in CO2-uitstoot (minus 63%).  “Vluchten naar Aziatische en Afrikaanse landen dichtbij Europa, zoals Turkije, Marokko, Egypte en Israël namen sterk af. Verre bestemmingen, zoals Taiwan en Zuid-Korea, bleven echter op peil of namen licht toe. Daardoor werden vluchten naar die werelddelen gemiddeld langer en werd daarmee ook de gemiddelde uitstoot per vlucht hoger”.

Uitstoot per passagier

Waar de totale uitstoot daalde, zorgde een lager aantal passagiers per vlucht voor een hogere CO2-uitstoot per persoon. Uit cijfers van het CBS over de periode maart tot en met mei blijkt dat de bezettingsgraad van vluchten van en naar de vijf grootste Nederlandse luchthavens ongeveer halveerde. Daarmee is de uitstoot per passagierskilometer nagenoeg verdubbeld. Voor de gehele Europese markt noteerde brancheorganisatie IATA een iets lagere afname: zo’n 40% van maart tot en met mei en bijna 30% van maart tot en met augustus. “Het is aannemelijk dat die trend ook voor Nederland geldt”, stelt Peerlings. “Dat betekent dat de uitstoot per passagier weer wat is gedaald ten opzichte van eerder dit jaar. Desalniettemin is het brandstofverbruik per persoon significant hoger dan voor de crisis”.

Vlootvernieuwing

Waar deze onderzoeksresultaten laten zien dat de milieu-impact van de luchtvaart minder is afgenomen dan mogelijk werd verwacht, keek NLR ook vooruit naar de te verwachten impact van snellere vlootvernieuwing. Veel oudere toestellen staan nu aan de grond en enkele maatschappijen hebben aangegeven dat sommige daarvan niet meer terugkeren in de operatie. Peerlings: “Als we alle vluchten in de periode maart tot en met september 2019 nogmaals uitvoeren, maar dan in een situatie waarbij de oudste toestellen vervangen zijn door een nieuwere generatie scheelt dat ruim 4% in CO2-uitstoot”. Bij vervanging door de aller-modernste toestellen neemt dat percentage verder toe.

Martin Nagelsmit, voortrekker op het gebied van duurzame luchtvaart als programmamanager Elektrisch vliegen en afdelingsmanager Milieu- en Beleidsondersteuning bij NLR: “Deze analyses laten zien dat er flink meer nodig is voor een groen herstel dan de momenteel in gang gezette uitfasering van toestellen uit de jaren `80 en `90. Inzet van de laatste generatie vliegtuigen zou daar verder aan bij kunnen dragen, maar vergt forse investeringen en is bovendien nog niet genoeg om aan internationale klimaatdoelen te voldoen. Al die andere manieren, zoals de inzet van duurzame brandstoffen, hybride-elektrische toestellen en vliegen op waterstof, hebben dan ook onze volle aandacht. Zo werken we iedere dag, samen met partners aan de Duurzame Luchtvaarttafel, aan innovaties die bijdragen aan klimaatneutrale luchtvaart in 2050”.

2 jaar geleden

Uitzonderlijke proef met drone nabij Schiphol

Het aantal drones in het luchtruim groeit snel. Verschillende partijen streven zelfs naar het vervoer van mensen met autonoom bestuurde voertuigen. Om het luchtruim veilig te kunnen delen met bemande luchtvaart is eerst gedegen onderzoek nodig. Koninklijke NLR voert daarom testvluchten uit met een drone dichtbij Schiphol.

Amsterdam, 22 juni - Vliegen met een drone is niet overal toegestaan. Zeker niet in de buurt van een vliegveld. Door toedoen van de coronacrisis is er momenteel op Schiphol zo’n 85% minder vliegverkeer ten opzichte van dezelfde periode vorig jaar. Dat raakt de luchtvaartsector hard. Het beperkte vliegverkeer biedt echter ook de kans om op een veilige manier een proef met drones uit te voeren op het terrein van NLR – Koninklijk Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum in Amsterdam. 

De uitgevoerde demonstratie op 22 juni sluit aan bij andere dronevluchten in samenspraak met Dutch Drone Delta (DDD), een coalitie van een tiental partijen, die onderzoekt wat de mogelijkheden zijn voor het vervoeren van goederen en personen met drones. Daarbij legt DDD de focus op veilige, sociaal geaccepteerde en duurzame toepassingen voor het oplossen van knelpunten in de stedelijke mobiliteit.

Projectleider Wesley Poland van NLR: “In samenspraak met de luchthaven Schiphol, Luchtverkeersleiding Nederland (LVNL) en het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat hebben we, in deze bijzondere situatie, toestemming gekregen om voor een beperkte tijdsduur binnen de CTR van Schiphol te vliegen”. Dat de situatie uitzonderlijk is, heeft te maken met de locatie van de proef. “De vestiging van NLR ligt in het bedrijventerrein Schinkel in Amsterdam Zuid. Dat ligt pal onder de aanvliegroute van de Oostbaan op Schiphol. De demonstratievlucht die we als test hebben uitgevoerd, maakt onderdeel uit van een serie aan dronevluchten in de binnenring van Schiphol met een aantal partijen in de periode tussen 17 juni en 24 juni 2020. Als usecase hebben we met een drone de waterkwaliteit in de Riekerhaven naast het NLR-terrein geïnspecteerd”, licht Poland nader toe. 

CTR – No drone zone

De internationale organisatie voor de burgerluchtvaart (ICAO) heeft het luchtruim ingedeeld in verschillende categorieën. Voor categorie G komt er geen luchtverkeersleiding aan de orde. Dat is het gebied waar drones veelal vliegen. Waar dat in Nederland mag heeft LVNL duidelijk op een kaart aangegeven. Daarin is af te lezen dat de Amsterdamse vestiging van NLR in een rode zone ligt: CTR1 van Schiphol. Voor een  Controlled Traffic Region (CTR) geldt dat het gevaarlijk en verboden is om met een drone te vliegen. Volgens Poland is de CTR van een luchthaven verreweg de meest complexe omgeving: een beperkt aantal start- en landingsbanen vraagt om een efficiënte doorstroming van vliegverkeer waarbij de vliegtuigen veilig van elkaar op afstand moeten blijven. In tegenstelling tot bovengenoemde categorie G beheert de luchtverkeersleiding een CTR van de grond tot een hoogte van 3000 voet (ca. 1 km). 

Poland: “NLR wil de luchtvaart duurzamer, veiliger, efficiënter en effectiever maken. Daar hoort ook een veilige en duurzame integratie bij van onbemande drones in een bemande luchtvaart. Er zijn echter nog veel uitdagingen om te vliegen binnen een CTR. Zeker bij zo’n grote luchthaven als Schiphol. Voor ons is dit dan ook een uitgelezen kans om iedereen, zowel de maatschappij en de luchtvaartsector, voor te bereiden en te ondersteunen bij de komst van onbemande luchtvaart. We denken zelfs aan de ontwikkeling van een DronePort: een luchthaven voor onbemande drones. Op termijn misschien ook wel voor onbemande toestellen die passagiers kunnen vervoeren.

We gaan nu in ieder geval eerst de resultaten van deze demonstratie evalueren, waarbij we op een gecontroleerde wijze, in een normaalgesproken verboden luchtruim, een inspectievlucht hebben uitgevoerd. Deze stap helpt ons om met toekomstige oplossingen te komen die het mogelijk maken om nabij een luchthaven te vliegen. Voor nu is de boodschap echter duidelijk: niet vliegen in de no drone zones!”.

Droneport

NLR onderzoekt stedelijke operaties met drones in de nabijheid van een vliegveld. Daartoe behoort ook - op de lange termijn – de ontwikkeling van een nieuwe NLR-faciliteit: een DronePort, ook wel Vertiport genoemd. De demonstratievlucht is daarbij een eerste stap richting het opzetten van een mogelijke luchthaven door drones en eVTOLs (electrical Vertical Take-off and Landing).

“Stel je eens voor dat je over files heen kunt vliegen?”, stelt Poland. “Dat zou iedereen toch wel willen? Met een DronePort kun je stedelijke mobiliteit door de lucht onderzoeken. Ze noemen dat overigens ook wel ‘Urban Air Mobility’. Er zijn in ieder geval genoeg voorbeelden van grote bedrijven – van Uber tot Airbus – waar ze nadenken over dit soort toepassingen. Wij denken dat we in Amsterdam een perfecte locatie hebben om deze mobilteitsaspecten te testen: vlakbij een stadscentrum, een luchthaven en direct naast een snelweg. Misschien is dit wel een eerste stap naar het weren van pakketbusjes in overvolle binnensteden?”

                          --- Einde bericht ---

Over Koninklijk Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum

Koninklijke NLR is een toonaangevend, mondiaal opererend onderzoekscentrum voor de lucht- en ruimtevaart. 

Met zijn multidisciplinaire expertise en ongeëvenaarde onderzoeksfaciliteiten, levert NLR innovatieve, integrale oplossingen voor complexe uitdagingen in de aerospace sector.

De werkzaamheden van NLR beslaan het volledige spectrum van Research Development Test & Evaluation (RDT&E).

 Met zijn kennis en faciliteiten kunnen bedrijven terecht bij NLR voor validatie, verificatie, kwalificatie, simulatie en evaluatie. Zo overbrugt NLR de kloof tussen onderzoek en toepassing in de praktijk. NLR werkt zowel voor overheid als industrie in binnen- en buitenland.

2 jaar geleden