Zuinig insectenvrij vliegtuig

Zuinig insectenvrij vliegtuig

Anti-aanplaklaag kan vijf procent kerosine besparen

Als de NASA iets aanpakt dan gaat dat grondig. Je zet niet zomaar een mens op de maan. Ook hier op aarde gaan de ruimte-ingenieurs voortvarend te werk. Dus als ze op zoek zijn naar een manier om het aantal dode insecten op vliegtuigvleugels te verminderen, dan bouwen ze een kanon. Vervolgens schieten ze hele generaties fruitvliegjes te pletter, tegen bijna tweehonderd verschillende proefstukken aluminium, allemaal met een andere coating. 

Brandstof besparen

Het offeren van fruitvliegen* staat in dienst van de wetenschap, en in dienst van de planeet. Het is NASA namelijk te doen om het reduceren van de luchtweerstand als gevolg van insectenbotsingen (of eigenlijk de restanten daarvan). Een insectenvrij vliegtuig heeft minder weerstand en bespaart dus kerosine. Dat scheelt brandstofkosten en vermindert de emissie van broeikasgassen.

De afgelopen jaren werkte NASA aan een speciale coating om het aluminium van de vliegtuigvleugels vrij van insectenprut te houden. Dat bestaat moleculair gezien uit suikers, vetten en eiwitten.

Met name die laatste twee resulteren in de hardnekkige vervuiling, die net zo goed aan vliegtuigvleugels kleeft als aan autobumpers en voorruiten. NASA's speciale anti-aanplaklaag zou daar een eind aan moeten maken.

Teflon

Als startpunt slingerden de Amerikanen fruitvliegjes tegen bestaande, commercieel verkrijgbare coatings. Fluorhoudende polymeren bijvoorbeeld, bekend van de teflon anti-aanbak pannen. Een variant daarvan, normaliter gebruikt voor het beschermen van elektronische schakelingen, bleek ook aardig prutwerend. Maar voor de NASA was het niet goed genoeg.

Met polymeerchemische slimmigheidjes kwam de ruimtevaartorganisatie tot een coating die zowel de hechting van de eiwitten als het stollen van het insektenbloed tegengaat. Ook het toevoegen van silica nanodeeltjes bleek te werken. Dat geeft het oppervlak een nano-ruwheid waar eiwitten geen grip op hebben. Te grote ruwheid resulteert in een verhoging van de luchtweerstand, maar de NASA claimt de juiste balans te hebben gevonden.

Vijf procent besparing

De details van de coating staan in een patentaanvraag die voorlopig geheim blijft. De resultaten zijn wel beschikbaar. In de lente werd een speciale Boeing 757 'ecoDemonstrator' van testvlakken voorzien. De praktijktests, vanaf Shreveport airport in Louisiana, lieten een reductie van veertig procent zien in de totale hoeveelheid aangekoekte insectenresten.

Nog wat optimalisatie en het zou mogelijk moeten zijn zo'n vijf procent brandstofreductie te realiseren, aldus de NASA.

Een belangrijke vereiste is wel dat de coating bestand is tegen de inwerking van regen, stof en hagel, zolang het vliegtuig operationeel is. De korte praktijktests hebben daar nog niet veel inzicht in gegeven. Maar mocht het in de lucht geen succes worden, op de grond zijn er kansen genoeg. Een vliegvrije autobumper, dat willen we toch allemaal?

Interview met onderzoeker Mia Siochi uit 2013, tijdens een eerdere fase van het onderzoek:

* De Amerikanen schoten eerst met krekels. Volgens chemietijdschrift Chemical Engineering News moest er een fysicus aan te pas komen om duidelijk te maken dat krekels niet zo vaak door vliegtuigen geschept worden. Dus werden het fruitvliegjes.

Foto's:
Dood insect, bovenaan: David C. Bowman/NASA Langley
Kleine foto's: stills uit de video bovenaan, van Chemical Engineering News


 

 

Terug naar overzicht