De toekomst van het verleden 1

Het verleden heeft ons geleerd dat het voorspellen van de toekomst een hachelijke zaak is; de toekomst blijkt in de meeste gevallen heel anders te verlopen dan men op een zeker moment kan voorzien. In enkele blogs wil ik deze stelling onderbouwen en daarbij beperk ik me tot de ontwikkelingen op het gebied van lucht- en ruimtevaart.

Het spreekt vanzelf dat de onnauwkeurigheid van een voorspelling afneemt naarmate de termijn die wordt onderzocht korter is. Maar zelfs op korte termijn kunnen maatschappelijke of economische ontwikkelingen een toekomstvoorspelling in hoge mate beïnvloeden. Denk daarbij aan de eerste energiecrisis van 1973 of de gevolgen van de bankencrisis van 2008. Het is daarom wellicht beter om te spreken van een toekomstverkenning in plaats van een voorspelling. 

De 'Albert Plesman Memorial Lectures'

Tussen 1955 en 2015 werden onder auspiciën van de faculteit Luchtvaart en Ruimtevaart techniek van de TU Delft tot nu toe 15 zogeheten Albert Plesman Memorial Lectures georganiseerd. Dit ter nagedachtenis aan de grondlegger en eerste president-directeur van de KLM.

Zo zou volgens Lockheed een vliegtuig er uitzien, waarmee in de jaren tachtig
passagiers met 7 maal de snelheid van het geluid in 98 minuten
van Amsterdam naar Los Angeles zouden kunnen vliegen
Bron: The third Dr. Albert Plesman Lecture, Delft, 6-10-1959

Hall Hibbard
Bron: sell-off.livejournal.com

De derde in deze reeks van lezingen werd gegeven in 1959 door het toenmalige hoofd van de ontwikkelingsafdeling van de Lockheed vliegtuigfabriek, Hall Hibbard. Hij stelde, dat er geen twijfel over bestond, dat de mensheid binnen zeer afzienbare tijd op de intercontinentale luchtroutes zou reizen met snelheden van 6 tot 7 maal die van het geluid (7.000 tot 8.000 km/uur) en op vlieghoogtes van circa 30 kilometer. De vliegtijd van Amsterdam naar Los Angeles kwam met deze snelheid uit op 98 minuten, zo betoogde de heer Hibbard. De vliegtijd bedraagt echter al tientallen jaren circa 11 en een half uur en het ziet er niet naar uit dat dit in de komende jaren zal veranderen.

In datzelfde jaar vierde de KLM haar 40-jarig bestaan. Ter gelegenheid hiervan toonde de toenmalige Directeur-Generaal van de internationale organisatie van luchtvaartmaatschappijen (IATA), de Brit Sir William Hildred, die deze positie bekleedde tussen 1946 en 1966, zich bereid een toekomstvoorspelling te schrijven voor het personeelsblad van de KLM, De Wolkenridder.
Hij stelde, dat in het jaar 2000 "het tijdperk van door kernenergie voortgestuwde verkeersvliegtuigen (!) reeds lang achter ons zou liggen als gevolg van het beschikbaar komen van nog veel efficiëntere brandstoffen en de daarbij behorende voortstuwingssystemen".
Maar in 1959 sprak nog niemand over zaken als maatschappelijke acceptatie, milieuheffingen en de ontwikkelingen die we in de afgelopen decennia hebben gezien op het gebied van informatie-technologie. En vliegtuigen met kernreactoren aan boord zijn er nooit gekomen en zouden hoogstwaarschijnlijk op zeer grote maatschappelijke weerstand zijn gestuit. Er zijn overigens in de jaren vijftig (tijdens de Koude Oorlog) wel diverse militaire testprojecten met nucleaire voortstuwingssystemen uitgevoerd door zowel de Amerikaanse als de Russische luchtmacht. Hiervoor werden omgebouwde bommenwerpers gebruikt.

Ontwerpen voor nucleaire vliegtuigen uit de jaren '40 en '50

In 1964 bracht Sir William opnieuw een bezoek aan Nederland. In een interview dat bij die gelegenheid werd gepubliceerd gaf hij blijk van een heel wat realistischer kijk op de toekomst. Hij stelde dat de luchtvaartmaatschappijen niet zaten te wachten op de komst van supersone vliegtuigen. Met name de noodzakelijke investeringen en de (vlieg)technische onzekerheden, zoals de effecten van de supersone knallen, die deze vliegtuigen zouden gaan veroorzaken in de gebieden waar ze overheen zouden vliegen leidden tot onzekerheid over de toekomstige rol van deze vliegtuigen. De maatschappijen waren nauwelijks de financiële gevolgen van de introductie van de eerste generatie straalverkeersvliegtuigen te boven. De investeringen die hiermee waren gemoeid had menige luchtvaartmaatschappij begin jaren zestig aan de rand van de financiële afgrond gebracht, aldus de heer Hildred. Anderzijds durfden de maatschappijen uit angst voor de concurrentie niet openlijk toe te geven dat ze de nieuwe supersnelle vliegtuigen voorlopig niet wilden. Ze voelden zich verplicht om bij de ontwikkelingen aan te sluiten.

Schiphol in 2000: 100 miljoen passagiers en maximaal 10 banen

Ook de luchthaven Schiphol deed in de jaren veertig, vijftig en zestig van de vorige eeuw lange termijn voorspellingen met uitzicht op de situatie in 2000.

Jan Dellaert presenteert de plannen voor een tangentieel banenstelsel.
Bron: Techniek in Nederland

Verwacht werd dat er rond de afgelopen eeuwwisseling zo'n 100 miljoen passagiers per jaar via Schiphol zouden reizen. Om alle daarbij behorende vluchten te kunnen accommoderen werd indertijd een stelsel van 6 tot 10 start- en landingsbanen voorzien. Het eerste plan werd in februari 1949 gepresenteerd door de gemeente Amsterdam en was ontwikkeld onder leiding van Schiphol directeur Dellaert. Voor de beide hoofdbanen was een lengte voorzien van 2.500 meter. Dat zou sinds de komst van de straalvliegtuigen, eind jaren vijftig, veel te kort zijn geweest; van de huidige vijf hoofdbanen op Schiphol hebben er vier een lengte van 3.300 meter en de vijfde baan (de Polderbaan) is zelfs 3.800 meter lang.

Naar Mars en verder

Ontwikkelingen op het gebied van de elektronica waren er tien jaar later wél. Eind jaren zestig namen de grote luchtvaartmaatschappijen hun eerste computergestuurd reserveringssystemen in gebruik. De computers van die systemen namen grote zalen in beslag en hadden een capaciteit die tegenwoordig zou passen binnen de afmetingen van minder dan een luciferdoosje. In Amerika werden in de jaren zestig de eerste moderne vlucht simulators ontwikkeld voor de nieuwe generatie wide-body vliegtuigen, zoals de Lockheed C5 'Galaxy' voor de US Air Force en de Boeing 747 voor civiel gebruik.

IBM 7094s in Gemini Real Time Complex-IBM ca 1970
Bron:http://history.nasa.gov/computers

Ook bij de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie, NASA hadden computers hun intrede gedaan. Zij werden gebruikt vanaf het begin van het Apollo project. De eerste van die computers had een onwaarschijnlijk gering geheugen van 770 kilobyte (!) maar al heel snel groeide de capaciteit; in 1969 was deze al het negenvoudige ten opzichte van 1963. En ook de maanlanding kon, dankzij de snelle ontwikkelingen op computergebied, worden geoefend met een daarvoor ontwikkelde simulator. Op 27 januari 1967 ging het tijdens een simulator-training vreselijk mis. Om een zo nauwkeurig mogelijke situatie te realiseren was de cabine gevuld met zuivere zuurstof. Kortsluiting veroorzaakte op een zeker moment een zuurstofbrand met zeer hoge temperaturen; de drie astronauten in de simulator hadden geen enkele kans en kwamen in het vuur om. Ondanks deze zware tegenslag ging het Apolloproject verder, zoals gepland. In feite was de reis naar en de landing op de maan niet uitvoerbaar geweest zonder elektronische hulpmiddelen. Maar naar onze huidige maatstaven was de totale beschikbare computercapaciteit, die de NASA in 1969 ter beschikking had, lachwekkend gering, namelijk minder dan de capaciteit van een gemiddelde hedendaagse smart-phone.

In 1969 werd de zesde Albert Plesman Memorial Lecture gehouden, in dit geval door de toenmalige plaatsvervangend president-directeur van de KLM, de vliegtuigbouwkundig ingenieur Frits Besançon. Hij toonde tijdens zijn lezing onder meer een dia, waarop de technische ontwikkelingen, en dan met name gerelateerd aan de snelheid, van lucht- en ruimtevaarttuigen in een rechte lijn werden doorgetrokken vanaf de eerste vlucht van de gebroeders Wright in 1903 tot het jaar 2000 (zie afbeelding hieronder). Die snelheid was steeds verder toegenomen met alle mogelijkheden van dien en verwacht werd dat deze trend zich lineair zou voortzetten. Het bovenste lijntje van de grafiek betreft de ruimtevaart, de tweede lijn de militaire luchtvaart en de onderste de burgerluchtvaart.

Een grafiek die Ir. Besancon toonde tijdens zijn lezing (zie de tekst)
Bron: The sixth Dr. Albert Plesman Lecture, Delft, 7-10-1969

Besançon gaf zijn lezing in het jaar van de eerste bemande reis naar de maan, nog geen 12 jaar na de lancering van de eerste 'kunstmaan', de Russische 'Sputnik'. Op grond van de technologische ontwikkelingen tot dan toe mocht worden verwacht, dat de eerste bemande reis naar Mars halverwege de jaren tachtig zou plaatsvinden en dat enkele van de manen van de reuzenplaneten, Jupiter en Saturnus, midden jaren negentig door mensen zouden worden bezocht. De buitenste regionen van ons zonnestelsel zouden dan rond het jaar 2000 met bemande ruimteschepen worden verkend.
Niemand had toen kunnen bedenken dat het tegenwoordig mogelijk is om onbemande ruimtesondes zelfs op afstanden van meer dan een miljard kilometer vanaf de aarde te besturen. En ook de fysieke gevolgen van een (zeer) langdurig verblijf in de ruimte waren toen nog grotendeels onzeker.

Sneller en groter

Tijdens dezelfde lezing werd voorspeld dat intercontinentale luchtreizigers zich rond de afgelopen eeuwwisseling zouden voortbewegen met snelheden van ongeveer 10 maal die van het geluid (Mach 10 = ca. 11.000 km/uur). Ten aanzien van het toeristische luchtvervoer stelde Ir. Besancon dat er rond het jaar 2000 reusachtige subsone (langzamer dan de geluidssnelheid en dus vliegend met de reeds tientallen jaren gebruikelijke snelheden van omstreeks 900 km/uur) vliegtuigen zouden bestaan met een capaciteit voor circa 1.200 passagiers. Er zouden van deze enorme vliegtuigen uiteraard tevens vrachtuitvoeringen beschikbaar komen.
Ter vergelijking: het grootste momenteel in gebruik zijnde passagiersvliegtuig, de Airbus A380 beschikt over circa 550 stoelen; in een zogeheten 'high density configuratie' zouden dit er maximaal 853 kunnen zijn maar tot nu toe heeft geen enkele maatschappij deze uitvoering besteld. Voor de geplande vrachtversie van de A380 bestaat tot nu toe geen belangstelling.
Ten aanzien van de Boeing 747, waarvan in 1969 het prototype zijn testprogramma doorliep, werd door de luchtvaartmaatschappijen vooral veel verwacht van de vrachtversies. Voorts zou dit type vliegtuig een belangrijke rol kunnen spelen bij het vervoer van de groeiende categorie toeristische reizigers, die vooral waarde hechtten aan een zo voordelig mogelijk tarief en voor wie snelheid niet op de eerste plaats kwam.

Een Concorde van British Airways

De grote maatschappijen hadden vrijwel zonder uitzondering zowel Boeing 747's als ook supersone verkeersvliegtuigen besteld. Die laatste categorie bestond uit de Frans-Britse Concorde, de Toepolev Tu-144 (2 maal de snelheid van het geluid) en de grotere en snellere Boeing 2707. De Boeing zou kunnen vliegen met een snelheid van tussen de 2,7 en 3 maal de geluidssnelheid en 300 passagiers kunnen vervoeren tegenover 100 passagiers in de Concorde en de Toepolev. Van alle supersone projecten werden alleen deze drie types verder ontwikkeld; slechts twee bereikten daadwerkelijk het productiestadium. De prototypes van de Tu-144 en de Concorde hadden inmiddels hun eerste proefvluchten gemaakt en van de Boeing 2707 werd verwacht dat dit ergens in de eerste helft van de jaren zeventig het geval zou zijn. Er waren inmiddels bijna 200 SST's (Super Sonic Transport's) besteld door tientallen maatschappijen. De KLM had in 1969 bestellingen uitstaan voor 6 Boeing 747's en voor een zelfde aantal Boeing 2707's; de toekomst van het supersone luchtverkeer leek verzekerd... 

(wordt vervolgd)

Bronnen en meer informatie:
De oudere Plesman Memorial Lectures zijn uitgebracht in de vorm van boekjes; tegenwoordig zijn de Lectures op internet te beluisteren. Hieronder 2 links naar de meest recente.
15e Dr. Albert Plesman Memorial Lecture op 15-1-2015:  ‘Consolidation in the aviation industry'- Richard Anderson, CEO of Delta Air Lines
14e Dr. Albert Plesman Memorial Lecture op 21-4-2010: "Innovative Capacity of Air Transport as a Driver for Growth and Sustainability in the 21st Century"- Camile Eurlings, Minister van Verkeer en Waterstaat.
Plannen voor het tangentiële banenstelsel op Schiphol: Techniek in Nederland TU 
Computers in Spaceflight: The NASA Experience: Ch. 8: Computers in mission control - Manned mission control computers
Tijdschrift Kijk: Luchtvaarthistorie: Vliegen op atoomkracht, 8 juni 2014
Enformable:  Nuclear powered aircraft plans should remain grounded, 10-7-2015
Onderzoek naar het gebruik van kernenergie voor de voortstuwing van vliegtuigen en Convair X-6: Wikipedia