Een spanwijdte van 27 meter, een gewicht van slechts 138 kilo en uiteindelijk een vlieghoogte van 20 kilometer. Het Duitse lucht- en ruimtevaartcentrum DLR heeft zijn onbemande HAP-alpha voor het eerst laten vliegen. Het volledig nieuw ontwikkelde toestel moet uitgroeien tot een Europees testplatform voor technologie voor aardobservatie en communicatie in de stratosfeer.
De eerste vlucht vond plaats op het testcentrum voor onbemande luchtvaartsystemen van DLR in Cochstedt. HAP-alpha bleef ongeveer zeventig minuten in de lucht en vloog tijdens deze eerste test nog niet hoger dan 180 meter. Doel was vooral om de luchtwaardigheid en het vlieggedrag van het nieuwe toestel te beoordelen.
De volgende stappen zijn aanzienlijk ambitieuzer. HAP-alpha is ontworpen voor vluchten tot ongeveer 20 kilometer hoogte, in de onderste stratosfeer. Daar moet het toestel uiteindelijk langdurig kunnen opereren op zonne-energie.
High Altitude Platforms (HAP’s) vullen daarmee een positie in tussen conventionele onbemande vliegtuigen en satellieten. Vanaf grote hoogte kunnen ze gedurende langere tijd boven een bepaald gebied opereren en apparatuur meenemen voor bijvoorbeeld aardobservatie en communicatie.
27 meter vleugel, slechts 138 kilo
Technologisch zit de uitdaging vooral in de combinatie van een extreem laag gewicht en een enorme spanwijdte. Ondanks zijn vleugels van 27 meter weegt HAP-alpha slechts 138 kilogram. Die constructie is nodig om op zonne-energie op grote hoogte te kunnen blijven vliegen, maar maakt het toestel tegelijkertijd zeer gevoelig voor turbulentie en vervorming van de vleugels.
Tijdens de eerste vlucht mocht de windsnelheid daarom niet boven één meter per seconde uitkomen. Een team van 25 specialisten begeleidde de test. Onder anderen vluchtfysici en constructiedynamici bewaakten het gedrag van het toestel en controleerden of de vleugels tijdens start en landing niet te sterk gingen oscilleren.
Ook snelheid is een bijzondere factor. HAP-alpha vliegt bij de grond ongeveer 30 kilometer per uur en op grote hoogte circa 50 kilometer per uur. Het toestel werd vanuit een grondstation bestuurd door een remote pilot, terwijl bij de startbaan een tweede piloot klaarstond om indien nodig de besturing over te nemen.
Vliegend laboratorium
DLR ontwikkelt HAP-alpha in eerste instantie niet als operationeel product, maar als vliegend onderzoeksplatform. Nieuwe platformtechnologie en payloads kunnen daarmee onder werkelijke omstandigheden in de stratosfeer worden getest.
Daarvoor ontwikkelt DLR onder meer een hoge-resolutie camerasysteem, MACS-HAP, en een synthetic aperture radar, HAPSAR. Tegelijkertijd wil het onderzoekscentrum kennis opbouwen over de ontwikkeling en exploitatie van krachtige, volledig door zonne-energie aangedreven stratosfeerplatforms.
Aan HAP-alpha en de bijbehorende grondsystemen werken zestien instituten en faciliteiten van DLR samen. Na afronding van de huidige testcampagne moeten de eerste vluchten op grotere hoogte plaatsvinden boven zee of andere zeer dunbevolkte gebieden.
Met HAP-alpha bouwt Europa daarmee kennis op rond een technologiegebied dat steeds interessanter wordt voor langdurige observatie en communicatie vanuit de lucht, zonder daarvoor direct een satelliet in een baan om de aarde te hoeven brengen.
