Waarom Boeing een vliegtuig vulde met negen ton aardappelen

Stel je een vliegtuigcabine voor vol passagiers die stil blijven zitten, niet naar het toilet hoeven en geen koffie willen. In december 2012 maakte Boeing bekend dat het precies zulke passagiers had gevonden: zakken aardappelen, ruim negen ton (20.000 pond).

Het klinkt als een grap, maar het was serieuze techniek. De naam van het project klonk er ook naar.

Wifi in een cabine is lastig. Elk lichaam neemt een deel van het radiosignaal op of kaatst het terug. Het signaal schommelt ook willekeurig zodra mensen bewegen. Het gevolg: op de ene stoel is het bereik prima, twee rijen verder is er nauwelijks verbinding.

Het signaal mag ook niet te sterk worden. Boeing moest aantonen dat het netwerk voldoet aan de veiligheidsnormen die de elektronische systemen van het vliegtuig tegen storing beschermen. Daarvoor moet je meten in een volle cabine. Mensen dagenlang stil laten zitten is in de praktijk niet te doen.

Het antwoord is water. Een aardappel bestaat voor zo'n 75 à 80 procent uit water, een volwassen mens voor ongeveer 55 à 60 procent. Door dat water en hun chemische samenstelling nemen ze radiogolven op vergelijkbare manier op en kaatsen ze die op vergelijkbare manier terug.

Natuurkundig gaat het om de diëlektrische eigenschappen. Watermoleculen zijn kleine dipolen: ze hebben een positieve en een negatieve kant en draaien mee met een elektrisch veld. Bij een wififrequentie van 2,4 gigahertz heeft water een relatieve permittiviteit van ongeveer 77 tot 80. Voor lucht is dat 1. Een deel van de golf kaatst daardoor terug op alles wat veel water bevat. Een ander deel wordt omgezet in warmte.

Een magnetron werkt volgens hetzelfde principe en op bijna dezelfde frequentie. Voor een wifisignaal lijkt een zak aardappelen dus grofweg op een passagier: een klomp water die golven dempt en verstrooit.

Boeing noemde het project SPUDS: Synthetic Personnel Using Dielectric Substitution. Vrij vertaald betekent dat 'synthetisch personeel door diëlektrische vervanging'. In Engelse spreektaal zijn 'spuds' ook gewoon aardappelen.

De testteams werkten in een vliegtuig dat uit dienst was genomen en aan de grond bleef. Op de stoelen stonden zakken aardappelen, vaak meerdere per stoel. Ingenieurs brachten stoel voor stoel in kaart waar het signaal sterk of zwak was. Het onderzoek liep al sinds 2006.

De grootste tijdwinst kwam niet uit de aardappelzakken. Boeing ontwikkelde een nieuwe meetmethode met eigen meetapparatuur en statistische analyse. Die laat precies zien waar de sterke en zwakke plekken zitten. Daardoor duurde een test die eerst ruim twee weken kostte nog maar tien uur.

De aardappelen maakten die metingen wel praktisch mogelijk. Ze bewegen niet, worden niet moe en kunnen dag en nacht blijven zitten. Daarna controleerde Boeing de resultaten aan de grond met echte mensen als passagiers.

In 2012 was het verbeterde signaal al te vinden in de 777, de 747-8 en de 787 Dreamliner.

Die belandden niet bij het afval. Na de tests gingen ze naar een voedselbank.

Wie in een vliegtuig ongestoord een mail verstuurt, kan de aardappel dus best een beetje dankbaar zijn.