Het boek ‘The Hockey Stick Illusion’ van de Britse wetenschapsjournalist Andrew Montford laat een onthutsend beeld zien van hoe de ‘officiële’ klimaatwetenschap omspringt met kritiek.
Ervan uitgaande dat het klimaat verandert door menselijk toedoen en dat wereldwijd snel en ingrijpend beleid nodig is om deze door vele klimaatwetenschappers als catastrofaal gekenschetste ontwikkeling nog te keren, zou men denken dat wetenschappelijke transparantie boven alles gaat. Niet is minder waar, blijkt uit The Hockey Stick Illusion. Climategate and the corruption of science.
Die subtitel is kennelijk op het laatste moment aan het boek toegevoegd, evenals het laatste hoofdstuk over climategate, het uitlekken van e-mails van de Climate Research Unit van de Britse University of East Anglia. Die instelling leverde principale data voor de zogeheten hockeystick, een grafiek die een grote rol speelt in het eerste rapport van het IPCC, een internationaal netwerk van klimaatonderzoekers dat ressorteert onder de milieuorganisatie van de Verenigde Naties.
De hockeystick is een reconstructie van het klimaat vanaf het jaar 1000, die laat zien dat de gemiddelde temperatuur licht daalde tot ongeveer 1850 en nadien scherp aan het stijgen is. Ergo: dan moet die stijging worden veroorzaakt door de mens, de industriële revolutie. Critici stellen dat er selectief is geput uit gegevens (‘cherry picking’), waardoor een heel warme periode gedurende de middeleeuwen als het ware is uitgegumd. Die warme periode voordat de mens massaal begon met het in de atmosfeer brengen van het broeikasgas CO2, zou bewijzen dat de huidige temperatuurstijging onderdeel is van een reeks natuurlijke schommelingen.
Door het uitlekken van de e-mails staat het IPCC onder steeds grotere politieke druk om nu eindelijk eens volkomen openheid van zaken te geven over hoe het onderzoek naar de rol van de mens in klimaatverandering tot stand is gekomen. Het boek van Montford, een scepticus, is een minutieus proces-verbaal van tien jaar klimaatwetenschap op basis van schriftelijke bronnen in de stijl van een blog. Montford heeft daarvoor de elektronische briefwisseling mogen inzien van onder anderen de Canadezen Steve McIntyre en Ross McKitrick met diverse klimaatwetenschappers, onder wie Michael Mann, de man die de hockeystick als eerste publiceerde. De Canadezen waren een van de eersten die in 2002 begonnen de klimaatwetenschap hinderlijk te volgen. Over de persoonlijke beweegredenen van McIntyre om zich zo vast te bijten in de hockeystick lezen we bijna niets. Het lijkt een beetje op een revanche van een gepensioneerde wiskundige voor een in zijn jeugd misgelopen briljante academische carrière. Die vraag naar zijn beweegreden is relevant omdat de klimaatwetenschappers vaak hebben gesteld dat sceptici als McIntyre banden hebben met de olie-industrie, wat als het al waar zou zijn aan de wetenschappelijkheid van hun kritiek niets afdoet. Argumenten en feiten kloppen of ze kloppen niet.
Montford heeft evenmin de bekritiseerde klimaatwetenschappers zelf te spreken gekregen. Je zou van zo’n Michael Mann of Keith Briffa toch eens willen horen waarom zij – als zij oprecht menen het wetenschappelijke gelijk aan hun zijde te hebben – kritiek saboteren door te weigeren hun meetgegevens en -methoden integraal met hun critici te delen zodat hun bewijs onafhankelijk is te reproduceren. Die kleingeestigheid maakt de urgentie van de ‘klimaatcrisis’ er niet geloofwaardiger op.
Het boek dringt, alle onderzoeksjournalistiek ten spijt, ook niet door tot de kern van climategate: is er nu sprake van tunnelvisie en angst voor reputatieschade bij de klimaatwetenschappers of van keiharde wetenschappelijke fraude? Zo’n boek moet er dus nog een keer komen.(EvdB)
ANDREW MONTFORD: THE HOCKEY STICK ILLUSION. CLIMATEGATE AND THE CORRUPTION OF SCIENCE • STACEY INTERNATIONAL • 482 BLZ. • € 14,99 • ISBN 978 1 906768 35 5
[ILLUSTRATIE VIJF BESTE COVERS V.L.N.R.: NUMMER 3, 17, 10/11, 12, 20/21]
[ILLUSTRATIE VIJF SLECHTSTE COVERS V.L.N.R. : NUMMER 13, 6, 14/15, 2 EN 1]
Tekst Erwin van den Brink en Bart Bulsing
Uitkomst lezersonderzoek:
Een acht
Beste lezer, u hebt ons aardig laten schrikken. Met een paar honderd reacties waren wij in dit tijdperk van enquêtemoeheid al heel tevreden geweest maar u reageerde met zijn tweeduizend! U liet ons duidelijk weten wat u wilt zien in De Ingenieur: mooie techniek. Een arctisch gasproject, de grootste stoomturbine ter wereld of huizenhoge mechanische monsters op de omslag, daar gaat uw hart sneller van kloppen. Overpeinzingen over de feminisering op de technische arbeidsmarkt, de chaos in het hoger technisch onderwijs en het elektronische patiëntendossier kunnen u kennelijk minder bekoren als we afgaan op de antwoorden op de vraag welke u de beste covers vond van 2009 en welke de slechtste.
U waardeert het blad met een eindscore 8,28 op een schaal van 1 tot en met 10. U leest ongeveer 45 tot 50 minuten in een nummer. En niet alleen u: De Ingenieur wordt op de eerste plaats ‘meegelezen’ binnen het gezin of rouleert in de familie en kennissenkring. Grosso mode is er daar een meelezer. Wie hem echter mee naar het werk neemt ziet De Ingenieur door de handen van 3,8 collega’s gaan. Zo mailt Peter van der Kruys ons: ‘Bij ontvangst van De Ingenieur heb ik het voorrecht om de verpakking te openen, maar daarna is het vechten geblazen wie hem mag lezen. Als ik hem uit heb, neemt mijn vader hem mee naar zijn werk waar hij door vele collega’s wordt stukgelezen. Groetjes en ga vooral door met zo’n leuk blad.’ Voor elke lezer zijn er gemiddeld 1,2 meelezers.
Van de onderdelen en rubrieken van De Ingenieur worden de technische tekeningen het meest gewaardeerd met een 7,9 tot 8,15. De rubrieken Nieuws (7,6) en Het Ontwerp (7,4) vormen de subtop. Hoewel de beschouwende artikelen zoals Het Commentaar, de columns en het interview ruim voldoende scoren met om en nabij de 7, doen de echt technische artikelen waaronder de korte berichten en het uitleggende illustratiewerk het beduidend beter. De hekkensluiters zijn rubrieken zoals Het Essay (dat niet in elke editie staat) met een 6,36 en Media met een 6,5: nog altijd ruim voldoende. Deze bevindingen zijn overigens consistent met eerdere lezersonderzoeken. Omdat het een beperkt onderzoek was, hebben we niet naar de leeftijd van respondenten gevraagd maar uit eerdere onderzoeken (2004 voor het laatst) weten we dat oudere lezers gemiddeld meer zijn geïnteresseerd in beschouwende artikelen en de jongeren gemiddeld meer in korte en beeldrijke artikelen.
U waardeert de diversiteit van de onderwerpen met bijna een acht (7,86). Van de ruim tweeduizend respondenten hebben meer dan dertienhonderd ruimschoots de gelegenheid genomen om te antwoorden op de open vraag welke onderwerpen wij volgens u niet aan bod hebben laten komen en die u hebt gemist. Daarin is niet een bepaalde thematische lijn te ontdekken zodat het er niet op lijkt dat wij bepaalde onderwerpen stelselmatig over het hoofd zien. Er zitten tal van goede suggesties tussen waarmee we de komende tijd wat gaan doen.
Er blijkt echter wel een bepaalde thematische voorkeur te zijn. Op de open vraag welk artikel u in het afgelopen jaar het meest is bijgebleven worden verhoudingsgewijs veel antwoorden gegeven die verwijzen naar artikelen die te maken hebben met energietechniek (energiewinning, -conversie, -besparing e.d.) en infrastructuur (bouwkunde, civiele techniek) .
De betrouwbaarheid en de diepgang krijgen een 7. Marieke Wiersma mailt in reactie op de vraag over het verhogen of verlagen van de verschijningsfrequentie: ‘Als De Ingenieur vaker gaat verschijnen dan nu, dan ben ik bang dat dit ten koste gaat van de diepgang in de artikelen en we hebben al zoveel oppervlakkige tijdsschriften. Diepgang wordt gewaardeerd omdat we die steeds minder tegen komen. Mijn dank voor het maken van De Ingenieur. Zelfs mijn dochter van zeven jaar vindt sommige dingen die er in staat erg gaaf.’ Er zat, toegegeven, één mail tussen van een lezeres die ‘het redactionele niveau’ van het blad onder de maat vindt.
De betrouwbaarheid uit zich ook in de bijna tachtig (78,8%) procent die het op prijs stelt als de redactie boeken of aanverwante producten aanbeveelt. Overigens worden boeken door heel weinig ingenieurs genoemd op de vraag welke andere informatiebronnen worden gebruikt. Die andere bronnen zijn (nog steeds) gedrukte specialistische technische vakbladen zoals IEEE-spectrum voor elektrotechnici en informatici, Land+Water voor civielers.
De ingenieur heeft ook niet een vaste favoriete webportal. Als hij of zij online gaat voor gratis technische informatie dan worden voornamelijk Google, dan wel zoekmachines, en Wikipedia gebruikt. Hoewel 80% het afgelopen jaar wel eens zo wat rondzwierf op het web, nieuwssites bezocht en elektronische nieuwsbrieven ontving met technische informatie, zocht slechts 40% van de respondenten het afgelopen jaar online gericht naar technische expertise. De grote meerderheid daarvan (33 procentpunt van 40%) zocht via kennisbanken. RSS-feeds, weblogs en Youtube spelen nauwelijks een rol. Hier worden de vragen 17 en 18 wat door elkaar gehaald.
De ingenieur zit niet op discussiefora en neemt evenmin massaal deel aan sociale netwerken zoals LinkedIn op het internet. Kennis doet men hoofdzakelijk op van collega’s, via ‘het eigen netwerk’ en tijdens bezoeken aan beurzen, congressen, lezingen en dergelijke.
Meer dan de helft van de lezers bewaart oude nummers of artikelen. Er zijn enkele tientallen lezers die buiten de webmodule, waarmee wij u hebben geënquêteerd, om vragen om een digitaal abonnement en digitaal archief. Wij gaan daar serieus naar kijken.
[KADER]
De prijzen die we hebben verloot gaan naar de volgende personen;
Het boek Het ware verhaal van de Kever gaat naar:
Hans Sijberden (Breda), Jan Huijser (Ter Aar), Thijs van den Oord (Boekel), Henk Bakker (Valkenburg a/d Geul) en Hans van Tol (Nieuw Vennep)
Het boek Gewoon Geniaal gaat naar:
Marjan Prent (Hoofddorp), Lian van Dommelen (Eindhoven), Pieter Brouwer (Rijnsburg), Reinder Wimmenhove (Leeuwarden) en Saskia Blom (Eindhoven)
Het boek Bruggen van NL gaat naar:
Paul van Erven Dorens (Rotterdam)
Het model van de Mammoet Spierings SK-599-AT5 (schaal 1:50) ter waarde van €249,- gaat naar:
Met juichende recensies in vooraanstaande bladen zoals The Economist, The Financial Times, Science en de Guardian en aanbevelingen van prominenten uit zowel de milieuhoek als de kernenergie-industrie heeft David J.C. Mackay een Britse bestseller geschreven over wat toch niet meer is dan een heleboel sommetjes. Sustainable Energy – without the Hot Air (Duurzame Energie zonder Gebakken Lucht).
Mackay is fysicus en professor aan de universiteit van Cambridge in Groot Brittannië. Hij is lid van de Britse Royal Society en van World Economic Forum Global Agenda Council on Climate Change. Na het verschijnen van dit boek is hij benoemd tot Chief Scientific Advisor van het departement van Energie en Klimaat.
De reden om het boek te gaan schrijven is dat wetenschappers van naam en faam ten aanzien van onze energie- en milieuvraagstukken vaak tot compleet tegengestelde zienswijzen komen. Mackay probeert zonder vooringenomenheid, op basis van vaststaande feiten en inzichtelijke, plausibele aannames uit te rekenen hoe de wereld zou toe kunnen zonder fossiele energie. Hij doet zijn berekeningen voor Groot Brittannië en in tweede instantie voor Europa en dan voor de hele wereld. Ir. Jos Wassink heeft op basis van Mackay’s methode een aantal sommetjes overgedaan voor de Nederlandse situatie en zijn bevindingen worden gepubliceerd in het januarinummer van Natuurwetenschap & Techniek.
De mythe die Mackay – en ook Wassink – ontzenuwen is dat er onnoemelijke hoeveelheden duurzame energie zijn – en dus geen schaarste. Zo ‘levert’ de zon dagelijks 10.000 keer zoveel aan de aarde als de mensheid verbruikt. Hartstikke mooi, maar of wij daar wel of niet wat mee kunnen (computeren, autorijden, eten en ons verwarmen) hangt af van de technologie waarmee we alle duurzame energie invangen: zonnecollectoren maar ook windturbines, getijde- en andere waterkrachtcentrales. En de efficiëntie waarmee we de ene vorm van energie, bijvoorbeeld elektriciteit, kunnen omzetten in een andere, bijvoorbeeld waterstof. In die conversie gaat vaak veel energie verloren.
Mackay gaat bijvoorbeeld uit van een energieconsumptie van 125 kWh per dag per hoofd van de Britse bevolking. Indien de 3000 kilometer Britse kustlijn wordt volgebouwd met een windpark van 44.000 turbines in een kuststrook van vier kilometer breedte, dan levert dat 16 kWh per dag per persoon op. Door dit ijzeren gordijn te verbreden tot negen kilometer is het vermogen theoretisch te verhogen tot 48 kWh per dag per persoon. Niet alleen het ruimtebeslag van ‘duurzame-energie’ is gigantisch, het systeem zou vastlopen door de enorme claim op grondstoffen als staal en beton en op de onderhoudskosten. Mackay laat vervolgens zien dat zijn berekeningen veel optimistischer zijn dan die van alle officiële instanties. Die houden een fractie aan van 48 kWh per dag per persoon. Als hij hun aannames meeneemt in zijn sommen blijft na alle afboekingen (bezwaren zoals ‘not in my backyard’, zonde van de natuur, scheepvaartroutes, e.d.) er niet veel meer over dan 3 kWh per dag per persoon. Dan is er inderdaad een hoop gebakken lucht weggeblazen.
Mackay, David. Sustainable Energy – without the hot air. 370 pagina’s, full colour, veel grafieken en tabellen. 2009, UIT Cambridge. ISBN 978-0-9544529-3-3 (paperback) £19,99 of ISBN 978-1-906860-01-1 (hardback) £45, -. Het is gratis te downloaden op www.withouthotair.com.
Hans Vles heeft wat met radio’s. Apparaten die althans in het dagelijkse gebruik eigenlijk al (bijna) niet meer bestaan. Tenzij je een mobiele telefoon (radiotelefonie) beschouwt als een radio als je hem al internettend gebruikt om geluid in de vorm van streaming media te downloaden van het internet. Toch tiert onder het oppervlak van het dagelijks leven nog steeds welig het zendamateurisme van mensen die gebiologeerd zijn door alles wat heeft te maken met de propagatie van radiogolven. In Nederland zijn er nog steeds zo’n 9000 zendamateurs, verenigd in de Veron, de Vereniging voor Experimenteel Radio Onderzoek.
Radio’s, die brommende dingen met buizen, daarover gaat Hallo Bandoeng – Nederlandse Radiopioniers 1900-1945. De regeringen omarmden na de Eerste Wereldoorlog de ‘lange golf’-technologie omdat die zenders geacht werden wereldomspannende verbindingen te kunnen leggen voor vooral radiotelegrafie en –telefonie. Die eerste lange golfzenders waren monstrueuze, helse apparaten. In Kootwijk werd een enorme betonnen zenderhal gebouwd met een koelbassin voor de apparatuur.
De zendamateurs mochten ‘spelen’ op de korte golf waarvan werd gedacht dat die uitsluitend een kort bereik kon hebben. De radiolamp, die vanaf 1919 te verkrijgen was, maakte het echter mogelijk om gaandeweg ook op de korte golf enorme afstanden van tienduizenden kilometers te overbruggen. Het bracht net als in de begin tijd van het internet, jaren tachtig van de vorige eeuw, een verbroederende pioniersgeest over de wereld in wat nog een echte standensamenleving was. Op de korte golf waren arbeiders en adel elkaars gelijken, schrijft Vles.
Een beetje jammer is dat het boek de leek geen uitleg geeft over de technische werking van de zenders uit die tijd met prozaïsche namen als gedempte vonkzenders, ongedempte roterende machinezenders en ongedempte lichtboogzenders. Het is een hoofdzakelijk anekdotisch boek en de ondertoon is dat het een ode wil brengen aan al die grotendeels vergeten radiopioniers uit de tijd tussen de twee oorlogen.
De auteur (74) komt uit een ’radiomilieu’ en hij heeft (als kind) veel van de radiopioniers van het eerste uur gekend of indirect gekend en er zijn in het boek dan ook talrijke biografieën opgenomen met veel oog voor detail. Het is een anekdotisch boek over een voorbije periode die goed beschouwd nog maar zo kort geleden is: de eerste helft van de twintigste eeuw. In die decennia leerde de mensheid ‘real time’ over de hele wereld te communiceren. De strategische betekenis voor Nederland was er met name in gelegen dat Nederland voor de verbinding met Nederlands Oost Indië niet afhankelijk wilde zijn van kabels die over andermans grondgebied liepen en dat was vaak Brits. Toepassing voor bestuurlijke en militaire communicatie gingen vooraf aan de publieke omroep binnen Nederland.
In het boek van Vles wordt het illustere Radio Kootwijk vrij summier behandeld. Dit zendstation op de Veluwe werd in de jaren twintig gebouwd ten behoeve van de communicatie met Nederlands Indië. Het prachtige gebouwencomplex in de stijl van de Amsterdamse School is het enige originele architectonische artefact dat bewaard is gebleven uit de oude radiotijd. Pieter Spits heeft er ter gelegenheid van het zestigjarige bestaan van het vaktijdschrift Cement een rijk geillustreerd boek over gemaakt. Je verbaast je Veluweover de achteloosheid waarmee de overheid en KPN Telecom het de laatste decennia hebben behandeld. Vooralsnog is deze prachtige radiokathedraal slechts gered van de sloop.
Ir. Hans Vles, Hallo Bandoeng – Nederlandse Radiopioniers [1900-1945]. Walburg Pers, Zutphen 2008.190 pagina’s, paper back, met z.w. foto’s. ISBN 978 90 5730 604 4. www.walburgpers.nl.
Pieter Spits e.a. Radio Kootwijk – monument in gewapend beton. Aeneas Uitgeverij, Boxtel, 2008. 80 pagina’s, hard cover, rijk geillustreerd. In kleur. ISBN 978 90 75365 92 4. Prijs € 19,95. www.aeneas.nl
Duitsers komen vooral af op de in hun ogen hogere kwaliteit van de kleinere Nederlandse universiteiten. De omvang van de gemiddelde Duitse universiteit is aanzienlijk groter en het onderwijs daarom onpersoonlijker. Wat vanuit Duitsland naar hier komt is niet de middelmaat, maar de betere tot briljante student. Dat je hier ‘jij’ kunt zeggen tegen een professor, ervaren veel Duitse jongeren als een bevrijdende openheid.
Voor Chinezen is onze onderlinge vrijpostigheid een nog grotere cultuurschok. Dat is overigens niet waar zij op af komen. Chinezen komen naar het Westen om kennis op te doen, met name technische en natuurwetenschappelijke kennis, en ze komen hier omdat er veel meer wordt les gegeven in het Engels dan in landen als Frankrijk of Duitsland.
In een interview in de GPD-kranten gaf Ai Wei Wei, mede-architect van het Olympisch Stadion in Peking, lucht aan zijn verontwaardiging over de propaganda die de Chinese regering met de spelen heeft bedreven. Hij vond met name de openingsceremonie van een stalinistische zo niet nazistische allure. In wansmaak gegoten mythevorming van een totalitaire staat. Over de Chinese jongeren is hij dan ook kort. Die zijn dom in de zin van: gedesinformeerd.
Hoe ervaart zo’n jonge Chinees, vraag je je af, het intellectuele klimaat in Europa waar klimaatscepticus Fred Singer (zie pagina 48) de afgelopen zomer in een lezingencyclus ageerde tegen het Europese beleid om de uitstoot van broeikasgassen te beperken. Waar Marcoen Cabollet tien jaar kon werken aan een proefschrift over een fundamentele nieuwe theorie die de algemene relativiteitstheorie en de quantummechanica op losse schroeven moest zetten, alvorens zijn promotie een paar dagen van tevoren werd afgeblazen (zie pagina 63).
Over deze meest dramatische gebeurtenis van het afgelopen academisch jaar in Nederland valt van alles te zeggen. De kans dat iemand in zijn eentje zo’n beetje de natuurkunde herschrijft is uiterst klein maar kan ook niet weer worden uitgesloten. Wat er ook op Cabollet valt af te dingen: je kunt van hem niet zeggen dat hij dociel is.
Dat is precies waar het volgens Ai Wei Wei aan schort bij Chinese jongeren. En nu is de vraag: worden onze wetenschappelijke instellingen met de groeiende instroom van Chinezen steeds meer Chinees – gehoorzamer, volgzamer – of worden die Chinese studenten ‘Europees’ eigenwijs, mondig, tegendraads, en zo men wil, subversief. (En wat vindt de Chinese regering daar dan weer van). Welke kant gaat het balletje oprollen? Dat lijkt mij een interessante vraag, gegeven de huidige reproductiefactor van de Nederland – 1,7 kind per vrouw – en een sterk vergrijzende academische bevolking.
Eenvoud en ingewikkeldheid zijn twee uiteinden van hetzelfde verschijnsel van de werking der dingen die elkaar vaak raken. Voor wie daar oog voor heeft gaat er een wereld van inzicht open, betoogt Jeffrey Kluger in zijn boek Simplexiteit – waarom dingen simpeler zijn dan ze lijken en omgekeerd.
Het om een frisse blik. Die had de arts John Snow bij de zoveelste uitbraak van cholera in Londen in 1854. De verspreiding van de ziekte was atypisch voor ziekten zoals griep die zich verspreiden via de lucht. Zou de besmetting dan via water verlopen? Snow plotte de huizen waarin de mensen doodgingen met de waterput die zij gewoon waren te gebruiken en zo werd duidelijk dat er een correlatie was tussen bepaalden putten en choleradoden. Het was nog een hele toer de medische autoriteiten te overtuigen van dit verband. Later bleek dat het drinkwater uit de bewuste putten met de cholerabacterie was besmet doordat het metselwerk van deze putten niet meer werd onderhouden zodat bacterieel verontreinigd grondwater door de voegen heen kon sijpelen. De verontreiniging was weer het gevolg van het feit dat uitwerpselen niet meer werden opgehaald door boeren die er voorheen hun land mee bemesten. En dat was weer het gevolg van het enorm uitdijen van de stad. Met de opbrengst van hun uitwerpselen hadden de wijkbewoners altijd hun putten onderhouden. Dit inzicht gaf de aanzet tot het aanleggen van riolering en een gesloten waterleidingsysteem waarbij het water centraal werd gefilterd.
Het gaat hier eigenlijk om het doorbreken van inzicht en dat is de rode draad in alle voorbeelden in het boek.
Kluger, Jeffrey. Simplexiteit – waarom de dingen simpeler zijn dan ze lijken – en omgekeerd. Pearson Education Benelux, Amsterdam 2007. ISBN 97890-430-1525-7. Paperback, 232 pagina’s. € 24,95.
Der Protest nimmt Fahrt auf: Hinterm R 4 ziehen 1977 zum ersten Osterspaziergang knapp 1000 Kernkraftgegner durch die Kalkarer Straßen. Auf dem Dach des kleinen Kultautos lag ein Fass mit der Aufschrift “Plutonium”. Bis zum Schnellen Brüter kam der Zug nicht, dafür hatte ein Polizeiaufgebot von 2000 Beamten gesorgt. FOTO: Evers, Gottfried. (http://www.kleveblog.de/als-kalkar-noch-schwarzweis-war-und-kleve-grun-wurde/)De restanten van ‘Kalkar’ zijn nu een pretpark.(Thea van den Heuvel-Fotografie www.th-fotografie.nl)
De onvermijdelijke
terugkeer van de
snelle kweekreactor
Heel aarzelend lijkt in Nederland weer enig draagvlak te ontstaan voor kernenergie. Frankrijk is inmiddels al een stap verder. Dit land heeft besloten de bouw van een snelle kweekreactor ter hand te nemen. De Fransen voorzien een run op uranium; een kweekreactor maakt zijn eigen nucleaire brandstof – en maakt dus onafhankelijk. Zulke hoge temperatuurreactoren zijn bovendien essentieel voor de zo verlangde waterstofeconomie.
Twee ontwikkelingen spelen de voorstanders van kernenergie in de kaart: Rusland gebruikt zijn olie- en gasvoorraden om zijn macht te bevestigen. Eenzijdige acties tegen Shell en tegen Wit-Rusland hebben geleid tot grote nervositeit in Europa over de energievoorziening. Daarbij stroopt China op dit moment de wereld af op zoek naar energie waarbij het westerse landen verdringt zoals in bijvoorbeeld Angola.
Er zijn twee alternatieven voor handen die op korte termijn – binnen tien jaar – voor een aanzienlijk deel de rol van olie en gas in de elektriciteitsopwekking kunnen overnemen. Kolencentrales en kernsplijting. Met de bekende kolenvoorraden kunnen we afhankelijk van het consumptietempo nog enkele eeuwen toe. Daarbij zij aangetekend dat een huidige poederkoolcentrale die zijn eigen CO2 neutraliseert (door het in de bodem op te slaan) bij de huidige stand der techniek zijn rendement ziet dalen van 45% naar 35%. CO2-opslag kost heel veel energie wat op zichzelf ironisch genoeg weer nieuwe uitstoot veroorzaakt. Onderzoek om CO2 chemisch vast te leggen (bijvoorbeeld als magnesiumcarbonaat) staat nog in de kinderschoenen. Het is onbegrijpelijk dat de Europese Commissie die zijn mond zo vol heeft over beperking van de uitstoot de optie kernenergie negeert in zijn energieplan.
Voor uranium variëren de schattingen van de voorraden van vijftig jaar tot enkele eeuwen. Voorstanders van kernenergie stellen dat – er vanuit gaande dat uranium gewoon een metaal is net als ijzer, koper, zink en nikkel, er nog onnoemelijk grote voorraden moeten zijn die economisch winbaar worden als de prijs maar verder stijgt, maar echt wetenschap hebben we dienaangaande niet omdat er de afgelopen jaren door de lage prijs nauwelijks serieus is gezocht. Bovendien: wie weet liggen die voorraden wel in Rusland en Venezuela of andere politieke brandhaarden.
Hoewel de op dit moment bekende grootste uraniumvoorraden zich bevinden in politiek stabiele regio’s (Canada en Australië) drijven China maar ook India met hun opkomende economieën de uraniumprijs op. Die is sinds 2000 met 600 % gestegen. Tot nu toe is het effect daarvan op de kilowattuurprijs van kernstroom verwaarloosbaar klein omdat de brandstofkosten van kernstroom maar enkele procenten uitmaken van de kilowattuurprijs terwijl dit bij olie- en gascentrales 60% is. (De kosten van nucleaire elektriciteit bestaan grotendeels uit de exploitatiekosten van de centrale – bouw en ontmanteling.)
Waar het om gaat is dat deze kleine getallen grote getallen worden als de prijs in het huidige tempo blijft stijgen. Het is daarom veelzeggend dat vier landen die zelf noch over olie- en gas- noch over eigen uranium beschikken de verguisde snelle kweekreactor van stal hebben gehaald: Frankrijk, Japan, India en China.
Van Uranium bestaat voor 0,7% uit splijtbare U-235, en voor meer dan 99% uit de isotoop U-238 (met drie extra neutronen en dus zwaarder). U-238 is in de huidige kerncentrales onbruikbaar. Door het verschil in massa wordt in ultracentrifuges een deel van het zware uranium 238 afgescheiden waardoor het achterblijvende uranium wordt verrijkt naar 3-5% U-235. Dat is voldoende om in een huidige reactor kernsplijting op gang te brengen.
Een snelle kweekreactor is in staat om ook de overige 99% van het uranium, U-238, te verbruiken waardoor de energieopbrengst per kilo uranium opeens verzestigvoudigt. Verarmd uranium, waar alle U-235 is uitgehaald, wordt opgeslagen bij Covra in Borsele. De voorraad van deze reststof bedraagt nu al tweeduizend ton en is een waardevolle grondstof voor snelle kweekreactoren. Het resultaat van tien jaar opslag betekent bij de huidige energieconsumptie 600 jaar energievoorraad voor een kweekreactor.
Een kweekreactor splijt plutonium, P-239, veelal afkomstig uit ontmantelde kernwapens. Overblijvende neutronen van dit splijtingsproces zijn in staat om U-238 om te zetten in eveneens P-239 zodat deze reactor in feite zijn eigen brandstof produceert (vandaar de naam kweekreactor).
De toevoeging ‘snelle’ aan kweekreactor verwijst naar de snelheid van de neutronen die het plutonium splijten. In de huidige kerncentrales wordt neutronenflux juist afgeremd door een moderator: meestal water. Dat is een voorwaarde om U-235 te splijten. Dit water is tevens het koelmiddel (300˚ C, 155 bar druk ) waarmee in een secundair circuit stoom wordt gemaakt.
Als de koeling faalt, dan is er ook geen moderator en vermindert de kernsplijting waardoor de temperatuur daalt. De nieuwste reactorconcepten raken bij het wegvallen van de koeling in een ongevaarlijke stationaire toestand doordat het oplopen van de temperatuur de kernreactie stillegt.
Daarbij vergeleken is de snelle kweekreactor vooralsnog een in potentie helse machine. Deze splijt plutonium, Pu-239, met ‘snelle’, niet door een moderator afgeremde, neutronen. Hij wordt gekoeld met natrium omdat dit neutronen niet afremt. Dit vloeibare metaal heeft een temperatuur van 400 ˚ C. Het koelsysteem staat weliswaar niet onder druk, maar in geval van lekkage ontstaat onmiddellijk brand. Het reactoromhulsel moet in het ergste geval dus een gesmolten kern kunnen opvangen. Er is op voorhand een ‘sarcofaag’ nodig.
Dat de kans op een ongeluk door allerlei veiligheidsmaatregelen statistisch verwaarloosbaar klein is, heeft de Europese publieke opinie nog niet kunnen overtuigen. Het project van de snelle kweekreactor in Kalkar (van Duitsland, Nederland en België) werd in 1985 onder druk van actievoerders afgeblazen evenals enkele jaren later het Franse project van de Super Phenix.
In het VPRO-radioprogramma Argos onthulde Friedhelm Farthmann, destijds minister in de deelstaatregering van Noordrijn-Westfalen, onlangs dat het van meet af aan politieke opzet was om Kalkar koste wat kost ook kapot te maken. Als gevolg van het besluit om niet alleen Kalkar maar ook zijn overige kerncentrales te sluiten loopt Duitsland inmiddels aan de energieleiband van Rusland.
Frankrijk, dat 78 % van zijn elektriciteit opwekt met kernenergie en niet over eigen uraniumvoorraden beschikt, laat het daar niet op aankomen. In februari van vorig jaar maakte president Chirac bekend dat Frankrijk een kernreactor van de zogeheten vierde generatie gaat ontwikkelen. Uit een presentatie die dr. J.C. Astegiano van het Centre á l’Energie Atomique (CEA) in mei gaf op een congres in Peking, blijkt ondubbelzinnig dat die Franse vierde generatiereactor een snelle kweekreactor wordt.
Alleen met behulp van hoge temperatuur reactoren kan op zo’n grote schaal waterstof worden geproduceerd als transportbrandstof dat het een werkelijk alternatief is voor olie en gas. Deze kernreactoren van de vierde generatie zijn hetzij heliumgekoeld (zoals de inherent veilige Pebble Bed Modulated Reactor) hetzij natriumgekoelde snelle kweekreactoren. Door hun uitgangstemperatuur van rond de 1000˚ C zijn die in staat water via een thermisch-chemische proces rechtstreeks ‘te kraken’ in waterstof en zuurstof. Dat is enorm veel efficiënter dan het maken van waterstof uit water door elektrolyse, dus met stroom die is verkregen uit wind- of zonne-energie.
Daarenboven maken kweekreactoren ons minder afhankelijk van de in de toekomst wellicht even wispelturige uraniummarkt. In Europa zou daarom het ter hand nemen van de ontwikkeling van een nieuwe kweekreactor niet uitsluitend een Franse aangelegenheid moeten zijn maar een Europese. Europa koopt daarmee onafhankelijkheid en de tijd die nodig is voor het bereiken van een duurzame energiehuishouding. Die tijd gunnen de Poetins en Chavezen van deze wereld ons niet.
(Erwin van den Brink is hoofdredacteur van Natuurwetenschap & Techniek en De Ingenieur. )
De Fokker F27 Friendship won de strijd om het beste Nederlandse ontwerp. Het vliegtuig is mooi, maar dat was niet het uitgangspunt van de mensen die de Friendship ontwierpen. De doordachte aerodynamica, een moderne motor en een gelijmde constructie waren bepalend voor het meest succesvolle turboproptoestel aller tijden.
Lezers van NRC Handelsblad kozen in 2006 de Fokker F27 Friendship tot het beste Nederlandse ontwerp ooit. Em.prof. Jaap Blom wil graag weten wat de considerans is geweest van de jury die het vliegtuig heeft gekozen. Een logische vraag van een ingenieur, die immers primair is geïnteresseerd in hoe anderen het technisch vernuft waarderen dat zich in een ontwerp openbaart. Blom is verantwoordelijk voor het aerodynamisch ontwerp van de F27, zeg maar de buitenkant. We moeten hem teleurstellen. De Fokker Friendship, die zijn eerste vlucht maakte in 1955, is gekozen tot het mooiste blikvangende ding dat de Nederlandse industrie heeft voortgebracht. Bij die verkiezing, die NRC Handelsblad samen met de Premsela Stichting voor Vormgeving organiseerde, ging het vooral om design, om esthetiek. Er is geen considerans. Vraag een groep krantenlezers via het internet wat een mooi Nederlands ontwerp is en de Deltawerken hebben het nakijken, evenals het Dafje, de Philishave, de kantoormeubels van Gispen, het Nederlandse 50 guldenbiljet van Ootje Oxenaar, het NS-logo, de ANWB-paddestoel en het koffiezetapparaat Senseo.
MOOI
De Fokker F27 Friendship is ook mooi. Zet hem naast een ander vliegtuig uit de jaren vijftig en wat direct opvalt, is zijn strakke lijnenspel: de ranke vleugel, de sierlijke, slanke motorgondels en het moderne strakke staartvlak. Maar mooi was niet het oogmerk van de mensen die de Fokker Friendship ontwierpen. Die mensen wisten dat ze één kans zouden krijgen om een volwaardig verkeersvliegtuig te ontwikkelen. En ze wisten dat ze dat moesten doen met weinig geld, mensen, middelen en ervaring. Ze waren zich ervan bewust dat hun grootste kans lag in het ontwikkelen van een opvolger van de Douglas C-47 Dakota, civiel bekend als DC-3. De Dakota was in de jaren vijftig het werkpaard van de luchtvaart, maar had zijn beste tijd gehad. Talrijke vliegtuigbouwers die meer ervaring hadden en beter uitgerust waren, aasden op deze markt.
Fokker, dat in de Tweede Wereldoorlog grotendeels was ontmanteld, had sinds 1945 wel wat toestellen ontwikkeld, militaire lesvliegtuigen, maar dat was geen daverend succes. De Friendship was voor Fokker de technologische vlucht voorwaarts. Het vliegtuig moest niet alleen veel sneller, lichter, sterker, comfortabeler, duurzamer en goedkoper in exploitatie zijn dan de DC-3, maar ook dan zijn eigentijdse concurrenten. Dat was, zonder de kennis en ervaring op dit terrein, een stoutmoedig en vermetel plan.
Zo op het eerste gezicht nam Fokker enorme technische risico’s. De Friendship kreeg een gasturbine die een propeller aandrijft, de zogenoemde turboprop, als motor, terwijl dat type motor net bestond en vrijwel iedereen zwoer bij beproefde zuigermotoren. Het toestel werd een hoogdekker met de vleugel bovenop de romp, terwijl iedereen laagdekkers bouwde. Daarnaast werden grote delen van de constructie gelijmd in plaats van geklonken, en werden op grote schaal kunststofdelen toegepast. De ontwerpers waren zich echter terdege bewust van deze nieuwigheden en lieten niets aan het toeval over. Het ontwerpteam onder leiding van ingenieur H.C. van Meerten discussieerde uitputtend over elk idee. Veranderingen werden eindeloos doorgerekend in hun consequentie voor de prestaties van het vliegtuig.
Fokker in Abudjabi
FRITS DIEPEN
Dat het uiteindelijke resultaat in de verkiezing is gepresenteerd als de verdienste van Van Meerten vindt em.prof.ir. Theo van Bijleveld niet terecht. ‘Het is niet te veel eer voor Van Meerten, maar wel te weinig voor Frits Diepen’, meent Van Bijleveld, die destijds verantwoordelijk was voor de productievoorbereiding en gereedschapproductie.
Frits Diepen was een selfmade zakenman uit Brabant die na de oorlog een bedrijf was begonnen in luchtvaartactiviteiten als verhuur en reparatie van vliegtuigen, en verkoop van onderdelen. Hij kwam bij Fokker als directeur Verkoop. Hij besefte dat een goed vliegtuig alleen geen succes garandeerde. De Ierse luchtvaartmaatschappij Aer Lingus had evenals het Australische TAA wel belangstelling voor het toestel, maar volgens Van Bijleveld wachtten de Ieren af wat de Australiërs zouden doen. ‘We wisten dat het vertrouwen bij de Australiërs zou groeien als het vliegtuig ook in de Verenigde Staten zou worden geaccepteerd´, geeft Van Bijleveld aan. ‘De grote verdienste van Frits Diepen is dat hij de Amerikaanse vliegtuigbouwer Fairchild wist te interesseren voor het in de VS bouwen van de F27 in licentie. De eerste F27 die aan een klant werd afgeleverd was een Fairchild F27 voor de Amerikaanse luchtvaartmaatschappij Piedmont. Daarna volgden de Australiërs en vervolgens de Ieren alras.’ Het succes van de Fokker Friendship schuilt dus niet alleen in Nederlands ingenieursvernuft, maar evenzeer in Hollands koopmanschap. En door de samenwerking met Fairchild leerde Fokker ook productietempo maken, want die Amerikanen hadden wel kaas gegeten van het in een korte tijd veel vliegtuigen produceren.
De Friendship heeft een tijdloos, open ontwerp dat veertig jaar lang – van 1956 tot 1996, waarvan de laatste tien jaar als Fokker 50 – in productie is geweest. Techniek en commercie kwamen samen in de afdeling Product Support. Dat was een grote club mensen die nazorg verleende en een blijvende luchtwaardigheid voor alle afgeleverde vliegtuigen garandeerde. Ook kwamen vliegtuigen terug bij de fabriek voor modificatie. Het ontwerp is gedurende de veertig jaar dat het in productie was, een aantal malen volgens de laatste inzichten gemoderniseerd. Krachtigere motoren, extra of grotere deuren, de romp verlengen: het is allemaal toegepast op nieuwe versies van de F27 en later op de Fokker 50 en 60. Op die manier zijn bijna duizend toestellen gebouwd en is de Friendship vooralsnog het meest succesvolle turbopropvliegtuig aller tijden.
STARTGEWICHT
Een paar technische uitgangspunten waren cruciaal voor het succes. Om de Dakota de loef af te steken was een zo hoog mogelijk laad- en dus startgewicht nodig. Er moest uiteraard wel worden voldaan aan de voorschriften om na vermogensverlies op één motor een veilige vlucht te kunnen maken; de klim onmiddellijk na de start is het meest risicovol en daarbij het belangrijkste aandachtspunt. Juist rond die tijd werd gewerkt aan nieuwe internationale veiligheidsvoorschriften, wat het ontwerpproces nog eens extra ingewikkeld maakte.
Het vliegtuig moet dus zo licht mogelijk zijn, een maximaal motorvermogen hebben en een minimale weerstand. De reden om de vleugel als een doorlopend geheel bovenop de romp te plaatsen was, volgens hoogleraar Blom, de lagere luchtweerstand van deze configuratie. Bij een laagdekker moet de motor op de vleugel worden geplaatst, omdat de propeller voldoende vrijslag, ofwel afstand van de grond, moet houden als het vliegtuig aan de grond staat. Bij een hoogdekker kunnen de motorgondels echter onder de vleugel hangen, zodat de luchtstroom over de vleugel niet wordt verstoord. Het hoofdwielstel is dan in de luwte achter de motor in de gondel op te bergen. In een laagdekker is daarvoor meestal een gestroomlijnde kast onder de vleugel nodig, wat zorgt voor veel meer luchtweerstand. Verder heeft een laagdekker bij de start ook meer interferentie tussen de luchtstroom over de vleugels en die langs de romp.
Een ander voordeel van een hoogdekker is de lage laadvloer en instap, maar dat betekent wel dat het hoofdwielstel zeer lange en zware poten nodig heeft. Om die iets korter te maken is de onderkant van de romp enigszins afgeplat, wat eveneens de bij dit toestel loze ruimte onder de cabinevloer zo klein mogelijk houdt. Eigenlijk moet een romp bij voorkeur zuiver cilindrisch in doorsnede zijn, omdat de druk in de cabine dan het meest gelijkmatig is verdeeld. Toch was de knik in de romp voor het realiseren van de afgeplatte onderkant constructief niet onoverkomelijk.
Een tweede manier om de wielpoten niet al te lang te hoeven maken was het inkepen van de drukcabine op de plaats waar de vleugel vastzit aan de romp, wat de stahoogte in het gangpad naar hedendaagse normen wel minimaal maakt. Van buitenaf lijkt het alsof de vleugel bijna helemaal in de romp zit in plaats van er bovenop ligt. Dat komt omdat de romp vanaf de cockpit tot aan de vleugel is opgehoogd met een drukloze buitenhuid. Daarvoor is gekozen na de gewichtsvermeerdering af te wegen tegen de weerstandsvermindering.
KOORDE
De Fokkermensen zochten naar een vleugel die zo weinig mogelijk weerstand biedt en zoveel mogelijk lift geeft. Dat is meestal een zweefvliegtuigachtige vleugel met een kleine koorde (de afstand van voor- naar achterrand) en een grote spanwijdte. In vaktermen heet dat een vleugel met een grote aspectratio (het kwadraat van de spanwijdte gedeeld door de oppervlakte). Dit verhoudingsgetal dat de slankheid van de vleugel uitdrukt, is in het geval van de Friendship 12. De vleugel is vanwege de vereiste stevigheid relatief dik van boven- naar onderkant. Een vleugel die een kleine koorde heeft en dik is, heeft echter sneller de neiging krachtige turbulentie te ontwikkelen die de weerstand verhoogt. Het is knap dat Fokker in de windtunnel een profiel heeft weten te vinden dat hier weinig last van heeft.
Er waren ingenieurs die naar een aspectratio van 14 wilden, maar Van Meerten had in het voorontwerpstadium voorkeur voor 12 vanwege het risico van flutter. Flutter is een onstabiele vleugeltrilling waarvan de berekeningen pas in een laat stadium van de ontwikkeling de vereiste nauwkeurigheid bereiken. Vleugels met daaraan bevestigde massa’s, zoals motoren en onderstellen, vertonen altijd een groot aantal trillingsvormen. Door berekeningen en door onderzoek later tijdens het testvliegen is vast te stellen of zich trillingen voordoen waarbij instabiliteit optreedt; de grotere vliegsnelheden zijn daarbij meestal kritiek. Nauwkeurige berekeningen zijn pas mogelijk nadat de trillingsvormen van het complete vliegtuig voorafgaand aan de eerste vlucht zijn gemeten.
Niettemin kon de vleugel van de Friendship zeer slank blijven. Hoe effectief het aerodynamische profiel van de vleugel was, bewijst het feit dat Fokker aanvankelijk uitging van dubbele spleetkleppen aan de vleugelachterkant, die werken als een hulpvleugel en voor extra lift zorgen bij de start en landing, en bijbehorende rolroeren, die eveneens naar beneden zijn te draaien voor extra draagkracht. De productietoestellen kregen echter kleppen uit één stuk en conventionele rolroeren die niet voor extra lift konden zorgen.
De hoogte-, rol- en richtingsroeren van de Friendship zijn geheel onbekrachtigd. Dat is bij een vliegtuig van deze afmeting nog net toelaatbaar, maar volgens hedendaagse normen soms wel oncomfortabel zwaar. Bij de Fokker 50 is dat aanzienlijk verbeterd. Maar de Friendship kan, en dat was toen qua veiligheid heel up-to-date, op één motor starten en opstijgen.
Als het vliegtuig bij uitval van een motor gaat gieren of slippen (min of meer dwars op de vliegrichting zijn weg vervolgt), dan kan het verticale staartvlak aan de lijzijde overtrokken raken. Daardoor slaat het richtingsroer uit naar de verkeerde kant, wat de slip niet corrigeert maar juist verergert en het vliegtuig onbestuurbaar maakt. Dit probleem is in de windtunnel empirisch opgelost door voor het verticale staartvlak een rugvin te plaatsen. Die veroorzaakt een grote wervel die abrupt instorten van de stroming op het kielvlak voorkomt, aldus Blom.
PERSLUCHT
Om te voorkomen dat het intrekken van de lange wielpoten na het opstijgen teveel motorvermogen kost, gebeurt dit bij de Friendship pneumatisch. In de voorafgaande vlucht is perslucht opgeslagen die voldoende energie bevat om de wielen binnen 5 s in te trekken. Het volledige motorvermogen is dan beschikbaar voor het klimmen en bovendien is de weerstand tijdens het opstijgen minimaal. Bijgevolg is ook de besturing van het neuswiel pneumatisch en dus nogal zwalkend. Perslucht is en blijft immers elastisch, wat de besturing minder exact maakt dan een systeem dat werkt op hydraulische olie.
De keuze voor een pneumatische systeem voor de bediening van de onderstellen was gedurfd. De verwaarloosbare afname van het motorvermogen bij het intrekken van het onderstel tijdens een start met één motor, was slechts een van de argumenten. De pneumatische besturing is ook lichter dan een hydraulisch systeem. In tegenstelling tot de agressieve, corrosieve hydraulische olie is perslucht schoon bij onderhoud, tast het gasmengsel de verf niet aan bij lekkages en vormt het geen brandgevaar. Extra veiligheidsvoorzieningen zijn dus niet nodig.
De ervaring met pneumatische systemen onder hoge druk in vliegtuigen was echter beperkt. Alleen de Havilland Dove en de Fokker S-24 trainer werkten met zo’n systeem maar dan onder lage druk. Het systeem in de F27 bestaat uit een voorraad perslucht in stalen cilinders onder 255 bar, die met viertrapscompressoren in twintig minuten zijn te vullen, en uit vloeistofdempers in de bedieningscilinders van de onderstellen (silicone olie) en in de neuswielbesturing (minerale olie). De gebruiksdruk bedraagt 68 bar.
Al met al bleek de keuze voor pneumatiek toch minder optimaal, want een energievoorraadsysteem met langzame oplading is gevoelig voor kleine lekken. Voor lucht zijn betere afdichtingen nodig dan voor vloeistof, omdat de afmeting van gasmoleculen kleiner is. Ook ontbreekt een smerend medium. Hogedrukcompressoren in miniatuur hebben nooit een lange levensduur bereikt, de onderhoudskosten waren hoog ten gevolge van regelmatige vervanging van het droogmiddel en de waterafscheiders, en in het systeem kwamen sporen smeerolie van de compressoren terecht.
Doordat pneumatische systemen geen ingang vonden bij andere vliegtuigmodellen stopte ook de technologische ontwikkeling. Hoewel het systeem in de F27 niet gek werkte, is het op de Fokker 50 toch vervangen door een hydraulisch systeem. Het vermogensverlies tijdens het intrekken van het onderstel werd bij de F50 wel geaccepteerd, omdat de Pratt & Whitney-motor een vermogen had van 2500-2750 pk. Dat van de motor in de Friendship bedroeg 1670-2140 pk.
MOTOR
De luchtvaart was na de Tweede Wereldoorlog flink op gang gekomen, en binnen de civiele luchtvaart was het veiligheidsniveau een groot aandachtspunt. Om die reden werd, parallel aan de ontwikkeling van de Friendship, aan nieuwe certificatievoorschriften gewerkt. Een Dakota kon na een motorstoring bij een hoge temperatuur en een hoog vliegtuiggewicht niet meer rechtuit vliegen en zou dus crashen. Voor de F27 zouden nieuwe en zwaardere regels gelden. Het toestel zou onder alle omstandigheden veilig moeten kunnen opereren op één motor. Ook werden eisen aan de minimumklim gesteld, zodat een vliegtuig niet tegen bergen, heuvels en andere obstakels zou botsen.
Omdat gasturbines toen nog zo nieuw waren, golden ze als onbetrouwbaar. In feite zijn zuigermotoren echter storingsgevoeliger, omdat die mechanisch veel complexer zijn. Aanvankelijk leverde de voor de Friendship gekozen Rolls-Royce Dart te weinig vermogen. Deze motor heeft twee achter elkaar geplaatste centrifugaalcompressoren. Het probleem zat in de vorm van het luchtkanaal dat van de voorste naar de achterste compressortrap loopt. Toen dat wat opgelost was de motor volkomen betrouwbaar. De hoge plaatsing van de motor had nog een voordeel: er is een propeller met een grotere diameter mogelijk dan bij een laaggeplaatste motor. Een grotere propeller kan langzamer draaien en toch meer voortstuwing leveren. Fokker wist Rolls-Royce te overreden hiervoor een aangepaste vertragingskast te ontwikkelen die het hoge toerental van de turbine omzet naar het lage toerental van de schroef. ‘Technisch is dat bijna net zo ingewikkeld als het ontwikkelen van de motor zelf’, stelt Blom, ‘want er gaat een enorm vermogen door die tandwielkast heen.’ Het grote voordeel van de gasturbine is dat hij compacter en lichter was en dus verhoudingsgewijs meer vermogen leverde dan een zuigermotor. De Rolls-Royce Dart groeide tijdens de productiejaren van de Friendship van ongeveer 1600 pk naar een vermogen van 2140 pk.
LIJMEN
Naast de doordachte aerodynamica en de moderne motor was het lijmen van de constructie bepalend voor het succes van de Fokker Friendship. Lijmen van metalen vliegtuigonderdelen in plaats van klinken heeft drie voordelen. Het vliegtuig kreeg een gladdere buitenkant door afwezigheid van uitstekende klinknagelkoppen, de huid had zonder die opstaande nagelkoppen 30 % minder luchtweerstand, en gelijmde constructies waren bij dezelfde belastingscriteria lichter en dunner uit te voeren dan geklonken constructies omdat de belasting beter wordt gespreid. Dat gelijmde constructies dus relatief sterker zijn, was het belangrijkste criterium. Een onverwacht neveneffect was dat het vliegtuig veel beter bestand bleek tegen metaalmoeheid. Als platen op elkaar zitten geklonken, dan concentreert spanning zich als gevolg van buigbelasting op de plek waar de platen met de nagel aan elkaar zitten. Bij verlijmen wordt deze spanning verdeeld over het gehele gelijmde oppervlak. Verder stopt een scheur bij gelijmd gelaagd materiaal altijd op de lijmlaag, terwijl die bij een paneel uit één stuk ongehinderd verder kan lopen. Fokker liet de lijm ook als een coating uitvloeien in de kleine holtes van de verstijvers, wat een uitstekende corrosiebescherming is gebleken.
Het grote probleem was het valideren van de betrouwbaarheid van gelijmde constructies. Fokker ontwikkelde een heel kritisch procédé waarbij aluminiumplaten in een zeer schone omgeving van vuil en corrosie werden ontdaan en vervolgens geanodiseerd in een chroomzuurbad. Daardoor kreeg het oppervlak een microscopische ruwheid die de hechtkracht van de lijm enorm vergrootte. Belangrijk was dat de lijm geen epoxyhars mocht zijn, want epoxy is hygroscopisch met alle corrosierisico’s van dien. Fokker gebruikte daarom een fenolhars dat juist vochtwerend werkt. Ook ontwikkelde de vliegtuigbouwer een testmethode: de Fokker-bondtester. Die kon met behulp van trillingsmetingen plekken opsporen waar geen hechting was opgetreden.
GEREEDSCHAP
Metaal lijmen was overigens geen Nederlandse uitvinding. Bij de bouw van de Britse Havilland Comet werden de langsverstijvers op de romp- en vleugelpanelen gelijmd, weet hoogleraar Van Bijleveld. De methode was daar ontwikkeld door iemand van Nederlandse komaf, prof.dr. Norman A. de Bruyne. Fokkeringenieur Rob Schliekelman bracht de methode naar Nederland. Om de verstijvers op de huidpanelen aan te drukken moesten de Britten duur gereedschap maken. Vooral voor het neus- en staartstuk, waar panelen dubbelgekromd zijn, was voor elke verstijver een apart op maat gemaakt aandrukgereedschap nodig. Door het gereedschap liep stoom ter verwarming en vervolgens water om de zaak af te koelen.
Voor het lijmen van de delen voor de F27 koos Fokker een geheel andere methode. Er werd namelijk gelijmd in een autoclaaf, een tank waarin werkstukken onder hoge druk en temperatuur kunnen uitharden. De te lijmen delen worden op elkaar gestapeld, twee componentenlijm bestaande uit poeder en vloeistof wordt aangebracht, en het geheel wordt gefixeerd met hechtnagels. Daarop liggen dan drukstukken, alles tezamen ingepakt in een aluminiumfolie met daarover een laag aluminiumgrind. De verpakking wordt vervolgens vacuüm gezogen en onder hoge druk van buitenaf (16 atmosfeer) en hoge temperatuur (150˚ C) hardt de lijm uit. Een nauwkeurige voorbehandeling van de te lijmen delen is essentieel. Dit omvat schoonmaken en etsen, met chroomzuur anodiseren en primer voor de lijm aanbrengen. Een belangrijk bijproduct van deze handelingen is de uitstekende corrosievastheid, want de anodiseerlaag en de lijm zelf zijn corrosieongevoelig. Bovendien is het ook een excellente ondergrond om de verf goed te laten hechten.
Dat Fokker dus veel verder ging dan de Britten met het op elkaar lijmen van grote plaatoppervlakken voor met name de vleugelhuid, had als oorzaak dat de Nederlandse vliegtuigbouwer zich geen grote freesbanken kon veroorloven die een vleugelpaneel uit één stuk kunnen frezen. De vleugelhuid moet vanaf de romp naar de vleugeltip verlopen van dik naar dun, van enkele centimeters naar millimeters. Fokker werkte met een dunne standaardplaat die vanaf de vleugeltip naar de romp steeds dikker werd gemaakt door er verdubbelingplaten op te lijmen. Het onder druk en hitte laten uitharden van zulke grote werkstukken kon alleen in de autoclaaf.
ORDERS
Na de orders van TAA, Aer Lingus en het Noorse Braathens SAFE bleef het opeens angstig stil. De Nederlandse regering besloot daarop voor de Koninklijke Luchtmacht een aantal aangepaste Friendships, de Troopships, te bestellen. Begin jaren zestig trok de markt aan en ontdekte steeds meer luchtvaartmaatschappijen de unieke kwaliteiten van de Friendship. Het vliegtuig bleef onder die naam tot 1986 in productie. Fokker en Fairchild bouwden er 787. Met het vervolgproject Fokker 50/Fokker 60 erbij opgeteld werden duizend toestellen gebouwd.
Vandaag worden in Nederland geen vliegtuigen meer ontwikkeld en gebouwd. Veel windtunnelonderzoek voor buitenlandse vliegtuigbouwers vindt hier nog wel steeds plaats. Ook besteden die bedrijven ontwerpwerk graag aan ons land uit. Stork gebruikt de lijmtechniek bij het maken van romppanelen van het zogenoemde Glare, een aluminiumlaminaat met tussenlagen van glasvezel, voor de Airbus A380.
Er vliegen nog honderden Fokkers rond en dat zal voorlopig wel zo blijven, want ze zijn momenteel waardevaste beleggingsobjecten. In Nederland zijn nog steeds alle technische competenties voor vliegtuigbouw aanwezig en menigeen meent dat de kans om opnieuw te beginnen nog niet is verkeken.
(tekst erwin van den brink en rudi den hertog. Rudi den Hertog is hoofdingenieur bij Fokker Services, onderdeel van Stork. Hij was bij het voormalige Fokker Aircraft laatstelijk hoofdconstructeur van de Fokker 100 en de Fokker 70.)
BRONNEN:
‘ONTWERP EN PRODUKTIE F27’, LEZINGENCYCLUS GEHOUDEN IN HOTEL KRASNAPOLSKY TE AMSTERDAM, MAART-APRIL 1957. HERUITGEGEVEN DOOR DE FRIENDSHIP ASSOCIATION IN 1992.
SYLLABUS VAN HET SYMPOSIUM ‘SUCCES THROUGH FRIENDSHIP’, 15 MEI 1992.
‘THE FRIENDSHIP STORY’ IN FOCUS, RELATIEPERIODIEK VAN FOKKER, 1 APRIL 1979.
INTERVIEW DOOR ERWIN VAN DEN BRINK MET HOOFDCONSTRUCTEUR J. CORNELIS VOOR HET HAARLEMS DAGBLAD NAAR AANLEIDING VAN HET 75-JARIG JUBILEUM VAN ANTHONY FOKKERS’ VLUCHT BOVEN HAARLEM, 1986.
KENGETALLEN
NAAM
Fokker F27 Friendship
LENGTE
23,3 m
SPANWIJDTE
29,0 m
HOOGTE
8,7 m
MAXIMUMCAPACITEIT
60 personen
MOTORVERMOGEN
2 x 1730 kW
KRUISSNELHEID
480 km/h
BEREIK
2660 km
PLAFOND
9900 m
(KADER)
IJSZORGEN OVER DE FRIENDSHIP
Ten tijde van de ontwikkeling van de Fokker F27 Friendship verongelukten enkele vliegtuigen, omdat ze vlak voor de landing met hun neus voorover doken. De oorzaak was ijsaangroei, dat ontstaat in wolken met onderkoelde waterdruppels die spontaan bevriezen bij het botsen tegen een vliegtuigoppervlak. Als ijsaangroei op de staartvlakvoorranden de aerodynamische vorm bederft, dan kan dat leiden tot loslating ofwel overtrekken aan de onderzijde. Dat maakt een vliegtuig onbestuurbaar, omdat het langsevenwicht dat de staart met een neerwaarts gerichte kracht bewaart door het overtrekken wegvalt.
De F27 is tegen ijsaangroei beschermd met opblaasbare stroken van rubber over de voorranden van de vleugel- en staartvlakken. De ontwikkelaars van het toestel wilden echter grotere zekerheid dat plotseling optredende ijsruwheid geen veiligheidsrisico’s met zich zou meebrengen. Em.prof. Jaap Blom, verantwoordelijk voor het aerodynamisch ontwerp, werd in die dagen nogal vaak uitgelachen om zijn ijszorgen. Dat gelach verstomde echter geheel na een nog net goed afgelopen vliegproef met gesimuleerd ijs. Pas twintig jaar latere werd dit opgenomen in de luchtwaardigheidsvoorschriften. De Dakota had een ontijzingssysteem met in de spanwijdte opblaasbare vleugelneuzen van rubber, bij de Friendship liepen de op te blazen kanalen in de vliegrichting. De aerodynamische verstoringen bij gebruik zijn daardoor beduidend kleiner.
Fokker wist het overtrekprobleem op te lossen door de voorrand van de stabilo enigszins omhoog te laten wijzen en door de uitslag van de landingskleppen aan de binnenvleugel te begrenzen tot dertig graden.
(BEELDMATERIAAL)
(fokkereen.jpg – OPENINGSPLAAT)
FOTO FOKKER
(Schreiner-folder.jpg)
In de jaren zestig gebruikte de Nederlandse luchtvaartmaatschappij Schreiner Airways de Friendship voor vakantiecharters.
(F27_cockpit.jpg)
De cockpit van de Fokker F27 Friendship.
FOTO FOKKER
(22-Fokker-Dart.tif – staat op de server)
De schroefturbine Rolls-Royce Dart. In het midden van de tekening zijn de twee achter elkaar geplaatste centrifugaalcompressoren zichtbaar.
ILLUSTRATIE ROLLS-ROYCE
(Fokker in Abudjabi.jpg)
Promotietoer met het prototype van de Friendship. Om lange afstanden te kunnen vliegen is dit toestel voorzien van extra brandstoftanks onder de vleugel.
FOTO FOKKER/COLLECTIE THEO VAN BIJLEVELD
(22-Friendship F27.ai – op cdrom via ouderwetse post – De spread heeft veel wit, waar het past mag je de tekst van het artikel laten doorlopen. Ook kun je hier de kengetallen kwijt.)
ILLUSTRATIE FOKKER/COLLECTIE THIJS POSTMA
(Fokker_F27.pdf – staat op server)
ILLUSTRATIE SCHWANDT INFOGRAPHICS
(QUOTES)
De Friendship was voor Fokker de technologische vlucht voorwaarts
De ontwerpers waren zich terdege bewust van deze nieuwigheden en lieten niets aan het toeval over
Het succes van de Friendship schuilt niet alleen in Nederlands ingenieursvernuft, maar evenzeer in Hollands koopmanschap
‘Technisch is dat bijna net zo ingewikkeld als het ontwikkelen van de motor zelf’
Een onverwacht neveneffect was dat het vliegtuig veel beter bestand bleek tegen metaalmoeheid
2006, nr. 7/8 NWT Magazine (Natuurwetenschap en Techniek)
[foto Erwin]
Informatie moet toeslaan op het juiste moment
Met de zomervakantie start in Hilversum traditiegetrouw de zomerprogrammering, die tegenwoordig nauwelijks nog te onderscheiden is van de winterprogrammering. Televisie is een schim van wat het ooit was. Ooit hadden de pioniers het ideaal om televisie het venster op de wereld te laten zijn, een bron van kennis. De Philipstechnici moeten vlak na de Tweede Wereldoorlog bij ‘televisie’ zoiets als het Polygoonjournaal voor ogen hebben gehad: een kroniek in zwartwit van de wederopbouw. Wat op film werd vastgelegd en op televisie kwam, was belangrijk en had vaak een stichtelijk en onderrichtend karakter. In die wederopbouwtijd was er vanzelfsprekende bewondering voor wetenschap en technische vooruitgang.
Helaas, het massamedium televisie is sindsdien ongeschikt gebleken voor wetenschapspopularisering, tijdelijke oplevingen zoals Chriet Titulaer en Dick Hillenius daargelaten. Vermaak is de maat van alle dingen op tv, ook in ‘wetenschapsprogramma’s’ als Nieuwslicht. Het format is volkomen uitgekauwd: een presentator die vooral gevat moet doen, wat bekende Nederlanders, klapvee in de studio het duurt niet langer dan een half uur want anders haken de kijkers af.
Zo getuigt Hilversum van zijn dédain voor het publiek, dat zijn heil moet zoeken bij zenders buiten het verkalkte omroepbestel, zoals Discovery en National Geographic Channel. Die durven het wel aan om de ene na de andere lange documentaire uit te zenden. Alleen op digitale kanalen zoals Holland Doc heeft de publieke omroep nog ruimte om de verdieping te zoeken met bijvoorbeeld programma’s als NWTV, de samenwerking tussen NW&T en Vpro Noorderlicht.
De themazenders komen tegemoet aan een behoefte aan feitenkennis en algemene ontwikkeling, die in een brede laag van de bevolking leeft. Ze bedienen zich van presentatoren met twee rechterhanden en kennis van zaken, zoals de superklusjesman Mark Evans die auto’s en vliegtuigen bouwt en de onvolprezen Myth Busters Jamie Hydeman en Adam Savage.
Waarom moeten wij ons behelpen met de Belgische kleuterleider Bart Peeters (Hoe? Zo!) en zo’n tot op de draad versleten coryfee als Paul Witteman? Hilversum komt in z’n kijkcijferkramp niet verder dan reality-tv en docusoaps, waarvoor het onder het mom van creativiteit een ongeëvenaard cynisme mobiliseert. In het debat over de kenniseconomie is creativiteit opeens ook een speerpunt. Het ergste valt te vrezen als daarmee dit soort creativiteit bedoeld wordt.
Ik denk niet dat het met wetenschap op televisie ooit nog wat wordt in het Nederlandse omroepbestel. Dat hele bestel begint door de technische ontwikkelingen trouwens irrelevant te worden. Onthoud de volgende code: 802.16e, een internationale technische standaard voor een nieuwe generatie mobiel internet, die het mogelijk maakt on line te zijn terwijl je je snel verplaatst in trein of auto.
Dat is dé manier om jongeren te bereiken bij wie interesse voor een boodschap steeds meer afhangt van tijd, plaats en omstandigheid. Zoals routenavigatiesystemen me nu al attenderen op goede restaurants of interessante culturele plekken onderweg, zo kunnen we straks mensen die van interesse in feitenkennis blijk geven afhankelijk van tijd en plaats bestoken met prikkelende wetenschappelijke informatie. Op het moment dat ik wandelend door de stad via mijn pda een bioscoopkaartje koop, krijg ik de boodschap of ik wil weten hoe de digitale projector werkt in de bioscoop die ik ga bezoeken.
De informatie moet als het ware ‘toeslaan op het juiste moment’. Draadloze netwerken met intelligente software gaan zorgen voor even ingrijpende veranderingen als destijds radio en televisie. Na ruim vijftig jaar biedt dat een nieuwe kans voor de wetenschapscommunicatie.
In de strijd om het beste Nederlandse design versloeg de Fokker Friendship de Grote Bosatlas, de Rietveld-stoel en de zonnebloem, het biljet van vijftig gulden. De F27 was het enige passagiersvliegtuig dat zich liet besturen als een straaljager.
‘De F27 zette Nederland op de wereldkaart’, zo motiveerde een deelnemer aan de Beste Nederlandse Design Verkiezing zijn keuze voor de Fokker Friendship. De F27 won de wedstrijd, uitgeschreven door NRC Handelsblad en de Premsela Stichting voor Vormgeving, met overmacht. Van de 4923 geldige stemmen gingen er 1844 naar het vliegtuig.
De ontwerpers van de Fokker Friendship hebben destijds niet voor ogen gehad het beste Nederlandse design ooit te creëren. Dat was wel het laatste waarover zij zich het hoofd hebben gebroken. Dat het toestel is gekozen, heeft behalve met esthetiek natuurlijk ook te maken met nostalgie, de spijt over het verdwijnen van Fokker, een stukje nationale trots. Deze heimwee naar een industrieel voorgoed verleden tijdperk speelde waarschijnlijk ook mee met de Britse uitverkiezing van de Concorde eerder dit jaar. Rudi den Hertog, hoofdconstructeur van de F128 en Fokker 100, zegt het zo: ‘Nederland is opgebouwd door land uit zee terug te winnen met slimme ingenieurstechnieken. Diezelfde methoden met originele ideeën, eenvoud en kracht zijn gebruikt om de Fokker F27 Friendship te ontwerpen.’
STRAALMOTOR
Maar waarom was het vliegtuig van Cees van Meerten uit 1955 zo opmerkelijk? Fokker moest in de Tweede Wereldoorlog onderdelen leveren aan Duitsland, terwijl de Engelse, Amerikaanse en Duitse vliegtuigindustrie op volle toeren draaide. Desondanks slaagde een klein team van vliegtuigingenieurs erin een revolutionair toestel te bouwen.
De Friendship had in plaats van een zuigermotor, die niet zo efficiënt was, een straalmotor met propellers. Fokker paste ook gelijmde verbindingen toe; de onderdelen werden niet geklonken. Hierdoor was het toestel licht en aërodynamisch. De Friendship had bovendien een geprononceerde vleugel boven op de romp met gestroomlijnde motorgondels, waarin ook het hoofdwielstel zat opgeborgen. De wielkasten bevonden zich dus niet in de romp. Het slanke uiterlijk werd nog benadrukt doordat de neus in de serieproductie wat spitser werd gemaakt om de weerstand te verlagen en de radar te bergen.
LOOPING
Piloten roemden de stroomlijning en intrinsieke stabiliteit. Als een piloot onverhoopt een domme fout maakte, kwam hij niet snel in een ongecontroleerde duikvlucht terecht. ‘She’s very forgiving’, merkte een luchtmachtvlieger van de militaire Friendship – de Troopship – eens op.
De F27 was het enige passagiersvliegtuig dat zich liet besturen als een straaljager, een stuntvliegtuig. De Koninklijke Luchtmacht hield er jarenlang vliegshows mee, waarbij piloten met de toestellen steile bochten draaiden die bijna loopings waren. Er werd dieselolie in de uitlaten gespoten, wat een spectaculaire smoke trail gaf. Een piloot kon als een ware Biggles – de jongensboekenheld die straaljagerpiloot was – zover overtrekken dat hij tenslotte doodstil met zijn neus rechtstandig omhoog hing alvorens als een herfstblad naar beneden te dwarrelen, waarna hij vanzelf zijn zweefvlucht hervond.
Het concept was zijn tijd ver vooruit. Het toestel, inclusief de uit de F27 ontwikkelde Fokker 50 en Fokker 60, kon daarom vanaf 1958 bijna veertig jaar lang in productie zijn, een prestatie die alleen Boeing met zijn 737, sinds 1967 in productie, overtreft.
Er zijn 787 F27’s gebouwd, inclusief de licentieproductie van de FH-227 in de Verenigde Staten bij Fairchild-Hiller. Na 1986 kwamen daar nog 212 Fokker 50-toestellen bij. Het vliegtuig is daarom met 999 gebouwde exemplaren nog steeds het meest succesvolle turboprop-passagiersvliegtuig ter wereld. Een echt industrieel icoon.
KENGETALLEN
NAAM
Fokker F-27 Friendship
LENGTE
23,3 m
SPANWIJDTE
29,0 m
HOOGTE
8,7 m
MAXIMUMCAPACITEIT
60 personen
MOTORVERMOGEN
2 x 1730 kW
KRUISSNELHEID
480 km/h
BEREIK
2660 km
PLAFOND
9900 m
(quote)
Het meest succesvolle turboprop-passagiersvliegtuig ter wereld
(foto’s)
(friendship)
De Fokker Friendship had een straalmotor met propellers.
(fokkereen)
De neus is wat spitser gemaakt om de weerstand te verlagen.
