eVTOL loftför: Framtíð loftsamgangna í borgum

eVTOL — skammstöfun fyrir rafknúið lóðrétt flugtak og lendingu — er ein mest spennandi þróunin í nútímasamgöngum. Þessi rafknúnu loftför sameina rafvæðingu, sjálfvirka stjórnun og getu til að taka á loft og lenda lóðrétt, sem gerir flugbrautir eða hefðbundna innviði óþarfa. Vegna skilvirkni sinnar, nánast hljóðlátrar starfsemi og lítils fótspors gætu eVTOL farartæki umbreytt daglegum ferðalögum. Eins og Rajeev Lalwani, yfirmaður fluggreiningar hjá Morgan Stanley, orðaði það: markaðurinn “gæti orðið ofurníska viðbót við núverandi samgönguinnviði” — þó möguleikarnir nái mun lengra en það. Í þessari grein skoðum við helstu kosti, áskoranir og leiðandi eVTOL verkefni sem móta framtíð loftsamgangna.

Helstu kostir og áskoranir eVTOL tækni

Ólíkt hefðbundnum flugvélum eru eVTOL farartæki hönnuð fyrir persónulegar, punkt-til-punkts borgarferðir. Sérfræðingar bera núverandi áhuga á eVTOL fljúgandi bílum oft saman við tímamót í sögu samgangna — fæðingu flugiðnaðarins eftir fyrsta flug Wright bræðranna eða uppgang bílsins með Ford Model T. Fyrirheitið er sannfærandi: engir flugvellir, engar umferðarteppur, engin þörf á atvinnuflugmanni.

eVTOL farartæki bjóða upp á ýmsa kosti umfram hefðbundin loftför og jarðsamgöngur:

• 100% rafknúin framdrifskerfi — minni losun og lægri rekstrarkostnaður en hjá eldsneytisknúnum flugvélum
• Lóðrétt flugtak og lending — engin flugbraut nauðsynleg, hentugt fyrir þök í borgum og litla lendingarpalla
• Minni hávaðamengun — mun hljóðlátari en þyrlur, sem gerir þau nothæf í þéttum borgarumhverfum
• Sjálfstýrð eða hálfsjálfstýrð starfsemi — háþróaðar tölvur um borð geta dregið úr eða útrýmt þörfinni fyrir þjálfaðan flugmann
• Bætt öryggi — dreifð rafdrifskerfi veita varaöryggi, ólíkt einshreyfils þyrlum

Þó eru enn verulegar hindranir áður en eVTOL loftför verða almennur samgöngumáti. Eins og Sanjiv Singh, prófessor við Robotics Institute hjá Carnegie Mellon University og meðstofnandi Near Earth Autonomy, útskýrði:

“Ef ‘fljúgandi bílar’ kosta 10 milljónir dollara mun enginn kaupa þá. Ef þeir fljúga í fimm mínútur mun enginn kaupa þá. Ef þeir falla af himni ofan af og til mun enginn kaupa þá heldur.”

Brýnustu áskoranirnar sem eVTOL iðnaðurinn stendur frammi fyrir eru meðal annars:

• Rafhlöðugeta og orkuþéttleiki — núverandi rafhlöðutækni takmarkar flugdrægni og flugtíma
• Stjórnun flugumferðar — borgarloftrými mun þurfa alveg ný regluverk og stafræna innviði
• Vottun og öryggisstaðlar — flugmálayfirvöld um allan heim eru enn að þróa reglur sem eru sértækar fyrir eVTOL
• Samþykki almennings — víðtæk upptaka veltur á því að byggja upp traust á sjálfstýrðum loftferðum
• Jarðinnviðir — vertiports, hleðslustöðvar og viðhaldsaðstaða þarf að byggja frá grunni

Þrátt fyrir þessar hindranir eru lykilaðilar í iðnaðinum, svo sem Lilium (Þýskaland), Joby Aviation (Kalifornía) og Wisk — sameiginlegt verkefni Boeing Co. og Kitty Hawk Corp. — að þróa eVTOL áætlanir sínar af krafti. Sebastian Thrun, fyrrverandi CEO hjá Kitty Hawk, benti á að þó flugvélar, farsímar og sjálfkeyrandi bílar hafi allir þurft tíma til að hljóta víðtækt samþykki, “fyrir bíla með eVTOL getur tímabilið milli tækni og samfélagslegrar upptöku orðið hraðara og styttra.”

eVTOL í Japan: SD-03 áfangi SkyDrive

Japan hefur verið í fremstu röð opinberra eVTOL sýninga. Í ágúst 2020 framkvæmdi SkyDrive Inc. — einn helsti þróunaraðili heims á sviði loftsamgangna í borgum — fyrstu opinberu eVTOL flugsýninguna í landinu. SD-03 líkanið þeirra, nett farartæki sem líkist straumlínulöguðu mótorhjóli með skrúfum, sveif í 1–2 metra hæð yfir jörðu í fjórar mínútur innan öryggisgrindaðs prófunarsvæðis.

Langtímasýn SkyDrive er metnaðarfull. Fyrir 2050 stefnir fyrirtækið að því að gera öllum íbúum eða gestum Tókýó kleift að ferðast með lofti milli 23 sveitarfélaga borgarinnar á innan við tíu mínútum. Fyrirhuguð notkun nær lengra en borgarpendl og felur í sér:

• Farþegaflutninga á fjalllendum og afskekktum svæðum
• Tengingar við afskekktar eyjar með takmarkaða jarðinnviði
• Neyðarrýmingu við náttúruhamfarir og aðrar krísur

Viðskiptalegu hagsmunirnir eru gríðarlegir. Samkvæmt rannsókn Morgan Stanley gæti alþjóðleg eftirspurn eftir eVTOL flutningum náð $1.5 billjónum fyrir 2040 — tala sem sýnir hvers vegna risar í flug- og geimgeiranum og sprotafyrirtæki keppast við að ná þessum vaxandi markaði.

Pipistrel Aircraft: eVTOL brautryðjandi Slóveníu

Slóvenski framleiðandinn Pipistrel Aircraft er eitt elsta rafknúna flugfyrirtæki Evrópu og lykilsamstarfsaðili í Elevate áætlun Uber fyrir loftsamgöngur í borgum. eVTOL hugmynd Pipistrel byggist á hagkvæmni og skalanleika og felur í sér:

• Sæti fyrir 2 til 6 farþega
• Samþætt lóðrétt flugtaks- og lendingarkerfi hönnuð til að lækka rekstrarkostnað
• Afkastamikla loftaflfræðilega vængi fyrir skilvirkt farflug
• Fullt samræmi við eVTOL hugmyndina — hljóðlátara, öruggara og umhverfisvænna en þyrlur

Ivo Boscarol, stofnandi og CEO Pipistrel, lýsti heimspeki fyrirtækisins skýrt: “Pipistrel er ekki að reyna að finna þyrluna upp á nýtt með því að bæta við nýjum hreyflum. Í staðinn bjóðum við sérstakar lausnir fyrir lóðrétt flugtak með innbyggðum skalanleika fyrir loftför með getu fyrir tvo til sex einstaklinga. Samsetning nýstárlegs, hljóðlauss og skilvirkara samþætts lóðrétts flugtaks kerfis með miklum afköstum loftaflfræðilegu vængjanna í nýja eVTOL flokknum mun lækka rekstrarkostnaðinn, sem verður skýr kostur fyrir farþega UBER Elevate.”

Mark Moore, tæknistjóri UBER Elevate Vehicle Systems, hrósaði Pipistrel sem “einum af brautryðjendum í þróun rafknúinna loftfara” og lagði áherslu á hvernig eVTOL hugmynd þeirra færir iðnaðinn nær nýrri kynslóð loftfara með dreifðu rafdrifi.

AeroMobil 3.0: Sýn Slóvakíu á fljúgandi bíl

Slóvakía hefur einnig sett mark sitt á svið fljúgandi bíla með AeroMobil 3.0 — ökutæki sem er löglegt á vegum og breytist í létta flugvél. AeroMobil 3.0 er hannað bæði fyrir þægilegan akstur á jörðu niðri og loftferðir og breiðir út vængi sína frá hliðum ökutækisins rétt fyrir flugtak. Hér eru helstu tæknilýsingarnar:

• Eldsneyti: Venjulegt bensín
• Rými: Tvö sæti (flugmaður og farþegi)
• Hámarksflughraði: Um það bil 200 km/h
• Drægni: Allt að 700 km án enduráfyllingar
• Skrokkur: Létt samsett efni fyrir loftaflfræðilega frammistöðu
• Flugtak: Krefst flugbrautar — ekki fært um lóðrétt flugtak
• Leyfi krafist: Flugmannsskírteini er nú skylda

Verð AeroMobil er sambærilegt við hágæða sportbíl ásamt léttri flugvél, sem gerir það aðgengilegt áhugamönnum frekar en fjöldamarkaði. Sjálfstýringarkerfi gæti bæst við í framtíðarútgáfum.

Terrafugia TF-X og Transition: Hálfsjálfstýrðir fljúgandi bílar Ameríku

Bandaríska fyrirtækið Terrafugia hefur þróað tvær ólíkar hugmyndir að fljúgandi bílum sem þjóna mismunandi markaðshlutum. Flaggskipslíkanið þeirra, Terrafugia TF-X, er staðsett sem fyrsti hálfsjálfstýrði tvinnfljúgandi bíll heims — nógu nettur til að passa í venjulegan bílskúr. Helstu eiginleikar eru:

• Rými: Fjórir farþegar
• Drægni: Allt að 800 km á einni hleðslu/tanki
• Framdrif: Rafmótorar fyrir lóðrétt lyft; gastúrbína fyrir framflug
• Flugtak: Alveg lóðrétt — engin flugbraut nauðsynleg
• Verð: Um það bil $300,000

TF-X er hannaður til að vera nothæfur með lágmarksflugmannskunnáttu. Farþegar stilla einfaldlega áfangastað og fedélstölvan sér um restina. Tölvukerfi TF-X gerir einnig eftirfarandi:

• Reiknar út ákjósanlegt magn orku og eldsneytis fyrir ferðina
• Metur veðurskilyrði og landslagseinkenni eftir leiðinni
• Greinir hindranir og forðast þær sjálfkrafa
• Sér sjálfstætt um nauðlendingar ef þörf krefur
• Hefur samskipti við flugumferðarstjóra og tilkynnir stöðu um borð í rauntíma

Ef óleysanlegt neyðarástand í loftrými eða hörð lending kemur upp mun tölva TF-X biðja farþega um að virkja fallhlífarkerfi um borð — þau eru innifalin sem staðalbúnaður í grunnuppsetningu farartækisins.

Fyrir þá sem leita að hagkvæmari inngangspunkti býður Terrafugia einnig Terrafugia Transition — tveggja sæta aksturshæft loftfar sem breytist úr bíl í flugvél á innan við mínútu. Til samanburðar:

• Hraði: Allt að 185 km/h á flugi
• Drægni: 790 km á bensíni
• Vottun: Samþykkt bæði fyrir almenningsvegi og sem létt sportloftfar
• Flugtak: Krefst sléttrar flugbrautar sem er um það bil 500 metrar — engin lóðrétt geta

Eftir því sem eVTOL og tækni fljúgandi bíla þroskast munu regluverk fyrir sérstakan flokk loftsamgangna óhjákvæmilega krefjast þess að flugmenn hafi leyfi. Ef þú vilt vera á undan þróuninni er skynsamlegt fyrsta skref að fá alþjóðlegt ökuleyfi — þar sem forskot í framtíðarleyfiskerfum flugmanna er talið munu renna til þeirra sem þegar hafa leyfi fyrir ökutæki á jörðu niðri. Vefsíðan okkar veitir þessa þjónustu — vinnslu alþjóðlegt ökuleyfi; þú þarft aðeins að skilja eftir umsókn.