eVTOL летателни апарати: бъдещето на градската въздушна мобилност

eVTOL — съкращение от electric vertical take-off and landing — представлява едно от най-вълнуващите развития в съвременния транспорт. Тези електрически летателни апарати съчетават електрификация, автоматизирано управление и способност за вертикално излитане и кацане, като премахват нуждата от писти или традиционна инфраструктура. Благодарение на своята ефективност, почти безшумна работа и минимален пространствен отпечатък, eVTOL превозните средства могат да преобразят ежедневното пътуване. Както се изразява Rajeev Lalwani, старши авиационен анализатор в Morgan Stanley: пазарът “може да бъде ултранишово допълнение към съществуващата транспортна инфраструктура” — макар потенциалът да надхвърля далеч това. В тази статия разглеждаме ключовите предимства, предизвикателства и водещи eVTOL проекти, които оформят бъдещето на въздушната мобилност.

Ключови предимства и предизвикателства на eVTOL технологията

За разлика от конвенционалните самолети, eVTOL превозните средства са проектирани за лични градски пътувания от точка до точка. Експертите често сравняват сегашното въодушевление около eVTOL летящите автомобили със знакови моменти в историята на транспорта — раждането на авиационната индустрия след първия полет на братята Wright или възхода на автомобила с Ford Model T. Обещанието е убедително: без летища, без задръствания, без нужда от професионален пилот.

eVTOL превозните средства предлагат редица предимства пред традиционните самолети и наземния транспорт:

• 100% електрическо задвижване — по-ниски емисии и експлоатационни разходи в сравнение със самолети на гориво
• Вертикално излитане и кацане — не е нужна писта, подходящо за градски покриви и малки площадки за кацане
• Намалено шумово замърсяване — значително по-тихи от хеликоптерите, което ги прави приложими в гъста градска среда
• Автономна или полуавтономна експлоатация — усъвършенстваните бордови компютри могат да намалят или премахнат нуждата от обучен пилот
• Подобрена безопасност — разпределените електрически задвижващи системи осигуряват резервираност, за разлика от хеликоптерите с един двигател

Въпреки това остават значителни препятствия, преди eVTOL летателните апарати да станат масов вид транспорт. Както обяснява Sanjiv Singh, професор в Robotics Institute на Carnegie Mellon University и съосновател на Near Earth Autonomy:

“Ако ‘летящите автомобили’ струват $10 million, никой няма да ги купи. Ако летят 5 минути, никой няма да ги купи. Ако от време на време падат от небето, никой също няма да ги купи.”

Най-належащите предизвикателства пред eVTOL индустрията включват:

• Капацитет на батериите и енергийна плътност — сегашната батерийна технология ограничава обсега и продължителността на полета
• Управление на въздушното движение — градското въздушно пространство ще се нуждае от изцяло нови регулаторни рамки и цифрова инфраструктура
• Сертификация и стандарти за безопасност — авиационните власти по света все още разработват правила, специфични за eVTOL
• Обществено приемане — широкото внедряване зависи от изграждането на доверие в автономното въздушно пътуване
• Наземна инфраструктура — вертипортове, зарядни станции и съоръжения за поддръжка трябва да бъдат изградени от нулата

Въпреки тези препятствия ключови играчи в индустрията като Lilium (Германия), Joby Aviation (Калифорния) и Wisk — съвместно предприятие между Boeing Co. и Kitty Hawk Corp. — активно развиват своите eVTOL програми. Sebastian Thrun, бивш CEO на Kitty Hawk, отбелязва, че докато самолетите, мобилните телефони и самоуправляващите се автомобили са изисквали време, за да получат широко приемане, “при автомобилите с eVTOL времевата разлика между технологията и общественото възприемане може да бъде по-бърза и по-кратка.”

eVTOL в Япония: важният етап SD-03 на SkyDrive

Япония е сред водещите страни в публичните демонстрации на eVTOL. През август 2020 SkyDrive Inc. — един от водещите световни разработчици на градска въздушна мобилност — проведе първата публична демонстрация на eVTOL полет в страната. Техният модел SD-03, компактен апарат, наподобяващ елегантен мотоциклет с монтирани пропелери, се задържа във въздуха на 1–2 метра над земята за 4 минути в тестова зона със защитна мрежа.

Дългосрочната визия на SkyDrive е амбициозна. До 2050 компанията цели да позволи на всеки жител или посетител на Токио да пътува по въздух между 23-те общини на града за по-малко от 10 минути. Планираните приложения надхвърлят градското пътуване и включват:

• Пътнически транспорт в планински и отдалечени региони
• Свързаност с отдалечени острови с ограничена наземна инфраструктура
• Спешна евакуация по време на природни бедствия и други кризи

Търговските залози са огромни. Според проучване на Morgan Stanley глобалното търсене на eVTOL транспорт може да достигне $1.5 трилиона до 2040 — число, което подчертава защо аерокосмическите гиганти и стартъпите се надпреварват да овладеят този нововъзникващ пазар.

Pipistrel Aircraft: eVTOL пионерът на Словения

Словенският производител Pipistrel Aircraft е една от най-дългогодишните компании за електрическа авиация в Европа и ключов партньор в програмата Elevate на Uber за градска въздушна мобилност. eVTOL концепцията на Pipistrel е изградена около практичност и мащабируемост и включва:

• Места за 2 до 6 пътници
• Интегрирани системи за вертикално излитане и кацане, проектирани да намалят експлоатационните разходи
• Високопроизводителни аеродинамични крила за ефективен крейсерски полет
• Пълно съответствие с eVTOL концепцията — по-тихо, по-безопасно и по-екологично от хеликоптерите

Ivo Boscarol, основател и CEO на Pipistrel, описва ясно философията на компанията: “Pipistrel не се опитва да преоткрие хеликоптера, като добавя нови двигатели към него. Вместо това предлагаме специални решения за вертикално излитане с вградена мащабируемост за летателни апарати с капацитет от 2 до 6 души. Комбинацията от иновативна безшумна и по-ефективна интегрирана система за вертикално излитане с високата производителност на аеродинамичните крила в новия eVTOL клас ще намали експлоатационните разходи, което ще служи като ясно предимство за пътниците на UBER Elevate.”

Mark Moore, технически директор на UBER Elevate Vehicle Systems, похвали Pipistrel като “един от пионерите в разработването на електрически летателни апарати” и подчерта как тяхната eVTOL концепция приближава индустрията до ново поколение летателни апарати с разпределена електрическа тяга.

AeroMobil 3.0: визията на Словакия за летящ автомобил

Словакия също остави своя отпечатък в сферата на летящите автомобили с AeroMobil 3.0 — законно за движение по пътищата превозно средство, което се преобразува в лек самолет. Проектиран както за удобно шофиране по земя, така и за въздушно пътуване, AeroMobil 3.0 разгъва крилата си от страните на превозното средство непосредствено преди излитане. Ето основните характеристики:

• Гориво: Обикновен бензин
• Капацитет: Две места (пилот и пътник)
• Максимална скорост във въздуха: Приблизително 200 km/h
• Обсег: До 700 km без презареждане с гориво
• Фюзелаж: Леки композитни материали за аеродинамични характеристики
• Излитане: Изисква писта — не е способен на вертикално излитане
• Необходим лиценз: В момента пилотският лиценз е задължителен

Цената на AeroMobil е сравнима с тази на луксозен спортен автомобил, комбиниран с лек самолет, което го прави достъпен по-скоро за ентусиасти, отколкото за масовия пазар. В бъдещи версии може да бъде добавена система за автопилот.

Terrafugia TF-X и Transition: полуавтономните летящи автомобили на Америка

Американската компания Terrafugia е разработила две различни концепции за летящи автомобили, насочени към различни пазарни сегменти. Техният водещ модел, Terrafugia TF-X, е позициониран като първият в света полуавтономен хибриден летящ автомобил — достатъчно компактен, за да се побере в стандартен гараж. Основните характеристики включват:

• Капацитет: Четирима пътници
• Обсег: До 800 km с едно зареждане/резервоар
• Задвижване: Електрически двигатели за вертикална подемна сила; газова турбина за полет напред
• Излитане: Напълно вертикално — не е нужна писта
• Цена: Приблизително $300,000

TF-X е проектиран да може да се управлява с минимални пилотски умения. Пътниците просто задават дестинация, а бордовият компютър поема останалото. Компютърната система на TF-X също:

• Изчислява оптималното количество енергия и гориво за пътуването
• Оценява метеорологичните условия и особеностите на терена по маршрута
• Автоматично открива и избягва препятствия
• Самостоятелно извършва аварийни кацания при необходимост
• Комуникира с ръководителите на въздушното движение и докладва бордовия статус в реално време

В случай на неразрешима извънредна ситуация във въздушното пространство или сценарий на твърдо кацане, компютърът на TF-X ще подкани пътниците да разгърнат бордовите парашутни системи — включени стандартно в базовата конфигурация на превозното средство.

За тези, които търсят по-достъпна начална възможност, Terrafugia предлага и Terrafugia Transition — двуместен самолет, годен за движение по пътищата, който се преобразува от автомобил в самолет за по-малко от минута. За сравнение:

• Скорост: До 185 km/h в полет
• Обсег: 790 km с бензин
• Сертификация: Одобрен както за обществени пътища, така и като лек спортен самолет
• Излитане: Изисква равна писта с дължина приблизително 500 m — без вертикална способност

С развитието на eVTOL и технологията за летящи автомобили регулаторните рамки за специален клас въздушен транспорт неизбежно ще изискват пилотите да притежават лиценз. Ако искате да изпреварите тенденцията, получаването на международна шофьорска книжка е разумна първа стъпка — тъй като се очаква предимството в бъдещите програми за пилотско лицензиране да бъде за онези, които вече имат разрешение за управление на наземно превозно средство. Нашият уебсайт предоставя тази услуга — обработка на международна шофьорска книжка; трябва само да оставите заявление.