Самалёты eVTOL: будучыня гарадской паветранай мабільнасці

eVTOL — скарочана ад электрычнага вертыкальнага ўзлёту і пасадкі — прадстаўляе адзін з самых захапляльных напрамкаў развіцця сучаснага транспарту. Гэтыя электрычныя самалёты спалучаюць электрыфікацыю, аўтаматызаванае кіраванне і здольнасць узлятаць і садзіцца вертыкальна, ліквідуючы патрэбу ва ўзлётна-пасадачных палосах або традыцыйнай інфраструктуры. Дзякуючы сваёй эфектыўнасці, амаль бясшумнай працы і мінімальнаму следу, транспартныя сродкі eVTOL могуць змяніць штодзённыя паездкі. Як сказаў Rajeev Lalwani, старшы авіяцыйны аналітык Morgan Stanley, рынак “could be an ultra-niche addition to the existing transport infrastructure” — хоць патэнцыял выходзіць далёка за межы гэтага. У гэтым артыкуле мы разглядаем ключавыя перавагі, выклікі і вядучыя праекты eVTOL, якія фарміруюць будучыню паветранай мабільнасці.

Ключавыя перавагі і выклікі тэхналогіі eVTOL

У адрозненне ад звычайных самалётаў, транспартныя сродкі eVTOL прызначаны для асабістых гарадскіх паездак ад пункта да пункта. Эксперты часта параўноўваюць цяперашні энтузіязм вакол лятальных аўтамабіляў eVTOL з вяхамі ў гісторыі транспарту — нараджэннем авіяцыйнай індустрыі пасля першага палёту братоў Wright або ўздымам аўтамабіля з Ford Model T. Абяцанне пераканаўчае: без аэрапортаў, без затораў, без патрэбы ў прафесійным пілоту.

Транспартныя сродкі eVTOL прапануюць шэраг пераваг у параўнанні з традыцыйнымі самалётамі і наземным транспартам:

• 100% электрычная цяга — меншыя выкіды і эксплуатацыйныя выдаткі ў параўнанні з самалётамі на паліве
• Вертыкальны ўзлёт і пасадка — узлётна-пасадачная паласа не патрабуецца, падыходзіць для гарадскіх дахаў і невялікіх пасадачных пляцовак
• Зніжанае шумавое забруджванне — значна цішэйшыя за верталёты, што робіць іх прыдатнымі ў шчыльным гарадскім асяроддзі
• Аўтаномная або паўаўтаномная эксплуатацыя — перадавыя бартавыя камп’ютары могуць зменшыць або ліквідаваць патрэбу ў падрыхтаваным пілоту
• Палепшаная бяспека — размеркаваныя сістэмы электрапрываду забяспечваюць рэзерваванне, у адрозненне ад аднамоторных верталётаў

Аднак перад тым як самалёты eVTOL стануць масавым відам транспарту, застаюцца значныя перашкоды. Як патлумачыў Sanjiv Singh, прафесар Robotics Institute пры Carnegie Mellon University і сузаснавальнік Near Earth Autonomy:

“Калі ‘лятальныя аўтамабілі’ каштуюць $10 мільёнаў, ніхто іх не купіць. Калі яны лётаюць пяць хвілін, ніхто іх не купіць. Калі яны час ад часу падаюць з неба, іх таксама ніхто не купіць.”

Найбольш неадкладныя выклікі для індустрыі eVTOL ўключаюць:

• Ёмістасць батарэй і шчыльнасць энергіі — сучасная батарэйная тэхналогія абмяжоўвае далёкасць і працягласць палёту
• Кіраванне паветраным рухам — гарадская паветраная прастора будзе патрабаваць цалкам новых нарматыўных рамак і лічбавай інфраструктуры
• Сертыфікацыя і стандарты бяспекі — авіяцыйныя ўлады ва ўсім свеце ўсё яшчэ распрацоўваюць правілы, спецыфічныя для eVTOL
• Грамадскае прыняцце — шырокае ўкараненне залежыць ад фарміравання даверу да аўтаномных паветраных паездак
• Наземная інфраструктура — вертыпорты, зарадныя станцыі і аб’екты тэхнічнага абслугоўвання трэба будаваць з нуля

Нягледзячы на гэтыя перашкоды, ключавыя гульцы індустрыі, такія як Lilium (Германія), Joby Aviation (Каліфорнія) і Wisk — сумеснае прадпрыемства Boeing Co. і Kitty Hawk Corp. — актыўна развіваюць свае праграмы eVTOL. Sebastian Thrun, былы CEO Kitty Hawk, адзначыў, што хоць самалёты, мабільныя тэлефоны і самакіравальныя аўтамабілі ўсе патрабавалі часу, каб атрымаць шырокае прызнанне, “для аўтамабіляў з eVTOL часавы разрыў паміж тэхналогіяй і сацыяльным прыняццем можа быць хутчэйшым і карацейшым.”

eVTOL у Японіі: вяха SkyDrive SD-03

Японія была ў авангардзе публічных дэманстрацый eVTOL. У жніўні 2020 года SkyDrive Inc. — адзін з вядучых у свеце распрацоўшчыкаў гарадской паветранай мабільнасці — правяла першую публічную дэманстрацыю палёту eVTOL у краіне. Іх мадэль SD-03, кампактны апарат, падобны да элегантнага матацыкла з прапелерамі, на працягу чатырох хвілін завісала на вышыні 1–2 метры над зямлёй у выпрабавальнай зоне з ахоўнай сеткай.

Доўгатэрміновае бачанне SkyDrive амбіцыйнае. Да 2050 года кампанія імкнецца даць магчымасць любому жыхару або наведвальніку Токіа перамяшчацца паветрам паміж 23 муніцыпалітэтамі горада менш чым за дзесяць хвілін. Запланаваныя сцэнарыі выкарыстання выходзяць за межы гарадскіх паездак і ўключаюць:

• Пасажырскія перавозкі ў горных і аддаленых рэгіёнах
• Сувязь з аддаленымі астравамі з абмежаванай наземнай інфраструктурай
• Экстраная эвакуацыя падчас стыхійных бедстваў і іншых крызісаў

Камерцыйныя стаўкі велізарныя. Паводле даследавання Morgan Stanley, сусветны попыт на транспарт eVTOL можа дасягнуць $1.5 трыльёна да 2040 года — лічба, якая падкрэслівае, чаму аэракасмічныя гіганты і стартапы аднолькава імкнуцца захапіць гэты новы рынак.

Pipistrel Aircraft: славенскі піянер eVTOL

Славенскі вытворца Pipistrel Aircraft — адна з найдаўжэй існуючых кампаній электрычнай авіяцыі ў Еўропе і ключавы партнёр у праграме Uber Elevate для гарадской паветранай мабільнасці. Канцэпцыя eVTOL ад Pipistrel пабудавана вакол практычнасці і маштабаванасці і ўключае:

• Месцы для 2 да 6 пасажыраў
• Інтэграваныя сістэмы вертыкальнага ўзлёту і пасадкі, распрацаваныя для зніжэння эксплуатацыйных выдаткаў
• Высокапрадукцыйныя аэрадынамічныя крылы для эфектыўнага крэйсерскага палёту
• Поўная адпаведнасць канцэпцыі eVTOL — цішэй, бяспечней і больш экалагічна, чым верталёты

Ivo Boscarol, заснавальнік і CEO Pipistrel, выразна апісаў філасофію кампаніі: “Pipistrel не спрабуе пераасэнсаваць верталёт, дадаючы да яго новыя рухавікі. Замест гэтага мы прапануем спецыяльныя рашэнні вертыкальнага ўзлёту з убудаванай маштабаванасцю для самалётаў умяшчальнасцю ад двух да шасці чалавек. Спалучэнне інавацыйнай бясшумнай і больш эфектыўнай інтэграванай сістэмы вертыкальнага ўзлёту з высокай прадукцыйнасцю аэрадынамічных крылаў у новым класе eVTOL знізіць кошт эксплуатацыі, што стане відавочнай перавагай для пасажыраў UBER Elevate.”

Mark Moore, тэхнічны дырэктар UBER Elevate Vehicle Systems, пахваліў Pipistrel як “аднаго з піянераў у распрацоўцы электрычных самалётаў” і падкрэсліў, як іх канцэпцыя eVTOL набліжае індустрыю да новага пакалення самалётаў з размеркаванай электрычнай цягай.

AeroMobil 3.0: бачанне лятальнага аўтамабіля ў Славакіі

Славакія таксама пакінула свой след у сферы лятальных аўтамабіляў з AeroMobil 3.0 — дарожна-легальным транспартным сродкам, які ператвараецца ў лёгкі самалёт. Распрацаваны як для камфортнага руху па зямлі, так і для паветраных падарожжаў, AeroMobil 3.0 выпускае крылы з бакоў транспартнага сродку непасрэдна перад узлётам. Вось ключавыя характарыстыкі:

• Паліва: Звычайны бензін
• Умяшчальнасць: Два месцы (пілот і пасажыр)
• Максімальная паветраная хуткасць: Прыблізна 200 km/h
• Далёкасць: Да 700 km без дазапраўкі
• Фюзеляж: Лёгкія кампазітныя матэрыялы для аэрадынамічнай прадукцыйнасці
• Узлёт: Патрабуе ўзлётна-пасадачнай паласы — не здольны да вертыкальнага ўзлёту
• Патрабаваная ліцэнзія: Ліцэнзія пілота цяпер абавязковая

Кошт AeroMobil параўнальны з высокакласным спартыўным аўтамабілем у спалучэнні з лёгкім самалётам, што робіць яго даступным хутчэй для энтузіястаў, чым для масавага рынку. У будучых версіях можа быць дададзена сістэма аўтапілота.

Terrafugia TF-X і Transition: паўаўтаномныя лятальныя аўтамабілі Амерыкі

Амерыканская кампанія Terrafugia распрацавала дзве розныя канцэпцыі лятальных аўтамабіляў для розных сегментаў рынку. Іх флагманская мадэль, Terrafugia TF-X, пазіцыянуецца як першы ў свеце паўаўтаномны гібрыдны лятальны аўтамабіль — дастаткова кампактны, каб змясціцца ў стандартным гаражы. Ключавыя асаблівасці ўключаюць:

• Умяшчальнасць: Чатыры пасажыры
• Далёкасць: Да 800 km на адной зарадцы/баке
• Цяга: Электрарухавікі для вертыкальнага ўздыму; газавая турбіна для палёту наперад
• Узлёт: Цалкам вертыкальны — узлётна-пасадачная паласа не патрабуецца
• Кошт: Прыблізна $300,000

TF-X распрацаваны так, каб ім можна было кіраваць з мінімальнымі навыкамі пілатавання. Пасажыры проста задаюць пункт прызначэння, а бартавы камп’ютар робіць астатняе. Камп’ютарная сістэма TF-X таксама:

• Разлічвае аптымальную колькасць энергіі і паліва для паездкі
• Ацэньвае ўмовы надвор’я і асаблівасці рэльефу ўздоўж маршруту
• Аўтаматычна выяўляе і абмінае перашкоды
• Самастойна выконвае аварыйныя пасадкі пры неабходнасці
• Звязваецца з дыспетчарамі паветранага руху і паведамляе бартавы статус у рэальным часе

У выпадку невырашальнай надзвычайнай сітуацыі ў паветранай прасторы або сцэнарыя жорсткай пасадкі камп’ютар TF-X прапануе пасажырам разгарнуць бартавыя парашутныя сістэмы — яны ўваходзяць у базавую канфігурацыю транспартнага сродку як стандарт.

Для тых, хто шукае больш даступную кропку ўваходу, Terrafugia таксама прапануе Terrafugia Transition — двухмесны дарожны самалёт, які менш чым за хвіліну ператвараецца з аўтамабіля ў самалёт. Для параўнання:

• Хуткасць: Да 185 km/h у палёце
• Далёкасць: 790 km на бензіне
• Сертыфікацыя: Зацверджаны як для грамадскіх дарог, так і як лёгкі спартыўны самалёт
• Узлёт: Патрабуе роўнай узлётна-пасадачнай паласы прыблізна 500 метраў — без вертыкальнай магчымасці

Па меры сталення тэхналогій eVTOL і лятальных аўтамабіляў нарматыўныя рамкі для спецыяльнага класа паветранага транспарту непазбежна будуць патрабаваць ад пілотаў ліцэнзіі. Калі вы хочаце апярэдзіць тэндэнцыю, атрыманне міжнароднага вадзіцельскага пасведчання — разумны першы крок, паколькі перавага ў будучых праграмах ліцэнзавання пілотаў, як чакаецца, будзе ў тых, хто ўжо мае дазвол на наземны транспартны сродак. Наш сайт прадастаўляе гэтую паслугу — афармленне міжнароднага вадзіцельскага пасведчання; вам трэба толькі пакінуць заяўку.