Летательные аппараты eVTOL: будущее городской воздушной мобильности

eVTOL — сокращение от электрического вертикального взлёта и посадки — представляет собой одно из самых захватывающих направлений развития современного транспорта. Эти электрические летательные аппараты сочетают электрификацию, автоматизированное управление и способность взлетать и садиться вертикально, устраняя необходимость во взлётно-посадочных полосах или традиционной инфраструктуре. Благодаря эффективности, почти бесшумной работе и минимальной занимаемой площади транспортные средства eVTOL могут преобразить повседневные поездки. Как выразился Rajeev Lalwani, старший авиационный аналитик Morgan Stanley, рынок “может стать сверхнишевым дополнением к существующей транспортной инфраструктуре” — хотя потенциал выходит далеко за эти рамки. В этой статье мы рассматриваем ключевые преимущества, вызовы и ведущие проекты eVTOL, которые формируют будущее воздушной мобильности.

Ключевые преимущества и вызовы технологии eVTOL

В отличие от обычных самолётов, транспортные средства eVTOL предназначены для персональных городских поездок от точки до точки. Эксперты часто сравнивают нынешний ажиотаж вокруг летающих автомобилей eVTOL с переломными моментами в истории транспорта — рождением авиационной отрасли после первого полёта братьев Wright или подъёмом автомобилестроения с Ford Model T. Обещание выглядит убедительно: никаких аэропортов, никаких пробок, никакой необходимости в профессиональном пилоте.

Транспортные средства eVTOL предлагают ряд преимуществ перед традиционными летательными аппаратами и наземным транспортом:

• 100% электрическая тяга — более низкие выбросы и эксплуатационные расходы по сравнению с летательными аппаратами на топливе
• Вертикальный взлёт и посадка — взлётно-посадочная полоса не требуется, подходит для городских крыш и небольших посадочных площадок
• Сниженное шумовое загрязнение — значительно тише вертолётов, что делает их пригодными для плотной городской среды
• Автономная или полуавтономная эксплуатация — передовые бортовые компьютеры могут сократить или устранить потребность в подготовленном пилоте
• Повышенная безопасность — распределённые электрические приводные системы обеспечивают резервирование, в отличие от однодвигательных вертолётов

Однако до того, как летательные аппараты eVTOL станут массовым видом транспорта, остаются серьёзные препятствия. Как объяснил Sanjiv Singh, профессор Robotics Institute в Carnegie Mellon University и сооснователь Near Earth Autonomy:

“Если ‘летающие автомобили’ будут стоить $10 миллионов, их никто не купит. Если они будут летать пять минут, их никто не купит. Если они время от времени будут падать с неба, их тоже никто не купит.”

К числу самых актуальных вызовов, стоящих перед индустрией eVTOL, относятся:

• Ёмкость батарей и плотность энергии — нынешняя аккумуляторная технология ограничивает дальность и продолжительность полёта
• Управление воздушным движением — городскому воздушному пространству потребуются совершенно новые нормативные рамки и цифровая инфраструктура
• Сертификация и стандарты безопасности — авиационные власти по всему миру всё ещё разрабатывают правила, специфичные для eVTOL
• Общественное принятие — широкое внедрение зависит от формирования доверия к автономным воздушным поездкам
• Наземная инфраструктура — вертипорты, зарядные станции и объекты технического обслуживания необходимо строить с нуля

Несмотря на эти препятствия, ключевые игроки отрасли, такие как Lilium (Германия), Joby Aviation (Калифорния) и Wisk — совместное предприятие Boeing Co. и Kitty Hawk Corp. — активно развивают свои программы eVTOL. Sebastian Thrun, бывший CEO Kitty Hawk, отметил, что, хотя самолётам, мобильным телефонам и беспилотным автомобилям потребовалось время для широкого принятия, “для автомобилей с eVTOL разрыв между технологией и социальным принятием может быть быстрее и короче.”

eVTOL в Японии: этап SD-03 компании SkyDrive

Япония находится в авангарде публичных демонстраций eVTOL. В августе 2020 года SkyDrive Inc. — один из ведущих в мире разработчиков городской воздушной мобильности — провела первую в стране публичную демонстрацию полёта eVTOL. Их модель SD-03, компактный аппарат, напоминающий элегантный мотоцикл с пропеллерами, четыре минуты зависала на высоте 1–2 метров над землёй внутри испытательной зоны с защитной сеткой.

Долгосрочное видение SkyDrive амбициозно. К 2050 году компания стремится дать любому жителю или посетителю Tokyo возможность перемещаться по воздуху между 23 муниципалитетами города менее чем за десять минут. Запланированные сценарии использования выходят за пределы городских поездок и включают:

• Пассажирские перевозки в горных и удалённых регионах
• Связь с удалёнными островами с ограниченной наземной инфраструктурой
• Экстренную эвакуацию во время стихийных бедствий и других кризисов

Коммерческие ставки огромны. Согласно исследованию Morgan Stanley, мировой спрос на транспорт eVTOL может достичь $1.5 триллиона к 2040 году — цифра, подчёркивающая, почему аэрокосмические гиганты и стартапы одинаково стремятся занять этот формирующийся рынок.

Pipistrel Aircraft: пионер eVTOL из Словении

Словенский производитель Pipistrel Aircraft — одна из самых давно работающих компаний электрической авиации в Европе и ключевой партнёр программы городской воздушной мобильности Uber Elevate. Концепция eVTOL от Pipistrel построена вокруг практичности и масштабируемости и включает:

• Места для 2–6 пассажиров
• Интегрированные системы вертикального взлёта и посадки, разработанные для снижения эксплуатационных расходов
• Высокоэффективные аэродинамические крылья для экономичного крейсерского полёта
• Полное соответствие концепции eVTOL — тише, безопаснее и экологичнее, чем вертолёты

Ivo Boscarol, основатель и CEO Pipistrel, ясно описал философию компании: “Pipistrel не пытается заново изобрести вертолёт, добавив к нему новые двигатели. Вместо этого мы предлагаем специальные решения вертикального взлёта со встроенной масштабируемостью для летательных аппаратов вместимостью от двух до шести человек. Сочетание инновационной бесшумной и более эффективной интегрированной системы вертикального взлёта с высокими характеристиками аэродинамических крыльев в новом классе eVTOL снизит стоимость эксплуатации, что станет явным преимуществом для пассажиров UBER Elevate.”

Mark Moore, технический директор UBER Elevate Vehicle Systems, назвал Pipistrel “одним из пионеров в разработке электрических летательных аппаратов” и подчеркнул, что их концепция eVTOL приближает отрасль к новому поколению летательных аппаратов с распределённой электрической тягой.

AeroMobil 3.0: словацкое видение летающего автомобиля

Словакия также заявила о себе в сфере летающих автомобилей с AeroMobil 3.0 — разрешённым для дорог транспортным средством, которое превращается в лёгкий самолёт. Созданный как для комфортного движения по земле, так и для воздушных поездок, AeroMobil 3.0 раскрывает крылья по бокам автомобиля непосредственно перед взлётом. Вот ключевые характеристики:

• Топливо: Обычный бензин
• Вместимость: Два места (пилот и пассажир)
• Максимальная скорость в воздухе: Приблизительно 200 km/h
• Дальность: До 700 km без дозаправки
• Фюзеляж: Лёгкие композитные материалы для аэродинамических характеристик
• Взлёт: Требуется взлётно-посадочная полоса — вертикальный взлёт невозможен
• Требуется лицензия: В настоящее время лицензия пилота обязательна

Цена AeroMobil сопоставима со стоимостью премиального спортивного автомобиля в сочетании с лёгким самолётом, что делает его доступным скорее для энтузиастов, чем для массового рынка. В будущих версиях может быть добавлена система автопилота.

Terrafugia TF-X и Transition: полуавтономные летающие автомобили Америки

Американская компания Terrafugia разработала две разные концепции летающих автомобилей для разных сегментов рынка. Их флагманская модель, Terrafugia TF-X, позиционируется как первый в мире полуавтономный гибридный летающий автомобиль — достаточно компактный, чтобы поместиться в стандартном гараже. Ключевые особенности включают:

• Вместимость: Четыре пассажира
• Дальность: До 800 km на одной зарядке/заправке
• Тяга: Электродвигатели для вертикальной подъёмной силы; газовая турбина для горизонтального полёта
• Взлёт: Полностью вертикальный — взлётно-посадочная полоса не требуется
• Цена: Приблизительно $300,000

TF-X спроектирован так, чтобы им можно было управлять при минимальных навыках пилотирования. Пассажиры просто задают пункт назначения, а бортовой компьютер берёт остальное на себя. Компьютерная система TF-X также:

• Рассчитывает оптимальное количество энергии и топлива для поездки
• Оценивает погодные условия и особенности рельефа вдоль маршрута
• Автоматически обнаруживает препятствия и избегает их
• Самостоятельно выполняет аварийные посадки при необходимости
• Связывается с диспетчерами воздушного движения и передаёт состояние на борту в реальном времени

В случае неразрешимой чрезвычайной ситуации в воздушном пространстве или сценария жёсткой посадки компьютер TF-X предложит пассажирам задействовать бортовые парашютные системы — они входят в базовую комплектацию автомобиля.

Для тех, кто ищет более доступный вариант входа, Terrafugia также предлагает Terrafugia Transition — двухместный дорожный летательный аппарат, который превращается из автомобиля в самолёт менее чем за минуту. Для сравнения:

• Скорость: До 185 km/h в полёте
• Дальность: 790 km на бензине
• Сертификация: Одобрен как для дорог общего пользования, так и как лёгкий спортивный самолёт
• Взлёт: Требуется ровная взлётно-посадочная полоса примерно 500 метров — без вертикальных возможностей

По мере созревания технологий eVTOL и летающих автомобилей нормативные рамки для специализированного класса воздушного транспорта неизбежно потребуют от пилотов наличия лицензии. Если вы хотите опередить тенденцию, получение международного водительского удостоверения — разумный первый шаг, поскольку ожидается, что преимущество в будущих программах лицензирования пилотов получат те, у кого уже есть разрешение на управление наземным транспортным средством. Наш сайт предоставляет эту услугу — оформление международного водительского удостоверения; вам нужно только оставить заявку.