Vliegtuigen, Treinen en toekomstbeeld-OV 2040

****Treinennieuws.nl weekend editie****

Tekst en foto’s: Wouter van Gessel –  Voorzitter van Stichting Freedom of Mobility

Een oorlog is meestal een aanjager voor nieuwe technieken. Zo ook voor de luchtvaart. In de tweede wereldoorlog kwam de ontwikkeling van de straalmotor op gang. Deze motor was in staat om militaire vliegtuigen veel sneller te laten vliegen dan wat toen gangbaar was. Dat leidde aan het eind van die oorlog tot de Gloster Meteor aan geallieerde zijde en aan de Duitse zijde tot de ME 262. Na de oorlog werd te techniek die achter de straalmotor zat verder geperfectioneerd en verfijnt. Ook de burgerluchtvaart zag mogelijkheden voor de straalmotor en gingen deze motor toepassen voor snellere vliegtuigen. De Comet deed zijn intrede. Daarmee ging ook de burger luchtvaart zijn diensten en producten sterk verbeteren. Een product dat al sterk verbeterd was doordat vliegtuigen op dat moment met krachtige zuigermotoren en een druk cabine boven het weer konden vliegen en de happy few al naar alle uithoeken van de wereld konden reizen. De burgerluchtvaartsector zag toch kansen om dat product die toen aan zijn reizigers aangeboden werd verder te verbeteren en pakte de ontwikkeling van de straalmotor met beide handen aan. Naast dat de straalmotor snellere vliegtuigen mogelijk maakte konden ze ook grotere vliegtuigen betrouwbaar en met meer payload verplaatsen. De burgerluchtvaartsector ging wensen uiten die door de fabrikanten van vliegtuigmotoren en vliegtuigen als kans werd aangegrepen om nog betere vliegtuigen te maken. Uiteindelijk leidde dit tot de DC8, Boeing 707 en nog iets later tot de widebody vliegtuigen zoals de DC 10, Lockheat Tristar en de Boeing 747. Deze laatste vliegtuigen konden gebouwd worden doordat ook de straalmotor zich verder verbeterde naar uiteindelijk de omloop straalmotor of fanjet. Ondanks dat de straalmotor in ontwikkeling en in fabricage veel meer geld kost en veel meer brandstof consumeert ten opzichte van de conventionele zuigermotor met propeller zagen de luchtvaartmaatschappijen in dat de weg van de straalmotor de enige juiste was voor hun producten en diensten. De oploopmotor is een straalmotor waarbij een deel van de aangezogen lucht om de straalmotor heen geleid wordt en zorgt voor stille, zeer krachtige en betrouwbare motoren die lang mee gaan. Deze omloop motoren zie je nu hangen op elk passagiersvliegtuig die vliegt tussen tussen de 700 km/uur en de 1000 km/uur. Een groot voordeel was dat nu ook meer mensen goedkoper konden gaan vliegen naar veel meer bestemmingen waarbij de operationele kosten voor luchtvaartmaatschappijen veel lager is.

Als je kijkt naar de werking van de straalmotor verschilt deze niet heel veel van de de conventionele zuigermotor die propeller vliegtuigen en onze auto’s aandrijft. Lucht wordt in beide soorten motoren aangezogen en vermengd met brandstof. Dit brandstof luchtmengsel wordt doormiddel van een ontsteking tot ontploffing gebracht. De energie die vrij komt zorgt bij een zuigermotor dat de zuiger een beweging krijgt die een via de zuigerstang een as en daarmee een propeller of wiel aandrijft en bij een straalmotor een heel vliegtuig voortstuwt. Bij een zuigermotor zullen de krachten die optreden steeds verschillen met trillingen en slijtage tot gevolg. Bij een straalmotor zijn de krachten constant en daarmee is de straalmotor veel betrouwbaarder en kan langer mee dan een zuigermotor.

De ontwikkeling van alle aandrijfvormen van vliegtuigen zorgen ook dat er een spectrum is ontstaan waarbij elke vliegtuigmotor het best presteert voor de doeleinden waarvoor het is ontworpen. De zuigermotor met propeller is de beste keuze voor de kleine luchtvaart. Deze vliegtuigen vliegen relatief laag en niet snel.
Voor vliegtuigen die passagiers comfortabel moeten vervoeren tussen plaatsen die niet ver af gelegen zijn of waar vliegveldvoorzieningen minder zijn is de straalmotor die een propeller aandrijft de beste keuze. Deze vliegtuigen vliegen ongeveer 400 tot 500 km/uur.

De oploop straalmotor stuwt de huidige passagiers vliegtuigen zoals de bekende wide body vliegtuigen , maar ook de Boeing 737 en Airbus 320 voort. Daarmee kunnen onder andere de lowcost airlines veel mensen goedkoop laten vliegen boven het weer en met een snelheid tussen de 700 en 1000 km/uur.
Wil men sneller vliegen zoals de Concorde of de straaljagers dan is de zuivere straalmotor of Jet het beste. Hierbij gaat alle aangezogen lucht door de compressor. Wil men nog sneller dan is er de scramjet en vervolgens de raket.

Spoorwegen

De luchtvaartsector heeft een spectrum van aandrijvingen die begonnen is in de tweede wereld oorlog. Daarmee is de luchtvaartsector volwassen geworden en heeft kansen gepakt. Ondanks dat de luchtvaartsector veel jonger is dan de spoorwegen gedragen de spoorwegen zich onvolwassen en laat kansen liggen. Dat wordt pijnlijk duidelijk hoe de IC direct rijdt en hoe de HSL alle belangrijke steden in de Randstad voorbij gaat om een trein op snelheid te laten komen. Ook de implementatie van ERTMS wordt absurt als je ziet hoe TCAS (Traffic alert and Collision Avoidance System) een tegenhanger in de luchtvaartzijn functie heeft. TCAS is een systeem dat vliegtuigen onderling ondervraagt over positie ten opzichte van elkaar op het vier dimensionele vlak en wereldwijd geaccepteerd en geïmplementeerd is. De spoorwegen doen wat de luchtvaart allang heeft afgezworen. Waar de luchtvaartsector de straalmotor heeft omarmt blijven de spoorwegen vasthouden aan de elektrische trein die door een elektromotor aangedreven wielen over een rails rijdt. Dit kan je zien als tegenhanger van de zuigermotor met propeller.
Ook de spoorwegen moeten opereren vanuit een spectrum. Als de spoorsector dat doet worden er kansen gecreëerd en staat er een wereld voor de spoorsector open.

gessel tekDe spoorwegen van rails en wielen zijn niet een onderdeel op zichzelf maar is een keuze vanuit het spectrum van geleide transport. Geleid transport heeft vele mogelijkheden. De roltrap en lift zijn er om niveau’s te overbruggen . Voor de korte afstanden binnen steden of metropool regio’s zijn er vele mogelijkheden die gaan van kabelbaan tot monorail en tram en metro die op wielen met een flens over een rails rijden. Maar wielen met een flens kunnen ook vervangen worden door luchtbanden die over een betonnen geleiding rijden. Voor snellere manieren van geleidtransport is de wiel met flens over een rails de meest gangbare en wordt via intercitytreinen en hogesnelheidstreinen het meest toegepast. Nu steeds meer mensen zich verplaatsen en daarmee zich ook verplaatsen met de trein worden de nadelen van deze vorm van transport overduidelijk. Treinen gaan met een hogere frequentie sneller rijden wat veel onderhoud vraagt aan het spoorwegnet. Bus inzet ter vervanging van de treindienst wordt steeds normaler om te zorgen dat het onderhoud gedaan kan worden. Verder wil men de reistijden tussen steden verminderen. Hoge snelheidstreinen lijken de beste keuze, maar hebben een behoorlijke afstand nodig om op snelheid te komen en weer te kunnen stoppen. In Nederland moeten dus vele belangrijke steden voorbij gereden worden. Dat betekend dat meer reizigers geen voordeel hebben van deze hogesnelheidstreinen. Verder is deze manier van geleidetransport gevoelig voor weer. Vooral bij vochtig weer slippen treinen bij optrekken en remmen. Geleidetransport zoals we dat kennen heeft dus zijn beperkingen. Echter vanuit het spectrum van geleide transport zijn er wel degelijk kansen waarbij het weer geen invloed heeft op de verplaatsing en dat meer steden op een snelle manier met hoge frequentie met elkaar verbonden kunnen worden zonder dat er veel onderhoud gepleegd moet worden.

Geleidetransport
In het spectrum van geleidetransport zijn er nu ontwikkelingen gaande die zorgen dat de spoorwegen hun marktaandeel sterk kunnen verhogen. De luchtvaartsector heeft zijn straalmotor en de spoorwegen hebben de lineaire motor tot hun beschikking. Door op een elektromotor hetzelfde principe toe te passen van zuigermotor naar straalmotor krijg je een lineaire motor. Immers bij de straalmotor zijn onderdelen anders geplaatst of gevormd ten opzichte van de zuigermotor. Door componenten of onderdelen in een elektromotor anders te plaasten en anders aan te sturen krijg je een linieaire motor. De werking van de traditionele elektromotor en lineaire motor werken alle twee op basis van afstoten en aantrekken van magnetische velden. Bij een elektromotor draait dit magnetisch veld een as aan waar een wiel is gemonteerd en bij een lineaire motor wordt een heel voertuig verplaatst. De lineaire motor drijft de magneettrein aan. Kortom een elektrische trein waarbij de motor anders is gepositioneerd. De liniaire motor kan in het geleide transport voor vele toepassingen gebruikt worden. Liften, roltrappen, metro’s, stoptreinen en intercity’s kunnen allemaal met deze motor uitgerust worden. In Japan, China en Zuid Korea zie dan ook al de toepassingen in zowel het lage- en hoge snelheidssegment.

Toekomstbeeld-OV  2040 

Op vijftien december is het ministerie van infrastructuur en milieu met een toekomstbeeld- OV 2040 uitgekomen. Nederland staat voor grote uitdagingen om ook in de toekomst mee te kunnen blijven doen. Nu krijgt men wel door dat meer wegen niet tot minder files leiden. Dit omdat files veroorzaakt worden door vernauwingen naar de stad en communicatie tussen mensen. Andere ontwikkelingen zijn dat bestaande wegen zijn sneller aan onderhoud toe zijn en het huidige spoor met ondanks zijn verbeteringen ook aan zijn capaciteit zit. Het ministerie ziet in dat het roer anders om moet. In het document “Toekomstbeeld-OV 2040” wordt aangegeven hoe het in grote lijnen vorm zal krijgen. Daarbij wordt de magneettrein ook genoemd als middel om de bereikbaarheid op een duurzame manier te verbeteren. Stichting Freedom of Mobility is zeer verheugd dat de magneettrein genoemd is. Juist de magneettrein kan het OV sterk verbeteren. In Nederland moet de magneettrein de gehele intercitydienst van het conventionele intercitytrein overnemen via geïsoleerde zelfvoorzienende corridors. Stop- en goederentreinen blijven via conventioneel spoor rijden. Vanuit het spectrum van geleidetransport pak je de beste manier van geleiding en aandrijving voor het doel wat je wilt. Zal de spoorsector net zo slim zijn als de luchtvaartsector?

 Wouter van Gessel

%d bloggers op de volgende wijze: