Medewerkers in de centrale hal van het hoofdgebouw in Amsterdam, 1992.

Open dag in Amsterdam.

Open dag in Amsterdam.

Een klein deel van het personeel van het NLR in 2006.

Prof. L.A. van Royen, voorzitter van het Munitiebureau van het Ministerie van Oorlog, stelde op 17 november 1917 aan de Ministers van Oorlog, Marine en Koloniën voor om een instituut op te richten voor het doen van studies op het gebied van de luchtvaart.

Het defensiebudget over het kalenderjaar 1918 vermeldde een bedrag van ƒ 40.000 voor het nieuwe instituut. Dr. Ir. E.B. Wolff werd op 15 april 1918 officieel benoemd tot Directeur van de RSL, maar hij was toen al enige tijd bezig met het ontwerpen van het laboratorium.

Op zaterdag 5 april 1919 werd het nieuwe laboratorium van de RSL officieel geopend in aanwezigheid van vertegenwoordigers van de Overheid, de Krijgsmacht, de Industrie en de Koninklijke Nederlandse Vereniging voor Luchtvaart (KNVvL).

Inlaatstuk van de windtunnel van de RSL.

Indeling RSL begane grond.

Fokker F.II windtunnelmodel.

Chemisch laboratorium RSL.

Motorproefstand van de RSL in opbouw.

Meetplaats Eiffel windtunnel.

Materialenlaboratorium RSL.

Na een proefvlucht met de Fokker G-1, 30 maart 1939.

Prestatiemetingen met de Fokker G-1.

De zogenaamde rekenmeisjes, die met eenvoudige rekenmachines berekeningen uitvoerden (1945-1955).

De Vliegtuigenafdeling aan het werk tijdens WO II.

Het mechanisch lab.

Bouw van de transsone windtunnel HST.

Model in de lage-snelheidstunnel LST.

Rotorproefstand in de Noordoostpolder.

Vermoeiingsproef op een Fokker F27 vleugel.

De X-1 digitale computer in gebruik genomen in 1962 voor de verwerking van meetresultaten.

Model van de Fokker F28 in de lage-snelheidstunnel LST.

Het laboratoriumvliegtuig, Fokker S.14.1 Machtrainer, PH-XIV.

Start- en landingsmetingen.

Ware-grootte vermoeiingsproef op de staartvlakken Fokker 100.

Proeven in de 'waterbak' met de Fokker 50.

Model van de Airbus 380-800 in de Duits-Nederlandse Windtunnel (DNW).

Fokker 100 prototype boven de Noordzee.

Metingen aan de prestaties van de staartrotor van de Westland Lynx.

Proeven met het laboratoriumvliegtuig Cessna Citation II PH-LAB.

Op 5 april 1919, bij de officiële opening van de RSL, stelt Prof. Van Royen: 'De practijk eischt den koenen vlieger, den militairen of burger organisator en den technicus, de fabricage den ingenieur en den handelsman, het wetenschappelijk onderzoek den mathematicus, den scherpzinnigen denker en geroutineerden proefnemer'.

De RSL krijgt als taak het uitvoeren van technisch-wetenschappelijk onderzoek met betrekking tot vraagstukken op luchtvaartgebied, die niet door de vliegtuigbouwer of -gebruiker alleen kunnen worden opgelost wegens gebrek aan outillage, gespecialiseerde kennis en ervaring, alsmede de taak om de overheid desgevraagd van kennis en advies te voorzien.

Dr. Wolff: 'De meeste laboratoria hadden zich weinig bekommerd over den vliegkunst, maar zich gespecialiseerd in den aërodynamica. Ik had den overtuiging dat ons voornaamste doel was het vliegen en den daarbij voorkomende verschijnselen te bestuderen. De aërodynamica, motor en materialen-kennis kwamen dan op den tweeden plaats'. Deze opzet leidt uiteindelijk tot een breed scala van werkzaamheden.

Binnen de RSL-organisatie wordt naast de gespecialiseerde 'Aërodynamische, Materialen en Motoren afdeeling' een 'Algemeene afdeeling' ingesteld, al snel hernoemd als 'Vliegtuigen afdeeling'. Deze afdeling bestudeert de algemene kennis der luchtvaarttechniek, met name van het vliegtuig als geheel en stelt deze kennis ter beschikking aan anderen. Tevens wordt het onderzoek door middel van vliegproeven ter hand genomen.

De 'Vliegtuigen afdeeling', tot aan WO-II zwaar belast met routinematige keurings- en controlewerkzaamheden, legt zich na WO-II meer toe op het wetenschappelijk onderzoek en de ondersteuning ten behoeve van:
- het verhogen van de veiligheid in de luchtvaart door het ontwikkelen van eisen voor luchtwaardigheid;
- het onderzoek van ongevallen om met verkregen inzicht de veiligheid te verhogen;
- het ontwikkelen van methoden om vliegeigenschappen en prestaties van vliegtuigen kwantitatief te bepalen;
- het adviseren van vliegtuigbouwers en het hulp bieden bij gespecialiseerde taken zoals beproevingen;
- het ondersteunen van militaire en civiele vliegtuiggebruikers om optimaal gebruik te maken van hun vliegend materieel;
- het ontwikkelen en optimaliseren van de infrastructuur voor het luchtverkeer (luchtruim, luchtverkeersleiding en luchthavens).

Om haar taken te kunnen vervullen, verwerft de 'Vliegtuigen afdeeling' in de loop der jaren de navolgende hulpmiddelen:
- wetenschappelijke modellen en (reken)methoden om de eigenschappen van vliegtuigen vast te leggen en experimenteel te verifiëren in de vlucht;
- instrumentarium om grootheden in de vlucht te meten en te registreren;
- laboratoriumvliegtuigen;
- (onderzoeks)vluchtsimulatoren;
- (onderzoeks)luchtverkeersleidingsimulatoren.

Op verzoek van Prof. Van Royen worden de eerste gedachten voor een 'Vliegafdeeling' als onderdeel van een Instituut voor de Luchtvaart al in 1917 op papier gezet door de toen 26-jarige student Albert von Baumhauer (foto):
'Voert metingen uit aan vliegtuigen onder de vlucht. Ze bezit daartoe vliegtuigen, waarin meetinstrumenten zyn ingebouwd en ook meetinrichtingen, die gemakkelyk in een willekeurig vliegtuig kunnen worden aangebracht. De metingen kunnen zyn:
a. tot het technisch nauwkeurig beproeven van een vliegtuig;
b. in verband met de onderzoekingen van de studie-afdeeling;
c. ter contrôle van de metingen op modellen in het Aërodynamisch Laboratorium'.

Dr. Wolff: 'De moeilykheid [van vliegproeven] is echter dat het veel moeilyker - en in dit geval zeker gevaarlyker - is om proeven in de lucht te nemen dan proeven in het laboratorium. Men moet de beschikking hebben over mensen die perfect kunnen vliegen en daarby wetenschappelyk begrip hebben over de verschynselen, die zich bij het vliegen voordoen'. De RSL beschikte dan ook vanaf het begin over vliegers, die tevens een opleiding als ingenieur aan de Technische Hogeschool in Delft hadden genoten. De eerste vlieger is Ir. J.C.G. Grasé. Hij krijgt zijn vliegopleiding bij de militaire 'Luchtvaart Afdeeling' (LVA) in Soesterberg. In 1923 vertrekt hij naar Fokker en wordt opgevolgd door Ir. H.J. van der Maas, die eveneens bij de LVA wordt opgeleid.

In de eerste jaren van de luchtvaart wordt de luchtwaardigheid kwalitatief beoordeeld door een waarnemer (meestal de ingenieur-vlieger) met de nodige aanleg en ervaring. Deze onderkent welke eigenschappen al dan niet verbetering behoeven. Daarna kan een theoretisch onderzoek van de desbetreffende eigenschap plaats vinden gevolgd door deelonderzoeken (windtunnels, sterkte- en materialenlab). Uiteindelijk vindt een toetsing plaats van theoretisch en deelonderzoek door middel van het ware-grootte onderzoek door vliegproeven.

De vliegers van de RSL (later het NLL) voeren tot aan WO-II vooral veel vliegproeven uit ten behoeve van de 'Luchtvaart Afdeeling' (LVA) en de Marine, beide van het Departement van Oorlog, het 'Bureau Luchtvaart' van het Departement van Waterstaat, de KLM en de Nederlandse vliegtuigfabrikanten. Als het civiele vliegtuigen betreft gaat het vooral om vliegprestaties en vliegeigenschappen, die benodigd zijn om het Bewijs van Luchtwaardigheid te krijgen van het 'Bureau Luchtvaart'. Veel tijd wordt besteed aan het kalibreren van instrumenten en de juiste plaatsbepaling van sensoren op het vliegtuig, zoals pitotbuizen. In 1924 wordt door de RSL een reglement opgesteld voor de afnameproeven van vliegtuigen.

Op 3 september 1938 vestigt H. Leegstra, testvlieger bij Fokker, een hoogterecord met een Fokker D-XXI. Hij bereikte een hoogte van 11.354 m. Op verzoek van een door de Koninklijke Nederlandse Vereniging voor Luchtvaart (KNVvL) aangewezen sportcommissie zijn de hoogtemetingen m.b.v. een 'automatische waarnemer' door het NLL verricht om het bewijs te leveren van deze prestatie.

Gedurende WO-II valt er om begrijpelijke redenen geen vliegtuig meer te beproeven. Wel bestaat nu de gelegenheid om de theoretische kennis op een hoger peil te brengen. Na WO-II krijgen de vliegproeven een meer kwantitatief karakter, gedurende de oorlog mogelijk gemaakt door de snelle ontwikkeling van de vliegtuig-, meet- en analysetechnieken. Het NLL wordt door het herrijzende Fokker, de KLM, de Koninklijke Luchtmacht en Koninklijke Marine betrokken bij de definitie en uitvoering van vliegproeven en brengt hiermee continuïteit op dit vakgebied. Deze vliegproeven worden vaak voorbereid met behulp van de laboratoriumvliegtuigen, later aangevuld met de (onderzoeks-)vluchtsimulatoren. Zij spelen dan ook een fundamentele rol in de ontwikkeling van dit vakgebied.

Een bijzondere vliegproef, inleiding tot hechte samenwerking tussen NLL en de Koninklijke Luchtmacht, is de meting van een snelheidsrecord met een Gloster Meteor, gevlogen door Majoor Flinterman in 1949. NLL ingenieurs verhuizen daarvoor met de nodige meetapparatuur naar Ameland (het 'circus Flinterman') waar een recordsnelheid van 953 km/uur wordt gemeten.

Abnormale vliegtoestanden, zoals de tolvlucht ('vrille'), worden onderzocht voor les- en jachtvliegtuigen, o.a. voor de Fokker S.11 en S.14. Vluchtresultaten worden vergeleken met windtunnel­metingen. Zo worden de gedragingen en mogelijke herstelacties in kaart gebracht. Maar ook de resultaten van windtunnelmetingen worden door zo’n vergelijking (o.a. van de Fokker F28) getoetst en verbeterd.

Voorbeelden van vliegproeven, die volledig door het NLL/NLR worden uitgevoerd, zijn:
- meten van prestaties en vliegeigenschappen van de opeenvolgende laboratoriumvliegtuigen, ook bedoeld om de meetmethoden te ontwikkelen;
- beproeven van door het NLR ontwikkelde systemen, zoals een plaatsbepalingsysteem gebaseerd op gemeten afstanden tot verscheidene DME1-bakens;
- ijking in de vlucht van het pitot-statische drukmeetsysteem van de KLM DC-8 m.b.v. een laboratoriumvliegtuig (foto);
- bepalen van het mathematisch model van het Cessna Citation vliegtuig uit vluchtmetingen (t.b.v. een Citation-trainingssimulator voor de Rijksluchtvaartschool).

Ook worden vliegproeven uitgevoerd voor de Koninklijke Luchtmacht (Klu) en de Koninklijke Marine (KM), die echter zelf verantwoordelijk zijn voor het juiste gebruik van de resultaten:
- ontwikkelings- en integratieproeven van verkenningssystemen (bv. Orpheus infra-rood systeem) met laboratoriumvliegtuigen en militaire jachtvliegtuigen (KLu);
- helikopter-schip metingen om operationele limieten te bepalen (KM);
- separatie van wapens en containers van jachtvliegtuigen als F-104, NF-5, F-16 (KLu).

Bij de vliegproeven met vrijwel alle Fokkervliegtuigen definieert Fokker de vliegproeven, voert ze uit en bewerkt de meetresultaten tot certificatiegegevens. Het NLL/NLR ontwikkelt, bouwt en bedient (het grootste deel van) de meet- en registratieapparatuur en levert de gevalideerde meetresultaten aan Fokker. Ook worden nieuwe meetmethoden voor vliegproeven door het NLL/NLR ontwikkeld en voorgesteld aan Fokker.

Om eigenschappen van vliegtuigen, helikopters en hun systemen te kunnen bepalen, moeten veel grootheden worden gemeten, vaak met speciaal ontwikkelde en geïnstalleerde instrumenten. De standaard instrumenten van het vliegtuig zelf, zeker in het verleden, zijn hiervoor meestal niet voldoende nauwkeurig of meten niet de vereiste grootheden.

Zeker bij de vroegere instrumenten kan de aanwijzingsfout meerdere procenten van de gemeten waarde bedragen en bovendien wijzigen gedurende de levensloop. Deze aanwijzingsfout wordt daarom voor elk individueel instrument regelmatig bepaald d.m.v. ijking tegen een nauwkeurige meetstandaard. De geregistreerde aanwijzing kan dan later gecorrigeerd worden. Deze correcties worden tot ca. 1965 aangebracht door een hele zaal met 'reken-dames'. Daarna nemen de computers deze taak over. De meetstandaards zelf zijn weliswaar zeer nauwkeurig maar niet geschikt om mee te vliegen. Voor het meten van drukken beschikt het NLR lange tijd zelfs over de hoogste standaard in Nederland!

De 'Afdeeling Vliegtuigen' ontwikkelt aanvankelijk deels haar eigen meet-instrumenten. In latere jaren worden meer instrumenten gekocht en richt de kennis en inspanning zich meer op de inpassing van de instrumenten in een meetsysteem. De instrumenten in de vitrine laten de ontwikkeling in de tijd zien van het meten van vlieghoogte, vliegsnelheid, stijgsnelheid en drukken.

De instrumenten in de vitrine van dit paneel, laten de ontwikkeling in de tijd zien van het meten van de vliegtuigstand, standen en verplaatsingen van roeren en van andere vliegtuigdelen, temperaturen (bijvoorbeeld buitenlucht, motoren, cabine) en van versnellingen.

De gemeten grootheden moeten als functie van de tijd worden vastgelegd. Aanvankelijk noteert een waarnemer de gegevens tijdens de vlucht. Ook worden zelfregistrerende instrumenten ontwikkeld die bijvoorbeeld meetgegevens op een ronddraaiende trommel krassen. Al vóór WO-II worden groepen aanwijzers tijdens de vlucht gefotografeerd en in het laboratorium afgelezen (de 'automatische waarnemer', foto). Als elektrische apparatuur beschikbaar komt worden meetgegevens m.b.v. spiegeloptieken op lichtgevoelig papier vastgelegd. Nog later doen elektronica (in het vliegtuig avionica genoemd) en computers hun intrede en worden meetgegevens gedigitaliseerd en op magneetband vastgelegd.

Het NLR ontwikkelt omvangrijke meetsystemen voor de beproeving en certificatie van Fokker vliegtuigen, zoals een automatische waarnemer voor F27 en F28, een digitale recorder DR28 voor F28, en voor Fokker 50 en Fokker 100 een compleet Meet-, Registratie- en Verwerkingssysteem (MRVS, foto). Voor proeven met militaire vliegtuigen en helikopters worden meetsystemen ontwikkeld die bijvoorbeeld op de plaats van het (verwijderde) boordkanon of in de munitietrommel kunnen worden ingebouwd. Deze deels eigen ontwikkelingen stimuleren sterk de kennisopbouw van 'vliegtuig elektronica', avionica genoemd. Deze kennis wordt vervolgens aangewend bij de ontwikkeling van vliegtuigen en hun systemen.

Bij metingen in de vlucht worden de grootheden, die de stabiliteits- en besturingseigenschappen of prestaties beschrijven, vrijwel altijd indirect gemeten. De ontwikkeling van meetmethoden en herleidingsmethoden is dan ook een wezenlijke factor om verantwoorde resultaten te verkrijgen uit vliegproeven.

De statische stabiliteit van het vliegtuig bepaalt of het na een verstoring uit de evenwichtsstand weer in zijn oorspronkelijke stand terugkeert zonder ingrijpen van de vlieger. De RSL levert een fundamentele bijdrage door de methode te ontwikkelen om d.m.v. het bepalen van stuurstanden en –krachten de statische stabiliteit kwantitatief te meten.

Meting van vliegeigenschappen in niet-stationaire vlucht is in de jaren zeventig van de vorige eeuw mogelijk geworden door nieuwe wiskundige technieken (regressie analyse, Kalman filtering), gepaard met krachtige computers en zeer nauwkeurige instrumenten. Een grote reductie van meettijd t.o.v. klassieke meetmethoden wordt zo bereikt alsmede een uitbreiding van het aantal meetbare kenmerkende grootheden.

Het maximumgewicht waarmee een vliegtuig van een startbaan met gegeven lengte mag vertrekken wordt bepaald door een groot aantal factoren (motorvermogen, temperatuur, stand van de vleugelkleppen, wind, conditie van de startbaan etc.). T.b.v. de vliegtuigcertificatie moeten de start- en landingsprestaties onder een groot aantal verschillende condities worden bepaald. Naast vliegtuigbaan en -stand, rotaties, versnellingen, remvermogen en snelheden moeten nog vele andere parameters van het vliegtuig en zijn motoren worden vastgelegd. Voor registratie van de zes eerstgenoemde grootheden zijn eerst fotografische meetmethoden ontwikkeld, die successievelijk vervangen zijn door methoden gebaseerd op satellietnavigatie en versnellingsmetingen. Daarmee is het tijdrovende uitlezen van foto’s overbodig geworden.

Het afwerpen van lasten, die onder militaire jachtvliegtuigen hangen (wapens, brandstoftanks) kan gevaar opleveren voor het vliegtuig. Met een computersimulatie kan worden voorspeld bij welke snelheid en condities dit afwerpen nog veilig kan gebeuren. Dit wordt dan in de vlucht gemeten en de resultaten worden gebruikt om de simulatie te verbeteren. Het uiteindelijke doel is het vaststellen van veilige afwerplimieten.

In de jaren tot aan WO-II besteedt de 'Afdeeling Vliegtuigen' het overgrote deel van haar tijd en rapporten (meer dan 90% van de ruim 1200 rapporten) aan beproevingen van vliegtuigen en systemen, zoals aangegeven op de voorgaande panelen. Het fundamentele onderzoek, dat wordt verricht en de bijdragen, die worden geleverd aan de vliegtuigontwikkeling betreffen de navolgende gebieden:
- Vaststellen van voorschriften;
- Stabiliteit en besturing;
- Vliegtuigprestaties;
- Motor- en schroefprestaties;
- Blindvliegen;
- Sterkteberekeningen;
- Trillingen (flutter);
- Vergelijking van model proeven met ware-grootte proeven.
Overigens kan juist tijdens WO-II, door het ontbreken van vliegproeven, meer tijd worden besteed aan de verdieping van de theoretische kennis, die van belang is voor vliegtuigontwikkeling.

Met de komst van de Douglas DC-2 voor de KLM in 1934 is het de eerste keer, dat de luchtwaardigheid moet worden beoordeeld van een in het buitenland ontworpen, geheel metalen vliegtuig. Er wordt onder meer een voorstel door de RSL gedaan voor verbetering van de stabiliteits- en besturingseigenschappen van dit toestel, vooral na het verongelukken van de 'Uiver', eind 1934.

Avionica of luchtvaartelektronica is de discipline, die zich bezighoudt met de elektronische systemen aan boord van civiele en militaire vliegtuigen en de bouw hiervan. De functies zijn o.m. communicatie (in- en extern), navigatie (o.a. Global Positioning System (GPS), Terrain Referenced Navigation (TRN), Inertial Navigation system (INS) en Multi-Distance Measuring Equipment (Multi-DME)), besturing en geleiding, vliegerpresentatie (Electronic Flight Instrument System (EFIS)), automatisering, beveiliging, waarneming (met o.a. radar-, infrarood- en elektro-optische sensoren). Het zijn, naast de functionele eisen, de strenge veiligheidseisen en de veeleisende vliegtuigomgeving, die dit vakgebied zo bijzonder maken. Het belang hiervan wordt in Nederland onderkend en in 1979 start er aan de Afdeling Elektrotechniek van de TU-Delft, in nauwe samenwerking met de Afdeling Lucht- en Ruimtevaarttechniek, een afstudeerrichting Avionica. Prof. Ir. T. van Oosterom van het NLR (foto) is de grote promotor van dit initiatief.

Na WO-II zet de Afdeling Vliegtuigen de bijdrage aan de vliegtuig­ontwikkeling voort, vaak samen met de Afdeling Elektronica waarmee nauwe banden zijn ontstaan door de gezamenlijke ontwikkeling van meetsystemen. Het betreft o.m.:
- blindlandingstechnieken en geassocieerde vliegtuigsystemen;
- stabiliteits- en besturingseigenschappen met het oog op de introductie van de pijlvleugel;
- systemen voor communicatie, navigatie, detectie en identificatie (zgn. avionica systemen);
- flexibele cockpitontwerpen op basis van beeldschermen (Head Up Display (HUD), Electronic Flight Instrument System (EFIS));
- kunstmatige stuurkracht opwekking (m.b.v. een 'side-stick') en elektronische aansturing van de stuurvlakken ('fly-by-wire');
- waarschuwingssystemen voor windschering (windshear);
- technieken voor het meten van de werkbelasting van de vlieger.
Veel van het ontwikkelingswerk is gericht op de civiele vliegtuig-programma’s van Fokker en op de Nederlandse vliegtuiggebruikers.

Ontwikkeling van de elektronische vliegtuig-instrumenten (Primary Flight Display en Navigation Display, boven elkaar in het midden) en het Flight Mode Panel (rechtsboven, maar wel onder het Glare Shield) voor de Fokker 100 in de NLR vluchtnabootser. Rechtsonder een videocamera voor registratie.

Tijdens een vliegdemonstratie op 12 augustus 1928 te Heerlerheide, verongelukt een Dietrich DP IIa vliegtuig (registratiekenmerk: D-572) met vlieger Philip Gesper (jachtpiloot in WW-I). Kort na de start treedt motorstoring op en vliegt de Dietrich het publiek in waarbij vijf dodelijke slachtoffers vallen. De RSL heeft het onderzoek naar het ongeval uitgevoerd.

Ongevallen met civiele vliegtuigen:
- vanaf 1920 voert de RSL na een ongeval onderzoek uit in opdracht van de Minister van Waterstaat;
- vanaf 1923 wordt na een ernstig ongeval een ad-hoc ongevallencommissie gevormd waarin een RSL-deskundige zitting heeft;
- vanaf 1929 wordt de Permanente Onderzoeks Commissie (P.O.C.) ingesteld, waarin de directeur van de RSL zitting heeft;
- in 1936 treedt de Luchtvaartongevallenwet in werking, de Raad voor de Luchtvaart ontstaat, waarin een functionaris van NLL/NLR is vertegenwoordigd.

Ongevallen met militaire vliegtuigen: de RSL/NLL/NLR wordt ad-hoc ingeschakeld ter ondersteuning bij onderzoek.

Voorbeeld 1
- Ongeval met de KLM DC-2 Uiver in december 1934 in de woestijn van Irak (Rutbah Wells);
- gedetailleerd onderzoek ter plaatse uitgevoerd door een RSL expert;
- conclusie onderzoek: combinatie van vermoeidheid vliegers en ongunstige vliegeigenschappen tijdens slechte weersomstandigheden;
- vervolgonderzoek leidt tot voorstellen ter vergroting van de effectiviteit van het verticale staartvlak.

Voorbeeld 2
Botsing tussen KLM Boeing 747 en Panam Boeing 747, op 27 maart 1977 te Tenerife (het ernstigste vliegtuigongeval aller tijden).
NLR experts hebben geassisteerd bij het uitlezen en analyseren van de 'zwarte dozen', de Digital Flight Data Recorders en de Cockpit Voice Recorders van beide vliegtuigen, de geluidsopnamen in de verkeerstoren en het op een gemeenschappelijke tijdbasis zetten van alle gegevens, het z.g. synchroniseren.
Door hun bijdrage zijn de onderlinge tijdfouten van eerdere analyses gecorrigeerd en is de juiste volgorde van de gebeurtenissen vastgesteld.

Vóór de tweede Wereldoorlog navigeert de vlieger voornamelijk op zicht naar buiten en door middel van lichtbakens en radiopeilingen. Pas daarna, als een snelle toename van het luchtverkeer optreedt, wordt luchtverkeersleiding ingesteld en worden radiobakens ontwikkeld en geplaatst. Geluidshinder en optimaal gebruik van luchthavens worden issues.
De Luchtverkeersbeveiliging (LVB), nu Luchtverkeersleiding Nederland (LNVL), ontwerpt in de jaren tot 1990 met support van de firma Hollandsche Signaal Apparaten haar eigen systemen. Het NLR ondersteunt begin jaren 90 de LVB met de ontwikkeling van speciale hulpmiddelen, zoals een systeem dat de luchtverkeersleider waarschuwt als vliegtuigen te dicht bij elkaar gaan komen (STCA = Short Term Conflict Alert).

De verkeerstoren van Schiphol voor de Tweede Wereldoorlog. Het sein staat op K, ten teken dat een KLM vliegtuig naar zijn vertrekpunt mag rollen. Daar aangekomen ontvangt het een tweede signaal, een zeer smalle lichtbundel als toestemming om op te stijgen. Het radiotoestel in de kajuit wordt door een afzonderlijke telegrafist bediend. Rechts de koker van waaruit de antenne wordt uitgelaten.
Foto’s uit het Patria album 'De Vliegende Hollander'.

NLR simulatoren en vliegtuigen zijn betrokken geweest bij de beproeving van totaal verschillende concepten.
Samen met Europese partners waaronder Eurocontrol is een verkeersleidingsmethodiek getest (het PHARE1-project, Programme for Harmonized ATC Research in Eurocontrol, voltooid in 1999), waarin elk vliegtuig een eigen, conflictvrije 'buis' van begin- naar eindpunt krijgt toegewezen. Het vliegtuig moet zich wel aan de afgesproken tijden en de afmetingen van de buis houden.
De digitale computer in een modern vliegtuig is in staat de 'automatische piloot' van het vliegtuig te sturen en zo de gehele vlucht uit te voeren. Als de vliegtuigen elkaar ook kunnen 'zien', kunnen de computers ook uitwijkmanoeuvres berekenen en uitvoeren. De rol van de luchtverkeersleiding wordt daardoor geheel opnieuw gedefinieerd. Dit systeem, ontwikkeld in samenwerking met NASA, FAA, en Eurocontrol, heet Free Flight en levert hogere veiligheid, grotere efficiëntie en lagere kosten bij veel meer verkeer.

Het NLR ontwikkelt vanaf 1970 een wiskundig model, waarmee op basis van met een radar gemeten en geregistreerde vliegbanen en de per vliegtuigtype bekende geluidskarakteristieken, de geluidsbelasting rond luchthavens op jaarbasis wordt berekend. In de publieke en politieke discussie rond de uitbreiding van Schiphol spelen dit model en de aldus berekende geluidscontouren een belangrijke rol.

Geluidshindercontouren voor luchthaven Schiphol.

Met het ongeval van de El Al Boeing 747 in de Bijlmermeer (1992) als katalysator, is de ook in de Milieu Effect Rapportage vereiste risico-analyse rond luchthavens noodzakelijk geworden. In samenspraak met Nederlandse deskundigen op velerlei terrein is een in de wereld uniek model ontwikkeld om het risico te bepalen dat omwonenden van luchthavens lopen om door een neerstortend vliegtuig te worden getroffen.

Bij de start en landing kan een vliegtuig verongelukken door de wervels achter een vliegtuig dat te dicht voor hem vliegt. Baanbrekend onderzoek naar de positie en sterkte van deze wervels met behulp van een serie windmolentjes wordt door het NLR reeds in de jaren 70 verricht, toen helaas nog zonder bruikbaar resultaat. Recent grootschalig internationaal vervolgonderzoek met moderne middelen levert echter wel bruikbare resultaten.

Tactisch Handboek voor de vliegtuigen van de Koninklijke Luchtmacht.

Missieondersteuningssyteem MSS/CAMPAL (Mission Support System/Computer Aided Mission Preparation at Airbase Level).

Beproeving van infrarood flares.

Video-based Live Aircraft Stinger Trainer (VLAST) trainingshulpmiddel.

De RSL is vanaf 1925 betrokken bij de bouw en beproeving van de 'Von Baumhauer' helikopter t.b.v. een door het Britse ministerie van luchtvaart uitgeschreven prijsvraag voor een helikopter. Von Baumhauer past hierbij cyclische bladbesturing toe en een staartrotor. In 1930 is tijdens een proefvlucht een vitaal onderdeel gebroken en is het project gestopt.

In 1947 wordt opgericht de 'Stichting voor Hefschroefvliegtuigen'. Deze heeft als opdracht het uitvoeren van onderzoek naar de toepassingsmogelijkheden van helikopters in Nederland. Een Sikorsky S-51 wordt hiervoor aangeschaft. Het NLL definieert het vliegproevenprogramma en doet de vluchtregistratie veelal m.b.v. foto’s van de instrumenten.

In 1952 wordt opgericht de 'Stichting voor de Ontwikkeling en Bouw van een Experimentele Helicopter' (SOBEH). Deze helikopter kreeg later de naam Kolibrie. Het NLL doet ontwikkelingswerk onder andere aan de motoren (ram-jets). Hiervoor wordt een rotorteststand gebruikt in Amsterdam en later in de Noordoostpolder. Het NLL ontwerpt de vliegproefapparatuur.

Sinds 1985 is het NLR betrokken bij het militaire, multinationale helikopterproject NH90. Het NLR voert veel windtunnelmetingen uit en ondersteunt de Nederlandse industrie bij de ontwikkeling van o.a. het landingsgestel, het staartachterstuk en de elektronische uitrusting. Vanaf 1987 levert het NLR expertise aan het projectbureau NH90 bij de Koninklijke Marine.

Sinds 1968 is het NLR betrokken bij de kwalificatie van alle helikopter-schipcombinaties van de Koninklijke Marine. Kwalificatieprogramma’s worden ook uitgevoerd voor buitenlandse opdrachtgevers. Het doel is om de limieten vast te stellen voor het veilig vanaf schepen kunnen opereren, bij dag en nacht, bij verschillende windcondities en golfhoogten. De kwalificatie kent vier afzonderlijke stappen van windtunnelmetingen aan een scheepsmodel tot en met helikopter-schipbeproevingen op zee. Op de fotocollage de vier stappen in het helikopter-schip kwalificatieproces met een voorbeeld van een SHOL (Ship Helicopter Operational Limitation) diagram.

De Koninklijke Luchtmacht beschikt sinds 1995 over Chinook transporthelikopters. Zeven van deze toestellen zijn eerder door Canada gebruikt en daarna geheel gemoderniseerd. Onder andere worden ze voorzien van een 'glazen cockpit'. Specialisten van het NLR zijn op verzoek van de Koninklijke Luchtmacht op de fabriek van Boeing betrokken bij de certificatie van deze nieuwe cockpit.

De met beeldschermen uitgeruste cockpit van de CH-47D Chinook.

Door NLR ontwikkeld vliegproefinstrumentatiepakket, specifiek voor de Kolibrie (1955).

Het gebruik van Night Vision Goggles t.b.v. nachtvliegbeproevingen met de Alouette III (1976).

Het European Rotorcraft Forum (ERF) is opgericht in 1975 door Engeland, Frankrijk (West-)Duitsland, Italië en Nederland. Het betreft een jaarlijks congres, dat bij toerbeurt in de deelnemende landen wordt gehouden, later ook in Rusland. Het doel is het uitwisselen van kennis en ervaring op het terrein van onderzoek, ontwerp, ontwikkeling, productie, testen en het gebruik van helikopters. In 1979 is het ERF voor het eerst in Nederland gehouden, daarna nog vijf keer. Het NLR is hoofdsponsor. Foto: deelnemers aan het 5e ERF bezoeken de Duits Nederlandse Windtunnel in de Noordoostpolder (1979).

Het helikopter- demonstratieteam de 'Grasshoppers' van de Koninklijke Luchtmacht bij het bezoek aan de DNW (1979).

Vanaf de start van het laboratorium wordt het belang onderkend van een laboratoriumvliegtuig. Het uitvoeren van vliegproeven met een speciaal voor dit doel uitgerust vliegtuig verschaft het laboratorium essentiële gegevens, die veelal niet op andere wijze te verkrijgen zijn. Het beginnende laboratorium verkrijgt hierdoor veel toegevoegde waarde ten opzichte van een louter theoretisch onderzoeksbureau. Ook voor het huidige NLR is dit inzicht nog onverminderd van belang.

Fokker F.II met registratiekenmerk PH-RSL (1920-1936).

Fokker F.VIIa met registratiekenmerk PH-NLL (1936-1940).

Opmerking: tot juli 1937 werd registratiekenmerk PH-RSL gebruikt!

Göppingen Gö 4 met registratiekenmerk PH-111 (1944-1952).

Siebel Si.204D-1 met registratiekenmerk PH-NLL (1947-1964).

Fokker S.14.1 Machtrainer met registratiekenmerk PH-XIV (1961-1966).

Beech 65-80 Queen Air met registratiekenmerk PH-NLR (1963-1994).

Hawker Hunter T.7 met registratiekenmerk PH-NLH (1966-1980).

Fairchild-Swearingen SA226-TC Metro II met registratiekenmerk PH-NLZ (1979-2015).

Cessna 550 Citation II met registratiekenmerk PH-LAB (1993-heden).

Calibratie van het pitot-statisch systeem van een Douglas DC-8-55 van de KLM door vergelijking met de Hawker Hunter van het NLR. De metingen werden in opdracht van de KLM uitgevoerd om het brandstofverbruik van de DC-8-55 vliegtuigen te onderzoeken.

Citation rijdt met hoge snelheid door een waterbak voor meting van de weerstand van het opspattend water tijdens de start.

Inspectie van een ILS (Instrument Landing System) grondinstallatie door de Fairchild-Swearingen Metro II.

NLR’s Queen Air met de door TUD/NLR ontwikkelde DUTSCAT scatterometer boven Bretagne.

Vliegproefinstrumentatie aan boord van de Queen Air.

Neusstaak aan de Queen Air voor sliphoek- en invalshoekmeting.

Vluchtnabootsers worden aanvankelijk gebruikt voor training van vliegers op specifieke civiele en militaire vliegtuigtypen. De komst van computers heeft de ontwikkeling van vluchtsimulatoren bevorderd.
Medio jaren vijftig van de vorige eeuw komt de technologie beschikbaar om vluchtnabootsers ook te bouwen voor onderzoeksdoeleinden, zoals het testen van procedures en stuurhut­inrichting. Deze technologie is van belang voor het NLR om het onderzoek van het vliegen onder diverse omstandigheden uit te breiden.

GEBOUWEN - Westvleugel, kelder
1956-1974
De eerste vluchtsimulatoren worden in de kelder van Westvleugel (Gebouw 20) opgebouwd. Het betreft NLR-VERA, NLR-VERA+ en C-11 VTOL (VTOL = Vertical Take-Off and Landing). De EAI-680 Analoge Computer wordt ook hier geplaatst.

GEBOUWEN - VN-Gebouw
1972-2019
In 1972 wordt de eerste paal van het Vluchtnabootser (VN) gebouw (Gebouw 90) geslagen. Het gebouw omvat een simulatiehal (VMBS = Vluchtnabootser met Bewegende Stuurhut), computerruimte, kantoren, werkplaatsen en een experimentenruimte (C-11 VTOL). Na oplevering wordt de VMBS deel voor deel opgebouwd. De C11 VTOL en de EAI-680 worden naar het nieuwe gebouw overgebracht. Op 25 januari 1973 wordt het gebouw officieel in gebruik genomen. De VMBS is dan al voor een deel operationeel; in 1975 volledig.
Het gebouw is begin 2019 gesloopt.

GEBOUWEN - Uitbreiding VN-Gebouw
1987–2018
Omdat er geld beschikbaar komt voor een verbeterde simulator, dient er een simulatiehal bij te komen. Gekozen wordt om het bestaande gebouw uit te breiden. De uitbreiding krijgt een hal en een bedieningsruimte voor de Nationale Simulatie Faciliteit (NSF) en drie kantoren. De eerste vlucht van de NSF is op 31 december 1994.
Ook de uitbreiding is begin 2019 gesloopt.

1956-1972: In deze experimentele fase worden bij het NLR statische (niet-bewegende) vluchtsimulatoren gebruikt met zeer beperkte zichtmogelijkheden. Het betreft de NLR-VERA, de NLR-VERA+ en de C-11 VTOL. Analoge computers verzorgen de berekeningen. Het onderzoek daarmee is beperkt van aard en grotendeels bedoeld om kennis op te doen over simulatietechnieken en vliegeigenschappen van enkele VTOL- en STOL-vliegtuigen (STOL = Short Take-Off and Landing). Rond 1970 wordt de computer van de C-11 VTOL geprogrammeerd met een model van de Hawker-Siddeley P.1127 Kestrel (wat later de Harrier wordt). In 1972, als Fokker bezig is met een STOL transportvliegtuig met vier motoren (Project 301), biedt het NLR haar simulator aan voor dit onderzoek.

COMPUTER - VERA (ANALOOG)
1956-1968.
NLR begint in 1955 met zijn computeractiviteiten met een analoge computer. Hiermee worden simulatieberekeningen uitgevoerd. De eerste simulatie is in 1956. VERA is een fabrikant van analoge computers.

>> SIMULATOR - NLR-VERA - 1962-1964.

SIMULATOR - NLR-VERA+
1965-1967.

COMPUTER - EAI-680 (ANALOOG)
1967-1985.
Een EAI 680 is een geheel op transistors gebaseerde analoge computer.

SIMULATOR - C-11 VTOL (VTOL = Vertical Take-Off and Landing)
1969-1974.
Van origine een Link C-11 Trainer. Voor gebruik bij het NLR is deze verbouwd. De cockpit kan worden voorzien van stuurknuppel of -wiel (zie twee volgende foto's).

Cockpit voor C-11 VTOL (C-11 VTOL SIMULATOR)
1969-1974.
Foto: C-11 VTOL met stuurknuppel/Project P.1127.

Cockpit voor C-11 VTOL (C-11 VTOL SIMULATOR)
1969-1974.
Foto: C-11 VTOL met stuurwiel/Project Vertraagde Nadering.

1972-1980: Een vluchtnabootser voor één vlieger voorzien van een hydraulisch bewegend platform met vier graden van vrijheid wordt gebouwd (VMBS = Vluchtnabootser met Bewegende Stuurhut) en later voorzien van een zichtsysteem. Dit maakt gebruik van een landschapsmodel op een schaal van 1:2000, dat wordt 'bekeken' door een tv-camera welke naar gelang de positie van het vliegtuig over deze maquette wordt bewogen. Het camerabeeld wordt weergegeven op een monitor, die via een collimator (spiegelsysteem voor het verkrijgen van een evenwijdige lichtbundel) zichtbaar is voor de vlieger. In deze periode kunnen door toepassing van digitale computers de gebruiksmogelijkheden van deze vluchtnabootser sterk worden verbeterd. Verschillende onderzoeksprojecten voor NIVR en RLD vinden met deze simulator plaats (met betrekking tot vliegeigenschappen en vliegprocedures).
Voor specifieke onderzoeksdoeleinden wordt een F-16 Mock-up ontwikkeld en in gebruik genomen. Deze vluchtnabootser staat vast op de grond ('fixed base') en het beperkte uitzicht van de vlieger wordt op een simpele monitor weergegeven. Deze blijkt al snel erg bruikbaar bij de voorbereidingen van projecten, die op de Nationale Simulatie Faciliteit (NSF), later GFORCE, worden uitgevoerd.

SIMULATOR - Vluchtnabootser met Bewegende Stuurhut (VMBS)
1973-1975.
Foto: VMBS voorzien van Eénpersoonsstuurhut (1P) zonder monitor en spiegelsysteem voor uitzichtsimulatie (Wide Angle Collimator (WAC) Display). De stuurhut is een verbouwde neussectie van een F-104 Starfighter simulator afkomstig van de KLu.

Computer voor VMBS - DEC PDP 11/45 (DIGITAAL)
1973-1982.
Dit systeem is in staat om te communiceren met de stuurorganen en instrumenten in de cockpit, dankzij het 32k, 16-bits elektronisch geheugen. Later wordt een tweede PDP-11 gekocht (PDP 11/55).

Vluchtnabootser met Bewegende Stuurhut (VMBS), die in 1984 is hernoemd naar Research Flight Simulator (RFS)
1976-2003.
Foto: VMBS voorzien van Eénpersoonsstuurhut (1P) met monitor en spiegelsysteem voor uitzichtsimulatie (Wide Angle Collimator (WAC) Display).

Maquette voor Zichtsysteem t.b.v. VMBS, later RFS.
1976-1998.

Eénpersoonsstuurhut op VMBS aangepast voor het MLS (Microwave Landing System) project
1978.

SIMULATOR - F-16 MOCK-UP
1973-2000.
Foto: de configuratie rond 1983. De PVC buizen zijn aangebracht in verband met experimenten op het gebied van 'Human Factors'

1980-1996: Grote verbeteringen vinden plaats door gebruik van een tweezits cockpit (2P (= Tweepersoonsstuurhut), later TAC (= Transport Aircraft Cockpit)) en krachtiger computers. Het onderzoek is o.a. gericht op het testen van beeldbuizen, die de plaats innemen van conventionele vlieginstrumenten. Beide cockpits (1P en 2P) kunnen om en om worden geïnstalleerd. De vluchtnabootser en NARSIM (zie hieronder) worden elektronisch gekoppeld (1991). Ook een koppeling met de Amerikaanse FAA komt tot stand (1993).
Een geheel nieuwe vluchtnabootser (Nationale Simulatie Faciliteit of NSF) met een hydraulisch bewegingsmechanisme met zes graden van vrijheid, een F-16 cockpit, een digitaal beeldgeneratie- (CGI = Computer Generated Image) en een dome-projectiesysteem wordt in gebruik genomen. De laatste twee systemen verzorgen de nabootsing van het uitzicht van de vlieger.
Een civiele, mock-up-achtige simulator wordt ontwikkeld en in gebruik genomen. Deze vluchtnabootser is bekend onder de naam APERO en wordt gebruikt voor kleinschalige onderzoeksprojecten en blijkt al snel erg bruikbaar bij de voorbereidingen van projecten, die op de RFS, later GRACE, worden uitgevoerd.

SIMULATOR - Vluchtnabootser met Bewegende Stuurhut (VMBS), in 1984 hernoemd naar Research Flight Simulator (RFS)
1976-2003.
Foto: RFS voorzien van Tweepersoonsstuurhut (2P) met monitoren en spiegelsysteem voor uitzichtsimulatie (Wide Angle Collimator (WAC) Display) en al geschikt gemaakt voor het project F100 EFIS (Electronic Flight Instrument System) rond 1986.

Computer voor VMBS, later RFS - PE (Multiprocessor) System
1981-1999.
In 1981 wordt de PE 3242 geleverd. In 1983 wordt dit systeem vervangen door de 3200MPS. Dit is een multi-processor systeem (MPS). In 1990 volgt opnieuw een vervanging: de CCC MicroFive MPS (foto). CCC (kortweg: Concurrent) is de nieuwe naam voor PE (Perkin-Elmer).

Cockpit voor VMBS, later RFS - project Moderne Besturingssystemen (MBS)
1982.
Rechts is naast de reguliere stuurkolom een 'Side Stick' gemonteerd.
De stuurhut is afkomstig van de simulatie-afdeling van de KLM (Ex-PH-DSX DC-7 "Dry Sea") en is grondig verbouwd om hem geschikt te maken voor het experimentele werk.

Cockpit voor VMBS, later RFS - project Microwave Landing System (MLS)
1986.
Op de foto is goed de overgang van conventionele vlieginstrumenten naar beeldbuizen te zien (Fokker 100).

Cockpit voor VMBS, later RFS - volledig 'glazen cockpit' (fully Glass Cockpit)
1992.

SIMULATOR - Nationale Simulatie Faciliteit (NSF), in 2002 hernoemd naar GFORCE
1988-2014.
Foto: NSF voorzien van Eépersoonsstuurhut (1P) met monitor en spiegelsysteem voor uitzichtsimulatie (Wide Angle Collimator (WAC) Display).

SIMULATOR - Nationale Simulatie Faciliteit (NSF), in 2002 hernoemd naar GFORCE
1988-2014.
Foto: NSF voorzien van F-16 MLU Cockpit en Dome Zichtsysteem - vanaf 1995.

Cockpit voor NSF, later GFORCE - F-16 MLU
1995-2014.
Speciaal gebouwd voor NSF door General Dynamics (de maker van de F-16). De uitrusting is geheel conform F-16 MLU.

Cockpit voor NSF, later GFORCE - F-16 MLU
1995-2014.
Speciaal gebouwd voor NSF door General Dynamics (de maker van de F-16). De uitrusting is geheel conform F-16 MLU.

SIMULATOR - APERO
1992-heden.
APERO is een afkorting voor 'Avionics Prototyping Environment for Research and Operations mockup' en is 'statische' simulator.
Deze simulator wordt gebruikt voor kleinschalige onderzoeksprojecten en blijkt al snel erg bruikbaar bij de voorbereidingen van projecten, die op de RFS, later GRACE, worden uitgevoerd.

1996-heden: De RFS (eerder VMBS genoemd) wordt vervangen door GRACE en krijgt een zes-graden-van-vrijheid-bewegingsmechanisme met elektromotoren, een nieuwe, modulaire cockpit en een uitzichtnabootsingssysteem met aanvankelijk een vier-kanaals WAC-Display Systeem (elke vlieger twee monitoren) en later een halfrond scherm met drie projectoren.
De NSF – later GFORCE – krijgt een 'g-cueing' systeem.
Het zichtgeneratiesysteem met maquette en camera wordt gaandeweg vervangen door digitale beeldgeneratiesystemen.
De F-16 Mock-up krijgt een nieuwe naam, Fighter Pilot Station (FPS), maar wordt langzaam maar zeker vervangen door het Fighter 4-Ship (F4S). Omdat 'fixed base' simulatoren goedkoper en eenvoudiger aanpasbaar blijken, wordt APERO verder ontwikkeld en worden CASPER (F-35-achtige lay-out) en het Helicopter Pilot Station (HPS) in gebruik genomen. Het HPS krijgt halverwege deze periode een modern zichtsysteem met een halfrond scherm en vier projectoren (HPS-NG = Helicopter Pilot Station - New Generation). Dit systeem is zodanig opgezet, dat meer neerwaarts zicht mogelijk is. Bij helikopters is dit zeer belangrijk.

Computers - PC-HOST
1998-heden.
De prestaties van pc's worden steeds beter. Ze benaderen en overtreffen die van de hier boven beschreven mainframes. Omdat mainframes duur in onderhoud zijn, ligt het voor de hand, dat pc's de mainframes gaan vervangen. Eerst voor HPS en APERO en later voor GFORCE en GRACE.

SIMULATOR - CASPER
2000-2009.
CASPER is een afkorting voor 'Cockpit Avionics Systems Prototyping and Engineering Rig'
Foto: hier staat de vluchtnabootser nog in Gebouw 55.

SIMULATOR - HPS
2001-2008.
HPS is een afkorting voor 'Helicopter Pilot Station'.

SIMULATOR - GRACE
2005-2018.
Foto: GRACE is een afkorting voor 'Generic Research Aircraft Cockpit Environment'. Op het nieuwe bewegingsmechanisme met elektromotoren is de Siemens cockpit en het Wide Angle Collimator (WAC) Display gemonteerd.

GRACE Cockpit
2005-2018.
Gebouwd door Siemens Nederland. Door de modulaire opbouw zijn veel typen vliegtuigen te simuleren (o.a. van Boeing, Airbus, McDonnell Douglas en Fokker).

SIMULATOR - GRACE
2005-2018.
Foto: Generic Research Aircraft Cockpit Environment (GRACE) cockpit + Wide Display (vanaf 2012).

SIMULATOR - F4S
2006-heden.
F4S is een afkorting voor 'Fighter 4-Ship'
Tijdens militaire operaties werken vliegtuigen in teams van twee, vier of meer samen. F4S is een onderzoekssimulatie-faciliteit, die de collectieve, tactische operaties van maximaal vier straaljagers kan simuleren. De mock-up-aanpak van het F4S maakt het systeem betaalbaar en mobiel. F4S is in 2012 verplaatst naar Vliegbasis Volkel.

SIMULATOR - HPS-NG
2009-heden.
HPS-NG is een afkorting voor 'Helicopter Pilot Station - New Generation'.
Het HPS (zie boven) krijgt een betere stuurhut en een modern zichtsysteem met een halfrond scherm en vier projectoren. Door de verhoogde opstelling van de cockpit is het neerwaartse uitzicht sterk verbeterd.

~1984: het NLR heeft een kleine groep medewerkers, die onderzoek doet naar luchtverkeersleidingstechnieken. Het onderzoek bestaat vooral uit advies- en ondersteuningswerk voor de RLD. Op gebied van ATC-systemen wordt er al enig onderzoek gedaan naar HMI en conflict-detectie algoritmes.

Sinds 1987 gebruikt het NLR simulatoren waarin de operationele kennis over luchtverkeersregeling is toegepast ten behoeve van het ontwikkelen van systemen en procedures, die:
– de capaciteit van het luchtruim vergroten;
– de veiligheid in de lucht handhaven;
– de efficiëntie van alle vliegtuigbewegingen verbeteren;
– het milieu zo min mogelijk belasten.
Het onderzoek richt zich op verschillende aspecten van luchtverkeersleiding. Enkele voorbeelden: Human Machine Interface (HMI), beeldscherm ‘lay-out’, invoer-apparatuur en hulpmiddelen, zoals conflict-detectie algoritmes.

1987: Eerste grafische scherm voor ontwikkeling Plan View Display (PVD).

1988: ATC rasterscan display van Sony in houten console (2048x2048 pixels).

1991: er komt een koppeling met NLR’s RFS. Ook kan worden gekoppeld met de vliegtuigen van het NLR.

1991-1993: de eerste gelegenheid voor een volledig simulatie-experiment: SWIFT. Dit is een 'Framework project' van de EU, dat wordt geleid door Thomson. Doel van het onderzoek is om geavanceerde ‘monitoring’ en controlemiddelen voor de verkeersleider te beproeven.

1993-1998: een belangrijk internationaal project geleid door EUROCONTROL: PHARE. Deze afbeelding laat iets zien van het gemoderniseerde concept voor luchtverkeersleiding op basis van 4D-planning. De HMI is geheel vernieuwd en een belangrijk element is nu het tonen van ‘trajectories’ van vluchten inclusief de status van segmenten hiervan.

1997: een modernisering. Er komt een professioneler en meer realistisch werkstation. Het console is nu van staal.

2003:
- AFAS: een 'EU Framework' project geleid door Airbus, dat vooral is gericht op het gedrag van het vliegtuig binnen het ATM planningsproces.
- NARSIM (Radar + Toren) wordt gebruikt voor een nationale winteroefening voor Schiphol (alle 'stakeholders'). De codenaam is ‘Snowflake’. De aanleiding is de onverwachte sneeuwval in maart. De oefening leidt tot verbeterde communicatie en coördinatie en is zo zinvol, dat er herhalingsoefeningen komen. De tweede in 2006 (‘Snowwhite’) en de derde in 2007 (‘Joint Forces’). In dit jaar wordt het zichtsysteem van de torensimulator uitgebreid naar 360º.

2005: Gate-to-Gate – een project (ook EU) waarin in samenwerking met LFV, het ontwerp van een planningshulpmiddel van vertrekkende vliegtuigen (DMAN) wordt gevalideerd.

2005: De eerste versie van de Torensimulator, toen TRS genoemd, wordt nog onafhankelijk van NARSIM opgezet. Deze krijgt slechts een 135º zichtsysteem (Siemens) en wordt neergezet op Schiphol. De definitieve installatie vindt plaats op zijn huidige locatie in Amsterdam.

2011: De vierde winteroefening wordt gehouden (‘winter’). De NARSIM-configuratie omvat:
- 1 experimentleiderspositie;
- max. 15 pseudo-piloot posities (ieder 3 schermen, foto rechts);
- 8 verkeersleiderposities (NARSIM Radar, zie volgende foto);
- 180º ‘mini-toren’ (circa 3 werkplekken, zie daarop volgende foto);
- 360º toren (NARSIM Toren, circa 5 of 6 werkplekken, zie daarop volgende foto).

2011: NARSIM Radar.

2011: 180º ‘mini-toren’ (circa 3 werkplekken).

2011: 360º toren (NARSIM Toren, circa 5 of 6 werkplekken).

10 oktober 2013: Het nieuwe zichtsysteem van NARSIM Toren wordt in gebruik genomen. Met dit zichtsysteem, waar 17 WUXGA projectoren deel van uitmaken, krijgt de verkeersleider een nog realistischer buitenbeeld te zien. Ten opzichte van het oude zichtsysteem is de resolutie verviervoudigd waardoor kleine vliegtuigen, ‘stop bars’ en lichtgeleiding veel beter te zien zijn.

De Sterkte Afdeling bestaat al direct vanaf de oprichting van de RSL. Deze voert voornamelijk controles uit op de sterkte en de stijfheid van de vliegtuigconstructie, controleert de sterkte berekeningen en voert statische belastingsproeven uit.

In het kader van certificatie worden proeven op constructiedelen op ware grootte uitgevoerd.

Foto: statische sterkteproef op vleugel F28 in twee belastingscondities.

Statische sterkteproef m.b.v. zandzakken op vleugel van Fokker F.III.

De veelal dunwandige en hoogbelaste vliegtuigconstructies hebben de neiging onder druk- of schuifbelasting uit te knikken.

Foto: knikproef op verstijfd vleugelpaneel.

Afschuifproef op romppaneel.

Historische achtergrond (~1954): vermoeiingsbreuk in romp van een De Havilland DH.106 Comet 1.

Breukvlakonderzoek

Elektronenmicroscoop TEM Philips EM 75 (zie ook paneel 39).

Meting van operationele belastingen

Inbouwapparatuur Fokker 100 (zie ook paneel 36).

Vliegtuigontwikkeling

(Vergelijkende) proeven op constructieve details:
breuk in een GLARE lapnaad.

Levensduurbewaking

Meting, interpretatie en evaluatie van operationele belastingervaring:
FACE (Fatigue Analyser & Air Combat Evaluation) systeem ingebouwd in F-16 (oranje apparatuur en bekabeling in onderste foto) (zie ook paneel 38).

Vermoeiingsproeven op onderhuid van vleugel Fokker F27.

Vermoeiingsproeven op Fokker F28 vleugel.

Vermoeiingsproef op een romppaneel van GLARE (GLAss REinforced Aluminum).

Vermoeiingsproeven op de staart van de Fokker 100.

Registratie en analyse van de belasting op vliegtuigonderdelen tijdens een operationele vlucht leveren gegevens voor het onderzoek naar de vermoeidheid van metalen en structuren. Hierbij worden proefstukken en constructieve details onderworpen aan belastingen zoals die in de praktijk voorkomen. De NLR activiteiten op dit gebied begonnen in de jaren 1930 tijdens de pioniersvluchten van de DC-2 en DC-3 van de KLM naar Batavia (Jakarta). Belastingsmetingen tijdens de vlucht worden door het NLR uitgevoerd ten behoeve van:
1. verzamelen van belastingsgegevens voor toekomstige ontwerpen (voorbeeld: vleugelbelasting Boeing 747 van de KLM omstreeks 1978);
2. de verificatie van ontwerpaannamen (voorbeeld: vleugelbelasting van de Fokker F27 omstreeks 1959 en de latere staartlastmetingen van de Fokker 100);
3. levensduurbewaking van militaire vliegtuigen (voorbeelden: F-104, NF-5, F-16 en P-3C Orion).

Op het tekstbord in vitrine staat: Belastingen op vliegtuigonderdelen of proefstukken worden gemeten en geregistreerd met de Mechanical Strain Recorder (MSR). De cassettes van de MSR worden uitgelezen, waarna de gemeten signalen worden geanalyseerd.
De MSR aan boord van de F-16 van de Koninklijke Luchtmacht wordt in 1990 vervangen door de 1-kanaals Spectrapot, een elektronisch meetinstrument waarmee al tijdens de vlucht het geregistreerde signaal kan worden geanalyseerd.

Vanaf het begin van de oprichting van de RSL in 1919 werden veel proeven uitgevoerd om de weerstand tegen vermoeiing door draaibuiging als gevolg van trillingen te bepalen. Het afgebeelde vermoeiingsbankje uit de RSL-tijd was te zien op de tweede verdieping.

De Amsler vibrafoor werkt volgens het resonantie-principe en maakt hoge beproevingsfrequenties mogelijk. De machine is daarom zeer geschikt om in korte tijd een groot aantal basis-vermoeiingsgegevens te verwerven.

De programmeerbaarheid van de belastingsvolgorde was bij de eerste vermoeiingsmachines beperkt. Maar met de Horizontale Schenckbank konden zogenaamde programmaproeven worden uitgevoerd, waarbij 'blokken' lastwissels met verschillende amplitude werden aangebracht. Daarnaast was het mogelijk 'handmatig' enkelvoudige belastingen aan te brengen, voor onderzoek bijvoorbeeld van bijzondere belastingen, zoals tijdens de landing en het taxiën.

Met de introductie van servo-gestuurde ventielen kon elke willekeurige belastingsvolgorde in een proef worden aangebracht. Hierdoor werd het mogelijk om in de vlucht gemeten belastingshistories in de proef aan te brengen. De foto toont een MTS servo-gestuurde bank waarin een proefstuk aan zo'n gemeten belastingsgeschiedenis wordt onderworpen.

De toenemende aandacht voor 'schade tolerantie' leidde tot een groeiende belangstelling voor scheurgroei als gevolg van de belasting van dragende delen van het vliegtuig. Luchtwaardigheidsautoriteiten eisen het bewijs dat een vliegtuigconstructie voldoende robuust - schade tolerant - is om de ontwikkeling van een scheur tot aan de volgende inspectiebeurt te overleven. Het bewijs wordt gewoonlijk geleverd door een combinatie van de resultaten van berekeningen en experimenten.

De foto toont scheurgroeionderzoek aan een vleugelpaneel van de Fokker F27.

Om de scheurstoppende werking van verstijvers te bepalen en/of te verifiëren werden proeven gedaan op simpele verstijfde panelen met een centrale scheur.

De foto toont een verstijfd paneel tijdens een compressie-test.

Het NLR gebruikt een testframe voor onderzoek onder meer-assige belasting. Zulke belastingssituaties doen zich onder andere voor in romppanelen.
Bij het afgebeelde testframe voor gebogen panelen worden de belastingen aan de omtrek gegenereerd door luchtdrukverschillen. Een hydraulisch systeem levert de longitudinale drukkrachten op het romppaneel met daar bovenop de buigeffecten.

'Teardown'-inspectie van de F-16 (J-239) van de Koninklijke Luchtmacht (KLu).

Voorbeeld van variaties in gebruik:
vluchtduur van Boeing 747 vluchten.

Voorbeeld van variaties in gebruik:
cabinedruk van Boeing 747 vluchten.

Voorbeeld van variaties in belastingservaring:
rek/vleugeldoorbuiging van F-16 vluchten KLu (in figuur rechts is KLu aangeduid als RNLAF = Royal Netherlands Air Force).

Nog een voorbeeld van variaties in belastingservaring: rek/vleugeldoorbuiging van F-16 vluchten KLu.

Het fundamentele materiaal- en vermoeiingsonderzoek en het onderzoek van praktijkbreuken en ongevallen is steeds ondersteund met uitvoerig microscopisch onderzoek. Onder een microscoop is het uiterlijk van een breukvlak soms een aanwijzing voor de oorzaak van de breuk en zelfs soms van een ongeval.

In 1918 wordt het Rumpler C.VIII lesvliegtuig door de Luchtvaartafdeeling (LVA) in gebruik genomen. In 1919 storten er twee brandend neer. Er volgt een vliegverbod. De RSL voert in opdracht van een commissie onderzoek uit naar de mogelijke oorzaak. De conclusie is dat de kwaliteit van de koperen benzineleiding te kort schoot en heeft geleid tot lekkages en brand.

In 1974 breekt in de vlucht een rotorblad af van een Sikorsky S-61N helikopter, die verongelukt. Het NLR doet onderzoek naar de oorzaak. De rotorbladen van de S-61 zijn opgebouwd uit een holle aluminium ligger met een daaraan vastgelijmde achterrand van kunststof. Er bestaat een overdruk in de ligger, die alleen met stilstaande rotor kan worden gecontroleerd; drukverlies wijst op een scheur.

Bij een periodieke bladinspectie was eerder geconstateerd, dat op één plaats de lijmbevestiging plaatselijk was losgelaten, maar binnen de fabriekstolerantie viel, zodat vooralsnog kon worden doorgevlogen. Er is ter plekke corrosie ontstaan en het begin van een scheur, die groeide tijdens het verdere gebruik en niet tijdig is ontdekt. De drukmeter van het betreffende blad wees voor de aanvang van de laatste vlucht nog normaal aan. Tijdens deze vlucht is een vermoeiingsbreuk ontstaan. Het NLR heeft acht verschillende onderzoekstechnieken ingezet om de oorzaak vast te stellen en daarna drie voorstellen gedaan voor verbetering.

In 2001 stort een F-16 van de Koninklijke Luchtmacht (KLu) na een motorstoring in zee. Het NLR doet (materiaal)-onderzoek naar de oorzaak met o.a. een elektronenmicroscoop. De conclusie is, dat als gevolg van trillingen een hoge druk olieleiding bij de motor is gescheurd; weggelekte olie is ontbrand en door de hoge temperatuur is een aandrijfas uitgebogen met als gevolg dat de motor is gestopt. De handboeken worden aangepast om de trillingen uit te sluiten.

Als uitgangsmateriaal bij de fabricage van composieten dienen vaak zogenaamde prepregs. Dit zijn dunne lagen materiaal bestaande uit bundels van vezels in één richting (weefsels), die zijn geëmpregneerd met hars. Prepregs worden gebruikt voor de vorming van gelaagde composietmaterialen (laminaten). Het opgebouwde product wordt vervolgens in een oven of autoclaaf uitgehard.

Vleugelpaneel met verstijvers.

Crash-bestendige rompconstructie.

Het vervaardigen van composiet constructies vergt methoden en gereedschappen die vaak sterk afwijken van de tot dan toe gangbare.

Foto: het stapelen van voorgeïmpregneerd materiaal.

Het vervaardigen van composiet constructies vergt methoden en gereedschappen die vaak sterk afwijken van de tot dan toe gangbare.

Foto: mal voor het injecteren van hars in een droog weefsel.

Het vervaardigen van composiet constructies vergt methoden en gereedschappen die vaak sterk afwijken van de tot dan toe gangbare.

Foto: apparatuur voor automatische ultrasone inspectie.

Toepassingen van composieten zijn niet alleen gericht op gewichtsreductie, maar ook op het verlagen van de kostprijs of een combinatie van beide.

Lichter: ondersteldeel voor een helikopter.

Toepassingen van composieten zijn niet alleen gericht op gewichtsreductie, maar ook op het verlagen van de kostprijs of een combinatie van beide.

Goedkoper: aandrijfas voor een staartrotor van een helikopter.

Toepassingen van composieten zijn niet alleen gericht op gewichtsreductie, maar ook op het verlagen van de kostprijs of een combinatie van beide.

geoptimaliseerd: op buiging belast satellietonderdeel.

Het belang van de materialenafdeling van het NLL.

Werkzaamheden van de Materialen Afdeeling.

Vermoeiingsbank 'Alpha' van de RSL.

Het NLR is sinds de jaren 1980 intensief betrokken geweest bij de ontwikkeling en beproeving van GLARE (GLAss REinforced Aluminum). GLARE is een composietmateriaal met een betere weerstand tegen scheurgroei dan de tot dan toe gebruikte aluminiumlegeringen, maar met dezelfde goede eigenschappen zoals bewerkbaarheid en mogelijkheden tot reparatie. GLARE bestaat uit lagen aluminiumplaat, afgewisseld met een glasvezelversterkt materiaal met de eigenschap dat het gelijmd kan worden. GLARE is lichter dan een aluminiumlegering. GLARE dankt de goede weerstand tegen scheurgroei voornamelijk aan de aanwezigheid van de glasvezels, die ongevoelig zijn voor vermoeiing. GLARE wordt gebruikt in de romppanelen van de Airbus A380. In elk toestel is ongeveer 450 m² verwerkt.

Het beproeven van vliegtuigmotoren is een belangrijke eis, die direct wordt gesteld aan de RSL. Er komt een aparte afdeling motoren en er wordt een motorproefdraaiplaats gebouwd. Hierbij gaat het vaak om het meten van het vermogen en het brandstofverbruik, soms van een hele serie motoren van hetzelfde type. Er wordt ook geëxperimenteerd met carburateurs en met verschillende soorten brandstofmengsels.

De foto toont een motor met propeller in de motorproefdraaiplaats van de RSL.

In de jaren vijftig van de vorige eeuw worden de ramjetmotoren, bevestigd aan de bladuiteinden van de Nederlandse Kolibrie helikopter, bij het NLL getest. Een vaste testbank wordt gebruikt voor de ramjetontwikkeling. Er wordt in Amsterdam (zie foto) een speciale, draaiende testopstelling gebruikt om onder andere het brandstofsysteem te testen onder grote centrifugaalkrachten. Later wordt in verband met geluidsoverlast de rotorproefstand verplaatst naar de Noordoostpolder.

De levensduur van gasturbinebladen kan sterk worden bekort door atmosferische omstandigheden, zoals zoute lucht. In 1975 wordt bij het NLR een 'Burner Rig' ontwikkeld en geïnstalleerd. Hiermee kunnen turbinebladen worden getest onder verschillende atmosferische condities.

De levensduur van gasturbinebladen kan sterk worden bekort door atmosferische omstandigheden, zoals zoute lucht. Compressorbladen worden bij hoge temperatuur op vermoeiing getest in de 'Compressor Rig'.

De 'Oude Zaagmolen' op de marinewerf in Amsterdam waarin de eerste RSL-tunnel naar ontwerp van Eiffel (1919-1940). De tunnel werd gebruikt tot de verhuizing naar de Sloterweg in 1940.

Opeenvolgende modificaties van de Eiffel-tunnel om de stromingskwaliteit te verbeteren (1919-1921).

Wijziging (1) van de inlaat van de Eiffel-tunnel om de stromingskwaliteit te verbeteren (~1920); links de ruimte waarbinnen zich de testsectie bevond.

Wijziging (2) van de inlaat van de Eiffel-tunnel om de stromingskwaliteit te verbeteren (~1920); links de ruimte waarbinnen zich de testsectie bevond.

Wijziging (3) van de inlaat van de Eiffel-tunnel om de stromingskwaliteit te verbeteren (~1920); links de ruimte waarbinnen zich de testsectie bevond.

Bij de oprichting van het NLL in 1937 werd besloten tot de bouw van twee nieuwe tunnels op de nieuwe locatie aan de Sloterweg in Amsterdam. Een tunnel in Zürich van het 'Göttinger type' ontworpen door Prof. Ackeret stond hier model voor. Tunnel 2 (zie foto) was de modeltunnel van de twee nieuw te bouwen tunnels. Tunnel 2 is later gebruikt voor kalibraties.

Bij de oprichting van het NLL in 1937 werd besloten tot de bouw van twee nieuwe tunnels op de nieuwe locatie aan de Sloterweg in Amsterdam. Beide nieuwe tunnels, tunnel 3, de 'grote LST' en tunnel 4, de 'kleine LST', kwamen in 1940 gereed. Op de foto tunnel 3 (ook LST 3x2 of 'grote LST' genaamd) met open meetplaats. Op de achtergrond staat de gesloten meetplaats met daarboven de externe balans. Later werd de open meetplaats vervangen door een tweede gesloten meetplaats.

Bij de oprichting van het NLL in 1937 werd besloten tot de bouw van twee nieuwe tunnels op de nieuwe locatie aan de Sloterweg in Amsterdam. Beide nieuwe tunnels, tunnel 3, de 'grote LST' en tunnel 4, de 'kleine LST', kwamen in 1940 gereed. Prof. Burgers ontwierp de schroef. Deze schroef is qua vorm identiek aan die van de modeltunnel 2 en had vermoeiingsproblemen en is later gemodificeerd. De foto toont de schroef van tunnel 3.

Impressie van het NLL in 1948 zoals gedacht door de architecten Van Tijen en Maaskant. Middenonder achter elkaar de toen reeds bestaande Lage Snelheids Tunnels 3 en 4 (LST), een nieuwe Lage Turbulentie Tunnel (LTT) en een nieuwe Hoge Snelheids Tunnel (HST). De bouw werd gestopt in 1948 (bestedingsbeperking).

Luchtfoto van het NLL in 1948. Te zien zijn de Lage Turbulentie Tunnel (LTT) in aanbouw, het grondwerk voor de Hoge Snelheids Tunnel (HST) en de Centrale, die in een zeer korte tijd gebouwd was rondom stoomketels van afgedankte 'Liberty' schepen.

Ontwerp van de oorspronkelijke Hoge Snelheids Tunnel (HST) met een grotere meetplaats (2x3 i.p.v 1,6x2 m). Rechtsonder de oorspronkelijke Supersone Tunnel (SST) en linksonder de Pilottunnel. De uiteindelijk gebouwde HST had spleetwanden waardoor het maximale getal van Mach van 0,9 naar 1,3 kon toenemen.

Na 1945 werd gewerkt aan nieuwe tunnels voor lage turbulentie (LTT), hoog subsone (HST) en supersone (SST) snelheden. De bouw werd gestopt in 1948 (bestedingsbeperking). Een kleine supersone tunnel, (3x3 cm) kwam wel gereed. De 3x3 cm tunnel, Nederlands eerste supersone windtunnel (1949) met de ontwerper Prof. S.F. Erdmann. Hiermee werd ervaring opgedaan met supersone stromingen.

De Lage Turbulentie Tunnel (LTT) in aanbouw. De bouw werd in 1949 stopgezet. In de jaren 70 werd op het onderkanaal het LTT gebouw geplaatst.

De HST is gebouwd bij Werkspoor (Oostelijke Eilanden in Amsterdam) en de tunneldelen werden over het water aangevoerd.

Begin jaren 70 werden de plannen van Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) en NLR voor een grote lage-snelheidstunnel samengevoegd resulterend in de Duits-Nederlandse Windtunnel (DNW). De luchtfoto toont de DNW. De grote hal middenboven wordt gebruikt om andere meetplaatsen te parkeren. Links drie modelvoorbereidingsruimten en het kantoorgebouw.

Het NLR participeerde begin jaren 80 in de grote cryogene transsone tunnel (ETW). De projectgroep van de ETW begon op het NLR-terrein. Op het dak van het onderstation, op de plaats voorzien voor de oorspronkelijke supersone tunnel, werd de pilot-ETW gebouwd die later naar Keulen verhuisde.

In de begintijd van de RSL werd een vergelijkend onderzoek gedaan naar verschillende luchtschepen waaronder de Zeppelin en het Boerner luchtschip, een nieuw concept dat toen de aandacht trok. De afbeelding toont een toekomstbeeld van het Boerner luchtschip (~1920).

Model van een 'Anderhalf'-dekker getest in de Eiffel-tunnel (~1920).

Veel onderzoek vond plaats in opdracht van de Nederlandse vliegtuigindustrie zoals Fokker, Koolhoven, Van Berkel en Pander. Bij de meeste metingen in de Eiffel-tunnel werden de aerodynamische eigenschappen ('polairen') bepaald voor verschillende configuraties, klep- en roerstanden. De foto toont metingen aan een model van een ontwerp (type HL-1) van de Delftsche Studenten Aeroclub (~1934).

Veel onderzoek vond plaats in opdracht van de Nederlandse vliegtuigindustrie. Daarnaast was er detailonderzoek, zoals met betrekking tot onderzoek naar weerstandsvermindering door Townend-ringen rond de motor. De foto toont de Townend ring ter vermindering van de weerstand van de motor van een F.VIIa (~1932).

Veel onderzoek vond plaats in opdracht van de Nederlandse vliegtuigindustrie. Daarnaast was er detailonderzoek, zoals met betrekking tot de optimalisatie van de cockpitvorm. De foto toont een modificatie van de cockpit van de Fokker F.VIII (1931).

Kort na de oorlog was de Lage snelheids tunnel (LST) druk bezet met Fokker-projecten zoals de S.11, S.13 en S.14. Op de foto een model van de Fokker S.13 (trainer/bommenwerper) in de LST (~1949).

Kort na de oorlog was de LST druk bezet met een aantal Fokker-projecten. De doorbraak voor Fokker kwam met de F27. De foto toont metingen aan een model van de F27 in de LST (~1953).

Windtunnelonderzoek werd steeds belangrijker en de F28 werd in de Pilot Tunnel (profielonderzoek), Hoge Snelheids Tunnel (HST, zie foto) en Lage Snelheids Tunnel gemeten. Op de foto een model van de Fokker F28 in de HST (~1964).

Windtunnelonderzoek werd steeds belangrijker en de F28 werd in de Pilot Tunnel (profielonderzoek), Hoge Snelheids Tunnel en Lage Snelheids Tunnel (LST, zie foto) gemeten. De foto toont 'Deep stall' metingen aan een afgeleide versie van de F28 in de LST.

Concorde in de HST.

Dassault Mercure in de HST.

SAAB Viggen in de HST.

VFW-614 in de HST.

VTOL jager VAK-191B in LST.

Sud Aviation Caravelle in de HST.

Een Fokker F.II op de staak die verbonden was met de Eiffel-balans. Om de invalshoek te verstellen moest de tunnel worden gestopt.

Principeschets van de Eiffel-balans, de eerste externe balans van de RSL; het moment werd bepaald rond punt A of B met het model (op S) 'bovenste-boven' of 'onderste-boven': dus vier metingen voor één meetpunt! Gebruikt in tunnel 1 tot 1923.

Principe van de draadophanging. De draden werden m.b.v. een kijker verticaal ingesteld. Gebruikt in tunnel 1 van 1923 tot 1940.

Bij de verhuizing in 1940 werd de balans van tunnel 1 (de Eiffel-tunnel) overgezet naar tunnel 4, de kleine LST.

In tunnel 3 (de grote LST) werd het model aan draden aan een frame opgehangen. De krachten op het frame werden met zes afzonderlijke balansen gemeten. Gebruikt tot 1984 in tunnel 3, maar met rekstroken.

De externe balans van tunnel 3 met zes afzonderlijke componenten.

In de HST en ook in de DNW worden gewoonlijk interne zes-componenten balansen gebruikt. De staakondersteuning keert na 40 jaar weer terug!

Het Schelde S-21 jachtvliegtuig met duwschroef werd in de Eiffel-tunnel beproefd (1939).

De ramjetmotor van de Kolibrie werd ook in de statische proefstand (de huidige Kleine Anechoïsche Tunnel (KAT)) beproefd (~1958).

Opstelling van Von Baumhauer voor het meten van helikopterbladen in de Eiffel-tunnel (1924).

Het model van de Fokker 50 met twee aangedreven schroeven in de DNW (1983).

Metingen aan de NH90 in de DNW (~1995).

Geluidsmetingen met een 'acoustic array' in de DNW aan een full-scale buitenvleugel van de Airbus A320 (~2000).

Een voorbeeld van stromingsvisualisatie aan een twee-dimensionaal profiel, waarschijnlijk in tunnel 2 (~1939?).

De optimalisatie van slat- en klepposities gebeurde in de LST aan een groot twee-dimensionaal model. De lift volgde uit drukkenmetingen, de weerstand uit zogmetingen (tot 1984).

Schlierenbeeld van de stroming over een schokvrije quasi-ellips (~1970).

Aileron-flutter bij het Van Berkel WB watervliegtuig kon worden vermeden door het roer te balanceren (~1923).

Voor de F28 ontwikkeling werd een speciaal dynamisch geschaald fluttermodel in de LST beproefd (1967).

Eén van de eerste metingen in de Eiffel-tunnel betrof het effect van de modelondersteuning: de methode van Eiffel (boven) tegenover die van de RSL (onder) (~1921).

Een klassieke methode om de turbulentie in een tunnel te bepalen berust op het meten van de weerstand van een bol (~1935-1940).

Citaten uit RSL en NLL jaarverslagen m.b.t. theoretische aerodynamica.

1931: Nomogrammen voor het bepalen van de wortels van vierdegraadsvergelijkingen werden ontworpen en uitgewerkt. Hierdoor wordt de oplossing van deze vergelijkingen, die bij trilling- en stabiliteitsvraagstukken vaak voorkomen, belangrijk vereenvoudigd.

1947: Berekening van de circulatie van een pijlvormige vleugel. Het onderzoek van de literatuur heeft dit probleem als uitermate moeilijk doen kennen. Voor het meest simpele geval was een behandelingsmethode ontworpen die uiteindelijk echter op een principiële wiskundige moeilijkheid vastliep. [...]. Aandacht is ook besteed aan de mogelijkheid het probleem op nagenoeg numerieke basis aan te vatten, hetgeen wellicht door toepassing van een geschikte relaxatietechniek zal gelukken.

1948: Een poging om bij dit soort berekeningen bij wijze van proef ponskaarten-machines in te schakelen, leidde niet tot bevredigende resultaten doordat aan de samenwerking met de bezitter van deze machines geen voor dergelijk werk voldoende vorm gegeven kon worden. Nagegaan zal worden of samenwerking met een ander instituut, dat kortgeleden ponskaartenmachines ter beschikking kreeg, betere perspectieven biedt.

1949: Een orienterend onderzoek is ingesteld naar de perspectieven, die eindige differentie-methoden, speciaal zg. relaxatiemethoden, bieden voor de berekening van de stroming van visceuze media. [...]. De resultaten waren echter negatief: hoewel de methoden in principe inderdaad toe te passen zijn, neemt het cijferwerk een onaanvaardbare omvang aan.

Een model gemeten in een Engels-Nederlandse samenwerking (ANCP), mede bedoeld om rekenmethoden te valideren.

Op een beeldscherm werd de uit 'panelen' opgebouwde vliegtuigvorm gecontroleerd.

Drukverdeling van profiel NLR 7301, een 16,5% dik superkritiek profiel dat veel gebruikt is voor transsoon onderzoek (1973).

Stroomlijnenpatroon op de onderwand van de 'scheve doos', een validatie experiment voor grenslagen dicht bij loslating (1972).

Stroomlijnenpatroon op de binnenvleugel van SKV-1, de eerste superkritieke vleugel. Het lokale loslatingsgebied werd voorspeld met de nieuwe grenslaagmethode (1976).

Na SKV-1 volgde een groot aantal andere modellen, resulterend in de ontwikkeling van de F29. De opgebouwde kennis werd uiteindelijk toegepast bij de Fokker 100.

Het SKV-project is een goed voorbeeld van de lange ontwikkelingstijd die nodig is om nieuwe technologieën in de praktijk toe te passen.

De verschillende stromingscondities kunnen worden weergegeven in een grafiek van invalshoek tegen vliegsnelheid (getal van Mach). Schokken treden op als het kritieke getal van Mach wordt overschreden. Viskeuze effecten zijn van essentieel belang bij loslating van de grenslaag. Voor elk gebied zijn de stromingsvergelijkingen aangegeven.

Deze deltavleugel was het resultaat van een samenwerking (het 'International Vortex Flow Experiment') en speelde een grote rol bij de validatie van de Euler methoden (1986).

Voorbeeld van een grid waarin de ruimte verdeeld wordt voor 'finite difference' methoden. In elk element worden de stromingscondities berekend.

Dezelfde geometrie werd gebruikt in een andere samenwerking (IEPG) om Navier-Stokes oplossingen te valideren. Het stroomlijnpatroon op de vleugel laat aanliggingslijnen (A) en loslaatlijnen (S) zien (~1996).

Schematisch overzicht van de benodigde rekenkracht om de verschillende typen stromingsvergelijkingen voor een compleet vliegtuig te kunnen berekenen.

De Rijks Studiedienst voor de Luchtvaart (RSL) werd in 1919 opgericht om studies uit te voeren op het gebied van de luchtvaart. In Nederland waren weinig instituten, die over een windtunnel beschikten en dus kwamen er ook verzoeken voor onderzoek, dat niets met luchtvaart te maken had.
Op luchtvaartgebied deed de RSL veel eigen onderzoek (speurwerk) naast opdrachten ten behoeve van de Nederlandse luchtvaartindustrie. Niet-luchtvaartonderzoek werd alleen in opdracht uitgevoerd; er werd geen geld vrijgemaakt voor eigen speurwerk. Pas in 1954 staat in de statuten van het NLL expliciet onder welke omstandigheden niet-luchtvaartonderzoek is toegestaan. Ook wordt dan eigen speurwerk niet genoemd.
Hoewel de RSL (en later ook het NLL en het NLR) zich ontwikkelde tot een kennisinstituut op veel andere terreinen dan aerodynamica alleen, kwam het zwaartepunt van het niet-luchtvaartonderzoek toch op aerodynamica en windtunnelonderzoek te liggen.

Voor de oorlog was de interesse voor windmolens hoofdzakelijk historisch getint. De vereniging 'De Hollandsche Molen' bevorderde het behoud van de traditionele Nederlandse windmolen. In 1931 en 1934 werden in opdracht van deze vereniging metingen aan modellen van wieken uitgevoerd. Op de foto hiernaast is de meetopstelling te zien zoals die in de windtunnel van het RSL werd toegepast.

De 5,3 meter diameter Darrieus windturbine van Schliekelmann (Fokker) op Schiphol-Oost. De top van de mast wordt verspannen door tuidraden. Hierdoor is het benodigde grondoppervlak relatief groot.

Schliekelmann bedacht een vrijdragende mastconstructie voor de 5,3 meter turbine. Deze turbine werd getest in de 9,5 m x 9,5 m meetplaats van de LLF van DNW in de Noordoostpolder.

Het vrijdragende concept van de Darrieus turbine werd door Polymarin gebruikt voor het ontwerp van een 15 meter diameter windturbine, die tijdens de Floriade aan de rand van de Gaasperplas heeft gestaan.

Model van een twee-bladige snellopende windturbine met een rotordiameter van 0,75 meter, aan draden opgehanden in de 3 m x 2,1 m meetplaats van tunnel Nr. 3 van het NLR. In de gondel bevinden zich een koppelmeter, toerenteller en een hydraulische pomp, werkende als rem of aandrijving. De stroomlijnbuis onder de gondel is voor de doorvoer van de hydraulische leidingen en boven de gondel worden de draden van de koppelmeter en toerenteller afgevoerd. In 1979-1980 werden hiermee in het kader van het Nationaal Onderzoeksprogramma Windenergie (NOW) uitgebreide krachtenmetingen en stromingsonderzoek uitgevoerd (NLR TR 79071 en NLR TR 81069).

De 'Energy Ball' windturbine met een diameter van 1,1 meter, opgesteld in de 3 m x 2,1 m meetplaats van de LST (deel van DNW) in de Noordoostpolder. De draaiingsas is horizontaal en evenwijdig aan de windrichting. Als één van de voordelen van dit type windturbine wordt de lage geluidsproductie genoemd.

De twee foto's rechts geven een voorbeeld van een onderzoek naar de rookhinder bij een fabriekscomplex.
In de bovenste figuur is de verspreiding van de rook te zien bij de bestaande schoorsteenhoogtes.
In de figuur daaronder is duidelijk te zien dat door het verhogen van de schoorstenen wordt voorkomen dat de rookgassen direct in de door de gebouwen verstoorde stroming terecht komen en hinder op het fabriekscomplex veroorzaken.
Hoe hoger de schoorstenen worden gemaakt des te langer zal het duren voor de rookgassen weer op de grond terecht komen. Daarmee zal de concentratie van de rookgassen door diffusie afnemen en dus de hinder op grotere afstand ook afnemen. De voor de luchtvaart ontwikkelde windtunnels zijn echter minder geschikt om dit aspect te onderzoeken.

Gebouwencomplex rond het Kurhaus in Scheveningen. De ronde, witte punten op de straat zijn de NTC-pluggen (zie hieronder voor aparte figuur en tekst) voor het meten van de windsnelheden, die voetgangers ondervinden.

Om wisselende windsnelheden, zoals voetgangers die rond gebouwen ondervinden, op modelschaal te kunnen meten, is dit NTC-element ontwikkeld (NTC staat voor: Negatieve Temperatuur Coëfficiënt). Het meet ongeveer op 'neushoogte' (via afkoeling van een NTC-element) de luchtsnelheid, die vanuit alle richtingen kan komen.

Windhinder station Sloterdijk in LST 2 x 1,2 meter.

Windhinderonderzoek in de DNW-LST aan een hoogbouwcomplex in Zoetermeer.

Onderzoek winddrukken op ventilatiesysteem Haagse tramtunnel.

In de RSL-periode kwamen er al vragen betreffende het verminderen van de hinder door rook en wind op het dek van passagiersschepen.

In de RSL-periode was het verminderen van de hinder door rook en wind op het dek op marineschepen een actueel onderwerp. De foto geeft het voorbeeld van een fregat met een grote radarkoepel. Het door de vaarwind veroorzaakte zoggebied achter de koepel zuigt de rook uit de erachter gelegen schoorsteen naar voren en hult de gehele opbouw achter de koepel in de rook.

De windstroming rond het schip kan wervelingen veroorzaken, die niet alleen hinderlijk zijn voor passagiers op dek, maar ook voor landende vliegtuigen en helikopters (denk aan fregatten en offshore installaties met een helidek). De foto toont een eenvoudig stromingsonderzoek met windvaantjes op het helikopterdek aan een model van een fregat.

In 1948 werd het vliegdekschip Venerable van Groot Brittannië overgenomen en de Karel Doorman gedoopt. Het had nog het klassieke rechthoekige dek, waardoor startende en landende vliegtuigen elkaar in de weg zaten. Daarom werd besloten een hoekdek aan de bakboordzijde aan te brengen, waardoor de vliegtuigen, die op het voordek met de katapult evenwijdig aan de langsas van het schip werden gestart, geen last meer hadden van landende en eventueel doorstartende vliegtuigen. Om de relatieve windrichting parallel aan de landingsbaan te krijgen, moet tijdens de landing het schip een koers met zijwind varen. Daardoor zouden er op de landingsbaan hinderlijke wervelingen kunnen optreden. Daarom zijn in 1954 in de tunnel van het NLL metingen uitgevoerd aan een model van de Karel Doorman met 'hoekdek'.

Hoewel de krachten van het water op het onderwatergedeelte van een schip veelal belangrijker zijn dan de luchtkrachten op het bovenwatergedeelte, is er toch belangstelling voor de luchtkrachten in het geval van harde wind bij een langzaam varend schip, bijvoorbeeld tijdens het afmeren bij sterke dwarswind. Een ander voorbeeld is de windbelasting op een drijvend dok met schip, zoals op de foto is te zien voor een gespiegeld model, dat aan draden is opgehangen aan het meetsysteem boven de meetplaats.

De windbelasting op offshore installaties is belangrijk bij het verslepen en verankeren van deze constructies. Soms wordt ook de belasting door de zeestroming op het onderwatergedeelte geschat aan de hand van een meting in een windtunnel van luchtkrachten op dit onderwatergedeelte.

De windbelasting op offshore installaties is belangrijk bij het verslepen en verankeren van deze constructies. Soms wordt ook de belasting door de zeestroming op het onderwatergedeelte geschat aan de hand van een meting in een windtunnel van luchtkrachten op dit onderwatergedeelte.

Krachtenmetingen en stromingsonderzoek voertuigen

Hierbij gaat het voornamelijk om het verminderen van de luchtweerstand bij locomotieven, treinstellen en auto's. Dit is ook het geval bij fietsen, motoren en de personenauto, maar daar is bovendien de dwarskracht bij zijwind belangrijk.
Het stromingsonderzoek met windvaantjes en rook wordt toegepast om gebieden met stromingsloslating vast te stellen (bron extra weerstand). De luchtkrachten werden gemeten door het model aan draden op te hangen aan een externe balans (zoals bij deze locomotief) of door een rekstrookbalans (zie verder).

De luchtkrachten werden gemeten door gespiegelde modellen aan draden op te hangen aan een externe balans zoals bij deze trein.

In een stroming rond twee gespiegelde modellen zullen de verticale luchtsnelheidcomponenten in dit spiegelvlak nul zijn en bootst dus in de stroming het grondvlak automatisch na, waarbij ook geen grenslaag ontstaat, omdat de vaste wand ontbreekt.

De luchtkrachten werden later in de tijd gemeten door het model op te hangen aan een rekstrookbalans zoals bij het gespiegelde model van DAF.

De luchtkrachten werden later in de tijd gemeten door het model op te hangen aan een rekstrookbalans zoals bij het model hiernaast.

De luchtkrachten werden later in de tijd gemeten door het model op te hangen aan een rekstrookbalans zoals bij het model hiernaast.

De luchtkrachten werden gemeten door het model aan draden op te hangen aan een externe balans zoals bij deze fiets.

De luchtkrachten werden gemeten door het model aan draden op te hangen aan een externe balans zoals bij deze motorfiets.

Sport activiteiten

In de windtunnels van het NLR zijn ook onderzoeken uitgevoerd in opdracht en met medewerking van universitaire onderzoeksgroepen, die zich bezig houden met de bevordering van top sporters. De foto hiernaast laat een bobslee zien, samen met de bemanning.

Deze foto laat een wielrenner zien op een rollenbank, waarbij met rook de stroming over hoofd en rug wordt onderzocht. Door de rollenbank is het mogelijk de invloed op de weerstand van de draaiende wielen en bewegende benen te meten.

Dit is helaas niet mogelijk bij de schaatsers in de windtunnel, waarbij de invloed van het schaatspak (op deze foto nog niet aangetrokken) op de weerstand alleen in een starre pose kan worden gemeten.

Een zelfde meting van een schaatser in de windtunnel, waarbij de invloed van het nu wel aangetrokken schaatspak op de weerstand kan worden gemeten.

Bij grote hefbruggen is de stormbelasting belangrijk en daarom zijn metingen aan brugmodellen in windtunnels uitgevoerd. Zie rechts een model van de hefbrug over de Oude Maas in Dordrecht aan draden opgehangen onder de externe balans boven de meetplaats van de LST 3 x 2.

Als grote wateroppervlakten overbrugd moeten worden kunnen ook de windfluctuaties op het wegdek voor auto's en rond de pijlers van de brug voor de scheepvaart hinder opleveren. Een dergelijk onderzoek is op de foto weergegeven.

Door de naoorlogse aanleg van brede autosnelwegen kwamen er ook meer en grotere verkeersborden langs deze wegen en moest de stormbelasting op deze objecten worden vastgesteld. Een voorbeeld van windtunnelonderzoek is op de foto weergegeven.

Door de naoorlogse aanleg van brede autosnelwegen kwamen er ook meer en grotere verkeersborden langs deze wegen en moest de stormbelasting op deze objecten worden vastgesteld. Een voorbeeld van windtunnelonderzoek is op de foto weergegeven.

Meting van windbelasting op een 80 meter lang brugdeel met heftoren (schaal 1:100) voor de verbinding over de Oude Maas, tussen IJsselmonde en Putten bij Spijkenisse, in opdracht van de Gemeentewerken van Rotterdam. De metingen zijn uitgevoerd in de kleine tunnel van het NLL, met een externe balans, die nog stamt uit de RSL, waarbij het model aan draden is opgehangen.
Het doel was het meten van de zijwaartse belasting op de pijlers van de brug. Daarom zijn ook metingen uitgevoerd met een vereenvoudigd treinmodel op de brug.

In november 1940 brak bij matige wind de Tacoma Narrows hangbrug in de USA, na in een ongedempte slingering te zijn geraakt. Mede door Theodore von Kármán werd de oorzaak vastgesteld. Sindsdien is het onderzoek naar het aero-elastisch gedrag van bruggen (inzonderheid hangbruggen) door een modelproef in een windtunnel een verplicht onderdeel tijdens het ontwerp van een brug. Door de F-sectie van het NLL (Flutter sectie; later kreeg de afdeling nog andere namen) zijn na de oorlog veel van dit soort onderzoeken uitgevoerd.
De foto toont de meetopstelling van een brugdek op modelschaal, op drie plaatsen ondersteund door excitatoren. Hierdoor kan het brugdek met een bepaalde frequentie in een gewenste trillingsvorm worden gebracht en kan worden nagegaan bij welke frequentie en windsnelheid de trilling energie uit de windstroom kan opnemen (versterken van de trilling; 'flutter').

Deze foto toont de Erasmusbrug in Rotterdam (ook wel 'De Zwaan' genoemd). Hierbij traden bij bepaalde windrichting en windsnelheden trillingen op van de tuidraden, waaraan het brugdek is opgehangen. Het NLR is ook betrokken geweest bij het zoeken naar een oplossing voor dit probleem.

Polarimetrisch RADAR beeld van NLR Flevoland.

RECONOFAX (1965-1981) thermisch-infarood scanner (thermal infrared scanner).

DSLAR (1974-1989):
Dutch Side Looking Airborne RADAR.

DUTSCAT (1983-1989):
Delft University of Technology Scatterometer.

CAESAR (1980-1986):
CCD Airborne Experimental Scanner for Applications in Remote sensing.

PHARUS (1986-2001):
Phased Array Universal Synthetic Aperture Radar.

RAPIDS:
Real-time Acquisition and Processing Integrated Data System.

ARTEMIS:
African Real Time Environmental Monitoring using Imaging Satellites.

Map of Eritrea for UNMEE
(UNMEE = United Nations Mission in Ethiopia and Eritrea)

Vuurwerkramp Enschede

Deelnemers Geomatics Business Park

Drie-assige schommeltafel ten behoeve van het testen van de besturing van de ELDO draagraket 'Europa 1'.

Drie-assige luchtgelagerde tafel (voorgrond), enkel-assige tafel aan draad (achtergrond rechts) en hybride computers (achtergrond links).

Het beproeven van het standregelsysteem van de IRAS op een twee-assige luchtgelagerde tafel.

De simulator voor de HERMES Robot Arm (HERA).

Ruimte(vacuüm)kamer (1966) met zonnesimulator.

Testopstelling om het warmtetransport te meten van sandwichconstructies onder vacuümomstandigheden.

Metingen met Particle Image Velocimetry (PIV) aan een model van het Ariane 5 lanceervoertuig in de HST.

Windtunnelmetingen in de HST om de windbelasting te bepalen op de Ariane 1 lanceerder opgesteld op de lanceertoren.

Model van de VEGA in de SST.

Visualisatie van de stroomlijnen m.b.v. olie op het ruimteveer Hermes in de SST.

Model van ELDO in de SST.

De vlet voor de berging van het model waarna het opnieuw gelanceerd kon worden voor een ander meetprogramma.

Beep (big jeep) met zenderwagen met de twee helix antennes in de transportpositie. De kleine antenne is voor de afstandsbedieningszender, de grote voor de Doppler zender.

De oude lanceerwagen met MO3 model en booster.

Testruimte om de vrij-vliegende modellen te testen.

Het besturingsgedeelte van een MO3 model met vier roeren.

De NLR medewerkers besturen de Astronomische Nederlandse Satelliet (ANS) vanuit het European Space Operations Centre (ESOC) in Darmstadt.

Het Infrarood Astronomische Satelliet (IRAS) grond operatiecentrum in het Rutherford-Appleton laboratorium in Chilton (Engeland).