Bier tappen in gewichtloze toestand

Dit is een jaarlijkse wedstrijd voor studenten, georganiseerd door de Europese ruimtevaartorganisatie ESA. De winnaars krijgen de kans mee te vliegen tijdens een parabolische vlucht en een zelf ontworpen experiment te testen.

De vier willen bier gaan tappen tijdens de gewichtloze toestand. Daarnaast gaan ze het gedrag onderzoeken van vloeistoffen. Ze worden begeleid door prof.dr.ir. Van Holten (prestatieleer) en ir. Van Overbeek.

,,Het idee ontstond tijdens een brainstormsessie”, aldus Veerle Sterken, die het experiment samen met Thijs de Witte, Thomas Lombaerts en Patricia Koppenaal wil uitvoeren. De laatste is de enige Nederlander in het gezelschap, dat verder geheel uit Belgen bestaat. ,,Toeval”, zegt Sterken. ,,We vonden dat Delftse studenten en bier bij elkaar horen.”

Het experiment is volgens haar een logisch vervolg op het pizzaexperiment, dat L&R-studenten vijf jaar geleden met succes uitvoerden tijdens dezelfde wedstrijd. Zij bouwden een ‘pizzatafel’. Dit is een tafeltje met gaatjes, waar slangetjes onder zitten die lucht afzuigen, zodat de pizza netjes op de tafel blijft liggen tijdens gewichtloosheid.

Niet eenvoudig

Bier tappen in gewichtloze toestand is niet eenvoudig. Bij een conventioneel bierfust zal het bier mengen met het koolzuur, dat voor de druk zorgt. Daardoor kan het bier niet meer goed getapt worden. De oplossing vonden de studenten in een druktank.

In dit drukvat, dat uitermate licht en sterk is, komt een zak te zitten waarin het bier terechtkomt. Tussen het membraan (de zak) en de wand van het vat wordt een gas toegevoerd met behulp van een handpompje om het bier eruit te persen. ,,Het voordeel van een handpompje is dat de druk met de hand kan worden bepaald, om zo een goede uitstroomsnelheid te verkrijgen”, aldus Sterken.

Om het bier niet vrij door het hele vliegtuig te laten zweven is een zogeheten glovebox ontworpen. Dit is een waterdichte doos met twee handschoenen erin om veilig in te experimenteren.

Het moeilijkste is nog steeds het ontwerp van de glovebox, aldus de studenten. Die moet zo licht mogelijk zijn, niet te groot in verband met het transport, en niet te klein omdat er bier in getapt moet kunnen worden. De glovebox moet voldoen aan veiligheidseisen met betrekking tot brandbaarheid en sterkte. Bovendien moet de doos bestand zijn tegen een kracht van 9G in de vliegrichting. Dit is negen keer het eigen gewicht.

De studenten horen 1 juni of zij bij één van de dertig winnaars zitten die in oktober 2000 mogen meevliegen. In de zomer willen ze de glovebox bouwen en moeten ze een medische keuring ondergaan. De vluchten vinden plaats van 16 tot 23 oktober vanuit het Franse Bordeaux. Er wordt twee keer een vlucht gemaakt, waarin telkens twee studenten per groep mogen meevliegen met hun experiment.

Ziek

Om gewichtloosheid te bereiken maakt het vliegtuig tijdens de drie uur durende vlucht dertig parabolen. De kist, een A300 van Novespace, doet voor het aan de parabool begint een optrekmanoeuvre, waarbij de studenten gedurende zo’n tien seconden een kracht van 2g ondervinden. Vervolgens drukt de vlieger de stuurkolom naar voren en voert het vliegtuig een parabolische vliegbaan uit. Tijdens deze baan is het vliegtuig met alle inzittenden gedurende 25 à 30 seconden helemaal gewichtloos.

De parabool is dus niet zomaar een ‘vrije val met een vliegtuig’. Het vliegtuig volgt een baan, op zo’n manier dat de som van de krachten en versnellingen die erop werken gelijk zijn aan 0. De wisselende belastingen – eerst 2g, daarna gewichtloos – zijn erg belastend voor de maag. Er is voorspeld dat de studenten na de tiende parabool ziek worden, en dan volgen er nog twintig parabolen. ,,Maar dat hebben we er graag voor over”, aldus Sterken.

De tweedejaars lucht- en ruimtevaarttechniek (L&R)doen mee aan de ‘Student Parabolic Flight Campaign’. Dit is een jaarlijkse wedstrijd voor studenten, georganiseerd door de Europese ruimtevaartorganisatie ESA. De winnaars krijgen de kans mee te vliegen tijdens een parabolische vlucht en een zelf ontworpen experiment te testen.

De vier willen bier gaan tappen tijdens de gewichtloze toestand. Daarnaast gaan ze het gedrag onderzoeken van vloeistoffen. Ze worden begeleid door prof.dr.ir. Van Holten (prestatieleer) en ir. Van Overbeek.

,,Het idee ontstond tijdens een brainstormsessie”, aldus Veerle Sterken, die het experiment samen met Thijs de Witte, Thomas Lombaerts en Patricia Koppenaal wil uitvoeren. De laatste is de enige Nederlander in het gezelschap, dat verder geheel uit Belgen bestaat. ,,Toeval”, zegt Sterken. ,,We vonden dat Delftse studenten en bier bij elkaar horen.”

Het experiment is volgens haar een logisch vervolg op het pizzaexperiment, dat L&R-studenten vijf jaar geleden met succes uitvoerden tijdens dezelfde wedstrijd. Zij bouwden een ‘pizzatafel’. Dit is een tafeltje met gaatjes, waar slangetjes onder zitten die lucht afzuigen, zodat de pizza netjes op de tafel blijft liggen tijdens gewichtloosheid.

Niet eenvoudig

Bier tappen in gewichtloze toestand is niet eenvoudig. Bij een conventioneel bierfust zal het bier mengen met het koolzuur, dat voor de druk zorgt. Daardoor kan het bier niet meer goed getapt worden. De oplossing vonden de studenten in een druktank.

In dit drukvat, dat uitermate licht en sterk is, komt een zak te zitten waarin het bier terechtkomt. Tussen het membraan (de zak) en de wand van het vat wordt een gas toegevoerd met behulp van een handpompje om het bier eruit te persen. ,,Het voordeel van een handpompje is dat de druk met de hand kan worden bepaald, om zo een goede uitstroomsnelheid te verkrijgen”, aldus Sterken.

Om het bier niet vrij door het hele vliegtuig te laten zweven is een zogeheten glovebox ontworpen. Dit is een waterdichte doos met twee handschoenen erin om veilig in te experimenteren.

Het moeilijkste is nog steeds het ontwerp van de glovebox, aldus de studenten. Die moet zo licht mogelijk zijn, niet te groot in verband met het transport, en niet te klein omdat er bier in getapt moet kunnen worden. De glovebox moet voldoen aan veiligheidseisen met betrekking tot brandbaarheid en sterkte. Bovendien moet de doos bestand zijn tegen een kracht van 9G in de vliegrichting. Dit is negen keer het eigen gewicht.

De studenten horen 1 juni of zij bij één van de dertig winnaars zitten die in oktober 2000 mogen meevliegen. In de zomer willen ze de glovebox bouwen en moeten ze een medische keuring ondergaan. De vluchten vinden plaats van 16 tot 23 oktober vanuit het Franse Bordeaux. Er wordt twee keer een vlucht gemaakt, waarin telkens twee studenten per groep mogen meevliegen met hun experiment.

Ziek

Om gewichtloosheid te bereiken maakt het vliegtuig tijdens de drie uur durende vlucht dertig parabolen. De kist, een A300 van Novespace, doet voor het aan de parabool begint een optrekmanoeuvre, waarbij de studenten gedurende zo’n tien seconden een kracht van 2g ondervinden. Vervolgens drukt de vlieger de stuurkolom naar voren en voert het vliegtuig een parabolische vliegbaan uit. Tijdens deze baan is het vliegtuig met alle inzittenden gedurende 25 à 30 seconden helemaal gewichtloos.

De parabool is dus niet zomaar een ‘vrije val met een vliegtuig’. Het vliegtuig volgt een baan, op zo’n manier dat de som van de krachten en versnellingen die erop werken gelijk zijn aan 0. De wisselende belastingen – eerst 2g, daarna gewichtloos – zijn erg belastend voor de maag. Er is voorspeld dat de studenten na de tiende parabool ziek worden, en dan volgen er nog twintig parabolen. ,,Maar dat hebben we er graag voor over”, aldus Sterken.