Воздушное такси – футуристическая идея или неизбежная повседневность следующего десятилетия? Способная решить проблему городского трафика и выбросов CO2 в атмосферу концепция не уходит из инфополя с 2017 года. Но так ли нова идея аэротакси и есть ли у неё шанс на будущее? Рассказываем об особенностях воздушного такси и препятствиях, которые необходимо преодолеть, чтобы путешествия по городу стали быстрыми и безопасными.
Аэротакси – ближайшее будущее или обречённая футуристическая идея?
Аэротакси (air taxi) или воздушное такси (flying taxi) – это транспортные услуги по перевозке пассажиров на короткие расстояния с помощью малых воздушных судов.
Интерес к этой теме подогревается – начиная с 2017 года новостные заголовки периодически кричат, что вот-вот и американцам откроются новые возможности по безопасным, быстрым и недорогим перелётам внутри города и между пригородами на современных электрических вертолётах. Но объединяет эти новости одно – обещание запустить аэротакси в «ближайшем будущем». В 2017 обещали к 2020-му, в 2019 – к 2023-му, а сейчас говорят о конце десятилетия.
При этом тема с аэротакси — не нова. Рекламные обещания и вдохновляющие идеи о создании новой инфраструктуры не утихают с 50-ых. Главным преимуществом услуги считался выигрыш во времени. Теперь к экономии времени добавились доступность и экологичность, ведь проектируемые под нужды воздушного такси вертолёты (о них позднее) используют электрические двигатели.
Ещё с 1954 по 1971-й калифорнийская Los Angeles Airways (LAA) обеспечила короткие перелёты более миллиона пассажиров внутри штата. Для путешествий из точки А в точку Б, расстояние между которыми не превышало 112 км, использовались вертолёты на реактивном топливе. Спрос на короткие авиаперелёты появился из-за стремительного разрастания города. LAA обещала сократить затраты на дорогу вдвое, а самым популярным маршрутом был Аэропорт-Диснейленд.
Лос-Анджелесская вертолётная компания применяла Sikorsky, которые могли вмещать до 28 человек – настоящая летающая маршрутка.
Короткие авиаперелёты практиковали и в Европе, и в Австралии. Но билет в один конец в Мельбурне стоил 10% от недельной зарплаты, а в Лос-Анджелесе поездка обходилась в 10 долл. (80 долл. по текущему курсу). Потому клиентами были люди бизнеса, политики и туристы.
Небезызвестная Uber вернула тренд на воздушное такси в 2017 году и обещала запустить коммерческие рейсы уже к 2020-ому, но вертолёт и ныне там (а подразделение продано другой компании – Joby). Первым проектом Uber (2019 г.) стал трансфер из аэропорта в Нью-Йорк. Компания обещала, что услуга будет быстрой и доступной, но поездка на метро оказалась на три минуты быстрее и на 223 долл. дешевле.
И хотя Uber всё ещё нахваливает своё проданное дитя, обещая громкий старт Joby в 2023-м, а Федеральное управление гражданской авиации FAA разработало глобальный план развития воздушного такси к 2028 году, многие считают идею по-прежнему футуристической, примерно такой же далёкой и нереалистичной, как полёты на Марс. И если космической миссии на красную планету мешают технологические нюансы, то сложности с такси упираются в безопасность воздушного пространства и вопросы его регулирования, иначе мы получим Таиланд в воздухе.
Но отметим, что реальные подвижки в отрасли есть: в 2022 году на базе Университета Северного Техаса был протестирован первый воздушный коридор в рамках проекта беспилотного аэротакси, а в 2023 году в том же Техасе, аэропорт Гринпорт, началось проектирование выставочного зала для моделей eVTOLs. Планируется создать «зелёный» вертопорт/дилерский центр для электрических вертолётов с нулевым уровнем выбросов.
Кто такие eVTOLs?
Вернёмся к истории с Uber. В июне 2019 года компания объявила, что сервис воздушного такси будет запущен в Лос-Анджелесе, Далласе и Мельбурне (Австралия). Программа, названная Uber Air, должна была обеспечить перелёты между пригородами и внутри городов. Но подобная услуга уже существовала в Нью-Йорке, где люди бизнеса используют вертолёты, чтобы не стоять в бесконечных пробках. Чем отличался проект Uber? Ответ: воздушным транспортом.
eVTOLs (от англ. «electric vertical takeoff and landing») – это небольшие электрические воздушные суда с вертикальным взлётом и посадкой. Они имеют разную конструкцию и могут напоминать одновременно вертолёт и самолёт, быть управляемыми человеком или использовать автопилот, но главная их черта – оснащение электрическим приводом и использование литий-ионных аккумуляторов.
Вертикальные взлёт и посадка
Вертикальные взлёт и посадка – особенность eVTOLs, которая позволяет экономить энергию и использовать больше пространств. Осуществлять манипуляции помогают пропеллеры и несущие винты, которые в одних моделях статичны, а в других могут наклоняться для манёвренности. Проекты подразумевают, что электровертолёты смогут использовать в качестве мест посадки-высадки крыши и другие плоские поверхности.
Электропривод
Суда eVTOLs более тихие и экологичные за счёт электропривода. Но реальную пользу в виде отсутствия выбросов можно засчитать лишь в том случае, если станции для зарядки будут использовать электричество из возобновляемых источников.
Литий-ионные аккумуляторы
Аккумуляторные батареи – главный компонент электрической силовой установки для eVTOL. Поэтому судьба аэротакси в большей степени зависит от прогресса в производстве литий-ионных батарей. Сейчас дальность полёта разрабатываемых моделей крайне ограничена и в десятки раз проигрывает обычным вертолётам – 80 км вместо 800.
Здесь важна плотность энергии аккумулятора (Вт·ч/кг) – это количество энергии, которое он может вмещать при определённой массе и объёме. Чтобы выдерживать конкуренцию с привычными видами транспорта, eVTOLs должны использовать аккумуляторы с высокой плотностью – лёгкие и ёмкие. Это позволит пролетать больше миль без подзарядки и повысить вместимость транспорта.
Одним из ключевых бонусов воздушного такси заявляется доступность – по прогнозам, стоимость перелётов составит от 3 до 10 долларов за милю (1,61 км). Очевидно, что реальный прайс будет зависеть от цен на аккумуляторы. И если плата будет слишком высока, воздушное такси рискует остаться привилегией для миллионеров.
Первопроходцы отрасти: eVTOLs компании и их модели
Самой известной и далеко продвинувшейся в вопросах сертификации компанией является Joby Aviation из Калифорнии, США, основанная в 2009 году и выкупившая наработки от Uber в 2020-м. До покупки Uber Elevator стартап занимался разработкой литий-ионных аккумуляторов и электродвигателей.
Воздушное судно Joby S4 может пролетать около 240 км без подзарядки и развивает скорость до 320 км в час, но имеет небольшую вместимость – всего четыре пассажира. Плотность аккумулятора, используемого Joby, составляет 300 Вт·ч/кг, что на 15% больше значений от поставщиков. Кроме того, батарея охлаждается с помощью специальных пластин «активного охлаждения», установленных между её элементами.
Joby хорошо преуспела в заключении партнёрств и расширении на страны Азии. Основным инвестором Joby стала Toyota, а контракты по развитию инфраструктуры уже подписаны с Японией и Южной Кореей.
Наравне с Joby идёт ещё одна калифорнийская компания, Archer Aviation, берущая корни в 2018 году. Обещания для судна Midnight более скромные – до 160 км без подзарядки при максимальной скорости 161 км/ч. Но и отличительное преимущество есть: подзарядка между полётами составит всего 10 минут. Количество пассажиров также четыре.
Вот ещё ряд компаний из США, которые могут составить конкуренцию Joby и Archer Aviation:
Supernal (Вашингтон), дочерняя компания Hyundai Motor Group, применяющая в конструкции вертолётов термопластичный углеродный композит;
Wisk Aero (Калифорния), купленная Boeing и представившая уже 6-й прототип аэротакси;
EHang (Нью-Йорк), которая принадлежит Китаю и развивает концепт на азиатском и американском рынках.
Идеей аэротакси «загорелись» не только американцы. В Германии разработкой eVtols занимаются стартапы Lilium со своим пятиместным Lilium Jet и e-volo с Volocopter, отличившегося оригинальным конструкторским решением, делающим его похожим на дрон: корпусом в виде осы, поверх которого установлена круглая рама с лопастями.
Много нерешённых проблем
Стартапы и крупные компании сделали большой шаг в создании транспорта для системы аэротакси – воздушные суда становятся более манёвренными, быстрыми и удобными. Но с 2019 года никаких существенных изменений в отрасли нет, а оптимистичные новости по-прежнему обещают, что «вот-вот». Разбираемся, почему при таком интересе к воздушному такси индустрия развивается столь медленно.
1. Государство и общественность
Запуск сети аэротакси встречается с проблемами из-за пробелов не только в технической, но и в политической и правовой областях. Вопросы использования новых транспортных средств, в том числе незаконного, должны быть проработаны. Государственное регулирование усложняется системой управления в США: законодательство может разниться от штата к штату, поэтому на решение правовых вопросов может уйти несколько лет.
Немаловажным критерием служит мнение общественности (особенно в США, где протестующие жители Сан-Франциско бойкотировали автобусы Google). Относительно привычных вертолётов eVTOLs – тихие, но на малых высотах шум будет слышен на земле, что потенциально может разозлить жителей и без того загрязнённых шумом городов.
Кроме того, активно развивается идея с автоматическим управлением воздушного транспорта – не каждый согласится, чтобы у него над головой летали «вертушки» без пилотов.
Недоверие к новому виду транспорта может возникнуть и из-за устоявшейся репутации вертолётов. Ранее упомянутая компания LAA, которая перевозила людей в Лос-Анджелесе, закончила плохо из-за двух самых смертоносных вертолётных аварий в истории США, которые произошли в 1968 году.
В России вертолёты считают самым небезопасным видом транспорта. Шанс выжить в вертолётной аварии оценивается как низкий – не более 50%. В США подход к определению опасности транспортного средства осложнён единицами, в которых измеряются данные: для автомобилей речь идёт о количестве аварий на мили, для вертолётов – на налётанные часы.
Если опираться на популярные расчёты, «вертушки» в 85 раз опаснее наземного транспорта. И это при том, что в воздухе их относительно немного. Что же будет, когда города заполнятся сотнями eVTOls? В защиту статистики по вертолётам всё же стоит отметить, что в коммерческих перевозках случается гораздо меньше аварий, чем в частных.
2. Сертификация и безопасность
Вопросы сертификации воздушных судов и их отдельных компонентов, а также урегулирование безопасности – главная повестка дня для воздушного такси.
Сертификацией воздушного транспорта в США занимается Управление гражданской авиацией. И лицензии на использование eVTOLs для пассажироперевозок не получила ни одна компания.
FAA подвергается критике за «торможение» разработки правил сертификации и пробелы в регулировании отрасли eVTOLs. Изначально воздушные суда приравнивались к небольшим самолётам, сейчас для них внедрили специальную категорию. Но процесс сертификации по ней ни разу не проводился, и на его отлаживание потребуются годы.
Бюрократия и неясность определений идут наперекор планам компаний запустить воздушное такси в 2025-м.
Воздушное пространство над крупными городами перегружено уже сейчас. Если ко всему этому безумию добавятся сотни вертолётов, передвигающихся в черте и за чертой города, хаоса не избежать.
И так:
Авиационным регуляторам потребуются новые системы управления воздушным движением или цифровые правила полётов, чтобы контролировать рейсы.
Промышленным и авиационным органам по регуляции придётся разработать правила движения транспортных средств, которые станут гарантом безопасности как в небе, так и на земле.
Необходимо создать и протестировать системы предотвращения опасного сближения (подобно TCAS для самолётов) и снабдить ими все летательные аппараты, в том числе малые БПЛА. Последние могут стать потенциальной угрозой безопасности из-за их доступности и маленьких размеров.
Обеспечить безопасное движение в городе помогут датчики: оптические, световые и инфракрасные. Они позволят обнаруживать здания, стаи птиц, другой транспорт и молниеносно передавать информацию системе. Все непредвиденные обстоятельства, такие как изменение погоды, направления ветра, воздушный трафик должны распознаваться и отрабатываться программным обеспечением бортовых компьютеров. Легко ли будет реализовать это с нуля? Риторический вопрос.
Управление не будет совершенным без превосходной системы связи между транспортными средствами и наземными пунктами. Проект стандартов связи для аэротакси уже находится в разработке под эгидой Университета Северного Техаса. Ожидаемая дата релиза – конец 2023 года.
Говоря о безопасности, важно также затронуть вопросы размещения и эксплуатации вертодромов. Джеймс Провост, промышленный дизайнер и технический иллюстратор американской компании Rivian Automotive хорошо передал текущие трудности, с которыми столкнулись проекты: «Успех зависит от возможности построить и эксплуатировать большое количество площадок посадки-высадки в городах и пригородах».
Чтобы сконструировать безопасную сеть вертодромов, потребуется учесть такие факторы, как расположение зданий и потоки воздуха, особенности порывов ветра в определённых районах. И далеко не каждый район может быть безопасен для совершения манёвров. Внезапные порывы ветра могут создать угрозу для безопасности аэротакси и привести к нештатной ситуации. Здесь на помощь придёт крупномасштабное картирование потоков, которое могут осуществлять дроны, чувствительные к ветру.
Но уязвимым местом являются и поверхности для посадки-высадки – компании планируют использовать крыши небоскрёбов, что не вполне безопасно. Показательный пример – катастрофа с участием вертолёта в Нью-Йорке в 1977 г.: сломанная стойка шасси привела к опрокидыванию вертолёта на крыше, некоторые жертвы были изрезаны лопастями.
Вот ещё ряд проблем безопасности, с которыми столкнутся eVTOLs:
обледенение – невысокая грузоподъёмность делает нецелесообразным размещение на борту противообледенительной жидкости;
электрическое замыкание в условиях повышенной влажности;
возгорание аккумуляторов;
потенциальная потеря мощности во время полёта.
3. Конкуренция
Даже старые привычные «вертушки» не пользуются большим спросом. Каков шанс, что более дорогие (на данный момент), сильно ограниченные по километражу на рейс, невместительные, но тихие и относительно экологичные eVTOLs смогут стать достойными игроками на рынке?
Компания Lilium утверждает, что новинка составит конкуренцию частным самолётам и вертолётам и «зайдёт» богатым клиентам. Выиграть в гонке, по мнению конструкторов, позволят такие бонусы, как отсутствие сильного шума, выхлопов в окружающую среду, потребление меньшего количества энергии и снижение затрат на техническое обслуживание. Внедрение автопилота также позволит требовать упрощений для квалификации лётного персонала.
Однако мы уже наблюдали ситуацию с трендом на экологичное и электроприводное с Tesla и другими производителями электромобилей. Хорошо финансируемые стартапы отрасли так и не достигли целевых показателей продаж.
Все ранее перечисленные «моменты», связанные с безопасностью, стоимостью полёта, а также дальностью и грузоподъёмностью, оставляют вопрос конкурентоспособности eVTOLs подвешенным на крючке. А сильная зависимость стартапов от государственных субсидий и инвесторов ещё больше раскачивает лодку.
4. Что происходит с eVTOLs сейчас и взлетает ли воздушное такси?
Несмотря на вагон проблем, которые ещё предстоит решить eVTOLs компаниям, нельзя сказать, что отрасль не развивается.
Сертификация
В 2023 г. Управление гражданской авиации США всё ещё проектирует требования для сертификации eVTOLs. Обновлённые рекомендации относительно разработки гражданских судов ещё не опубликованы, но в связи с событиями при участии Boeing 737 MAX ожидается, что сертификация предъявит более строгие требования, станет сложнее, дольше и дороже.
Европейское агентство по безопасности полётов EASA опережает американцев – правила и руководства сертификации относительно годности, лицензирования пилотов и эксплуатации eVTOLs были выпущены ещё в 2020-ом.
Проект Advanced Air Mobility
В развитие структуры аэротакси уверовало и НАСА, представив в 2022 году концепцию под названием «усовершенствованная воздушная мобильность».
Проект AAM посвящён экосистеме воздушного такси и призван разложить по полкам все компоненты, переменные и постоянные, которые должны развиваться уже сегодня, чтобы к моменту завершения процедуры сертификации eVTOLs было куда полететь.
AAM внедряет reality-индекс, позволяющий оценить уровень подготовки воздушных судов к реализации экосистемы (как далеко продвинулась сертификация, как скоро будут введены в эксплуатацию и каковы масштабы производства), а также индекс готовности инфраструктуры, оценивающий вспомогательные элементы – операторов, сеть вертодромов и другие.
В мире насчитывают более 100 проектов, связанных с Advanced Air Mobility, что говорит о заинтересованности не только инвесторов, но и государств.
Проекты воздушного такси выходят за пределы Нью-Йорка, Техаса и Калифорнии, покоряют сердце Европы и развитые азиатские страны, такие как Южная Корея и Япония. Разрешение на тестовые полёты для Volocopter выдала Саудовская Аравия – серия испытаний длилась 1,5 года и была успешно завершена на северо-западе королевства в июне 2023-го.
5. Все за и против воздушного такси
«За»
Участие в спасательных операциях. eVTOLs поддерживаются государством, потому что могут стать инструментом для проведения поисковых работ в горах и лесах, а также самым эффективным и безопасным средством транспортировки населения в случае чрезвычайных ситуаций, ураганов, землетрясений и извержений вулканов.
Самый быстрый вариант. Для обеспеченных пассажиров воздушное такси будет беспроигрышным вариантом, чтобы избежать пробок в мегаполисах, а в случае использования службами экстренной помощи eVTOLs могут спасти жизни тысячам пациентов.
Экологичность. Здесь всё просто – выбросы CO2 в городах сократятся.
Дешевизна обслуживания инфраструктуры. Обслуживание экосистемы для управления воздушным такси потребует меньше денег – воздушные коридоры, в отличие от дорог, ремонтировать не нужно.
«Против»
Безопасность. Перегруженность воздушных коридоров, технологическое несовершенство, зависимость от сотни факторов окружающей среды, таких как потоки ветра в условиях многоэтажной застройки, отсутствие защиты для наземной части города в случае чрезвычайной ситуации, ограничение условий эксплуатации (будут ли использоваться eVTOLs в Лондонский смог?).
Сопротивление общественности. Жители таких крупных городов, как Нью-Йорк, выражают опасения за безопасность уже сейчас, когда над городом кружат единичные вертолёты – а как они отнесутся к сотням?
Шум. eVTOLs тише обычных вертолётов, но что, если в воздухе одновременно будут сотни электрических «вертушек», кружащих днём и ночью и использующих крыши городских зданий? Американские юристы уже готовятся судиться за нарушение ритма жизни горожан. А новые аэродинамические исследования показали, что шум пропеллеров при взлёте и посадке неожиданно высокий.
Отсутствие площадок для посадки-высадки. Даже в крупных городах мира использование вертолётов ограничено из-за отсутствия мест, где они могут приземлиться. В Нью-Йорке есть несколько вертодромов, но все они расположены не в центре города. Строительство вертопортов будет сказочно дорогим, но подходящие крыши и согласных на эксплуатацию собственников зданий ещё нужно будет поискать.
Стоимость. Обещанные 2-3 доллара за километр могут возрасти в несколько десятков раз, ведь компаниям нужно: потратиться на сертификацию, вертопорты, создание и обслуживание всей экосистемы. Если компании будут работать в минус для себя – развития не будет, если будут работать на хорошо обеспеченный слой общества – развития также не будет.
Мнения по поводу будущего аэротакси крайне полярные, и пока первая модель электровертолёта не будет запущена для авиаперевозок, мы вряд ли узнаем, есть ли у идеи шанс. К слову, Ларри Пейдж, сооснователь Google, свой проект воздушного такси Kittyhawk закрыл.
А что вы думаете об этой концепции?
НЛО прилетело и оставило здесь промокод для читателей нашего блога:
-15% на заказ любого VDS (кроме тарифа Прогрев) — HABRFIRSTVDS.
