Vliegen als een supervis op de vlucht


Foto: Mike Prince

Was het een vogel? Was het een vliegtuig? Was het Superman? Eigenlijk een beetje van alle drie. Nee, geen ufo, maar een vis. Toevallig was er een filmploeg aan boord toen een vliegende vis maar liefst 45 seconden door de lucht gleed naast een veerboot. Het is de langste geregistreerde vlucht van deze bijzondere vissoort

Een betere naam zou zwevende vissen zijn, want actief vliegen, zoals een flapperende vogel, doen ze niet. Onder water neemt de vis zwemmend een flinke aanloop om voldoende snelheid op te bouwen om zich uit het water te katapulteren. Tijdens het zwemmen houdt hij zijn borstvinnen stijf tegen zich aan, maar eenmaal boven het wateroppervlak spreidt hij ze uit. De grote uitgespreide borstvinnen genereren liftkracht, net als de vleugels van een zwevende vogel of een zweefvliegtuig.

Vis op de vlucht
Tijdens een glijvlucht kan een vliegende vis tot zeventig kilometer per uur halen, maximaal zes meter boven het zeeoppervlak zweven en een afstand van wel vierhonderd meter afleggen. De vis heeft zijn vliegkunsten waarschijnlijk ontwikkeld om aan zijn belagers in de zee te ontsnappen.

Om liftkracht te genereren moet een vliegende vis voldoende voorwaartse snelheid hebben, maar omdat hij niet actief vliegt, verliest hij uiteindelijk vaart en valt terug in de zee. Om dat te voorkomen gebruikt hij de lange onderste lob, zijn staart. Zodra die het water raakt, kan de vis met een zwembeweging opnieuw vaart maken en glijdt weer een stuk verder. Dat kan het dier diverse malen herhalen. Daarnaast helpen de opwaartse luchtstromen bij de golven op het wateroppervlak om de vis in de lucht te houden. En wat de vis ook slim doet, is gebruikmaken van het grondeffect.

Bij een landing blijft een vliegtuig even zweven op een ‘luchtkussen’, waardoor het toestel wat later op de landingsbaan terechtkomt dan verwacht. Dit grondeffect bestaat uit twee elementen: grotere liftkracht en minder weerstand. Als een vliegtuig de grond nadert, wordt de luchtstroom onder de vleugels vertraagd. Hierdoor neemt de druk onder de vleugels toe waardoor de liftkracht stijgt.

De weerstandsvermindering werkt anders. Tijdens een vlucht ontstaat aan de vleugeltip een wervel, doordat daar de lucht van de onderzijde, waar een hogere druk heerst, naar de bovenzijde stroomt, waar de druk lager is. Deze wervel zorgt voor veel weerstand. Maar als een vliegtuig dicht bij de grond vliegt, kan deze tipwervel nagenoeg niet ontstaan en neemt de weerstand die het toestel ondervindt af.

Zeemonster
Naast vliegende vissen maken ook speciale vliegtuigen gebruik van het grondeffect, waardoor ze met weinig energie ver kunnen vliegen. Tijdens de Koude Oorlog pionierden de Russen met grondeffectvliegtuigen, ekranoplans genaamd. In de jaren zestig werd op Amerikaanse satellietfoto’s een reusachtig vliegtuigvormig gevaarte waargenomen vlak boven de Kaspische Zee. Uit de bouw van het gevaarte konden ze opmaken dat het niet kon vliegen als een gewoon vliegtuig, maar toch vloog het. Het bleef lang onduidelijk dat het ‘Kaspische Zeemonster’, zoals de Amerikanen het toestel doopten, speciaal was gebouwd om gebruik te maken van het grondeffect. Het was letterlijk een laag-bij-de-gronds vliegtuig.

Omdat ekranoplans heel energiezuinig vliegen, staan ze opnieuw in de belangstelling. Kleine exemplaren worden al commercieel gemaakt, maar het uiteindelijke doel is om met grote ekranoplans over oceanen te vliegen, waar enorm hoge golven kunnen zijn. Dat is een veel grotere uitdaging. Een dergelijke overtocht lukt ook alleen met grote toestellen omdat een kleiner exemplaar veel sneller een speelbal wordt van de natuurlijke omstandigheden. Dus op redelijk rustig water zijn de kleine veilig, op de grote oceaan zijn ze niet te gebruiken.

Er zijn echter nog diverse uitdagingen voordat we veilig met grote snelheid vlak boven de zeegolven kunnen scheren. Voor oplossingen kijkt men naar vissen die vluchten als een vogel, zweven als een vliegtuig en met recht supervissen mogen worden genoemd.

Gepubliceerd in dagblad Trouw op 22 januari 2019

Ylva Poelman alias De Bionische Vrouw
E: info@bionicacentrum.nl
T: 06 - 22 79 71 84