Літаки eVTOL: майбутнє міської повітряної мобільності

eVTOL — скорочення від electric vertical take-off and landing, тобто електричний вертикальний зліт і посадка, — є одним із найцікавіших напрямів сучасного транспорту. Ці електричні літальні апарати поєднують електрифікацію, автоматизоване керування та здатність злітати й приземлятися вертикально, усуваючи потребу в злітно-посадкових смугах або традиційній інфраструктурі. Завдяки ефективності, майже безшумній роботі та мінімальній площі розміщення транспортні засоби eVTOL можуть змінити повсякденні поїздки. Як сказав Rajeev Lalwani, старший авіаційний аналітик Morgan Stanley: ринок “може стати наднішевим доповненням до наявної транспортної інфраструктури” — хоча потенціал сягає значно далі. У цій статті ми розглядаємо ключові переваги, виклики та провідні проєкти eVTOL, що формують майбутнє повітряної мобільності.

Ключові переваги та виклики технології eVTOL

На відміну від звичайних літаків, транспортні засоби eVTOL проєктуються для персональних міських подорожей від точки до точки. Експерти часто порівнюють нинішній ажіотаж навколо літаючих автомобілів eVTOL з визначними моментами в історії транспорту — народженням авіаційної галузі після першого польоту братів Wright або піднесенням автомобіля з Ford Model T. Обіцянка переконлива: без аеропортів, без заторів, без потреби у професійному пілоті.

Транспортні засоби eVTOL мають низку переваг перед традиційними літаками та наземним транспортом:

• 100% електрична тяга — нижчі викиди та експлуатаційні витрати порівняно з літаками на паливі
• Вертикальний зліт і посадка — не потребує злітно-посадкової смуги, підходить для міських дахів і невеликих посадкових майданчиків
• Знижене шумове забруднення — значно тихіші за гелікоптери, що робить їх придатними для щільного міського середовища
• Автономна або напівавтономна робота — передові бортові комп’ютери можуть зменшити або усунути потребу в підготовленому пілоті
• Підвищена безпека — розподілені електричні привідні системи забезпечують резервування, на відміну від одномоторних гелікоптерів

Однак до того, як літальні апарати eVTOL стануть масовим видом транспорту, залишаються значні перешкоди. Як пояснив Sanjiv Singh, професор Robotics Institute в Carnegie Mellon University і співзасновник Near Earth Autonomy:

“Якщо ‘літаючі автомобілі’ коштуватимуть $10 million, їх ніхто не купить. Якщо вони літатимуть п’ять хвилин, їх ніхто не купить. Якщо вони час від часу падатимуть з неба, їх теж ніхто не купить.”

Найнагальніші виклики, що стоять перед галуззю eVTOL, включають:

• Ємність акумуляторів і щільність енергії — нинішня акумуляторна технологія обмежує дальність і тривалість польоту
• Керування повітряним рухом — міський повітряний простір потребуватиме цілком нових регуляторних рамок і цифрової інфраструктури
• Сертифікація та стандарти безпеки — авіаційні органи в усьому світі все ще розробляють правила, специфічні для eVTOL
• Суспільне прийняття — широке впровадження залежить від формування довіри до автономних повітряних подорожей
• Наземна інфраструктура — вертипорти, зарядні станції та об’єкти технічного обслуговування потрібно будувати з нуля

Попри ці перешкоди, ключові гравці галузі, такі як Lilium (Germany), Joby Aviation (California) і Wisk — спільне підприємство Boeing Co. та Kitty Hawk Corp. — активно просувають свої програми eVTOL. Sebastian Thrun, колишній CEO Kitty Hawk, зазначив, що літаки, мобільні телефони та безпілотні автомобілі потребували часу, щоб здобути широке прийняття, але “для автомобілів з eVTOL проміжок між технологією та соціальним прийняттям може бути швидшим і коротшим.”

eVTOL в Японії: віха SkyDrive SD-03

Японія була на передньому краї публічних демонстрацій eVTOL. У серпні 2020 року SkyDrive Inc. — один із провідних світових розробників міської повітряної мобільності — провела першу в країні публічну демонстрацію польоту eVTOL. Їхня модель SD-03, компактний апарат, схожий на витончений мотоцикл із пропелерами, зависала на висоті 1–2 метри над землею протягом чотирьох хвилин у тестовій зоні з захисною сіткою.

Довгострокове бачення SkyDrive амбітне. До 2050 року компанія прагне дати змогу будь-якому жителю або відвідувачу Tokyo подорожувати повітрям між 23 муніципалітетами міста менш ніж за десять хвилин. Заплановані сценарії використання виходять за межі міських поїздок на роботу та включають:

• Пасажирські перевезення в гірських і віддалених регіонах
• Сполучення з віддаленими островами з обмеженою наземною інфраструктурою
• Екстрену евакуацію під час природних катастроф та інших криз

Комерційні ставки величезні. Згідно з дослідженням Morgan Stanley, глобальний попит на транспорт eVTOL може сягнути $1.5 trillion до 2040 року — показника, який пояснює, чому авіакосмічні гіганти й стартапи наввипередки намагаються захопити цей новий ринок.

Pipistrel Aircraft: піонер eVTOL зі Словенії

Словенський виробник Pipistrel Aircraft є однією з найдавніших електроавіаційних компаній Європи та ключовим партнером у програмі міської повітряної мобільності Uber Elevate. Концепція eVTOL від Pipistrel побудована навколо практичності та масштабованості й передбачає:

• Місця для 2 до 6 пасажирів
• Інтегровані системи вертикального зльоту й посадки, розроблені для зниження експлуатаційних витрат
• Високоефективні аеродинамічні крила для економного крейсерського польоту
• Повну відповідність концепції eVTOL — тихіше, безпечніше та екологічніше, ніж гелікоптери

Ivo Boscarol, засновник і CEO Pipistrel, чітко описав філософію компанії: “Pipistrel не намагається заново винайти гелікоптер, додаючи до нього нові двигуни. Натомість ми пропонуємо спеціальні рішення вертикального зльоту з вбудованою масштабованістю для літальних апаратів місткістю від двох до шести людей. Поєднання інноваційної безшумної та ефективнішої інтегрованої системи вертикального зльоту з високими характеристиками аеродинамічних крил у новому класі eVTOL знизить вартість експлуатації, що стане очевидною перевагою для пасажирів UBER Elevate.”

Mark Moore, технічний директор UBER Elevate Vehicle Systems, похвалив Pipistrel як “одного з піонерів у розробці електричних літальних апаратів” і підкреслив, як їхня концепція eVTOL наближає галузь до нового покоління літаків із розподіленою електричною тягою.

AeroMobil 3.0: словацьке бачення літаючого автомобіля

Словаччина також заявила про себе у сфері літаючих автомобілів завдяки AeroMobil 3.0 — легальному для доріг транспортному засобу, що перетворюється на легкий літак. Розроблений як для комфортного руху землею, так і для повітряних подорожей, AeroMobil 3.0 розгортає крила з боків транспортного засобу безпосередньо перед зльотом. Ось ключові характеристики:

• Паливо: Звичайний бензин
• Місткість: Два місця (пілот і пасажир)
• Максимальна швидкість у повітрі: Приблизно 200 km/h
• Дальність: До 700 km без дозаправлення
• Фюзеляж: Легкі композитні матеріали для аеродинамічної ефективності
• Зліт: Потребує злітно-посадкової смуги — не здатний до вертикального зльоту
• Потрібна ліцензія: Наразі ліцензія пілота є обов’язковою

Ціна AeroMobil порівнянна з висококласним спортивним автомобілем у поєднанні з легким літаком, що робить його доступним радше для ентузіастів, ніж для масового ринку. У майбутніх версіях може бути додано систему автопілота.

Terrafugia TF-X і Transition: напівавтономні літаючі автомобілі Америки

Американська компанія Terrafugia розробила дві різні концепції літаючих автомобілів для різних сегментів ринку. Їхня флагманська модель, Terrafugia TF-X, позиціонується як перший у світі напівавтономний гібридний літаючий автомобіль — достатньо компактний, щоб поміститися у стандартному гаражі. Основні характеристики включають:

• Місткість: Чотири пасажири
• Дальність: До 800 km на одному заряді/баку
• Тяга: Електродвигуни для вертикального підйому; газова турбіна для польоту вперед
• Зліт: Повністю вертикальний — злітно-посадкова смуга не потрібна
• Ціна: Приблизно $300,000

TF-X розроблений так, щоб ним можна було керувати з мінімальними пілотними навичками. Пасажири просто задають пункт призначення, а бортовий комп’ютер виконує решту. Комп’ютерна система TF-X також:

• Розраховує оптимальну кількість енергії та палива для подорожі
• Оцінює погодні умови та особливості рельєфу вздовж маршруту
• Автоматично виявляє перешкоди й уникає їх
• За потреби самостійно виконує аварійні посадки
• Спілкується з диспетчерами повітряного руху та повідомляє бортовий статус у реальному часі

У разі нерозв’язної надзвичайної ситуації в повітряному просторі або сценарію жорсткої посадки комп’ютер TF-X запропонує пасажирам розгорнути бортові парашутні системи — вони входять до базової конфігурації транспортного засобу як стандарт.

Для тих, хто шукає доступніший старт, Terrafugia також пропонує Terrafugia Transition — двомісний дорожній літальний апарат, що перетворюється з автомобіля на літак менш ніж за хвилину. Для порівняння:

• Швидкість: До 185 km/h у польоті
• Дальність: 790 km на бензині
• Сертифікація: Схвалений як для доріг загального користування, так і як легкий спортивний літак
• Зліт: Потребує рівної злітно-посадкової смуги приблизно 500 метрів — вертикальної здатності немає

У міру дозрівання технологій eVTOL і літаючих автомобілів регуляторні рамки для окремого класу повітряного транспорту неминуче вимагатимуть від пілотів наявності ліцензії. Якщо ви прагнете випередити тенденцію, отримати міжнародні водійські права — розумний перший крок, адже очікується, що перевагу в майбутніх програмах ліцензування пілотів матимуть ті, хто вже має дозвіл на керування наземним транспортним засобом. Наш сайт надає цю послугу — міжнародні водійські права; вам потрібно лише залишити заявку.