Goed crashen is een kunst

Vliegtuigbouwers denken nauwelijks na over crashbestendigheid. Autofabrikanten doen dat wel, maar hun vernieuwingen leiden tot steeds zwaardere auto's, een gevaar voor anderen.

Vliegtuigbouwers zijn niet gewend na te denken over de crashbestendigheid van hun toestellen. Als er een ramp gebeurt, dan zijn de overlevingskansen van inzittenden toch miniem, zo is de gedachte. Deze enigszins fatalistische houding is niet terecht, meent lucht- en ruimtevaartingenieur Jens de Kanter. Hij promoveerde gisteren aan de TU Delft op een studie naar zogeheten 'crush-buizen': energie-absorberende cilinders van aluminium en glasvezel die niet alleen de crashbestendigheid van vliegtuigen, maar ook van auto's of treinen kunnen verhogen. Energie-absorptie is de mate waarin materiaal door vervorming een klap op kan vangen, in een kreukelzone bijvoorbeeld.

'De meeste vliegtuigongelukken gebeuren tijdens de start en bij de landing', zegt De Kanter. 'Dan heb je helemaal niet te maken met de extreme hoogten of snelheden. Het vrachtruim onder de passagiersvloer werkt bij een vliegtuigcrash als een natuurlijke buffer. De Kanter: 'Dat is voor vliegtuigbouwers mooi meegenomen, maar het betekent niet dat in het ontwerp van een toestel zoals de Airbus 380 expliciet rekening wordt gehouden met de vraag hoe zo'n constructie zich gedraagt in een neerstortend vliegtuig.' Pas de laatste jaren bespeurt hij een lichte kentering. 'Dat heeft te maken met de toepassing van nieuwe materialen zoals koolstofcomposieten. Deze materialen zijn brosser dan aluminium. Daar zullen vliegtuigbouwers in hun ontwerp rekening mee gaan houden.'

Opvallend is dat de vliegtuigbouwers de kunst afkijken van automakers. De Kanter: 'In het verleden heeft de automobielindustrie altijd veel overgenomen van vliegtuigmakers. Denk aan het gebruik van lichtgewicht materialen. Als je praat over crashbestendigheid is het andersom. Vliegtuigstoelen zijn uitgerust met heupgordels, de automobielindustrie werkt met drie- en zelfs vierpuntsgordels. Het gebruik van airbags en driepuntsgordels in commerciële vliegtuigen wordt onderzocht, maar het staat nog in de kinderschoenen. Ook in het simuleren van botsingen loopt de automobielindustrie voorop.'

Kern van De Kanters promotieonderzoek is het vervaardigen, testen, doorrekenen en modelleren van de crush-buizen. Hij ontdekte dat de energie-absorptie van aluminiumbuizen sterk vergroot kan worden door er onder verschillende hoeken met hars doordrenkte glasvezel omheen te wikkelen. Aldus ontstaat een buis die onder hoge druk vervormt (en dus de energie van een grote klap kan verwerken), maar niet versplintert als de druk te hoog wordt (wat bij ongelukken extra gevaar oplevert).

'Crush-buizen' worden in de lengterichting geplaatst in de neus van personenauto's. Voorlopig zullen De Kanters buizen de bestaande niet vervangen. 'Mijn materiaal is duur en relatief ingewikkeld om te vervaardigen', zegt hij. 'Bovendien is de bestendigheid getest onder gunstige laboratoriumomstandigheden. Ik weet niet hoe het materiaal zich houdt als je erin gaat boren om er een motor aan op te hangen.'

Toch gelooft De Kanter dat automakers er goed aan zouden doen om geld te steken in de verdere ontwikkeling van superieure crush-buizen. Al was het maar omdat hij vindt dat fabrikanten met hun huidige investeringen in meer comfort en veiligheid de verkeerde weg zijn in geslagen: 'Auto's worden steeds zwaarder. En dan heb ik het niet alleen over de SUV's.' Een model als de Opel Astra is tussen 1985 en 1998 met 27 procent in massa toegenomen tot 1040 kilogram, de Opel Omega tussen 1985 en 2000 met 38 procent. Dat heeft te maken met veiligheid en comfort. De installatie van een motor voor elektrische ramen levert, zegt De Kanter, per raam 1,0 kilogram aan extra gewicht op. De Kanter: 'Dat resulteert in een sneeuwbaleffect: de deur wordt zwaarder, daardoor moeten de scharnieren ook zwaarder. Er is een grotere accu nodig en dat resulteert weer in extra gewicht. Een hendeltje om het raampje open te draaien weegt haast niets.'

'Ook de inbouw van meer veiligheid maakt auto's zwaarder', zegt De Kanter. 'Een airbag zorgt voor een gewichtstoename van vijf kilogram. De buizen die ik ontwikkeld heb kunnen voor een fractie van dat gewicht meer veiligheid bieden.' De Kanter heeft eerder nagedacht over fundamentele veranderingen in het ontwerp van auto's, zoals het ophogen van de vloer tot bumperhoogte. Dat zou bestuurders veel minder kwetsbaar maken bij botsingen van opzij. 'De industrie onderzoekt dat soort mogelijkheden nauwelijks', zegt De Kanter. 'Automakers wijken niet graag van gebaande paden.'

'Veiligheid is een belangrijk verkoopargument', zegt De Kanter. 'De Renault Laguna was een verkoopsucces dankzij de vijf sterren die dat model behaalde in de veiligheidsbeoordeling van het door de overheid gesteunde NCAP [New Car Assessment Programme]. Maar versteviging en beveiliging maakt auto's ook zwaarder. Ik vind het niet goed dat veiligheid voor de inzittenden wordt gebruikt als verkoopargument. Misschien rijden mensen in een Audi of Mercedes wel te hard door het valse gevoel van veiligheid dat hun auto's verschaffen. Dan is het risico groter dat ze een bijstandmoeder in een Suzuki Alto overhoop rijden.'