Oplossingen komen niet uit de lucht vallen

Jachtvliegtuigen, helikopters en transportvliegtuigen zijn bij Defensie de grootste gebruikers van fossiele brandstoffen. Omdat die brandstof schaarser en duurder wordt, is het zaak daarvan minder afhankelijk te worden; maar hoe? Bij het vinden van oplossingen moet worden gekeken naar de keten brandstoffen - technologie - luchtsystemen.

Luchtsystemen zijn gebonden aan vloeibare brandstoffen omdat die de noodzakelijke energiedichtheid hebben. Het zoeken naar alternatieven richt zich dan ook op het gebruik van biobrandstoffen als drop-in fuel. Technisch is dat mogelijk. Verschillende luchtvaartmaatschappijen gebruiken inmiddels al (kleine hoeveelheden) biobrandstoffen op reguliere lijnvluchten. Publicitair interessant maar commercieel nog niet erg zinvol. Aan de introductie van alternatieven heeft het Commando Luchtstrijdkrachten in 2010 bijgedragen met een demonstratie van een Apache helikopter die gedeeltelijk op biobrandstoffen vloog.

De mate waarin biobrandstoffen de afnemende reserves van fossiele brandstoffen kunnen vervangen, blijft echter zorgen baren. De beperkte beschikbaarheid van grondstoffen en de kosten van de productie hinderen een doorbraak op de energiemarkt. Navigant Research, een Amerikaanse onderzoeksbureau, is pessimistisch en voorspelt dat biobrandstoffen in 2024 nog maar in 1,5% van de voor lucht- en zeevaart benodigde hoeveelheid voorzien. Derde generatie biobrandstoffen - biobrandstoffen die de voedselvoorziening niet in gevaar brengen- zijn nodig om een groter marktaandeel mogelijk te maken.

In het "Operational Energy Implementation Plan" van het Department of Defense (DOD) moet de US Airforce in 2020 10% efficiënter met brandstof omgaan. Dat zal met enkele technische aanpassingen van bestaande typen en een andere wijze van vliegen wel mogelijk zijn.

Om het brandstofverbruik in de toekomst echter serieus te verminderen, moet er veel meer gebeuren. De Air Force Research Laboratory's"(AFRL) heeft een "Revolutionary Configurations for Energy Efficiency" programma waarin verschillende nieuwe concepten voor transport en tankervliegtuigen worden onderzocht. De oplossingen worden gezocht in een combinatie van toepassing van een "blended wing body" (vleugel en romp vloeien in elkaar over) ontwerp om de weerstand te verminderen, toepassing van lichtere materialen voor de bouw van de "fuselage" en de ontwikkeling van motoren met een veel lager brandstofverbruik.

Minister van Defensie Chuck Hagel kondigde onlangs aan dat het DOD een miljard dollar uittrekt voor de verdere ontwikkeling van motoren voor jachtvliegtuigen. Nieuwe technologie die de brandstofkosten drukken en minder onderhoud noodzakelijk maken. Volgens de "Chief Scientist" van de Amerikaanse Luchtmacht zal het geld worden gebruikt voor het "Adaptive Engine Technology Development" programma. Technologie die de luchtstromen door de turbine aanpast aan het gevraagde vermogen en daarmee de energie-efficiency verbetert.  

Het produceren van alternatieve brandstoffen en het ontwikkelen van nieuwe technologie is kostbaar en de resultaten zijn onzeker. Bij onvoldoende perspectief zullen andere wapensystemen die inherent minder brandstof gebruiken, de bestaande wapensystemen verdringen. Onbemande vliegende systemen zijn per definitie energie-efficiënter dan bemande systemen. Dat geldt met name bij jacht- en verkenningsvliegtuigen. Niet alleen het gewicht van de piloot maar ook het gewicht van zijn schietstoel, uitrusting, man-machine interfaces, beschermings- en reddingsmiddelen maken een aanzienlijk deel uit van het totale gewicht van het toestel. Onbemande verkenningsvliegtuigen zijn ook niet afhankelijk van de fysieke beperkingen van piloten en kunnen daardoor veel langer aan een stuk in de lucht blijven dan bemande vliegtuigen (missies langer dan 24 uur zijn mogelijk). De energie-efficiency van de missie neemt daardoor enorm toe.

Naarmate de technologie voortschrijdt, zullen onbemande systemen steeds meer terrein winnen ten opzichte van bemande systemen. De inzet van bewapende systemen zoals de Predator is nu al bijzonder effectief bij het uitschakelen van doelen op de grond. Diverse landen en industrieën werken inmiddels aan UCAVs (Unmanned Combat Air Vehicles) die in de toekomst voor een groot deel de rol van bemande jachtvliegtuigen kunnen overnemen.

Het Ministerie van Defensie beschikt momenteel over twee typen UAV's namelijk de Raven (een lichtgewicht mini-UAV voor de ondersteuning van infanterie en Special forces) en de Scan Eagle (een vanaf een opstelling te lanceren UAV voor het uitvoeren van verkenningsvluchten). De Scan Eagle is in 2012 voor het eerst vanaf Zr.Ms.Rotterdam ingezet voor de kust van Somalië bij de anti-piraterijmissie. In het investeringsplan van Defensie is ook in de verwerving voorzien van een MALE UAV (Medium Altitude Long Endurance Unmanned Aerial Vehicle) capaciteit in de periode 2012 -2019.