Bij gebrek aan gewicht

Een luchtballon tilt je vrijwel gratis op, maar hij valt niet te besturen. Een luchtschip in de bekende sigaarvorm is al wat beter bruikbaar. Maar er rust geen zegen op. Het vergaan van de Hindenburg, de Space Shuttle van de jaren '30, heeft veel vooroordelen voorgoed vastgeschroeid en een paar echte nadelen zijn er ook wel. Door hun geweldige omvang zijn luchtschepen moeilijk wendbaar en windgevoelig. Hun vlieghoogte wijzigen ze ook maar moeizaam. Allemaal heel onpraktisch. Maar ja, die gratis opwaartse kracht...

De potentiele goedkoopte van luchtschepen houdt, als een moderne Steen der Wijzen, het uitvindersgilde aardig van de straat. Hun prototypes zijn meestal bijzonder spectaculair en halen dus de krant. Vervolgens wordt er niets meer van vernomen. Wat erger is: de uitvinders zelf raken ook weg. Om een of andere reden zijn uitvinders van luchtschepen vluchtiger dan hun collega's in andere sectoren.

De fraaiste toestellen ontstaan wanneer de uitvinder probeert in een toestel verschillende takken van luchtvaart te verenigen. Frank S. Malvestuto uit Denver, Colorado deponeerde in 1973 een octrooiaanvraag voor een "Vliegtuig'. Twee rompen gevuld met helium, verbonden door een aantal vliegtuigvleugels en deze op hun beurt rijk bezet met helikopterrotoren.

Malvestuto is niet te vinden dus moeten we het qua uitleg doen met de octrooiaanvraag zelf. Die zegt dat de rotoren de lucht achter elke vleugel omlaag blazen. Zo zorgen ze ervoor dat de lucht boven de vleugel wordt versneld en de lucht eronder wordt opgehouden. Op dat principe is de normale werking van een vleugel gebaseerd en die wordt door de rotoren dus versterkt.

De rotoren zijn onder een lichte hoek (10 graden) met de horizontaal gemonteerd en hebben daardoor op zichzelf al een dragende en een voortstuwende werking. Uit de cijfers in de aanvraag valt af te leiden dat het een gevaarte van honderden meters lengte zou moeten zijn. Malvestuto denkt met dit monstrum 3000 ton nuttige lading mee te kunnen nemen. Wij weten het niet. Wij durven er niets van te zeggen.

Een verwant idee is dat van Frank Piasecki, een gerenommeerd helikopterbouwer. Hij wist dat een helikopter die stil in de lucht hangt brandstof gebruikt dat het een aard heeft, alleen maar om zijn eigen gewicht omhoog te houden. Piasecki schroefde een rek met vier helikopters vast aan een sigaar met helium. De sigaar moest ongeveer het gewicht van het geheel compenseren, zodat de helikopters zich konden concentreren op de vracht. Van 1977 tot 1986 was Piasecki ermee aan het experimenteren, tot half 1986 een van de heli's van het rek afbrak, waardoor de rest instabiel werd en alles neerstortte. Er viel een dode en het idee stierf meteen ook, al schijnt iemand in Rusland het te willen reanimeren. Piasecki is onvindbaar.

Saul Irving Slater uit Miami Beach, Florida, vond het in 1976 een probleem dat luchtschepen van het gebruikelijke type grote terreinen nodig hebben voor starten en landen, namelijk velden die minstens even groot zijn als het schip zelf. Zijn vinding kan vliegen als een luchtschip en landen als een ballon. De gondel hangt aan een rail die van de buik naar de neus van het schip loopt. Is het tijd om te landen, dan tuft de gondel naar de voorsteven, de sigaar gaat automatisch op zijn punt staan en het geheel kan desnoods landen bij een bushalte. Waar Slater nu is, is onduidelijk.

Leonard Cramp woont volgens zijn octrooiaanvraag van 1983 op het Isle of Wight, dus dat kan eigenlijk al niet meer goed gaan. Hij kruist luchtschip, vliegtuig, helikopter en hovercraft. Zijn "Aerial machine' heeft vleugels, heliumreservoirs, motoren die naar beneden of naar achteren kunnen blazen en een driehoekig luchtkussen aan de onderkant met eigen ventilatoren om het kussen te vullen.

De heliumtanks moeten boven het zwaartepunt van de machine hangen, dan dragen ze bij aan de stabiliteit. Want, aldus Cramps aanvraag, een hovercraft wordt instabiel als hij iets te hoog gaat zweven, en idem op oneffen terrein en op hellingen. Hij heeft dan de neiging om om te vallen. De lichter-dan-lucht-tanks lossen dit probleem op. De draaibare vliegtuigmotoren zijn er voor verticaal starten en landen en voor gebruik als een gewoon vliegtuig. Of dat luchtkussen dan niet erg in de weg hangt zou een leuke vraag zijn maar Cramp is, inderdaad, verdwenen.

Eindelijk, helemaal in Australie: Cromwell Beggs met zijn "Improved Airship'. Een vliegende catamaran eigenlijk. Twee heliumreservoirs en een gondel. De laatste is voorzien van motoren voor voortstuwing en motoren die lucht naar beneden spuiten voor extra lift. De reservoirs zijn plat aan de onderkant en bol van boven, hebben met andere woorden een vleugelprofiel.

Bij voorwaartse beweging geeft dat nog meer opwaartse kracht. "Hij wordt 50 meter lang,' roept Beggs enthousiast door de telefoon. "Nee, op het ogenblik heb ik alleen een schaalmodel van 10 meter. Het vliegt uitzonderlijk goed, zo goed als een vliegtuig. Met een piloot erin, ja.' Beggs' luchtschip vliegt wel wat langzamer dan een vliegtuig, maar hij claimt gebruikskosten die maar 15% bedragen van die van een vliegtuig of helikopter. Je kunt er alles mee doen volgens de uitvinder: personen- en vrachtvervoer, patrouilles en reddingsoperaties, en militaire operaties. Beggs noemt over-the-horizon targeting en passive air defense. "De Amerikanen gaan het gebruiken als early warning vehicle, voor fleet protection en drug surveillance. Het Pentagon doet mee. Dit is een miljoenenproject. Ik heb het toestel laatst gepresenteerd en jullie regering was ook tremendously interested. Over anderhalf jaar komt er een grote versie.' We wachten met belangstelling af.

De prijs voor het meest oorspronkelijke idee gaat naar Fred Ferguson te Ottawa, Ontario. Zijn Magnus Aircraft maakt gebruik van het principe datvoetballers in staat stelt een "kromme bal' te versturen. Een rond voorwerp dat draaiend door de lucht vliegt ondervindt een kracht loodrecht op de bewegingsrichting. Een bal die om een verticale as draait beschrijft daardoor een bocht, en een bal met topspin duikt extra snel naar beneden. Het effect heet in de natuurkunde het Magnus-effect.

Fergusons uitvinding bestaat uit een grote met helium gevulde bal die achterover draait. De Magnuskracht werkt dan naar boven, precies wat je bij een luchtschip leuk zou vinden. Aan lagers links en rechts van de bal hangt een fraai gestroomlijnde gondel, en even onder die lagers zijn draaibare motoren bevestigd. Die plaatsing van de motoren zorgt dat de gondel niet schommelt bij het wegvliegen. Bij het verticaal opstijgen moeten die motoren het werk doen, omdat de Magnuskracht pas werkt als het toestel vaart heeft. Het idee is in 28 landen geoctrooieerd, waarbij Europa voor één telt.

Acht jaar geleden had Ferguson schaalmodellen en wilde plannen. Een Magnus aircraft van 60 meter doorsnee zou meer dan 70 ton vracht moeten kunnen vervoeren. "Nee, ik heb het niet opgegeven,' deelt Ferguson mee. "I redesigned it down. Ik probeer een kleine versie aan de man te brengen voor surveillance of publiciteitswerk. Het ziet er tenslotte futuristisch uit. Als dat lukt kan het een opstapje zijn naar mijn oorspronkelijke doel.'

Een tijdgenoot van het Magnus apparaat is de Cyclo Crane. Dat was een luchtschip dat draaide om, o lieve deugd, zijn lengteas. Vinnen op zijn huid zorgden dan voor stuwkracht. Een gondel en de eventuele last hingen aan lagers aan de voor- en de achterkant. De Cyclo Crane en zijn makers zijn spoorloos.

De Hystar is een autoband vol helium met een rotor in het midden.

De rotor draagt, zoals steeds, wat het helium niet kan dragen. Lijkt op een dik uitgevallen vliegende schotel. Ook uitvinder George Ninkovich werd in 1986 gedreven door de behoefte aan vervoer voor de prijs van een luchtschip maar met een grotere gebruiksvriendelijkheid. Hj blijkt van de opspoorbare soort. In Vancouver drijft hij de Hystar Aerospace Development Corporation, gevestigd in het World Trade Center aldaar. "Het is een heel succesvol concept. Nee, een bemand exemplaar hebben we nog niet. Wel een paar op afstand bestuurbare, van twee, zes en zeven meter doorsnee. Die verhuren we het hele jaar door als publiciteitsstunt op beurzen, in theaters, in winkelcentra, op congressen en noem maar op. Op overdekte plaatsen dus. De kleine machines zelfs op sjieke diners. Ze zijn geweldig goed bestuurbaar en we hebben een stel heel handige piloten die letterlij iemand uit het publiek een roos kunnen aanbieden. De mensen zijn er gek op en we worden steeds teruggevraagd.' Met een vijftiental Hystars maakt Ninkovich een omzet van 100.000 dollar per maand.

"Eind van dit jaar onthullen we een bemand toestel van 17 meter. Dat ding heeft een draagvermogen van 800 kilo. Er moet ook een produktielijn komen. Daarna gaan we door naar draagvermogens van 5 en 20 ton.' Ninkovich is een aanstekelijke optimist, maar het commerciële vrachtvervoer, genoemd in de octrooiaanvraag uit 1986, lijkt niet binnen handbereik.

Intussen is Fred Ferguson terug op meer conventionele paden. "We proberen niet meer de boeken te herschrijven zoals met Magnus. Het moet gewoon goedkoop, anders stop ik. Ik maak nu een sigaarachtig schip van 300 meter dat 185 ton lading moet kunnen vervoeren. Ik heb een nieuw idee ontwikkeld om de structuur van zo'n schip te versterken. Het wordt 3 tot 400 procent goedkoper dan gewoon vliegen,' zegt hij ongebroken. "Het moet even goedkoop als per truck, behalve dat je geen wegen hoeft aan te leggen.' Ferguson heeft 5 miljoen dollar tot zijn beschikking en werkt met partners als Daimler-Benz en de A&M universiteit in Texas. Een schaalmodel van 15 meter vliegt intussen, zegt Ferguson. Hij sleutelt nog aan de verhouding tussen lengte en breedte van zijn luchtschip. "Slanker betekent een betere stroomlijn, maar ook meer oppervlak, dus meer wrijving. Ik ben op zoek naar het optimum. De verhouding lengte-breedte is nu 1: 6,5 net als bij de Hindenburg. Veel beter kan het niet, misschien kom ik in de buurt van de acht. Yeah, the Germans knew their stuff.'