Luchtvaartpioniers: overwinnen van de geluidsbarrière

Met verbeterde technieken werden de vliegtuigen steeds beter en hadden onverschrokken pioniers menig record gevestigd. Lange tijd hebben de pioniers van de luchtvaart echer gedacht, dat het bereiken van de geluidssnelheid een onhaalbare barrière zou blijken. Geen enkel vliegtuig zou een dergelijke snelheid kunnen doorstaan. Het was bepaald een heldhaftige daad, om een vliegtuig te besturen, met het doel de geluidsbarrière te doorbreken.

Luchtvaartpioniers en snelle ontwikkelingen

Sinds het eerste gemotoriseerde vliegtuig van de gebroeders Wright in december 1903 op het strand van Kitty Hawk opsteeg, maakte de prille luchtvaart stormachtige ontwikkelingen door. In een rap tempo werden de vliegtuigen robuuster, konden meer mensen en goederen vervoeren en bereikten grotere afstanden met grotere snelheden. In de jaren tot de Tweede Wereldoorlog werden door onverschrokken luchtvaartpioniers steeds nieuwe records gevestigd. De eerste die een oceaan overvloog, de wereld rondvloog, op hoogte vloog, of degene die een bepaalde afstand het snelste aflegde.

Tweede Wereldoorlog

Met het uitbreken van de Tweede Wereldoorlog was er nauwelijks meer aandacht voor nieuwe luchtvaartprestaties. De focus kwam te liggen op het verdedigende of vernietigende karakter van de luchtvaart. De technische ontwikkeling kwam in de oorlogsjaren niet stil te liggen. Integendeel, een toestel dat wendbaarder was, beter vloog en sneller was, gaf meteen een strategisch voordeel op de vijand.

Technische problemen in de luchtvaart

Vliegeniers die tijdens de oorlogsjaren in snellere toestellen vlogen, rapporteerden vreemde verschijnselen. Toestellen werden op een bepaald moment bijna onbestuurbaar en begonnen sterk te trillen. Onderdelen konden op die momenten los komen te zitten, waardoor de kans op verongelukken toenam. Opvallend was, dat deze verschijnselen vooral optraden als de toestellen een duikvlucht uitvoerden, op het moment dat de snelheid het allergrootst was.

Onderzoek

De vreemde problemen leidden tot allerlei speculaties. Deskundigen meenden, dat de problemen veroorzaakt werden door schokgolven, veroorzaakt doordat de snelheid van het geluid werd benaderd. Men vreesde, dat nog hogere snelheden ervoor zouden zorgen, dat vliegtuigen door de schokgolven uit elkaar zouden worden getrokken. De vreemde verschijnselen vroegen om een goed uitgevoerd onderzoek, dat in 1944 door de Amerikaanse luchtmacht werd uitgevoerd.

Het toptoestel, de Bell X-1

Om voor eens en voor altijd te bewijzen, dat wel degelijk met hogere snelheden gevlogen kon worden, werd besloten een speciaal toestel te bouwen. De vorm van het toestel moest extra aerodynamisch zijn, om de schokgolven zo klein mogelijk te maken. Gekozen werd voor een kogelvorm. Alles werd extra stevig uitgevoerd. Het toestel, de Bell X-1, werd voorzien van een viertal raketmotoren, die voor de benodigde hoge snelheid zouden kunnen zorgen. Deze motoren verbruikten flink wat brandstof. Omdat het maar een klein toestel was, kon slechts voor enkele minuten brandstof worden meegenomen. Die tijd zou te kort zijn om op te stijgen en snelheid te maken, dus er werd gekozen voor een andere oplossing. Het toestel zou in de vlucht worden gelanceerd door een groter toestel, de Boeing B-29 Superfortress. Na de lancering zou het toestel meteen op snelheid proberen te komen, om na het verbruiken van de brandstof in glijvlucht door te gaan en uiteindelijk landen.

Vrijwilligers

Nu het toestel klaar was, moest een piloot worden aangewezen. Overtuigd van het gevaar van de onderneming, werden vrijwilligers gevraagd, die het risico wel aandurfden. Het gevaar werd extra benadrukt door een reeks van fatale ongelukken. Uiteindelijk werd gekozen voor Chuck Yeager, kapitein-vlieger.

Geluidsbarrière

Op 14 oktober 1947 werd de eerste poging met de X-1 ondernomen. De B-29 steeg op en op een hoogte van 2130 meter klom Yeager vanuit het bommenluik in de X-1, die onder de B-29 hing. Toen Yeager, met de nodige moeite, in de nauwe cabine was terechtgekomen, steeg de B-29 naar een hoogte van 8000 meter, om vervolgens met een duikvlucht snelheid te maken. Op dat moment koppelde Yeager los en startte de X-1-motoren.

Gelukt, maar...

In de enkele minuten dat de raketbrandstof de motoren voortstuwde, wist het toestel de snelheid van 1,05 Mach te bereiken. Met Mach wordt de snelheid van het geluid aangeduid. De vlucht was dus een compleet succes. Voor Yeager was het echter wat teleurstellend. Hoewel hij natuurlijk blij was dat de missie was gelukt en hij het er heelhuids van af bracht, had hij weinig spanning beleefd. Het toestel was zo solide gebouwd, dat hij alleen aan zijn snelheidsmeter kon aflezen dat de geluidsbarrière was doorbroken, aan het toestel zelf merkte hij niets. Naast het succes dus ook een héle kleine teleurstelling?

Bewijs geleverd

Met de vlucht van Yeager in de X-1 werd duidelijk, dat het bereiken of overschrijden van de geluidssnelheid geen echte barrière hoefde te zijn. Als het betreffende toestel goed en aerodynamisch genoeg was ontworpen en degelijk was gebouwd, dan was het vliegen op snelheden hoger dan die van het geluid geen probleem. De ontwikkeling van snellere toestellen kon beginnen. Vooral militaire toestellen, waar een hogere snelheid het verschil tussen leven en dood kon betekenen, kregen de mogelijkheid sneller dan het geluid te vliegen. In de burgerluchtvaart zijn er slechts enkele toestellen geweest, die op een supersonische snelheid, dus hoger dan die van het geluid, konden vliegen. De Concorde was er één van.

De eerste?

De prestatie van Yeager werd per een aantal maanden later officieel bekend gemaakt. Er waren ook anderen, die beweerden de geluidsbarrière te hebben doorbroken, zelfs in een vroeger stadium. Een van hen is de Duitse piloot Hans Guido Mutke, die op 9 april 1945 zijn Messerschmitt in een duikvlucht door de geluidsbarrière zou hebben gevlogen. Of de Amerikaanse piloot George Welch, die enkele weken vóór Yeager zijn Sabre door de geluidsbarrière vloog, ook in een duikvlucht. In een duikvlucht is een hogere snelheid altijd gemakkelijker te halen. Chuck Yeager was in ieder geval de eerste die de prestatie in een horizontale vlucht neerzette.