De Russen gebruikten het toestel met zijn vleugelstompjes volop. Het vliegtuig –later door de Amerikanen het ”Monster van de Kaspische Zee” genoemd– ‘dreef’ op een luchtbel vlak boven het water en bereikte snelheden tot 560 kilometer per uur.

Zo’n laagvliegend toestel heet ook wel WIG-vliegtuig (wing-in-ground) of in het Russisch: ekranoplan. Al vanaf de jaren dertig experimenteerde de Russische marine met het WIG-principe. Pas in 1961 kwam met de SM-1 het eerste bruikbare grondeffecttoestel beschikbaar. Het ontwikkelingsprogramma was in de vorige eeuw zo geheim dat zelfs het gebruik van het woord ekranoplan in het openbaar verboden was.

„Ik blijf het vreemd vinden dat de Amerikanen niet direct doorhadden dat de Russen een grondeffecttoestel hadden gebouwd”, is de mening van Leo Veldhuis. Hij is universitair hoofddocent aerodynamica bij de vakgroep lucht- en ruimtevaart van de TU Delft en beheerder van de windtunnels van de universiteit. „In de VS kenden ze het grondeffect uit ervaring: in de Tweede Wereldoorlog gebruikten kreupele bommenwerpers het om op één motor Engeland te bereiken. Ze waren, denk ik, een beetje vooringenomen.”

Het grondeffect is al bekend sinds de beginjaren van de luchtvaart. Gewone vliegtuigen hebben er meer last dan gemak van. „Sportvliegtuigjes stuiteren bij hun landing vaak een aantal keren over de landingsbaan: het ‘luchtkussen’ onder het toestel duwt ze als het ware steeds weer omhoog. Moderne verkeersvliegtuigen klappen daarom tijdens de landing op de vleugel een soort luik omhoog”, aldus de Delftse docent. „De spoiler verstoort de draagkracht van de vleugel en verlaagt het grondeffect drastisch.”

Voor de grote trans-Atlantische vliegboten uit de jaren 20 pakte het grondeffect gunstig uit. „Bijvoorbeeld de enorme twaalfmotorige Dornier X. Deze stak met 150 passagiers, vliegend op zo’n 10 meter boven het wateroppervlak, de Atlantische Oceaan over naar New York. Als het toestel hoger zou gaan vliegen, haalde het de overkant niet.”

Net als deze vliegboten maakt een WIG met opzet gebruik van het grondeffect. Veldhuis: „Het toestel vliegt zo laag dat lucht niet goed onder de vleugel langskan stromen. Populair gezegd: het vliegtuig drijft op een luchtbel als een hovercraft zonder luchtkussen. Hierdoor neemt de draagkracht van het vliegtuig enorm toe. Anders dan bij een hovercraft is bij een grondeffecttoestel de vleugeldoorsnede belangrijk: hoe sneller het voertuig zich verplaatst, hoe meer draagkracht de romp en de vleugels genereren.”

Zodoende kunnen grondeffectvliegtuigen efficiënt grote vrachten snel over flinke afstanden vervoeren, zowel over zee als over land. Een verkeersvliegtuig is sneller, maar kan niet zo veel meenemen; en een vrachtschip is veel langzamer.

De markt voor dergelijke toestellen is klein, weet Veldhuis. „Vooral in landen als Indonesië, dat 14.000 eilanden en slechts weinig vliegvelden telt, kunnen ze handig zijn om bijvoorbeeld goederen en post te vervoeren. Uit een voorstudie die wij hebben gedaan blijkt dat transport met WIG’s over het IJsselmeer of tussen Engeland en het vasteland rendabel kan zijn.”

Tegenwoordig houden behalve Rusland diverse landen zich bezig met de ontwikkeling van grondeffecttoestellen. In onder meer Duitsland, Australië, China, Japan, Zuid-Korea, Taiwan en Singapore zijn civiele projecten gestart. Verder presenteerde Iran in 2010 de Bavar-2, een militaire WIG voor kustbewaking met stealth-eigenschappen die hem onzichtbaar maken voor radar.

Ook de VS ontwikkelen WIG’s. Ze stelden in 2002 de Boeing Pelican voor, een grondeffecttoestel om troepen en zware militaire voertuigen snel en efficiënt te kunnen transporteren naar welke plaats op aarde dan ook.

Het Russische ekranoplanprogramma leek na de val van het IJzeren Gordijn in 1989 ten einde. Van het troepentransporttoestel A-90 Orlyonok bleven er tot 1993 drie in dienst, en de vliegende raketkruiser Lun bleef aanvankelijk enig in zijn soort. Daar is echter verandering in gekomen. Volgens Russische bronnen is in 2010 de productie van een gemoderniseerde A-90 hervat en komt er dit jaar een tweede Lun in de vaart.

Dit is het eerste artikel in een tweeluik over het grondeffect. Volgende week woensdag in Puntkomma deel 2.

Zeemonster

Het meest tot de verbeelding spreekt nog altijd het reusachtige Monster van de Kaspische Zee, de KM. Deze bijna 80 meter lange transportekranoplan haalde op 3 meter hoogte met 550 ton vracht aan boord een snelheid van 560 kilometer per uur.

Het toestel deed vooral dienst als vliegend testplatform. De Russische marine probeerde hierbij tal van vleugeltypes en straalmotoren uit. In 1980 crashte het toestel, waardoor het ekranoplanprogramma ernstig werd vertraagd. De vliegende kruiser MD-160 is een directe afgeleide van de KM.

Landingsvaartuig

De succesvolste ekranoplan is de Russische A-90 Orlyonok. Het grondeffecttoestel werd ontworpen voor snel militair transport over de Kaspische Zee en de Zwarte Zee. Aanvankelijk tekende de Sovjetmarine voor 120 exemplaren, maar dit werd later bijgesteld naar 30 stuks. In totaal werden er echter vijf in gebruik genomen.

Met een vracht van 150 soldaten en hun voertuigen scheert het toestel met 400 kilometer per uur naar de kust. Op het strand klapt de neus open en is de verrassing voor de vijand compleet.

Raketkruiser 

De Russische MD-160 lijkt nog het meest op een vliegende raketkruiser. Het toestel maakt zijn opwachting bij de Zwarte Zeevloot van de Sovjetmarine in 1987, waar het bekendstaat als Lunklasse. Een tweede exemplaar volgt mogelijk nog dit jaar.

Het grondeffecttoestel vliegt gewoonlijk op een hoogte van 4 meter. Acht Kuznetsovstraalmotoren maken een snelheid van 560 kilometer per uur mogelijk. Op zijn rug draagt de ekranoplan zes antischipraketten van het type SS-N-22 of zes aanvalsraketten van het type P-270 Moskit.

Vrachtschip

De monsterlijk grote Boeing Pelican wordt met zijn vleugelspanwijdte van 150 meter en lengte van 120 meter „de grootste vogel uit de luchtvaartgeschiedenis”, meent luchtvaartjournalist William Cole. In alle richtingen is de Pelican twee keer zo groot als een Airbus A380, het grootste vliegtuig tot nu toe.

Het grondeffecttoestel kan 1400 ton over een afstand van maximaal 18.000 kilometer vervoeren; „Zeventien M1 Abramsgevechtstanks in een vlucht of vijf divisies in dertig dagen”, aldus Boeingtopman John Skorupa.

Het project is na de eerste presentatie in 2002 uit de publiciteit verdwenen. Phantom Works, de geheime afdeling van Boeing, houdt zich nu bezig met de ontwikkeling van de Pelican.