Een team studenten van de Universiteit van Pisa in Italië heeft onlangs met succes een gigantisch papieren vliegtuig met de naam ICARUS gebouwd en bestuurd, waarmee officieel het Guinness Wereldrecord voor 'het grootste papieren vliegtuig ter wereld' werd verbroken. Het papieren vliegtuigje werd op 25 juni gecertificeerd en gepresenteerd tijdens het WMF – We Make Future-evenement in BolognaFiere, Italië.

Het rapport wees erop dat het onderzoeks- en ontwikkelingsproces van ICARUS veel verder gaat dan het ‘klaslokaal’

Het is zo simpel als "handwerk", maar evolueerde geleidelijk naar een complete praktische luchtvaarttechnische oefening. Het studententeam moet bij het ontwerp tegelijkertijd rekening houden met stabiliteit, gewicht, stijfheid en aerodynamische prestaties, en een bijna "chirurgische" nauwgezette afweging maken van elke millimeter structuur en afmeting.

Volgens de certificeringsgegevens van Guinness World Records heeft ICARUS een romplengte van ongeveer 7 meter, een spanwijdte van 20,04 meter en een gewicht van ongeveer 28,49 kilogram. De indoor vliegafstand bedraagt ​​59 meter, waarmee met succes het vorige record uit 2013 van een team van de Technische Universiteit van Braunschweig in Duitsland wordt overtroffen. Het project heeft ook de deelname en steun van wetenschapscommunicator en bedenker Jacopo D’Alesio (schermnaam Jakidale), die hielp bij het organiseren en documenteren van het hele productie- en testvluchtproces.

Jakidale zei dat toen hij voor het eerst in contact kwam met deze groep studenten uit Pisa, hij werd aangetrokken door dit ‘schijnbaar gekke’ idee: het gebruik van papier en lijm, gecombineerd met de ontwerpideeën van de vleugels van commerciële vliegtuigen, om een ​​kolos te creëren die nooit heeft bestaan. Volgens hem ligt de betekenis van ICARUS niet alleen in het formaatrecord, maar ook in het feit dat het papieren vliegtuigen volledig in het rijk van echte techniek brengt.

In termen van specifieke structuur ligt de ontwerplogica van ICARUS dichter bij die van traditionele vliegtuigen, behalve dat het hoofdmateriaal is veranderd van metaal in papier. Het team gebruikte structuren zoals rondhouten, ribben, voorranden, achterranden en staarten om de vliegstabiliteit in de romp te behouden en ervoor te zorgen dat deze nog steeds controleerbare stijfheid en aerodynamische eigenschappen heeft nadat deze was vergroot tot een spanwijdte van 20 meter.

Om de algehele sterkte te vergroten zonder het gewicht aanzienlijk te verhogen, gebruikten de studenten gelamineerd papier, herhalende modulaire componenten en een algehele geometrie die krachtoverdracht vergemakkelijkt. De projectvideo laat zien dat het team enkele maanden bezig was met berekeningen, simulaties en het testen van prototypes, en het ontwerp voortdurend herzag voordat het definitieve plan definitief werd.

Volgens de statistieken van het studententeam verbruikte het hele papieren vliegtuigje in totaal ongeveer 300 kilogram papier en ongeveer 60 kilogram Vinavil Pro-lijm (waarvan een deel in verwaterde vorm werd gebruikt). Qua materiaalconfiguratie wordt voor de belangrijkste dragende delen dikker papier met een gewicht van ongeveer 120 g/m2 gebruikt, terwijl voor de buitenhuid licht papier met een gewicht van ongeveer 40 g/m2 wordt gebruikt om een ​​balans tussen sterkte en gewicht te bereiken.

Op structureel procesniveau bond het team het papier in een honingraatstructuur, waardoor de stijfheid bij beperkt gewicht aanzienlijk werd verbeterd. Ze benadrukten dat het doel niet simpelweg is om "meer papier te gebruiken", maar om materialen rationeel te rangschikken zodat elk deel van de constructie grotere belastingen kan dragen met minder volume.

Volgens de regels van Guinness World Records is het niet genoeg om de titel van 'grootste papieren vliegtuigje' te winnen. Inzendingen moeten opstijgen vanaf een platform dat niet hoger is dan 3 meter, gelanceerd worden door één persoon en minimaal 15 meter in de lucht zweven. Dit betekende dat het ontwerp een evenwicht moest vinden tussen aerodynamische efficiëntie en stabiliteit, dichter bij een gigantische glijdende papiermachine dan louter een 'papieren sculptuur'.

Om aan deze strenge normen te voldoen, produceerde het team van Pisa een verscheidenheid aan schaalmodellen voordat ze de laatste hand legden om systematisch de prestaties van de lift- en standcontrole te evalueren onder verschillende combinaties van vleugelvlakken, vleugeloppervlakken en lanceersnelheden. Pas nadat prototypetests haalbaar bleken, begonnen ze met de bouw van de definitieve versie van ICARUS met een spanwijdte van 20 meter.

“Een papieren vliegtuigje van twintig meter lang lijkt op het eerste gezicht misschien geen praktisch doel te hebben, en in zekere zin is dat ook zo”, gaf Jakidale toe in een projectoverzicht. “Maar het is deze poging om techniek tot het uiterste te drijven, vanwege de enorme uitdaging die het met zich meebrengt, die vaak echte vooruitgang stimuleert.”

Hij herinnerde zich dat het team maandenlang had "gevochten" met vochtigheid, structuur, aerodynamica, elke millimeter tolerantie en zelfs de zwaartekracht van de aarde. Nadat hij met eigen ogen het moment had gezien waarop ICARUS met succes tientallen meters zweefde en vervolgens de pilaren van het paviljoen raakte, geloofde hij dat dit een signaal was - zelfs als het resultaat is dat "de pilaren worden geraakt", is het altijd de moeite waard om te proberen iets te bouwen dat onmogelijk lijkt.