Bijtanken hoog boven het wolkendek

Nu kunnen alleen militaire vliegtuigen bijtanken in de lucht. Maar het zou ook voor burger- en cargovluchten veel geld schelen. Een kijkje in de vliegsimulator.

Het was ergens eind jaren negentig. Het Amerikaanse JSTARS-spionagevliegtuig dat eindeloos boven de groene heuvels van Bosnië zijn rondjes draaide om Servische milities in de gaten te houden, had daarvoor geregeld extra brandstof nodig. Op een afgesproken plaats en tijdstip verscheen dan een stipje aan de horizon dat al snel een beeldvullend tankervliegtuig werd. De buis van de KC-135 Stratotanker paarde aan een speciale opening op de rug van de JSTARS en de kerosine ruiste hoorbaar met hoge snelheid de tanks in. De toestellen ontkoppelden kort daarna en de JSTARS kon weer een paar uur doorvliegen.

Zo bijtanken in de lucht is al decennia routine, maar wel het privédomein van de militaire luchtvaart – en best eng ook.

Maar binnen afzienbare tijd zou de burgerluchtvaart zich ook kunnen gaan bedienen van deze techniek. Die kan aanmerkelijke brandstofbesparing opleveren, bijvoorbeeld op trans-Atlantische vluchten. De vliegtuigen hoeven immers geen brandstof voor de hele vlucht mee omhoog te zeulen als ze onderweg kunnen bijtanken.

Een complexe simulatie die het Nederlandse Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium (NLR) en het Duitse zusterinstituut DLR in Braunschweig begin oktober uitvoerden, legde een groep verkeersvliegers een aantal bijtankscenario’s voor. Opvallend is dat de techniek volgens NLR-projectleider Stephan Zajac geen barrière is: „Bestaande technieken en sensoren zouden het bijtanken nu al mogelijk maken.” Lastiger is de acceptatie door piloten en de juridische en financiële problemen bij invoering.

In de GRACE-simulator – Generic Research Aircraft Cockpit Environment – van het NLR hangt aan de digitale einder, hoog boven de virtuele Atlantische Oceaan onder Groenland, een stipje dat groter wordt en verandert in een levensgroot tankvliegtuig. Bart Heesbeen, de experimentleider die de simulatie technisch coördineert, drukt een paar knoppen in en ‘ons’ toestel begint automatische de tanker te naderen. Een schematisch weergegeven vliegtuigje schuift op een display naar de tanker toe, binnen groen en oranje oplichtende grenzen. „Als het maar niet in het rood schiet, is er weinig aan de hand. In dat geval breekt het tanken automatisch af.”

Een pendelbusje dat nooit landt

De simulatie was een kleine mijlpaal binnen het Europese project REsearch on a Cruiser-Enabled Air Transport Environment (RECREATE) dat in 2011 begon. Dat onderzoeksproject valt in twee delen uiteen. Het eerste, waar deze simulatie bij hoort, bestudeert het bijtanken van verkeersvliegtuigen in de lucht zoals in de militaire wereld al routine is. Het tweede deel kijkt naar de mogelijkheden om een hypothetische cruiser met nucleaire aandrijving tussen continenten te laten pendelen, als een soort pendelbusje dat nooit landt. Daarbij brengen speciale feeders vracht- en passagiersmodules van en naar de plek van bestelling. NLR en DLR geven toe dat dit laatste erg futuristisch is. Zajac: „We situeren dat concept pas ergens na 2050.”

Tien scenario’s

Bij de simulatie met GRACE mochten anderhalf dozijn vliegers tien verschillende scenario’s doorlopen. Die varieerden in risicogehalte door wisselende turbulentie, motorstoringen, speed brake failures en andere technische of organisatorische verrassingen, zoals: waar landt het vliegtuig als de tanker niet op komt dagen?

De vliegers die in GRACE én in de gesimuleerde tankvliegtuigen hebben gevlogen, zouden weinig verrassingen zijn tegengekomen. Heesbeen: „Alle vliegers hebben gezegd dat de simulatie ze realistisch voorkwam en dat ze vertrouwen hadden in de systemen en procedures. Wat ze ook vertrouwen gaf, was dat ze hoe dan ook altijd de gelegenheid hebben om in te grijpen.”

En nu? Dat tanken in de lucht (en bijbehorende tankerbases op bijvoorbeeld IJsland, of in de Golfstaten op de doorgaande route naar het Verre Oosten) technisch en economisch haalbaar is, dat heeft RECREATE intussen onomstotelijk vastgesteld. Maar er zijn meer mogelijke ‘flessenhalzen’. Zoals, zegt Zajac, de veiligheid van de procedures. Die moet in de commerciële burgerluchtvaart groter zijn dan bij de militairen. Er zijn daarom al 10.000 virtuele vluchten met bijtanken in de lucht „doorgerekend”.

En alles moet volautomatisch. Zajac: „Om vliegmaatschappijen het nut te laten inzien van bijtanken in de lucht, is het noodzakelijk vliegers geen dure en tijdverslindende opleidingen te laten volgen. Vandaar dat alles verregaand geautomatiseerd moet zijn.”

We deinen – turbulentie

Terug naar de GRACE-cockpit waar het tankvliegtuig – de grafische weergave dan – vlak voor onze neus koerst. Het toestel deint, want, zegt Heesbeen, „we hebben wat turbulentie meegeprogrammeerd.” Grote groene, oranje en rode pijlen onder aan de tanker zelf geven de piloten aanwijzingen. Heesbeen: „Een latere toevoeging aan de simulatie, want de vliegers wilden niet uitsluitend moeten vertrouwen op de gegevens van de displays. Ze wilden met eigen ogen kunnen zien wat buiten gebeurt.”

De tanker duwt volautomatisch zijn buis in de brandstofopening van ons vliegtuig. Het metertje op de display laat zien dat 21 ton kerosine naar binnen ruist.

Zajac geeft toe dat nog een lange weg te gaan is voordat de KLM’s, Cathay Pacific’s en Etihad’s van deze wereld hun vliegtuigen tijdens langeafstandsvluchten zullen laten bijtanken. „De acceptatie door luchtvaartautoriteiten is een uitdaging. Nu staat de luchtverkeersleiding niet toe dat verkeersvliegtuigen elkaar zo dicht naderen. Daarnaast zal het een klus zijn om te zien wie betaalt voor het opzetten van de tanker-infrastructuur, zoals de tankervloot, de bases, het personeel en de kerosineaanvoer.”