Het stukje Joint Strike Fighter meet drie bij tien centimeter. Het ligt op het bureau van NCLR-onderzoeker Ramon Hofstra en telt drie gaatjes van elk een halve milimeter in doorsnee. Het uitzonderlijk sterke stukje metaal - een nikkellegering met een hittevaste coating - is een proefstrook van het materiaal waarmee de Amerikaanse vliegtuigmotorenbouwer Pratt & Whitney de wanden van de straalaandrijving van de JSF gaat maken.
De drie gaatjes zijn geboord door het NCLR. Het lasercentrum, waarin zowel de UT als de bedrijven Urenco, Stork en Innofonds participeren, gebruikte daarvoor zijn paradepaardje: een zeer krachtige ultravioletlaser.
Een JSF-motor zal straks ongeveer honderdduizend van deze Twentse gaatjes tellen, zodat tijdens de vlucht de buitenlucht de temperatuur in de verbrandingskamers relatief laag kan houden. Zo zal de Joint Strike Fighter meer vermogen en dus meer stuwkracht uit z'n motor kunnen halen.
Het maken van zo'n gat valt allesbehalve mee. Projectleider en laserfysicus Hofstra (30) legt uit waarom: 'Het materiaal is zo ontzettend hard dat conventionele methoden als ponsen, boren en andere lasertechnieken niet werken: ze zijn te slordig, te traag of komen er gewoonweg niet doorheen. De ultravioletlaser van het NCLR is de enige boor ter wereld die netjes en op tempo deze gaatjes kan branden.'
De uniciteit van het Twentse apparaat schuilt in de kwaliteit van de beam. De duur van de puls is revolutionair lang en daarbij zeer stabiel. Mede daardoor is de laserboor in staat bijna 90 procent van het in de gasbuis opgewekte licht nuttig te gebruiken. 'Bestaande commerciële lasersystemen halen hooguit 10 procent', zegt Hofstra. 'En ultravioletlaserlicht is erg duur.'
De combinatie van dit hoge rendement en de korte golflengte van het uv-licht stelt de laser in staat snel te boren. 'Momenteel kunnen we per seconde één koelgat branden', zegt Hofstra. 'Andere lasers doen daar twintig tot zestig keer zo lang over. We denken onze boorsnelheid op te kunnen voeren tot vijf gaten per seconde.'
Pratt & Whitney wil graag met het Twentse bedrijf in zee. Met een beetje mazzel is het prototype van de uv-laserboor eind februari klaar. Rond die tijd komt luchtmachtbevelhebber luitenant-generaal Dick Berlijn met een stevige Haagse delegatie polshoogte nemen. Het NCLR draait mee in het JSF-project van het ministerie van Defensie.
Want alles slijt, straaljagers ook. Met die wetenschap in het achterhoofd bereidt de vaderlandse luchtvaartindustrie zich al jarenlang voor op de vervanging van de 138 F-16's die Nederland bezit. Of beter gezegd: op het moment dat de politiek beslist welke straaljager de F-16 in 2010 zal opvolgen. Dat zijn namelijk twee verschillende dingen. Het kabinet staat nú voor de opvolgingskeuze, terwijl de F-16 pas over tien jaar zal worden afgedankt. Kiezen kan Den Haag tussen de Franse Rafale, de Italiaans-Brits-Duits-Spaanse Eurofighter, en de Amerikaanse Joint Strike Fighter.
Naast kwaliteit en prijs van de drie vliegtuigen speelt daarin een derde factor een belangrijke rol, zo niet de hoofdrol: de JSF van vliegtuigbouwer Lockheed Martin is nog in ontwikkeling, terwijl de Rafale en deEurofighter kant en klaar verkrijgbaar zijn. Juist dat onaffe maakt de Joint Strike Fighter aantrekkelijk voor de Nederlandse industrie.
De VS zien hun bondgenoten de komende jaren namelijk graag meewerken de ontwikkeling van de jager. Zo kan Nederland voor 800 miljoen euro 'instappen'. In ruil daarvoor wordt ons land voor 5 procent aandeelhouder in de JSF (waarvan Lockheed er wereldwijd vijf- tot zesduizend hoopt te gaan verkopen) en kunnen we het toestel als het klaar is met korting aanschaffen.
Belangrijker is dat de Amerikanen de Nederlandse luchtvaartindustrie miljardenorders in het vooruitzicht stelt. De achthonderd miljoen euro, belooft Lockheed Martin, kan tienvoudig worden terugverdiend. Hoewel deze schattingen als optimistisch, voorbarig en verre van neutraal bestempeld moeten worden, reageren vliegtuigondernemers enthousiast.
Al in 1996 verenigden zij zich in de NIFARP, wat staat voor Netherlands Industrial Fighter Aircraft Replacement Platform. Doelstelling: de optimale betrokkenheid van de bedrijfstak bij de vervanging van de F-16. Ook NCLR is lid. NIFARP's voorkeur gaat uit naar participatie in de ontwikkeling en productie van het toestel, om op die manier technologische kennis in Nederland te houden. Naar de Joint Strike Fighter dus.
Bij het Nederlands Centrum voor Laser Research hopen ze ook dat het kabinet voor de JSF kiest. 'Dat zou alles een stuk makkelijker maken', weet directeur Huub van Heel. 'Kijk, die gaatjes boren we ook wel zonder Nederlandse participatie. Zo ver zijn we inmiddels met Pratt & Whitney. Maar de relatie verbetert natuurlijk wanneer Nederland formeel aandeelhouder wordt.'
Die relatie is met zorg en volharding opgebouwd. Van Heel: 'De vliegtuigindustrie is uitermate conservatief. Wie iets nieuws wil introduceren, moet met een ijzersterk verhaal komen. Dat verhaal wordt vervolgens loodzwaar getest en tegelijkertijd uit den treure vergeleken de concurrentie. Thuis werk je je ondertussen uit de naad om waar te maken wat je hebt beloofd.'
Zo werkt de ultravioletlaserboor nog niet zeven dagen in de week, 24 uur per dag. 'Daar moeten we de komende tijd keihard aan werken', zegt Ramon Hofstra. 'De vraag is of hij z'n specificaties blijft halen bij continue belasting. Lachend: 'Om daar achter te komen moeten we nachtdiensten draaien.'
Van Heel richt zich al op de minder nabije toekomst. Na de laserboormachines voor Pratt & Whitney hoopt hij op orders van zo'n beetje alle grote vliegtuigfabrikanten. 'Zo'n straaljager kun je zien als de Formule 1 onder de vliegtuigen. Als onze techniek aanslaat in de JSF vindt ze hoogstwaarschijnlijk haar weg in de burgerluchtvaart.'
Voor een ander type gaatje uit Twente geldt dat al. Producenten van passagierstoestellen zijn zeer geïnteresseerd in vleugelperforatie. Door een raster van miljoenen gaatjes met een doorsnede van een halve micrometer boven op de vleugels vermindert de turbulentie. Daardoor kan 5 tot 10 procent brandstof bespaard worden. De uv-laser van het NCLR boort duizend van die gaatjes per seconde.
