Tekst Evert Brouwer
Foto Mediacentrum Defensie

Scriptie over landing onbemande helikopers op schepen

Ze zijn kleiner, veiliger, goedkoper om te vliegen en kunnen 24/7 in de lucht blijven. Maar wat doe je als zo’n onbemande helikopter zelfstandig op een varend schip moet landen bij pakweg windkracht zeven en golven van zo’n vier meter hoog? Dankzij de scriptie van luitenant ter zee 3 Damy Zilver (25) is een oplossing nabij.

‘Deze helikopters zijn klein en kunnen 24/7 in de lucht zijn’

De Delftenaar, geboren en getogen in Hellevoetsluis, schreef een prijswinnend afstudeeronderzoek over een systeem waarmee een onbemande helikopter onder alle omstandigheden zelfstandig kan landen op een schip van de Hollandklasse. “Ik ben altijd geïnteresseerd geweest in vliegen en als marineman valt alles nu mooi op z’n plek.” Zijn scriptie voor de bachelor lucht- en ruimtevaart aan de Nederlandse Defensie Academie vormt de afsluiting van de opleiding, die hij cum laude heeft afgerond.

Het Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum leverde een aantal modellen van UAV’s en beschikt over ook over een heuse drone.
Luitenant ter zee 3 Damy Zilver bij een echte helikopterdrone, deels ingepakt om de gevoelige apparatuur te beschermen.

Ontwikkelingen

Zilver (25) verwacht, en hoopt, dat onbemande helikopters over vijf tot tien jaar ook vanaf de schepen van de Koninklijke Marine vliegen. "Die ontwikkeling gaat zo enorm snel. Dit soort toestellen neemt minder plaats in en je hebt geen teams van vliegers en tacco’s (tactical coördinator) nodig." 

SHOL

Het is dan wel zaak om te weten wat die onbemande toestellen allemaal wel en niet kunnen. Limieten voor de verschillende typen ‘bemande helikopters’ liggen al jaren vast in een Ship-Helicopter Operating Limits (SHOL). Met deze limieten worden de begrenzingen gesteld aan de hand waarvan helikopters mogen opstijgen of landen. Dat kan de wind zijn (meer dan veertig knopen), de seastate (golven) of een combinatie daarvan. Nu moet er dus ook een SHUOL komen, waarbij de ‘U’ staat voor ‘unmanned’ (onbemand). Een onderwerp waarop de student Militaire Systemen en Technologie (MS&T) zich de afgelopen tijd focuste.

Een voorbeeld van Ship-Unmanned Operating Limits

Eén minuut

Zilver viel met zijn onderzoek ‘naar het effect van massa en landingsstrategie op de landingsprestaties van een autonome helikopterdrone bij deklandingen’ zelfs in de prijzen. Hij won er de prestigieuze Jan Gmelich Meijling prijs mee, uitgereikt door de Stichting Nederlandse Industrie voor Defensie en Veiligheid (NIDV). “Mijn studiebegeleider (professor dr.ir. Mark Voskuijl, hoogleraar Wapen- en Luchtvaartsystemen, red.), had me aangemeld. Ik dacht vrij kansloos te zijn.”

‘Ik dacht kansloos te zijn voor die prijs’

NOTUS-project

De prijs van 2.500 euro is welkom, al weet de marineman nog niet waaraan hij het geld gaat besteden. Wat Zilver wel zeker weet: hij wil betrokken blijven bij projecten die met UAV’s te maken hebben. Zeker het NOTUS-project, waaraan zijn onderzoek al een bijdrage heeft geleverd.

‘Ik wil graag betrokken blijven bij projecten met UAV’s’

In dit technologieproject werken de Nederlandse Defensie Academie, het Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum (NLR) en het maritieme onderzoeksinstituut Marin samen aan de ontwikkeling van een simulatieomgeving. Het richt zich op de ontwikkeling van technologie voor drones om in slechte weersomstandigheden vanaf marineschepen op te stijgen en te landen.

Modellen

Het NLR heeft hiervoor modellen voor onbemande helikopters ingebracht om het onderzoek te ondersteunen. Marin leverde een model voor het schip: een patrouilleschip van de Hollandklasse. “Hier heb ik dankbaar gebruik van gemaakt. We hebben voor mijn onderzoek virtueel veel verschillende landingen uitgevoerd met een zogenoemde climb rate controller. Die zorgt voor een constante verticale snelheid van de helikopter, waardoor het toestel met een constante snelheid kan dalen en landen op het scheepsdek.

LTZ 3 Damy Zilver (rechts) kreeg de Jan Gmelich Meijling prijs uit handen van commodore Saskia Siemensma (Directeur Informatie & Innovatie Koninklijke Luchtmacht).

Scenario’s

Nog niets is in de praktijk getest. “Ik heb alles nagebootst in een zelf ontworpen simulatieomgeving. Dat gebeurde op verschillende tijdstippen, wijzigende golfcondities, drie daalsnelheden en wisselende massa. Kortom, vrijwel alle mogelijke scenario’s. Het is dan wel mooi als de theorie blijkt te kloppen.”

Droom

En nu? Zilver gaat verder met een master over hetzelfde thema. “Vanwege mijn goede cijfers en de relevantie voor Defensie ga ik een vervolgstudie doen aan de TU Delft. Ik wil meer leren over het luchtvaartdomein en mijn afstudeerscriptie in hetzelfde thema schrijven. Iets met autonome helikopters.”

Van alleen al het denken aan operaties met onbemande helikopters aan boord van de schepen van de Koninklijke Marine wordt hij vrolijk. “In de zomer van 2024 moet ik klaar zijn. En dan…”, vervolgt hij lachend, “…ga ik écht werken. Mijn droom? Zelf vliegen met een helikopter of een drone.”