eVTOL-õhusõidukid: linnalise õhuliikuvuse tulevik

eVTOL — lühend elektrilisest vertikaalsest õhkutõusust ja maandumisest — on üks põnevamaid arenguid tänapäevases transpordis. Need elektrilised õhusõidukid ühendavad elektrifitseerimise, automatiseeritud juhtimise ning võime vertikaalselt õhku tõusta ja maanduda, kõrvaldades vajaduse lennuradade või traditsioonilise taristu järele. Tänu tõhususele, peaaegu hääletule tööle ja väikesele ruumijalajäljele võivad eVTOL-sõidukid muuta igapäevast liikumist. Nagu Morgan Stanley vanem lennundusanalüütik Rajeev Lalwani ütles: turg “võiks olla ülinishi lisandus olemasolevale transporditaristule” — kuigi potentsiaal ulatub sellest palju kaugemale. Selles artiklis vaatleme peamisi eeliseid, väljakutseid ja juhtivaid eVTOL-projekte, mis kujundavad õhuliikuvuse tulevikku.

eVTOL-tehnoloogia peamised eelised ja väljakutsed

Erinevalt tavapärastest lennukitest on eVTOL-sõidukid mõeldud isiklikuks punktist punkti linnaliikumiseks. Eksperdid võrdlevad praegust vaimustust eVTOL-lendautode ümber sageli transpordiajaloo pöördeliste hetkedega — lennundustööstuse sünniga pärast vendade Wrightide esimest lendu või auto esiletõusuga Ford Model T kaudu. Lubadus on veenev: ei lennujaamu, ei ummikuid, ei vajadust professionaalse piloodi järele.

eVTOL-sõidukid pakuvad traditsiooniliste õhusõidukite ja maatranspordi ees mitmeid eeliseid:

• 100% elektriline jõuallikas — madalamad heitmed ja käituskulud võrreldes kütusel töötavate õhusõidukitega
• Vertikaalne õhkutõus ja maandumine — lennurada pole vaja, sobib linnakatustele ja väikestele maandumisplatsidele
• Vähenenud mürasaaste — oluliselt vaiksemad kui helikopterid, mis teeb need tihedas linnakeskkonnas kasutatavaks
• Autonoomne või poolautonoomne töö — täiustatud pardaarvutid võivad vähendada või kaotada vajaduse väljaõppinud piloodi järele
• Parem ohutus — hajutatud elektrilised veosüsteemid pakuvad varusust, erinevalt ühe mootoriga helikopteritest

Enne kui eVTOL-õhusõidukid muutuvad tavapäraseks transpordiviisiks, on siiski ees märkimisväärsed takistused. Nagu Carnegie Mellon University’s Robotics Institute’i professor ja Near Earth Autonomy kaasasutaja Sanjiv Singh selgitas:

“Kui ‘lendavad autod’ maksavad $10 million, ei osta neid keegi. Kui nad lendavad viis minutit, ei osta neid keegi. Kui nad aeg-ajalt taevast alla kukuvad, ei osta neid samuti keegi.”

Kõige pakilisemad väljakutsed eVTOL-tööstuse ees on järgmised:

• Aku mahtuvus ja energiatihedus — praegune akutehnoloogia piirab lennuulatust ja kestust
• Lennuliikluse juhtimine — linnade õhuruum vajab täiesti uusi regulatiivseid raamistikke ja digitaalset taristut
• Sertifitseerimine ja ohutusstandardid — lennundusametid kogu maailmas töötavad endiselt välja eVTOL-ile spetsiifilisi reegleid
• Avalik heakskiit — laialdane kasutuselevõtt sõltub usalduse loomisest autonoomse õhuliikluse vastu
• Maapealne taristu — vertiportid, laadimisjaamad ja hooldusrajatised tuleb ehitada nullist

Nendest takistustest hoolimata viivad peamised tööstusosalised, nagu Lilium (Saksamaa), Joby Aviation (California) ja Wisk — Boeing Co. ja Kitty Hawk Corp. ühisettevõte — aktiivselt edasi oma eVTOL-programme. Kitty Hawki endine CEO Sebastian Thrun märkis, et kuigi lennukitel, mobiiltelefonidel ja isejuhtivatel autodel kulus kõigil laialdase heakskiidu saavutamiseks aega, “võib eVTOL-autode puhul ajavahe tehnoloogia ja ühiskondliku omaksvõtu vahel olla kiirem ja lühem.”

eVTOL Jaapanis: SkyDrive’i SD-03 verstapost

Jaapan on olnud avalike eVTOL-demonstratsioonide esirinnas. Augustis 2020 viis SkyDrive Inc. — üks maailma juhtivaid linnalise õhuliikuvuse arendajaid — riigis läbi esimese avaliku eVTOL-lennu demonstratsiooni. Nende SD-03 mudel, kompaktne seade, mis meenutab propelleritega varustatud voolujoonelist mootorratast, hõljus turvavõrguga testialal neli minutit 1–2 meters kõrgusel maapinnast.

SkyDrive’i pikaajaline visioon on ambitsioonikas. Aastaks 2050 soovib ettevõte võimaldada igal Tokyo elanikul või külastajal liikuda linna 23 omavalitsuse vahel õhuteed pidi vähem kui kümne minutiga. Kavandatud kasutusjuhud ulatuvad linnas pendeldamisest kaugemale ja hõlmavad:

• Reisijatevedu mägistes ja kaugemates piirkondades
• Ühendus kaugemate saartega, kus maapealne taristu on piiratud
• Hädaevakuatsioon looduskatastroofide ja muude kriiside ajal

Ärilised panused on tohutud. Morgan Stanley uuringu kohaselt võib üleilmne nõudlus eVTOL-transpordi järele jõuda aastaks 2040 tasemele $1.5 trillion — näitaja, mis rõhutab, miks lennundus- ja kosmosegigandid ning iduettevõtted tormavad seda tärkavat turgu vallutama.

Pipistrel Aircraft: Sloveenia eVTOL-pioneer

Sloveenia tootja Pipistrel Aircraft on üks Euroopa pikema ajalooga elektrilise lennunduse ettevõtteid ja võtmetähtsusega partner Uberi Elevate linnalise õhuliikuvuse programmis. Pipistreli eVTOL-kontseptsioon on rajatud praktilisusele ja skaleeritavusele ning sisaldab:

• Istekohti 2 kuni 6 reisijale
• Integreeritud vertikaalse õhkutõusu ja maandumise süsteemid, mis on loodud käituskulude vähendamiseks
• Suure jõudlusega aerodünaamilised tiivad tõhusaks reisilennuks
• Täielik vastavus eVTOL-kontseptsioonile — vaiksem, ohutum ja keskkonnasõbralikum kui helikopterid

Pipistreli asutaja ja CEO Ivo Boscarol kirjeldas ettevõtte filosoofiat selgelt: “Pipistrel ei püüa helikopterit uuesti leiutada, lisades sellele uusi mootoreid. Selle asemel pakume vertikaalse õhkutõusu erilahendusi sisseehitatud skaleeritavusega õhusõidukitele, mille mahutavus on kaks kuni kuus inimest. Uuendusliku müratu ja tõhusama integreeritud vertikaalse õhkutõusu süsteemi kombinatsioon aerodünaamiliste tiibade suure jõudlusega uues eVTOL-klassis vähendab käituskulusid, mis on UBER Elevate’i reisijatele selge eelis.”

UBER Elevate Vehicle Systemsi tehniline direktor Mark Moore kiitis Pipistreli kui “ühte elektriliste õhusõidukite arendamise pioneeri” ja rõhutas, kuidas nende eVTOL-kontseptsioon viib tööstuse lähemale uue põlvkonna õhusõidukitele, millel on hajutatud elektriline veojõud.

AeroMobil 3.0: Slovakkia lendava auto visioon

Slovakkia on samuti teinud end märgatavaks lendavate autode valdkonnas AeroMobil 3.0-ga — teedel lubatud sõidukiga, mis muutub kergeks õhusõidukiks. Nii mugavaks maanteesõiduks kui ka õhus reisimiseks loodud AeroMobil 3.0 sirutab vahetult enne õhkutõusu tiivad sõiduki külgedelt välja. Siin on peamised näitajad:

• Kütus: tavaline bensiin
• Mahutavus: kaks istekohta (piloot ja reisija)
• Suurim kiirus õhus: ligikaudu 200 km/h
• Ulatus: kuni 700 km ilma tankimiseta
• Kere: kerged komposiitmaterjalid aerodünaamilise jõudluse jaoks
• Õhkutõus: nõuab lennurada — ei suuda vertikaalselt õhku tõusta
• Nõutav litsents: piloodiluba on praegu kohustuslik

AeroMobili hind on võrreldav tippklassi sportauto ja kerge õhusõiduki kombinatsiooniga, mistõttu on see kättesaadav pigem entusiastidele kui massiturule. Tulevastes versioonides võidakse lisada autopiloodi süsteem.

Terrafugia TF-X ja Transition: Ameerika poolautonoomsed lendavad autod

Ameerika ettevõte Terrafugia on välja töötanud kaks erinevat lendava auto kontseptsiooni eri turusegmentidele. Nende lipulaev, Terrafugia TF-X, positsioneeritakse maailma esimese poolautonoomse hübriidse lendava autona — piisavalt kompaktne, et mahtuda standardsesse garaaži. Peamised omadused on:

• Mahutavus: neli reisijat
• Ulatus: kuni 800 km ühe laadimise/paagitäiega
• Jõuallikas: elektrimootorid vertikaalseks tõstejõuks; gaasiturbiin edasilennuks
• Õhkutõus: täielikult vertikaalne — lennurada pole vaja
• Hind: ligikaudu $300,000

TF-X on loodud nii, et seda saab kasutada minimaalse piloodioskusega. Reisijad määravad lihtsalt sihtkoha ja pardaarvuti teeb ülejäänu. TF-X-i arvutisüsteem ka:

• Arvutab teekonna jaoks optimaalse energia- ja kütusekoguse
• Hindab marsruudil ilmastikuolusid ja maastikuomadusi
• Tuvastab ja väldib takistusi automaatselt
• Vajaduse korral teeb hädamaandumisi iseseisvalt
• Suhtleb lennujuhtidega ja edastab pardaseisundit reaalajas

Lahendamatu õhuruumi hädaolukorra või kõva maandumise stsenaariumi korral palub TF-X-i arvuti reisijatel aktiveerida pardal olevad langevarjusüsteemid — need kuuluvad sõiduki põhikonfiguratsiooni standardvarustusse.

Neile, kes otsivad taskukohasemat sisenemisvõimalust, pakub Terrafugia ka mudelit Terrafugia Transition — kahekohalist teedel kasutatavat õhusõidukit, mis muutub autost lennukiks vähem kui minutiga. Võrdluseks:

• Kiirus: lennul kuni 185 km/h
• Ulatus: 790 km bensiiniga
• Sertifitseerimine: heaks kiidetud nii avalikel teedel kasutamiseks kui ka kerge sportlennukina
• Õhkutõus: nõuab umbes 500 meters pikkust tasast lennurada — vertikaalset võimekust ei ole

Kui eVTOL-i ja lendavate autode tehnoloogia küpseb, nõuavad spetsiaalse õhutranspordiklassi regulatiivsed raamistikud paratamatult, et pilootidel oleks luba. Kui soovite arengust ette jõuda, on rahvusvaheline juhiluba nutikas esimene samm — sest tulevastes piloodilubade programmides eeldatakse eelist neil, kellel on juba maismaasõiduki juhtimisluba. Meie veebisait pakub seda teenust — rahvusvaheline juhiluba menetlemine, peate vaid avalduse esitama.