Stikjaloers op de hommels buiten

Het is het kleinste klapwiekvliegtuig met een camera aan boord, maar buiten vliegen is nog te moeilijk. De TU Delft wil het nu nog kleiner maken, maar dan als helikopter.

Hij is wat groot voor een libelle en hij zoemt te hard. Maar toch, de Delfly Micro gaf gisteren een geloofwaardige imitatie weg van het insect waarop hij is geïnspireerd. Bij de derde poging klapwiekte het op afstand bestuurbare minivliegtuigje – 3 gram zwaar, 10 centimeter groot – beheerst een paar rondjes in een sporthal van de TU Delft. Na een kleine minuut landde hij netjes voor de voeten van Bart Remes, één van zijn makers.

De Delfly is klein, maar er zijn veel kleinere vliegtuigjes, erkende Remes. Er zijn zelfs kleinere vliegtuigjes die net als de Delfly Micro flapperen met hun vleugels, maar géén ervan heeft een camera aan boord. Met het kleinste klapwiekende vliegtuig met camera claimde de TU Delft gisteren een wereldprimeur. In de toekomst hopen de ingenieurs de camerabeelden te gebruiken voor de besturing van hun vliegtuigje. Met zijn drie keer grotere voorganger Delfly II is dat al gelukt. Dat grotere toestel kan, anders dan deze Delfly Micro, ook loodrecht opstijgen en stilhangen in de lucht.

De Delfly vliegt bij voorkeur binnen, afgeschermd van de wind. Zijn ontwerpers zijn „stikjaloers” als ze buiten een echte hommel of libelle zien rondvliegen. „Zo’n insect is klein, licht, snel en verbruikt weinig energie, dat bouwen we de komende vijftig jaar nog niet na”, zegt David Lentink (Wageningen Universiteit). Hij was betrokken bij het ontwerp van alle drie de libellevliegtuigen die sinds 2005 in Delft zijn gemaakt. „Je kunt je niet voorstellen hoeveel sensoren insecten aan boord hebben: gyroscopen, windsensoren, ogen, noem maar op”, zegt Lentink.

Het blijft mooi, zo’n vliegtuigje dat past in een handpalm en opstijgt vanuit duim en wijsvinger. Volgens vliegtuigjesontwerper Rick Ruijsink van de TU Delft is het belangrijkste dat wetenschappers van het bouwen van zo’n klein toestelletje veel leren over aerodynamica en elektrotechniek op minuscule schaal. Maar hij ziet ook toepassingen. Als de Delfly Micro wat langer gaat vliegen, dan kan hij misschien door een betonkiertje op zoek naar aardbevingsslachtoffers. Of een radioactief vervuild gebouw verkennen.

De Delfy Micro is fors groter dan het vliegtuigje van 3 centimeter dat Robert Wood van Harvard heeft gemaakt. Maar die ‘bovenmaatse bromvlieg’ krijgt stroom van een draadje en vliegt langs een rail. Toch zien de makers van de Delfly geen fundamentele problemen waarom het allemaal niet nog veel kleiner kan. „Ik denk dat een vliegtuigje ter grootte van een vlieg best vrij kan vliegen”, zegt Lentink. „Als er maar een goede staart op zit.”

Elektriciteitsvoorziening zonder draad kan voor zo’n klein toestelletje wel een probleem zijn. Een lithiumbatterij is met een gewicht van een gram nu al een blok aan het been van de Delfly Micro. Voor Rick Ruijsink is een betere batterij één van de vele problemen die moeten worden opgelost om over een paar jaar met de Delfly Nano op de proppen te kunnen komen: een toestelletje van 5 centimeter groot met een beoogd gewicht van één gram.

David Lentink gelooft intussen dat er voor het flapperen op kleine schaal een efficiënter alternatief bestaat: vleugels die roteren als een propeller. Experimenten in een bak met olie die Lentink deed voor zijn promotieonderzoek laten zien dat roteren als een helikopter voor een vliegende fruitvlieg twee keer zo efficiënt is als klapwieken.

Van een insect dat vliegt als een helikopter is in de natuur geen voorbeeld te vinden, maar Lentink heeft zijn studiegebied toch maar verlegd naar de kolibrie, een vogeltje dat net als een helikopter kan stilhangen, als het nectar drinkt uit een bloem.