Young Professionals – Talent aan het werk

Talent moet je koesteren, de ruimte geven en stimuleren. Aanmoedigen waar kan, ondersteunen waar nodig en aanwakkeren waar sluimert. Dat is voor VSE een belangrijke reden om mee te werken aan de Young Professional Award, zoals die inmiddels voor de derde keer georganiseerd is door de FEDA.

In dat kader gingen we op bezoek bij een van de teams. Toevallig het team dat later als winnaar uit de strijd om de Award kwam: het team van Hogeschool Utrecht dat een zweefvlieglier onderhanden nam. Ja, een zweefvlieglier. Het duurt even voor dat in één keer goed over je lippen rolt. Het doel van het project: het verminderen van defecte breukstukken tijdens een lierstart. Blijf kalm, we gaan het uitleggen.

Harro Daams, Robin Okkerse en Tom Houtman zijn de leden van het team. Ze ontvangen ons op de locatie waar het allemaal gebeurt, zweefvliegveld Terlet. Het is een prachtige dag en dus is er veel activiteit op het vliegveld. We kunnen zo prachtig met eigen ogen zien hoe dat zweefvliegen - en dan met name het opstijgen van een zweefvliegtuig met behulp van een lier - in zijn werk gaat. Tom is de aanstichter van dit project en fanatiek zweefvlieger.

Bij Hogeschool Utrecht dienen studenten een zogenaamd Quest-project in en kunnen medestudenten zich daarop inschrijven. De andere twee studenten zijn door loting bij het project betrokken geraakt. Quasi-verbolgen bezwaren ze zich er tijdens ons bezoek over dat het in de maanden die ze al aan dit project werken, nog niet één keer gelukt is om ook een vlucht te maken. Tom zou ze in principe mee kunnen nemen in een duo-vliegtuig, maar alleen als een vliegtuig, een lier en de juiste omstandigheden allemaal op hetzelfde moment beschikbaar zijn. Tja, en die kans heeft zich nog niet voorgedaan.

Opstijgen
Er zijn drie manieren waarop een zweefvliegtuig kan opstijgen. De eerste manier is met behulp van een kleine motor achter in het zweefvliegtuig, de zogenaamde zelfstart. Die wordt alleen gebruikt voor het opstijgen en wordt daarna uitgeschakeld. De tweede manier is met een kabel achter een ander vliegtuig met een sterke motor - de sleepstart. De derde manier is met behulp van een lier (lierstart) te vergelijken met het oplaten van een vlieger - die bewuste zweefvlieglier dus. Bij de zweefvlieglier is sprake van een opstelling met een centrale as die verschillende trommels - maar liefst zes in dit geval - een voor een aandrijft.
De krachten die op de kabel en het zweefvliegtuig worden uitgeoefend, worden begrensd met behulp van breukstukken (maximaal 1000Kg). Het meten van de optredende kracht is daarbij een belangrijk aspect.

Het doel van dit project - of liever gezegd, een van de doelen: al werkende kwam er nog een bij - is het reduceren van het aantal keren dat het breukstuk zijn werk doet, oftewel keren dat de maximale trekkracht overschreden wordt. Het controleren dus eigenlijk van de kabelkracht. Dit alleen kan als de lierist - de persoon die de lier bedient - de werkelijke kracht kan meten en zien. Want die kracht is variabel en afhankelijk van een berg aan factoren, waarvan de wind er maar één is.

Uitgangspunt is de huidige constructie van de lier. Die is gemonteerd op een voertuig met een cabine en bestaat uit zes trommels die door één motor worden aangedreven. De lierist bedient de zweefvlieglier vanuit de cabine. De kabels worden uitgetrokken naar het startveld, met behulp van een vrachtwagen. Tijdens de start wordt de kabel weer opgerold, met daaraan in het ideale geval een zweefvliegtuig. Het zweefvliegtuig stijgt op en daarbij kan de kabel een snelheid bereiken van maar liefst 130 km/uur, de acceleratie is behoorlijk want die snelheid wordt bereikt in drie tot vier seconden. Op het moment dat het zweefvliegtuig de kabel loskoppelt, valt die aan een parachuutje, terwijl de kabel volledig wordt opgerold.

Tom vertelt: “De bestaande constructie is het uitgangspunt, want geld is altijd lastig. De lieren zijn enorm kostbaar en een vereniging heeft niet ergens een enorme bak met geld staan om te automatiseren of moderniseren. Maar op zich is dat ook niet nodig. De kabelkrachtmeting kan prima worden uitgevoerd op de bestaande constructie. Dat hebben andere verenigingen ook al laten zien, maar allemaal hadden ze een constructie die iets te wensen overliet, tenminste, dat vonden wíj.” Hij lacht: “We hebben dus goed vooronderzoek gedaan en gekeken waar wij dingen anders konden doen.”

Besturing en ergonomie
Behalve het meten van de kabelkracht pakte het team gelijk de besturing en de ergonomie van de liercabine aan. De wens was om een lier met technieken van nu uit te rusten, op een dusdanige manier dat de lierist veilig en comfortabel kan werken. Er wordt een flexibele digitale plc-besturing ingebouwd en de besturing van de lier wordt ergonomischer gemaakt zodat de lierist een comfortabelere houding aan kan nemen tijden het lieren. Voorheen moest deze redelijk acrobatische toeren uithalen. En soms zit een lierist maar liefst vier uur achter elkaar in de cabine.

De samenwerking
Tom en Harro zijn beiden derdejaars studenten elektrotechniek met als specialisatie Industriële Automatisering en Robin heeft als richting werktuigbouwkunde gekozen en zit in zijn vierde jaar. Ze kijken terug op een leerzame maar vooral ook plezierige samenwerking. Robin bleek al aardig wat ervaring met Solid Works te hebben, Harro en Tom kende E-Plan en ook Matchcad kwam voorbij. “We hebben echt heel veel van elkaar geleerd,” legt Harro uit. “Dat is natuurlijk mooi dat je allemaal een andere ervaring inbrengt. En dat je van verschillende opleidingen komt.” Robin knikt en vult aan: “Die verschillende achtergronden, gecombineerd met de praktijk en ervaring van Tom, dat werkte super. We hebben eerst fieldresearch gedaan bij andere clubs. We hebben daar ideeën opgedaan, maar vooral gekeken naar wat wij anders wilden doen. En doordat we ook de besturing hebben aangepast, konden we een compleet ander dashboard gebruiken. In plaats van losse metertjes en lampjes is er nu een touchscreen- dashboard en gebeurt de bediening met één hendel” Tom springt daar gelijk op in: “Dat laatste is door mijn voorganger eind jaren 80 bedacht, en is nog steeds een bewezen opstelling. De lierist moet omhoogkijken en hoeft nooit tegelijk gas te geven en te remmen, dus die hendel werkt fantastisch.” Harro doet een duit in het zakje en vertelt dat omdat de lierist omhoog moet kijken, ook het scherm van de krachtmeting boven is gemonteerd. “Beneden op het touchscreen zitten de niet-cruciale zaken.”

Krachtmeting
Voor de kabelkrachtmeting kozen de heren na flink wat veldonderzoek, rekenwerk, formules en datasheetstudies voor een oplossing op de kettingkast van de lier. Die werd aan de ene kant beweegbaar opgehangen en aan de andere kant op een loadcell geplaatst. De loadcell is een precisie-instrument dat nauwkeurig uitgelezen wordt met behulp van een kalibreerbare converter. De reactiekracht die op de kettingkast wordt uitgeoefend, wordt overgebracht op de loadcell. Een belangrijke reden om voor deze oplossing te kiezen was de eenvoud van het ontwerp en direct daaraan gekoppeld het kostenaspect.

Ze hebben allerlei externe partijen geraadpleegd bij de uitvoering. De leverancier van de loadcell gaf veel advies en ondersteuning, het frezen van de diverse ophangingen werd uitbesteed en verschillende leveranciers hielpen bij de selectie en het aanschaffen van componenten.

Nadat de heren eerst in de werkplaats het een en ander hebben uitgelegd, gaan we het vliegveld op, op zoek naar zo’n zweefvlieglier in actie. Daarna lukt het ook om de andere twee manieren van opstijgen te zien en krijgen we een klein beetje een gevoel bij het virus dat enthousiasteling Tom heeft gegrepen.

Zelf ook een kijkje nemen hoe Tom zweeft en wat hij vertelt over het project? Hier is een leuk filmpje waarin je hem in actie ziet en iets laat zien van het project.

Hun complete verslag vind je hier Eindverslag Zweefvlieglier (104 downloads)

Dit artikel op uw website?

Wilt u dit artikel overnemen op uw eigen website of blog, dan is dit toegestaan mits u:

  • ons hiervan op de hoogte stelt;
  • onderaan het artikel een link opneemt naar deze pagina;
  • het artikel integraal overneemt, inclusief de hyperlinks in de tekst.