Hoe een supersnelle F-16 een trage Cessna onderschept

F-16 nadert ‘stall speed’, de lage snelheid waarbij hij uit de lucht valt. foto Alamy/Imageselect

Raadselachtig voorval. Het was woensdagmiddag 18 oktober, rond 16.00 uur Midden-Europese Zomertijd. De waarnemer bevond zich in een Belgisch boemeltje dat hem van Marloie naar Luik zou brengen. Het zal niet ver van Melreux geweest zijn. De trein stond even stil want er werd aan het spoor gewerkt en een tegenligger had voorrang gekregen. Het was broeikaswarm, zowel binnen als buiten. Geen wolk aan de hemel, geen vogel die zong.

Ook in de herfstige bossen leek zich niets van enig belang af te spelen. De waarnemer staarde ernaar en hoopte op hervatting van de reis. Maar opeens verscheen boven de Belgische bomen een intrigerende combinatie van vliegtuigen: een aandoenlijk rood sportvliegtuigje met links en rechts daarvan, op gelijke hoogte en met gelijke snelheid meevliegend, twee grimmige F-16 straaljagers. De zwaar achterover hangende F-16’s konden het langzame vliegen op zo lage hoogte kennelijk nauwelijks volhouden. Eén van de twee draaide plotseling weg en leek een aanloop te nemen om opnieuw langszij te komen. Hoe het afliep is onbekend, want de trein ging plotseling verder.

Waren amateurvliegers verboden gebied binnengevlogen? Kwam het rode vliegtuigje van over de grens en had het zich niet bekendgemaakt? Of was dit een oefening in het onderscheppen van verdachte toestellen? Het Contact Center Defensie in Brussel wist het niet en heeft de vragen doorgegeven aan de bevoegde dienst, dus antwoord komt er zeker.

Witte Huis

De gebeurtenis deed denken aan die keer toen twee onbekommerde amateurvliegers met een oude Cessna 150 de no-fly zone rond het Witte Huis binnenvlogen. Het was mei 2005 en 9/11 lag nog vers in het geheugen. Er werden inderhaast twee F-16’s op afgestuurd om de oude Cessna te onderscheppen, maar die haalde nog geen 200 km/h en zó langzaam kan een F-16 helemaal niet vliegen. Daar is op het forum www.f-16.net nog lang over nagepraat: hoe die twee dat gefikst hebben. Ook op de vraag-en-antwoord-site www.quora.com kwam het aan de orde: kan een straaljager wel een Cessna escorteren?

Hoe mindert een F-16 vaart als dat moet? Minder vermogen bij zetten, dat is natuurlijk het eerste. Gebruik van de remkleppen (de ‘speed brakes’) vlak naast de motoruitlaat verhoogt de luchtweerstand (de ‘drag’) van het vliegtuig, dat is ook een middel. Maar het snelst werkt: pulling the stick, zeggen piloten die het weten kunnen. Trek het toestel achterover, dan neemt de luchtweerstand toe terwijl tegelijk de voorwaartse component van de stuwkracht (de ‘thrust’) daalt. Achterover hangend, dancing on the thrust, kun je mooi laag uitkomen met je snelheid. Op luchtshows wordt het gretig gedemonstreerd.

Hoe langzaam een F-16-piloot kan vliegen, hoe ver hij in dat dansen durft te gaan, dat werd niet helemaal duidelijk, het hangt ook van de hoogte af. Hangt hij te ver achterover, maakt hij de ‘angle of attack’ (windinvalshoek) te groot dan kan door abrupte verandering van het stromingsprofiel van de lucht rond zijn toestel de liftkracht opeens snel dalen en loopt hij het risico uit de lucht te vallen. De snelheid waarbij dat te verwachten is, heet de ‘stall speed’. Die zou bij een F-16 rond de 300 km/h liggen. Een piloot heeft voldoende ruimte onder zijn toestel nodig om zichzelf uit deze levensgevaarlijke situatie te halen. Dan nog is het een ingreep die niet zomaar vanzelf goed gaat. Daarom wordt tegenwoordig veel geoefend in het onderscheppen en escorteren van langzame vliegtuigen.

Raketvliegtuig

Het probleem van de onderschepping die dreigt te falen door een zekere overmacht van de onderschepper is niet nieuw. Het legendarische snelle raketvliegtuig Me 163 Komet dat Duitsland in 1943 ontwikkelde ondervond onoverkomelijke hinder van zijn snelheid. Het raketvliegtuig van Messerschmitt, met een èchte raketmotor (dus geen straalmotor), aangedreven door de reactie tussen hydrazine-methanol en waterstofperoxide, haalde snelheden van meer dan 1000 km/h. Dat was véél meer dan de snelheid van de bommenwerpers die hij onderscheppen moest – en vaart minderen was nauwelijks mogelijk. Bovendien was voor nog geen 8 minuten brandstof aan boord. Het kwam er in de praktijk op neer dat de Komet-piloot tweemaal door een formatie bommenwerpers raasde en proberen moest in het haastig voorbijgaan een tegenstander met zijn kanon te treffen. Dat lukte maar zelden. Wie er gevoelig voor is beaamt dat hier een levenswijsheid aan te ontlenen valt.

Nu, de waarheid is dat de AW-redactie, toen zij eenmaal voldoende YouTube-filmpjes van vliegtuigen in ‘near stall speed’ had gezien spelenderwijs doorklikte naar filmpjes van vliegtuigen die het presteerden in de lucht geheel tot stilstand te komen. Want dat kan. Anders dan sportvliegtuigen en passagiersvliegtuigen hebben veel moderne gevechtsvliegtuigen straalmotoren met een stuwkracht (gemeten in kilonewton) die nèt wat hoger is dan het gewicht (in kilonewton) De thrust-to-weight verhouding is groter dan een. Zulke vliegtuigen kunnen verticaal omhoog vliegen en komen tot stilstand als de stuwkracht precies voor het gewicht compenseert. Laten ze vervolgens de stuwkracht wat zakken dan begint het verticaal staande toestel langzaam naar beneden te vallen. Dit is de essentie van de huiveringwekkende manoeuvre die ‘tail slide’ wordt genoemd. Vooral Russische gevechtsvliegers lijken er bedreven in. Een toch al adembenemend mooie Soechoj Soe-30 hoog in de lucht langzaam tot stilstand te zien komen: daar zijn geen woorden voor.