Tunnels in de lucht

Een piloot boven Noord-Frankrijk, op weg naar Schiphol, meldt zich boven de Frans-Belgische grens bij de luchtverkeersleider van het Maastricht Upper Area Control Centre en, nadat hij tot onder 24.500 voet is gedaald, bij Luchtverkeersleiding Nederland op Schiphol. De piloot krijgt van de luchtverkeersleider daar een bepaalde aanvliegroute op en voert de code daarvan in zijn Flight Management System in. In dit systeem, dat om de 28 dagen wordt geüpdatet, zitten alle aanvliegroutes van alle vliegvelden in de wereld. Het vliegtuig wordt met behulp van dit systeem aan de grond gezet. Daarbij krijgt de piloot van een zogenoemde 'flight director' commando's voor de beweging van de stuurknuppel. Binnen afzienbare tijd echter zal deze procedure veranderen door de komst van het 'tunnel-in-the-sky-display'.

Onnauwkeurig

Dr. Max Mulder, verbonden aan de vakgroep Controle & Simulatie van de faculteit Luchtvaart- en ruimtevaarttechniek van de TU Delft, sloot onlangs een fundamenteel onderzoek af naar de mens-machine-interactie in het geval van een piloot en een 'tunnel-in-the-sky-display'. "Het idee erachter is al ruim veertig jaar oud," vertelt hij ter inleiding. "Als een vlieger slecht zicht heeft en op zijn instrumenten moet vliegen, dan is zijn prestatie gewoon niet goed genoeg om de capaciteit van de luchthaven overeind te houden. Blijkbaar kunnen die instrumenten de informatie niet op een manier aanbieden die piloten heel gemakkelijk voor het besturen van een vliegtuig kunnen gebruiken. Het landen duurt te lang, het is niet nauwkeurig genoeg, de piloot maakt te grote afwijkingen, vliegtuigen moeten daarom weer verder uit elkaar worden gehouden enzovoort. Al heel erg lang heeft men daarom het idee om piloten op een scherm in de cockpit een beeld te geven van wat zij zouden zien als het geen slecht weer was. Dat beeld zou dan niet alleen de landingsbaan en misschien wat gebouwtjes eromheen laten zien, maar ook het het traject naar die landingsbaan toe, in de vorm van een 'tunnel in the sky'."

Nog niet toegepast

Hoewel het 'tunnel-in-the-sky-display' dus al meer dan veertig jaar geleden werd bedacht, wordt het momenteel nog steeds niet in vliegtuigen toegepast. "Op zich is dat niet vreemd," zegt Max Mulder. "Om te beginnen is in de luchtvaart certificatie heilig. Iets mag pas in de luchtvaart worden toegepast nadat is aangetoond dat het in ieder geval tot minder ongelukken leidt en daarnaast niet tot nieuwe ongelukken. Men is nu druk bezig met allerlei evaluaties van het 'tunnel-in-the-sky-display' om het zo snel mogelijk gecertificeerd te krijgen. De tweede reden waarom het zo lang heeft geduurd, heeft met de grafische capaciteit van computers te maken. Tien jaar geleden waren computers daar nog niet snel genoeg voor - of ze waren onbetaalbaar. Maar in de afgelopen jaren is dat natuurlijk erg veranderd. Elke middelbare-scholier kan nu op zijn computer een 'tunnel-in-the-sky-display' op honderd hertz laten lopen."

Gekromde banen

Nu de techniek zover is, en de certificatie aanstaande, staat niets meer in de weg om alle vliegtuigen met een 'tunnel-in-the-sky-display' uit te rusten. Het systeem heeft immers grote voordelen. Max Mulder: "Het display geeft de piloot informatie op een manier die hij heel gemakkelijk kan interpreteren. Hij kan daardoor elke kist, onder alle weerscondities, gewoon met de hand heel nauwkeurig aan de grond zetten. Hij hoeft dan niet meer op zijn instrumenten en zijn 'autopilot' af te gaan, maar heeft alles zelf in de hand. Daarnaast is het een groot voordeel dat hij kan afwijken van de bestaande routes, die tamelijk recht-toe-recht-aan zijn. Een vliegtuig vliegt zo'n twaalf à vijftien kilometer voor de landing recht op de baan af. Binnenkomende vliegtuigen moeten daarom nu allemaal achter elkaar worden gezet, terwijl ze soms verschillende snelheden hebben, en dat vraagt enorm veel ruimte in het luchtruim. Het 'tunnel-in-the-sky-display' kan daarentegen hele andere aanvliegroutes presenteren, waarbij het vliegtuig kort voor de landing via een bocht indraait. Op die manier kun je tien à vijftien procent meer vliegtuigen in dezelfde tijd aan de grond krijgen. Een groot voordeel van zo'n gekromde baan, naast de capaciteitswinst, is dat je boven weilanden aan kunt komen vliegen en dus minder geluidsoverlast boven bewoonde gebieden veroorzaakt."

Fundamenteel onderzoek

Sinds het concept ervan werd bedacht, en telkens als er nieuwe, betere computers beschikbaar kwamen, is het 'tunnel-in-the-sky-display' wereldwijd object van onderzoek geweest. "Ik heb me in die rij van onderzoekers aangeschoven," zegt Max Mulder tot slot. "Ik heb onderzocht hoe piloten de informatie gebruiken die door het display wordt gepresenteerd. Daarbij gaat het met name om bronnen van informatie die we ook in het dagelijks leven gebruiken, namelijk vervormingen van driedimensionale objecten in beweging. Ik heb een model gemaakt van de wijze waarop vliegers die informatie interpreteren en vervolgens met behulp van dat model aangetoond, dat bepaalde veranderingen in het display, bijvoorbeeld in de keuze van de geometrie van de tunnel, direct in het vlieggedrag en de stuurkunde van de piloot zijn terug te vinden. Het was op zich een heel fundamenteel onderzoek en zo hoort dat ook op een universiteit."

Verschenen in: ABP Wereld, 2002

Peter van Steen, tekstschrijver, info@petervansteen.nl