Когда придумают летающие машины
Летающие автомобили: фантастика или реальность?
Роботизация автомобилей в буквальном смысле слова захватила мир. Эксперты прогнозируют, что где-то к 2030 году на дорогах будут кататься автомобили с полностью компьютерным управлением. Человек сможет управлять своей машиной при желании, но такой необходимости уже не будет. Ну а что с летающими машинами? Здесь тоже есть сдвиги. Так, Uber собирается разработать собственное транспортное средство к 2020 году.
Сейчас это не единственная компания, которая занимается подобным проектом. Но насколько реальны эти планы? Возможно, это просто маркетинговый хайп? Для многих из нас летающий автомобиль — это синоним будущего, вроде продуктов питания в таблетках и серебристой одежды. Так будут ли реализованы мечты многих о летающих машинах?
Как это может выглядеть?
Классическая идея летающего автомобиля это, собственно, машина, которая каким-то образом может находиться в воздухе.
Ян Флеминг был известным поклонником идеи летающих автомобилей, их он упоминал в своем романе Chitty Chitty Bang Bang в 1963 году. Также он использовал идею летающего автомобиля в одном из романов о Джеймсе Бонде в 1964 году, эта же машина появилась и в фильме «Человек с золотым пистолетом». Основная идея проста — это автомобиль с крыльями, который может ездить по обычным дорогам, но при необходимости поднимается в воздух.
Писатели фантасты и режиссеры фильмов соответствующих жанров часто эксплуатировали идею летающих машин. В некоторых произведениях эта идея трансформировалась в летающие скутеры, когда дороги вовсе не нужны. На одном из таких «скутеров» летал Энакин Скайуокер в фильме «Атака клонов».
Понятно, есть и другие концепции таких устройств, включая скутеры на антигравах. Сейчас различные компании реализуют изначальную идею летающей машины, создавая гибриды авто и самолета, авто и вертолета, авто и коптера.
В общем-то, любой небольшой летательный аппарат можно назвать летающим автомобилем. Но это лишь разновидность летательных аппаратов, а не авто.
Насколько это безопасно?
Любой пассажир такого автомобиля хочет знать все о его безопасности. Вероятный ответ — «не слишком безопасно», поскольку технология еще только разрабатывается. Компании работают над тем, чтобы сделать свои аппараты безопасными, надеясь получить одобрение от регулирующих органов и правительства разных стран.
Но, конечно, схемы обеспечения безопасности здесь иные, они отличаются от того, что мы привыкли видеть в автомобиле. Например, машину в случае проблемы можно остановить. Ну а с летательным аппаратом это не получится сделать — он просто упадет вниз. Причем авария угрожает жизни и здоровью не только тех, кто внутри кабины, но и тех, кто внизу.
Для того, чтобы избежать проблемы падения, китайская компания Ehang предлагает оснащать свои летающие такси в Дубае парашютом. Этот сервис, в частности, предлагает перевозку пассажиров с крыши одного небоскреба на крышу другого.
Правда, здесь неясно, каким образом работает система с парашютом. Ведь у летательного аппарата нет системы управления парашютом.
В обычных самолетах большинство задач полета автоматизировано. Говорят, что пилоты отвечают, в основном, за взлет и посадку, да и то не всегда. Но в самолетах системы безопасности многократно дублируются. Их там много. В миниатюрном летательном аппарате об этом не может быть и речи.
С другой стороны, миниатюрные летательные аппараты менее сложные, чем бизнес-джеты, так что и управление взлетом, полетом и посадкой здесь попроще.
Сейчас некоторые компании стали продвигать идею электрических турбин. В качестве примера можно привести летательный аппарат от Lilium, относительно нового стартапа. Введение электромоторов и замена ими обычных ДВС приводит к упрощению схемы самого аппарата. Также появляется возможность дублирования моторами друг друга — если какой-то из них выходит из строя, в работу вступает другой.
В целом, можно с уверенностью сказать о том, что компании, разрабатывающие такие летательные аппараты, добьются своего и сделают их безопасными.
Насколько быстро и насколько далеко?
Преимущества автомобилей-самолетов неоспоримы. Отсутствие пробок, светофоров и прочих вещей значительно упрощает жизнь водителя (пилота?).
Кроме того, лететь по прямой — вовсе не то же самое, что ехать по дороге со всеми её изгибами. Даже если транспортное средство будет лететь не слишком быстро, то время на дорогу сокращается в несколько раз.
Вероятно, если летающие автомобили станут распространенными, то власти создадут нечто вроде воздушных коридоров, по которым и будет двигаться автомобильный транспорт. Можно предположить, что такие коридоры будут проходить по безопасной местности, где нет или мало людей. Так что авария не вызовет значительных последствий с человеческими жертвами.
И даже в большом городе преодолеть несколько десятков километров можно будет за несколько минут.
Насколько это просто?
Есть несколько достаточно сложных проблем, о которых стоит помнить при реализации идеи летающих автомобилей, но некоторые только кажутся сложными.
К примеру, в трехмерном пространстве, когда можно двигаться не только влево-вправо и вперед-назад, но и вверх-вниз облегчается задача навигации.
Даже, если летающих автомобилей будет много, несколько сотен метров высоты в качестве разрешенного коридора вполне достаточно для облета соседей. Плюс ко всему, властям не нужно заботиться о создании транспортной инфраструктуры. Ни знаков, ни светофоров, ничего. Нужны лишь соответствующие взлетно-посадочные площадки, причем некоторые из них ничем не будут отличаться от современных вертолетных, которые размещаются на крышах небоскребов.
Регулирование движение транспортных средств такого типа? Нет ничего проще.
А сколько это стоит?
Пока что рано говорить о том, как будет работать экономика летающего транспорта. Здесь много неясностей с регуляторами, с безопасностью, инфраструктурой (какая-никакая, но она должна быть), зарядными или заправочными станциями. Можно лишь предполагать.
А ведь еще не нужно забывать, что летающий автомобиль — недешевое удовольствие. Та же компания Uber, которая обещает к 2020 году выпустить летающие такси, работает во многих случаях себе в убыток. Компания старается привлекать клиентов дешевизной поездки. И это работает. Прибыль очень небольшая, но эту проблему компания планирует компенсировать при помощи роботизированных такси, которым не нужно платить, как водителям. Если тот же опыт будет перенесен и на летающие транспортные средства, то получение прибыли вполне реальная задача.
Будут ли пассажиры платить за сокращение времени перехода из точки А в точку Б? Скорее всего, да.
Так когда это случится?
Сейчас остается слишком много неясного, так что точно сказать, когда самолеты-автомобили будут не теорией и концептами, а практикой, сложно.
Скорее всего, когда самолеты-автомобили станут более-менее массовыми, они будут использоваться в ряде ниш, не повсеместно. И лишь с течением времени их специализация станет более универсальной.
Но это случится очень нескоро. Вероятно, многие из нас облачатся в серебристые костюмы и получат новейшие продукты питания в виде таблеток еще до того, как летающие авто станут массовым явлением.
I believe I can fly: настоящее и будущее летающих автомобилей
Все же наверняка смотрели последний «Форсаж» и обсудили с друзьями машину, улетевшую в космос? Несмотря на то, что идея кажется бредовой, реальные разработки по созданию летающих автомобилей (пусть пока и не в космос) существуют и даже находят приличное финансирование. Какие проекты есть уже сейчас? Что анализируют в NASA, какие автомобильные концерны и стартапы принимают участие в гонке? Как летающий автотранспорт отразится на экологии, мобильности и безопасности в воздушном пространстве? Читайте в этом материале.
Последние новости
Автомобильные новости этого лета и осени показывают, что будущее, описанное в фантастических фильмах и книгах, уже совсем близко. Air Car — летающий автомобиль, который за две с лишним минуты превращается в небольшой самолёт, — впервые этим летом совершил междугородний перелёт в Словакии.
В начале сентября инженеры из NASA совместно с Joby Aviation протестировали новое воздушное такси. Их цель — собрать информацию о характеристиках транспорта и акустические данные для моделирования будущих концепций воздушного пространства. После анализа результатов испытаний получится выявить пробелы в действующих правилах и политиках Федерального управления гражданской авиации.
Мультикоптер или автолёт?
После новостей можно перейти к теории. Существует несколько видов летающего транспорта. Разберём их по нескольким критериям.
Конструкция
Первый — VTOL (Vertical Take-Off and Landing) — аппараты вертикального взлёта и посадки. Они могут подняться и опуститься вертикально, им не требуется место для разгона, работают за счёт винтов и статичных крыльев. Второй вид — автомобили-самолёты, которые могут передвигаться по городским дорогам, винты и крылья у них обычно появляются автоматически и складываются обратно в корпус, а для подъёма нужен разгон по взлётно-посадочной полосе.
«Топливо»
Существуют модели, которые работают за счёт аккумуляторов — eVTOL, есть те, что работают за счёт бензина, а есть гибридные решения, сочетающие оба варианта.
Управление
Часть созданных устройств может управляться только пилотом с необходимыми правами. Таким, к примеру, является проект PAL-V One, двухместный гибридный автомобиль. Чтобы управлять этим транспортом, компания предлагает уже сейчас пройти обучение у экспертов. По окончании небольшого курса водитель получит права на управление автожиром (Gyroplane Private Pilot License (PPL(G)).
С другой стороны, некоторые представители уже предлагают автономный вариант управления средством. Так, например, поступил CEO компании Volocopter Флориан Ройтер на Авиашоу Ошкош. В самом аппарате присутствует только экран, нет никаких рычагов, панелей с кнопками, только планшет перед глазами.
Количество мест
Также транспорт делится на условно малогабаритный — на одного–двух человек, только для пилота и его пассажира, или может работать как аэротакси и принимать до пяти–шести человек.
Что мультикоптеры, что автомобили с крыльями представляют интерес для многих автоконцернов и корпораций, среди которых Rolls-Royce, Fiat Chrysler, Hyundai, General Motors, Uber и другие. По данным сайта EVTOL, каталог летающих автомобилей уже представляет порядка 500 концепций — это идеи как минимум 288 различных компаний-разработчиков. В период с 2011 по 2020 год около 4,5 миллиарда долларов было инвестировано в изучение именно потенциала eVTOL-самолётов, при этом в 2019 и 2020 годах в среднем ежегодно инвестировалось около 1 миллиарда долларов.
Познакомиться с семью популярными моделями летающих машин можно тут
А что в России?
Российские компании тоже стараются зайти на рынок flying cars. В институте теплофизики Сибирского отделения РАН разрабатывают летающий автомобиль «Циклокар». Он развивает скорость до 250 км/ч и летает на расстояние до 500 км.
По данным Autonews, предполагается, что автомобиль будет полностью электрическим или гибридным. Он рассчитан на шесть пассажиров или 600 кг груза. Среди преимуществ — компактность и низкий уровень шума. Сейчас проводят испытания прототипа, а в ближайшие три года создатели обещают запустить серийное производство.
Фонд перспективных исследований
В прошлом году воронежский стартап Scienex выложил первые изображения транспортного средства Flyter. Среди отличий: отсутствие открытых винтов (они встроены в корпус) и крыльев, форма в виде компактной капсулы, что исключает парусность при порывах ветра. Разработчики считают, что их технология отличается от мировых конкурентов. Его планируют использовать в качестве аэротакси.
Другая российская компания, Hover, зимой представила прототип беспилотного воздушного такси. На его разработку было потрачено 3 миллиона долларов. Аппарат выглядит как скелет, в устройстве используется восемь винтов. В прототипе учтён автопилот, а размеры транспорта позволяют парковаться на стандартных местах для машин.
To fly or not to fly?
Споры о том, стоит ли это того и чем грозит появление летающих машин, не утихают. Участники рынка прогнозируют большие изменения. К примеру, NASA активно развивает Urban Air Mobility (UAM) — это безопасная и эффективная система авиаперевозок, в которой все, от небольших дронов с посылками до авиатакси, работают над городскими пространствами и не только.
Среди преимуществ, которые предлагает развитие воздушного транспорта:
разгрузка транспортного трафика;
сокращение количества ДТП;
сокращение износа общественного транспорта;
развитие системы доставок;
оперативность экстренных служб: медицинских, пожарных, военных;
рост и развитие рабочей силы.
Противников развития летающих автомобилей тоже достаточно. В 2017 году в своём интервью Bloomberg Илон Маск нелестно отозвался об этой идее, по крайней мере для путешествий по городу. Он объясняет, что до тех пор, пока действуют законы физики, любой летающий автомобиль должен будет генерировать большую направленную вниз силу, чтобы не дать ему упасть с неба, что означает ветер и шум для тех, кто находится на земле, не говоря уже о мусоре от земли. Он также упомянул ситуацию, когда безответственный хозяин машины будет виновен в том, что колпак от колеса случайно отрубит кому-то голову.
Среди рисков развития воздушного транспорта можно выделить следующие:
безопасность — этот пункт включает безопасность с нескольких сторон:
люди: никогда не знаешь, кто окажется за рулём. Для некоторых машин нужна лицензия пилота, но краткосрочных курсов может быть недостаточно. Поэтому больше надежд на развитие автономного управления;
угроза птицам и насекомым: дополнительные аппараты в воздухе могут негативно сказаться на животном мире, а значит, косвенно коснуться тех, кто внизу;
кибербезопасность — стандартная проблема большинства технических новинок. Необходимо задуматься, как противостоять хакерам, которые могут взломать систему автопилота, коптеров и так далее;
несовершенство конструкции: машины не идеальны, они ломаются, иногда теряют устойчивость и могут помешать большим воздушным судам.
правовое регулирование: сертификацией новых транспортных средств занимается Европейское агентство по авиабезопасности (EASA). Сертификат типа EASA действителен для Европы, а также принимается на 80% мирового рынка, включая США и Китай. В США за нормативную базу отвечает Федеральное управление гражданской авиации (FAA), но общих правил и инструкций полётов всё ещё нет;
отсутствие инфраструктуры: города ещё не готовы к приёму воздушного транспорта, понадобится больше взлётных площадок, парковочных мест, воздушных портов на крышах зданий;
стоимость: помимо дорогого ремонта в случае поломки приобретение транспортного средства будет достаточно дорогим. К примеру, AeroMobil планируется продавать за 1,6 миллиона долларов. Что касается аэротакси, даже при прогнозах стоимости 30–50 долларов за поездку, в реальности придётся долго ждать более доступного прайса. Уже сейчас Volocity предлагает перелёт за 300 долларов — никак не похоже на уровень комфорт+ в такси. Ожидаемо, что первые полёты будут опробованы людьми с высоким достатком.
Кадр из сериала «Мир Дикого Запада» и вариант беспилотного летающего транспорта.
Заглянем за кулисы
В небольшом видео NASA рассказывает, как создаёт безопасную систему контроля воздушного трафика. Сейчас в работе им помогают бывшие пилоты, и всё для того, чтобы когда-нибудь алгоритмы могли работать самостоятельно, без участия людей. Они управляют транспортом в специально созданных симуляторах.
Исследовательскому центру не хотелось бы, чтобы потоками руководили в директивном порядке — указывали, куда поворачивать и где приземляться. Они верят в независимость участников полёта. Поэтому они собирают базу данных, основанную на полётах дронов и информации с симуляторов. Отдельная команда благодаря этим данным пишет алгоритмы, которые делают контроль трафика более цифровым, автономным.
Прогнозы
Как показывают данные первого исследования EASA, проведённого в этом году, жители ЕС положительно относятся к развитию воздушного транспорта. Опрос показал, что 83% респондентов изначально положительно относятся к UAM (Urban Air Mobility), а 71% готовы опробовать услуги. Сильную поддержку получили случаи с ЧП и медицинской транспортировкой.
Что касается экономики, рынок летающих автомобилей, по прогнозу банка Morgan Stanley, к 2040 году может достигнуть 1,5 триллиона долларов, а по более оптимистичным прогнозам — даже 2,9 триллиона долларов.
Как уже говорили выше, участники ожидают создания автоматизированной транспортной системы с учётом воздушных коридоров. Никаких контрольно-диспетчерских пунктов, только алгоритмы. Помимо доставки грузов дронами первоначально будет развита перевозка пассажиров с пилотом на борту. Общая тенденция сформируется в сторону совместных поездок, то есть аэротакси будут популярнее, чем частный транспорт. В итоге пилотирование уступит дистанционному формату или полноценному автономному управлению.
Рост количества летающих автомобилей приведёт к развитию инфраструктуры: нужны будут посадочные площадки, вертопорты с возможностью зарядить или заменить аккумуляторы, здания могут стать выше. Согласно последним новостям, центры летающих такси планируются в 65 городах от Лондона до Лос-Анджелеса в рамках сотрудничества между инфраструктурной фирмой Urban-Air Port и Hyundai Motor Co. Базы появятся в Великобритании, США, Франции, Германии, Скандинавии, Австралии, Южной Корее и Юго-Восточной Азии. Первый объект в Ковентри должен открыться в начале 2022 года.
Возможно, освобождение пространства внизу позволит сократить пробки и расширить парки. По мнению директора Исследовательского института аэронавтики NASA Паримала Копардекара, к 2045 году произойдёт интеграция зелёных и деловых зон, а также снижение влияния автомобилей на окружающую среду. Главное — дожить бы до этого времени.
Немного кино напоследок
Решили собрать небольшую подборку летающих автомобилей из существующих фильмов. Никаких ДеЛориан, спидеров из ЗВ или транспорта из «Бегущего по лезвию». Только настоящие авто, только хардкор.
Ещё можно посмотреть короткометражку Кевина Смита. Она очень смешная.
Летающие автомобили — будущее, которое нас ждёт. Непонятно, насколько быстро, но без сомнения, оно наступит. Эксперты индустрии, пилоты, урбанисты, простые жители наблюдают за разработками: они могут не соглашаться друг с другом, видеть минусы для привычной жизни, опасность для себя и своих семей, или наоборот, ждать с воодушевлением быстрых поездок до дома в час пик, мобильных экологичных путешествий, комфортных бизнес-командировок. Если чего-то и ожидать, то почему бы не этого.
Когда человечество пересядет на летающие автомобили
Летающие автомобили сегодня находятся в довольно странном положении: с одной стороны, постоянно приходят новости об очередном успешном полете, а с другой – аэрокары никак не выберутся из стадии концептов и инженерных моделей. Почему так происходит и как вообще поживает этот рынок, рассказывает научный обозреватель Николай Гринько.
В фильме «Назад в будущее» Док Эммет Браун произнес фразу: «Там, куда мы направляемся, дороги не нужны!» Пару-тройку десятилетий назад инженеры, похоже, взяли эти слова в качестве девиза и приступили к разработке автомобилей, способных подниматься в небо. Поначалу никто не воспринимал эти проекты всерьез, и вполне резонно: все они были крайне неповоротливы на дорогах и безумно неуклюжи в небе. Да и в промежутках удовольствия владельцам не доставляли: чтобы взлететь, водитель должен был потратить полчаса на установку крыльев, а после посадки – еще столько же, чтобы сложить их. Хрустальная мечта фантастов о «флаерах» и «флипах» вдребезги разбивалась о суровую технологическую действительность.
Спустя какое-то время выяснилось, что крылья не очень-то и нужны. Мультикоптеры, поначалу появившиеся в качестве игрушек, показали, что полет на нескольких пропеллерах может стать им серьезной альтернативой. Размеры дронов росли, их взлетный вес увеличивался. В какой-то момент инженеры сообразили, что воздушные винты могут поднять в воздух не только видеокамеру или пиццу, но даже целый автомобиль. Кстати, от колес можно и вовсе отказаться: зачем ездить по дорогам, если винтовая схема позволяет точно маневрировать и приземляться почти в любом месте? Проекты грузопассажирских коптеров стали стремительно множиться, и к сегодняшнему дню уже никто не сомневается, что за ними будущее. Вот только когда оно наступит?
Летающий байк Xturismo. Фото: xturismo.com
У аэромобилей есть две главные проблемы, и первая из них – энергетическая. Для того чтобы тяжелый многовинтовой аппарат мог лететь быстро и далеко, нужно очень много энергии, гораздо больше, чем требуется самолету с таким же весом. Если электродвигатели сегодня способны выдавать большую мощность, то аккумуляторы давно достигли пика емкости и никак не перешагнут этот рубеж. Современные коптеры, способные поднять в воздух человека, не могут оставаться в воздухе больше 20–30 минут, после этого им требуется перезарядка. Инженеры ищут выходы и иногда даже ставят на свои летающие машины двигатели внутреннего сгорания. Скажем, японский стартап A.L.I. Technologies разработал летающий байк Xturismo. Аппарат весом 300 килограммов может нести одного пассажира в течение 40 минут на скорости до 100 километров в час. Бензиновый движок способен рекордно увеличить полетное время. Цена вопроса – полмиллиона долларов.
Китайский двухместный аэромобиль Xpeng X2 будет иметь чуть более гуманный ценник: обещают, что в 2024 году, когда машина выйдет в широкую продажу, она будет продаваться за 157 000 долларов. Но все же это электрический транспорт, а потому заявленное время полета – 35 минут, и это на пределе возможностей.
Xpeng X2. Фото: en.xiaopeng.com
Нехватка энергии – лишь первая беда летающих автомобилей. Вторая и не менее серьезная проблема – это отсутствие юридической базы. Да, именно так: для летающих машин до сих пор не существует единых ПВД – правил воздушного движения. В большинстве стран таких норм нет, а там, где они все-таки есть, правила настолько сложные и запутанные, что проще вообще не летать. Скажем, в США для владельцев аэромобилей обязательна лицензия пилота, а на ее получение нужно потратить много времени и денег, и еще не факт, что ее в итоге выдадут. Производители и тут пытаются отыскать лазейки. Шведский стартап Jetson One разработал (и даже уже «предраспродал») одноместный сверхлегкий коптер, пилотская лицензия для которого не нужна. Цена машины – 92 тысячи долларов, он способен подняться на высоту до 1,5 километра и лететь со скоростью 102 километра в час в течение все тех же 20 минут.
Есть и еще одна проблема, из-за которой небо никак не заполнится летающими машинами: люди их побаиваются. Все грузопассажирские коптеры пока выглядят как аттракционы для экстремалов, а для массовой «аэромобилизации» нужно, чтобы этот транспорт вызывал ощущение надежности и комфорта. Пока же аэромобили могут предложить пассажирам только адреналин. Человечество пересядет на летающий автомобиль только тогда, когда в него можно будет загрузить семью, собаку, рассаду и по небесным просторам неспешно отправиться на дачу. Хотя…