eVTOL repülőgépek: A városi légi mobilitás jövője

Az eVTOL — az electric vertical take-off and landing rövidítése — a modern közlekedés egyik legizgalmasabb fejlesztését jelenti. Ezek az elektromos repülőgépek ötvözik az elektrifikációt, az automatizált vezérlést és a függőleges fel- és leszállás képességét, így nincs szükség kifutópályákra vagy hagyományos infrastruktúrára. Hatékonyságuknak, szinte hangtalan működésüknek és minimális helyigényüknek köszönhetően az eVTOL járművek átalakíthatják a mindennapi utazást. Ahogy Rajeev Lalwani, a Morgan Stanley vezető légiipari elemzője fogalmazott: a piac “ultraszűk réspiaci kiegészítés lehet a meglévő közlekedési infrastruktúrához” — bár a benne rejlő lehetőség ennél jóval messzebbre mutat. Ebben a cikkben az eVTOL fő előnyeit, kihívásait és vezető projektjeit vizsgáljuk, amelyek a légi mobilitás jövőjét formálják.

Az eVTOL technológia fő előnyei és kihívásai

A hagyományos repülőgépekkel ellentétben az eVTOL járműveket személyes, ponttól pontig tartó városi utazásra tervezik. A szakértők gyakran hasonlítják az eVTOL repülő autók körüli jelenlegi lelkesedést a közlekedéstörténet mérföldköveihez — a repülőipar megszületéséhez a Wright fivérek első repülése után, vagy az autó felemelkedéséhez a Ford Model T-vel. Az ígéret meggyőző: nincs repülőtér, nincs forgalmi dugó, nincs szükség hivatásos pilótára.

Az eVTOL járművek számos előnyt kínálnak a hagyományos repülőgépekkel és a földi közlekedéssel szemben:

• 100% elektromos meghajtás — alacsonyabb kibocsátás és üzemeltetési költség az üzemanyaggal működő repülőgépekhez képest
• Függőleges fel- és leszállás — nincs szükség kifutópályára, alkalmas városi tetőkre és kis leszállóhelyekre
• Csökkentett zajszennyezés — lényegesen csendesebbek a helikoptereknél, ezért sűrű városi környezetben is életképesek
• Autonóm vagy félig autonóm működés — a fejlett fedélzeti számítógépek csökkenthetik vagy megszüntethetik a képzett pilóta szükségességét
• Javított biztonság — az elosztott elektromos hajtásrendszerek redundanciát biztosítanak, szemben az egymotoros helikopterekkel

Ugyanakkor jelentős akadályok maradnak, mielőtt az eVTOL repülőgépek főáramú közlekedési móddá válnának. Ahogy Sanjiv Singh, a Carnegie Mellon University Robotics Institute professzora és a Near Earth Autonomy társalapítója elmagyarázta:

“Ha a ‘repülő autók’ 10 millió dollárba kerülnek, senki sem fogja megvenni őket. Ha öt percig repülnek, senki sem fogja megvenni őket. Ha időről időre lezuhannak az égből, akkor sem fogja megvenni őket senki.”

Az eVTOL iparág előtt álló legsürgetőbb kihívások közé tartoznak:

• Akkumulátorkapacitás és energiasűrűség — a jelenlegi akkumulátortechnológia korlátozza a repülési hatótávot és időtartamot
• Légi forgalomirányítás — a városi légtérnek teljesen új szabályozási keretekre és digitális infrastruktúrára lesz szüksége
• Tanúsítás és biztonsági szabványok — a világ légügyi hatóságai még mindig az eVTOL-ra vonatkozó külön szabályokat dolgozzák ki
• Társadalmi elfogadás — a széles körű elterjedés az autonóm légi utazásba vetett bizalom kiépítésétől függ
• Földi infrastruktúra — a vertiportokat, töltőállomásokat és karbantartó létesítményeket az alapoktól kell felépíteni

Ezen akadályok ellenére az olyan kulcsszereplők, mint a Lilium (Németország), a Joby Aviation (Kalifornia) és a Wisk — a Boeing Co. és a Kitty Hawk Corp. közös vállalkozása — aktívan fejlesztik eVTOL programjaikat. Sebastian Thrun, a Kitty Hawk korábbi CEO-ja megjegyezte, hogy bár a repülőgépeknek, a mobiltelefonoknak és az önvezető autóknak is idő kellett a széles körű elfogadáshoz, “az eVTOL-lal rendelkező autóknál a technológia és a társadalmi elfogadás közötti időrés gyorsabb és rövidebb lehet.”

eVTOL Japánban: a SkyDrive SD-03 mérföldköve

Japán az eVTOL nyilvános bemutatóinak élvonalában áll. 2020 augusztusában a SkyDrive Inc. — a világ egyik vezető városi légi mobilitási fejlesztője — megtartotta az ország első nyilvános eVTOL repülési bemutatóját. SD-03 modelljük, egy propellerekkel felszerelt, elegáns motorkerékpárra emlékeztető kompakt jármű, négy percig lebegett 1–2 méterrel a föld felett egy biztonsági hálóval védett tesztterületen.

A SkyDrive hosszú távú víziója ambiciózus. A vállalat célja, hogy 2050-re Tokió bármely lakója vagy látogatója tíz percen belül légi úton utazhasson a város 23 önkormányzata között. A tervezett felhasználási esetek túlmutatnak a városi ingázáson, és magukban foglalják:

• Utasok szállítása hegyvidéki és távoli régiókban
• Kapcsolat távoli szigetekkel, ahol korlátozott a földi infrastruktúra
• Vészhelyzeti evakuálás természeti katasztrófák és más válságok idején

A kereskedelmi tét óriási. A Morgan Stanley tanulmánya szerint az eVTOL közlekedés iránti globális kereslet elérheti a $1.5 billiót 2040-re — ez a szám jól mutatja, miért versenyeznek az űr- és repülőipari óriások és a startupok egyaránt e feltörekvő piac megszerzéséért.

Pipistrel Aircraft: Szlovénia eVTOL úttörője

A szlovén Pipistrel Aircraft gyártó Európa egyik legrégebb óta működő elektromos repülési vállalata, és az Uber Elevate városi légi mobilitási programjának kulcspartnere. A Pipistrel eVTOL koncepciója a praktikusságra és a skálázhatóságra épül, és a következőket kínálja:

• Ülőhely 2–6 utas számára
• Integrált függőleges fel- és leszálló rendszerek, amelyeket az üzemeltetési költségek csökkentésére terveztek
• Nagy teljesítményű aerodinamikai szárnyak hatékony utazórepüléshez
• Teljes megfelelés az eVTOL koncepciónak — csendesebb, biztonságosabb és környezetbarátabb, mint a helikopterek

Ivo Boscarol, a Pipistrel alapítója és CEO-ja világosan leírta a vállalat filozófiáját: “A Pipistrel nem próbálja újra feltalálni a helikoptert új motorok hozzáadásával. Ehelyett a függőleges felszállás különleges megoldásait kínáljuk beépített skálázhatósággal olyan repülőgépekhez, amelyek két-hat fő befogadására képesek. Az innovatív, zajtalanabb és hatékonyabb integrált függőleges felszállórendszer kombinációja az aerodinamikai szárnyak nagy teljesítményével az új eVTOL osztályban csökkenteni fogja az üzemeltetési költséget, ami egyértelmű előnyként szolgál majd az UBER Elevate utasai számára.”

Mark Moore, az UBER Elevate Vehicle Systems műszaki igazgatója a Pipistrelt “az elektromos repülőgépek fejlesztésének egyik úttörőjeként” méltatta, és kiemelte, hogy eVTOL koncepciójuk miként viszi közelebb az iparágat az elosztott elektromos vontatással működő repülőgépek új generációjához.

AeroMobil 3.0: Szlovákia repülőautó-víziója

Szlovákia is nyomot hagyott a repülő autók területén az AeroMobil 3.0-val — egy közúton is használható járművel, amely könnyű repülőgéppé alakul. A kényelmes földi vezetésre és légi utazásra egyaránt tervezett AeroMobil 3.0 közvetlenül felszállás előtt a jármű oldalából nyitja ki szárnyait. Íme a főbb adatok:

• Üzemanyag: Normál benzin
• Kapacitás: Két ülés (pilóta és utas)
• Legnagyobb légi sebesség: Körülbelül 200 km/h
• Hatótáv: Akár 700 km tankolás nélkül
• Törzs: Könnyű kompozit anyagok az aerodinamikai teljesítményhez
• Felszállás: Kifutópályát igényel — nem képes függőleges felszállásra
• Szükséges engedély: Jelenleg kötelező a pilótaengedély

Az AeroMobil ára egy prémium sportautó és egy könnyű repülőgép kombinációjához mérhető, így inkább a rajongók számára hozzáférhető, nem a tömegpiacnak. A jövőbeli verziókban autopilóta-rendszer is megjelenhet.

Terrafugia TF-X és Transition: Amerika félig autonóm repülő autói

Az amerikai Terrafugia két különböző repülőautó-koncepciót fejlesztett ki, amelyek eltérő piaci szegmenseket céloznak. Zászlóshajó modelljük, a Terrafugia TF-X, a világ első félig autonóm hibrid repülő autójaként pozicionált — elég kompakt ahhoz, hogy beférjen egy szabványos garázsba. Főbb jellemzői:

• Kapacitás: Négy utas
• Hatótáv: Akár 800 km egyetlen töltéssel/tankkal
• Meghajtás: Elektromos motorok a függőleges emeléshez; gázturbina az előrehaladó repüléshez
• Felszállás: Teljesen függőleges — nincs szükség kifutópályára
• Ár: Körülbelül $300,000

A TF-X-et úgy tervezték, hogy minimális pilótatudással is kezelhető legyen. Az utasok egyszerűen beállítják az úti célt, a fedélzeti számítógép pedig elvégzi a többit. A TF-X számítógépes rendszere emellett:

• Kiszámítja az utazáshoz szükséges optimális energia- és üzemanyagmennyiséget
• Értékeli az időjárási viszonyokat és a terep jellemzőit az útvonal mentén
• Automatikusan észleli és elkerüli az akadályokat
• Szükség esetén önállóan kezeli a vészleszállásokat
• Kommunikál a légi forgalmi irányítókkal, és valós időben jelenti a fedélzeti állapotot

Megoldhatatlan légtéri vészhelyzet vagy kemény leszállási forgatókönyv esetén a TF-X számítógépe felszólítja az utasokat a fedélzeti ejtőernyőrendszerek aktiválására — ezek a jármű alapkonfigurációjának részeként alapfelszereltségnek számítanak.

Azoknak, akik megfizethetőbb belépési pontot keresnek, a Terrafugia a Terrafugia Transition modellt is kínálja — egy kétüléses, közúton használható repülőgépet, amely kevesebb mint egy perc alatt autóból repülőgéppé alakul. Összehasonlításképpen:

• Sebesség: Akár 185 km/h repülés közben
• Hatótáv: 790 km benzinnel
• Tanúsítás: Közutakra és könnyű sportrepülőgépként egyaránt jóváhagyva
• Felszállás: Körülbelül 500 méteres sík kifutópályát igényel — nincs függőleges képessége

Ahogy az eVTOL és a repülőautó-technológia érettebbé válik, a légi közlekedés egy külön osztályára vonatkozó szabályozási keretek elkerülhetetlenül megkövetelik majd, hogy a pilóták engedéllyel rendelkezzenek. Ha szeretne a változások elé kerülni, a nemzetközi jogosítvány megszerzése okos első lépés — mivel a jövőbeli pilótaengedélyezési programokban várhatóan azok élveznek majd előnyt, akik már rendelkeznek földi járműre szóló engedéllyel. Weboldalunk biztosítja ezt a szolgáltatást — a nemzetközi jogosítvány feldolgozását; csak egy kérelmet kell benyújtania.