Hogeschool Inholland bouwt elektrische Dragonfly | longread

In ons land werken diverse studententeams aan de verduurzaming van de General Aviation. In Eindhoven is Falcon Electric Aviation bezig met het elektrificeren van een Cessna 150. AeroDelft bouwt een vliegtuig dat op vloeibare waterstof gaat vliegen. Bij DEAC Dutch Electric Aviation Centre gaan studenten aan de slag met het hybride maken van het Flying Testbed. Aan dit rijtje kan project DragonFly van Hogeschool Inholland worden toegevoegd.  

Verduurzaming

De afdeling Aeronautical & Precision Engineering van de Hogeschool Inholland heeft er bewust voor gekozen om actief mee te werken aan de verduurzaming van de luchtvaart. Met het project DragonFly wil de hbo-instelling uit Delft aantonen dat de bestaande technologie voor batterij-elektrische toestellen volwassen genoeg is voor acceptatie door de markt. Wat je in de kleine luchtvaart leert, kun je later (deels) ook in de grote luchtvaart toepassen. Dit moet uiteindelijk leiden tot emissievrije vluchten, die ook nog eens stiller en zuiniger zijn.

Opleiding

Naast de diverse docent-onderzoekers en experts vanuit de industrie werken aan het project doorgaans zo’n 15 studenten mee. Dat kan wat hun opleiding betreft in de vorm van een stage, afstudeeropdracht of minor. Sommige opdrachten worden bij partnerbedrijven gefaciliteerd. Het project staat open voor deelnemers van andere onderwijsinstellingen. Met de Technische Universiteit Delft zijn er al de nodige samenwerkingen (inclusief studenten) binnen dit project, tot op heden enkel voor kennisdeling. In de nabije toekomst komen er meer inhoudelijke onderzoeksactiviteiten. Studenten kunnen veel leren van het project. Niet alleen op het gebied van projectmanagement en materiaalkunde, maar ook waar het gaat om samenwerken en netwerken.

Flightsim

Project DragonFly trekt ook studenten die in hun vrije tijd aan het project willen werken, zonder dat het studiepunten oplevert. Zo is een studententeam in oprichting dat zich richt op het maken van een semi-full-motion flightsimulator. Ook hier vindt samenwerking plaats met experts uit het bedrijfsleven. Op die manier kan de Dragonfly straks al virtueel vliegen voordat deze over een tijdje echt de lucht in gaat.

Achtergronden

Het projectteam van project DragonFly bestaat uit studenten met verschillende achtergronden, maar allemaal met een grote interesse in duurzame luchtvaart. Daarnaast doen professionals van verschillende internationale universiteiten, bedrijven en kennisinstellingen uit de luchtvaart-, duurzaamheid- en energiesector mee. Continuïteit is geborgd door de bij het project betrokken docenten, onderzoekers en bedrijven.

Bijzonder

Inholland heeft voor het project een bijzonder vliegtuig gevonden: een Viking Dragonfly MK.II. Het toestel is ontworpen door Bob Walters en geproduceerd door Viking Aircraft LLC uit Elkhorn in Wisconsin. Het vloog voor het eerst in 1980. Meest opvallend aan de Dragonfly is de tandem wing; de voorste vleugel zit voor aan het toestel en de achterste vleugel achter de cockpit. Daardoor lijkt het vliegtuig wel wat op een libelle (Dragonfly). Verder is het toestel vervaardigd uit foam, carbonfiber, epoxy en glasvezeldoek. Het vliegtuig is slecht 5,79 meter lang. De tweezitter werd oorspronkelijk geleverd als bouwpakket voor amateurvliegtuigbouwers.

Aviodrome

Het toestel van Inholland is jarenlang in onafgebouwde toestand opgeslagen geweest in het Aviod(r)ome op Schiphol en in Lelystad. Eigenaar Thom Sijs heeft er mee ingestemd dat de Dragonfly in maart 2019 verhuisde naar de faculteit Luchtvaarttechniek van Hogeschool Inholland. Sindsdien zijn studenten aan de slag om het lichtgewicht vliegtuig af te bouwen én de conversie uit te voeren naar elektrische voortstuwing. Niet alleen om op die manier te helpen met de verduurzaming van de General Aviation, maar ook als leerproject voor studenten, docenten en onderzoekers.

Motorisering

Project DragonFly onderzoekt qua motorisering meerdere configuraties. De studenten hebben diverse opties doorgerekend om erachter te komen wat voor het vliegtuig goed zou werken. Op dit moment gaat hun aandacht uit naar de nieuwe motor van Saluqi Motors. Saluqi is een nieuwe speler in de electric-powertrain markt en heeft een locatie in Helmond. Het bedrijf heeft een veelbelovende innovatieve elektromotor ontwikkeld die veel compacter is dan bestaande motoren. Het ontwerp geeft een inherent hogere betrouwbaarheid en dat is een belangrijke factor in de luchtvaart.

Zonnecellen

In een paralleltraject wil de Hogeschool Inholland onderzoeken welke voordelen het inzetten van zonnecellen kunnen bieden. De toepasbaarheid van zonnecellen voor de General Aviation is een interessante onderzoeksvraag. Het idee van een vliegtuig dat zichzelf kan opladen na een vlucht is bijvoorbeeld erg aantrekkelijk voor bepaalde use-cases. Vooralsnog valt dit onderzoek buiten project DragonFly.

Uitdagingen

Project DragonFly kreeg met verschillende uitdagingen te maken. Zo was er behoefte aan goede  bouwtekeningen, want de bestaande hardcopy tekening was 40 jaar oud. Partner TetraVision kon helpen door middel van geavanceerde 3D-scantechnologie. Het leverde een 3D-model van het vliegtuig op van 6x6x2 meter met een nauwkeurigheid van 0,1 millimeter. Een andere uitdaging was de uitbraak van het coronavirus. Inholland ging op 13 maart dicht. Studenten werken vanuit huis, maar dat gaat tot nu toe zo goed, dat vertraging van het project kan worden voorkomen.

Certificering

Om de DragonFly gecertificeerd te krijgen zijn gesprekken gestart met de nodige experts. Inholland onderzoekt de mogelijkheid voor het opstarten van een paralleltraject voor versneld certificeren van nieuwe electric powertrains voor luchtvaarttoepassingen. De batterijontwikkeling voor de luchtvaart gaat nog flinke stappen maken. Vanuit alle duurzaamheidsinitiatieven kan ons land het zich volgens Inholland niet veroorloven om het certificeringstraject zo lang te laten duren.

Tijdpad

Voor de DragonFly is een ambitieus tijdpad opgesteld. Komend najaar moet het bouwen afgerond zijn. Daarna beginnen de validaties en grondtesten. De Paris Air Show volgend jaar juni staat als een stip op de horizon. Inholland verwacht dat tegen die tijd de demonstrator beschikbaar is. Of er dan al gevlogen is hangt af van de certificeringseisen en locatie waar gevlogen mag worden. Rotterdam zou een prima locatie zijn voor de eerste vlucht vanwege de beschikbaarheid van het fieldlab van stichting Rotterdam The Hague Innovation Airport.

Onderzoeken

Na de eerste vlucht is het project nog niet afgerond. Inholland ziet de DragonFly als een demonstrator. Er moet nog veel bestudeerd worden. Denk aan het onderzoeken van innovatieve concepten in de cockpit of het vervangen van een vleugel door een modern ontwerp bestaande uit gerecycled thermoplastisch composiet en eventueel geïntegreerde zonnecellen. Ook onderzoek naar het inzetten van waterstof als energiedrager staat bij Inholland op het wensenlijstje, omdat conventionele batterijtechnologieën toch beperkingen blijven geven voor lange afstanden.

Samenwerking

Verduurzamen van de luchtvaart kun je niet alleen. Daarom werkt DragonFly samen met diverse partners op het gebied van kennis, technologie en business. Om er een paar te noemen: KVE Composites Group, Siemens, TU Delft, NLR, Netherlands Aerospace Group,  DutchVR, FEMTO en IT’S Engineering. Daarnaast is project DragonFly erg geïnteresseerd om samen te werken met soortgelijke initiatieven. Er zijn reeds gesprekken gestart over het aanhaken bij de activiteiten van DEAC Dutch Electric Aviation Centre op Teuge Airport en het team in Delft ziet zeker kansen om samen te werken met Falcon Electric Aviation in Eindhoven.

Financiers

Project DragonFly is nog op zoek naar financiers, maar is ook erg blij met de in-kind bijdragen van partners. Voor een sub-activiteit is subsidie aangevraagd om de elektrische aandrijflijn te kunnen valideren. Er is een hoge mate van urgentie om snel meters te maken als de luchtvaart in 2070 klimaatneutraal wil zijn.

Bezoek

Lezers van Up in the Sky die een bezoek aan Project DragonFly in Delft willen brengen, kunnen het beste vooraf contact opnemen via de website https://projectdragonfly.nl  Ook is het project actief op LinkedIn en Twitter.