Verschillende landen binnen de NAVO, waaronder Nederland, Frankrijk, Duitsland, Italië en Canada, werken samen bij het ontwikkelen van een nieuwe medium-lift helikopter. De huidige machines in deze klasse naderen het einde van hun levensduur en naar verwachting is rond 2035-2040 vervanging nodig voor deze helikopters.
Daarom heeft het NATO Support and Procurement Office aan drie helikopterbouwers opdracht gegeven om concepten uit te werken voor een nieuw type helikopter. Deze opdracht valt binnen het programma Next Generation Rotorcraft Capability van de NAVO.
Waarom NLR?
Het Koninklijk Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum (NLR) heeft veel kennis over helikopters in huis. Sterk punt is verder dat NLR zowel dicht bij de industrie staat als bij Defensie, dat de helikopters gebruikt. Van belang is ook dat het onderzoekscentrum onafhankelijk opereert. “Nederland heeft zelf geen industrie die helikopters bouwt”, zegt Stefan van ‘t Hoff, Principal R&D Engineer en Team Leader Vertical Flight bij NLR en projectleider van de studie. “Zo werken we de ene keer voor de ene fabrikant, en een volgende keer weer voor een andere.”
Wat is een tiltrotor?
Het ontwerp van Leonardo valt in een bijzondere categorie vliegtuigen. Wanneer de propellers van een tiltrotor omhoog gericht staan, functioneert het toestel als een helikopter; het toestel kan dan verticaal opstijgen. Wanneer het snelheid maakt, draaien de propellers naar voren. Dan functioneren ze zoals de propellers bij een turbopropvliegtuig.
Vliegeigenschappen
Voor het analyseren van de vliegeigenschappen van het tiltrotor-concept van Leonardo ontwierpen NLR-ingenieurs een compleet nieuw concept flight control system, de software die een helikopter aanstuurt. Hiermee werden simulaties uitgevoerd van verschillende mogelijke manoeuvres van het toestel. Uit deze simulaties en berekeningen bleek dat het helikopterconcept een goed niveau van vliegeigenschappen kan halen.
Schepen
De nieuwe helikopter van de NAVO-landen moet ook op schepen kunnen landen. Ook dit scenario was onderdeel van de analyse door NLR. De speciale uitdaging hierbij is dat de meeste Europese landen, anders dan de V.S., niet beschikken over vliegdekschepen. De toekomstige helikopter moet kunnen landen op fregatten, die een stuk kleiner zijn, waardoor de invloed van scheepsopbouw op de lokale windstromingen veel groter is. “De gebouwen op een varend schip veroorzaken een zog (een chaotische luchtstroming, red.), waarin de helikopter moet zien te landen”, zegt Van ‘t Hoff. “Een helikopter kan last hebben van een dergelijk zog. Die beperkingen zijn echter wel bekend, en NLR heeft hierover in vijftig jaar onderzoek veel kennis opgebouwd.”
Uit de simulaties met een digitaal schipmodel volgde dat het tiltrotor-concept van Leonardo prima uit de voeten zal kunnen met landen op een fregat en ervan opstijgen. Dankzij het symmetrische ontwerp met de twee rotoren is een tiltrotor potentieel zelfs beter geschikt dan een conventionele helikopter. Het toestel heeft meerdere stuurvlakken om zijn positie mee te compenseren, zegt Van ‘t Hoff. “Hij kan bijvoorbeeld zijn staartvlak gebruiken om de helikopter recht te zetten.”
Simulatieomgeving
Het derde aspect dat de NLR-specialisten onderzochten was hoe het tiltrotor-concept van Leonardo in de praktijk zou kunnen functioneren, tijdens operaties. Daarbij gebruikten ze een reeds bestaande simulatieomgeving, waarin bijvoorbeeld bekeken kan worden hoe de helikopter samenwerkt en communiceert met troepen op de grond en met andere vliegtuigen in de lucht, of zelfs met satellieten in de ruimte. In de simulaties werden de belangrijkste eigenschappen van de helikopter meegenomen, zoals het vlieggedrag, de aan boord aanwezige verdedigingssystemen, brandstofverbruik, dataverbindingen enzovoort.
Precieze resultaten van deze simulaties worden niet openbaar gemaakt. Maar er zijn wel nieuwe inzichten opgedaan over de mogelijkheden en beperkingen van het tiltrotor-concept in samenspel met andere legereenheden.
Hoe nu verder?
Met behulp van – onder andere – de bevindingen van dit NLR-onderzoek zal de NAVO zijn eisen voor de nieuwe helikopter kunnen bijstellen, vertelt Van ‘t Hoff. Hiermee zal een nieuwe ronde van conceptstudies starten, die na een keuze voor de fabrikant moeten leiden tot het uiteindelijke ontwerp. Het streven van de NAVO is dat er rond 2035 een nieuwe helikopter te bestellen is, waar dan verschillende landen gebruik van kunnen maken.
