Летающий автомобиль вертикального взлета
«Циклокар»: все о новом летающем автомобиле из России
В России началась разработка инновационного транспортного средства с очень странным названием «Циклокар», которое будет представлять собой «полноценный летающий автомобиль». Во всяком случае так уверяют создатели аппарата из Фонда перспективных исследований (ФПИ) и Института теплофизики Сибирского отделения РАН.
На данный момент многие крупные компании, в том числе и несколько автогигантов, работают над созданием инновационных транспортных средств, которые принято называть «летающими автомобилями». В большинстве случаев речь идет или о гибриде машины и самолета вроде знаменитого словацкого AeroMobil, или и конвертопланах с поворотными винтовыми двигателями, которые при вертикальном взлете создают подъемную силу, а во время горизонтального полета действуют в качестве тяговых агрегатов. Однако разработчики российского «Циклокара» пошли другим путем.
И чего в нем особенного?
Название «Циклокар» образовано от имени типа летательного аппарата, известного как «циклокоптер», «циклолет» или «цикложир». Под этими названиями объединены устройства с необычной конструкцией, где тягу и подъемную силу обеспечивает специальные циклоидные роторы, внешне напоминающие корабельное гребное колесо. Подобную схему начали исследовать еще в начале прошлого века, однако на протяжении целого столетия попытки поднять в воздух машину со столь сложным движителем терпели фиаско. Одним из первых экспериментаторов, попытавшихся построить цикложир, стал российский военный инженер Евгений Павлович Сверчков.
В 1909 году изобретатель создал устройство с лаконичным названием «Самолет», у которого вместо крыльев были роторы с 12 лопастями, установленными попарно под углом 120 градусов. Лопасти с вогнутым профилем могли менять угол атаки, отбрасывая воздух вниз и назад, благодаря чему возникала подъемная сила и тяга. В движение «гребные колеса» приводил 10-сильный двигатель «Бюше», установленный внизу аппарата. Испытания «Самолета», за которыми пришла понаблюдать целая толпа петербуржцев, с треском провалились: машина не то что не смогла взлететь, но и даже не сдвинулась с места.
Эксперименты с циклокоптерами самых разных конструкций велись на протяжении всего XX века во многих странах мира, однако в воздух подобный аппарат смогли поднять относительно недавно. В 2007 году инженеры из Южной Кореи и Сингапура вместе со специалистами Bosch Aerospace провели удачный опыт, оторвав от земли компактный беспилотник с «колесными» двигателями. Впоследствии появилось еще несколько рабочих моделей, однако до полноразмерного аппарата, способного взять на борт человека дело так и не дошло. Изменить эту ситуацию и должен проект «Циклокар».
Так что же разрабатывают в России?
Все началось с «Циклона». Так называется проект, в рамках которого ведется разработка сразу нескольких аппаратов с циклическими движителями, в том числе и «полноценного летающего автомобиля», который сможет поднять в воздух сразу нескольких пассажиров. На данный момент уже прошли первые летные испытания компактного прототипа массой 60 кг, а тесты полноразмерного «Циклокара» должны стартовать уже в следующем году.
Предполагается, что это будет аппарат размерами примерно 6х6 метров гибридной силовой установкой на базе бензинового роторно-поршневого мотора, которая позволит поместить в кузов до 600 килограммов груза или поднять шесть человек. «Циклокар» сможет летать со скоростью 250 км/ч на расстояния до 500 км без необходимости подзарядки аккумуляторов.
Среди главных преимуществ подобного рода движителей — быстрое управление вектором тяги на 360 градусов, невысокий уровень шума, компактные размеры, а также возможность вертикального взлета и зависания в воздухе, как у вертолета. При этом циклолет имеет ряд преимуществ перед последним. Так, компактные размеры и особенности конструкции обеспечивают высокую маневренность, а также возможность посадки на наклонную поверхность «причаливания» к зданию. Именно такая функция показана в компьютерном ролике ФПИ, где военный «Циклокар» подлетает к разрушенному зданию, высаживая на один из последних этажей группу спецназа.
Посадку в салон можно осуществлять как с бортов, так и с кормы аппарата. При этом рабочие лопасти имеют периферийную защиту — они заключены в специальные цилиндры, которые не позволяют человеку дотронуться до вращающихся элементов, а также защищают конструкцию от попадания в нее посторонних предметов.
Полностью готовый к эксплуатации летательный аппарат может быть представлен уже через три года. В ФПИ утверждают, что управлять «Циклокаром» будет ничуть не сложнее чем обычной машиной. Контролировать аппарат можно будет не только из кабины, но и при помощи мобильного устройства или из наземного командного пункта.
А есть ли в России другие проекты летающих машин?
«Циклокар», пожалуй, самый серьезный и интересный, но далеко не единственный отечественный проект летающих машин. В конце 2020 года стартап Scienex из Воронежа распространил первые изображения транспортного средства Flyter, которое планируют использовать в качестве аэротакси. Разработчики необычного аппарата без винтов и крыльев говорят о ряде преимуществ перед «маленькими» самолетами и стандартными «большими квадрокоптерами», которые невозможно или небезопасно использовать в городе. В первом случае у водителя-пилота просто не будет места для разбега, а во втором — сильный порыв ветра может сдуть коптер.
При этом как именно Flyter будет подниматься в воздух, разработчики пока не объясняют, мотивируя это тем, что их технология с идеальной аэродинамической схемой «принципиально отличается от конкурентов», и важно не «засветить» ее раньше времени.
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.
Аэромобиль, циклокар или автолёт: когда мы полетим на машинах?
AirCar
28 июня прототип гибридного автомобиль-самолета AirCar совершил 35-минутный перелёт между международными аэропортами в Нитре и Братиславе, Словакия.
Его создатель, профессор Стефан Кляйн, сказал, что автолёт может пролететь около 1000 км на высоте 2500 м и на данный момент наработал в воздухе 40 часов. В воздухе машина развила крейсерскую скорость в 170 км/ч.
Трансформация из автомобиля в самолет занимает 2 минуты 15 секунд. Узкие крылья складываются по бокам машины. Автолёт может перевозить двух человек с общим весом 200 кг. Но в отличие от прототипов дронов-такси, он не может взлетать и приземляться вертикально, и требует взлетно-посадочной полосы.
При этом на земле новинка ничем не отличается от спорткаров.
Известно, что Кляйн разрабатывал летающий автомобиль в течение 20 лет. Его модель совершила более 140 тестовых вылетов. Одним нажатием кнопки водитель способен развернуть/сложить крылья и хвост двухмоторной модели. Предел крейсерской скорости — порядка 190 км/ч, а в качестве силовой установки используются два двигателя BMW. Ожидается, что следующая версия AirCar будет иметь крейсерскую скорость 300 км/ч.
Пока большинство конкурирующих «летающих машин» на деле способны только летать и малопригодны для передвижения по обычным улицам, AirCar в этом плане выглядит интереснее, но, к сожалению, не поддерживает вертикальных взлёта и посадки — такая функциональность сделала бы её идеальной в городских условиях. Кроме того, прототип использует бензиновые, а не новомодные электрические двигатели.
Для того, чтобы уникальная машина Кляйна вышла в «мейнстрим», сначала придётся убедить регуляторов в её безопасности и надёжности, причём водителям AirCar понадобится как лицензия пилота, так и обычное водительское удостоверение.
Антон Заяц, советник и инвестор Klein Vision, сказал, что если бы компания смогла привлечь хотя бы небольшой процент от мировых продаж авиакомпаний или такси, она была бы чрезвычайно успешной.
«Только в Соединенных Штатах имеется около 40 тысяч заказов на самолёты», — сказал он. — «И если мы переманим хотя 5% из них, чтобы заменить самолёт на летающую машину, то у нас будет огромный рынок».
Компания Klein Vision заявляет, что на разработку прототипа потребовалось около двух лет, а инвестиции обошлись в 2 миллиона евро.
Доктор Стивен Райт, старший научный сотрудник Университета Западной Англии, заявляет следующее:
«Я должен признать, что это выглядит действительно круто, но у меня есть сотня вопросов о сертификации. Любая компания может сделать самолёт, но фокус в том, чтобы сделать самолёт, который летает и летает на протяжении тысячи часов с человеком на борту, без происшествий. Не могу дождаться, когда увижу листок бумаги, в котором говорится, что летать на летающих машинах безопасно».
Hyundai
Компания Hyundai ускорит разработку принципиально нового типа транспорта — воздушных такси, которые начнут работать в крупнейших городах США уже в 2025 году — на три года раньше, чем предполагалось прежде.
В компании видят огромные перспективы роста в новом сегменте. По оценкам Morgan Stanley, целевой рынок летающих машин к 2040 году может достигнуть 1 трлн долларов, а ещё через 10 лет вырасти до 9 трлн долларов.
В сентябре 2019 года компания Hyundai создала новое подразделение, занявшееся разработкой городского воздушного транспорта. В компании тогда отметили, что в скором времени сервис воздушного такси станет одной из важнейших транспортных систем, которая позволит снизить нагрузку на дорожную сеть в крупнейших городах мира.
На данный момент в компании ведут разработку летательных аппаратов на 5-6 пассажиров для больших агломераций, а также их более вместительных версий для междугородных полётов. Кроме того, в Hyundai работают над летающими транспортными средствами, которые смогли бы заняться и грузовыми перевозками.
В начале 2020 года Hyundai совместно с сервисом Uber представили концепцию нового вида транспорта под названием UAM (Urban Air Mobility). Ее основная идея заключается в создании в крупных городах огромной сети небольших площадок для воздушного транспорта, которому не придётся стоять в пробках.
В рамках проекта также был показан экспериментальный летающий автомобиль S-A1, представляющий собой компактный конвертоплан. Это аппарат с поворотными винтовыми двигателями, которые при вертикальном взлёте обеспечивают подъёмную силу, а при горизонтальном полёте работают как тянущие агрегаты. Воздушное такси вмещает до пяти человек и развивает скорость до 290 км/ч при высоте полёта 700 метров.
Аккумуляторы для летающих авто
Группа исследователей Университета Пенсильвании занялась изучением требований к электромобилям с вертикальным взлётом и посадкой, а также тестированием потенциально возможных в будущем и высокоэффективных источников питания для того чтобы создать полноценно функционирующий воздушный автомобиль.
«Я думаю, что летающие машины обладают широкими возможностями для экономии времени. Более того, они смогут повысить продуктивность городского траффика, используя воздушные трассы, — говорит Чао-Янг Вэн, директор центра электрохимических двигателей Университета Пенсильвании. — Но электрические аппараты вертикального взлета и посадки очень сложны в реализации из-за отсутствия должных элементов питания, так как аккумуляторы для летающих машин требуют большой плотности энергии, потому что им нужна высокая мощность во время взлётно-посадочных манёвров. Также, аккумуляторы потребуют достаточно частой зарядки».
Аэротакси от Airbus
Ожидается, что с коммерческой точки зрения, летающие электромобили должны будут совершать минимум по 15 вылетов в день, две из которых в час пик, чтобы окупить затраты на создание. Первыми маршрутами таких аэротакси, вероятно, станут поездки из города в аэропорт с тремя-четырьмя людьми на борту на расстояние, не превышающее 80 километров.
Так как динамические характеристики и полезная работа воздушного такси очень зависимы от перевозимого веса (в который входит и вес самого автомобиля) следует особое внимание уделить батареям, сделав их максимально лёгкими, ведь именно аккумуляторы составят основную часть массы летающего авто. Учёные протестировали две литий-ионные батареи с высокой плотностью энергии, которые могут за 5-10 минут достаточно зарядиться для полёта на расстояние до 80 километров. Срок их службы при этом может составлять до 2000 быстрых циклов «заряда-разряда».
Вэн и его команда использовали для создания батарей собственную технологию. Основная идея технического решения заключается в быстром нагреве аккумулятора с помощью никелевой фольги, повышающей температуру АКБ до 60°С и обеспечивающей быструю зарядку без повреждения или стремительной деградации батареи. Оказалось, что нагрев также способствует и быстрой отдаче энергии, повышая мощность элемента, что позволяет осуществлять вертикальный взлёт и посадку воздушного авто.
«В обычных условиях три атрибута литиевой батареи электромобиля — скорость зарядки, плотность и мощность — работают друг против друга, — говорит Вэн, — высокая плотность энергии снижает скорость заряда, а быстрая зарядка обычно сокращает количество циклов перезарядки. Но мы приблизились к тому, чтобы заставить работать эти параметры в единой среде без негативного воздействия друг на друга».
Для летающих транспортных средств важным фактором является и то, что их батареи всегда должны сохранять определённую часть заряда, в отличие, к примеру, от аккумуляторов в мобильных телефонах, ведь если батарея в летающем электромобиле полностью разрядиться в воздухе, это приведёт к печальным последствиям. В аккумуляторе летающего такси всегда должен оставаться запас. А остаточный заряд способствует увеличению времени дозарядки АКБ. Пример: когда батарея разряжена полностью, внутреннее сопротивление заряду находится на низком уровне и элемент быстрее заряжается, но чем больше в нём оставшейся энергии, тем дольше протекает зарядка. Поэтому пенсильванские учёные и решили использовать нагрев при перезарядке АКБ, так как «разогнанные теплом» энергоэлементы будут заряжаться намного быстрее даже несмотря на неизрасходованный заряд.
«Надеюсь, что наша работа даст людям твердое представление о том, что нам не нужно ждать ещё, допустим, 20 лет до появления летающих электромобилей, — сказал Вэн. — Считаю, что мы продемонстрировали и коммерческую, и практическую жизнеспособность воздушных авто».
Австралия не отстаёт
Компания Airspeeder сообщила, что их электрический летающий гоночный автомобиль компании совершил первые непилотируемые испытательные полеты на юге Австралии в начале 2021 года. Летательный аппарат, электрический мультикоптер вертикального взлета (electric vertical takeoff and landing, eVTOL), управлялся дистанционно, а испытательные полёты проходили под наблюдением Управления безопасности гражданской авиации страны.
Конечной целью компаний Airspeeder является создание летающих транспортных средств для участия в гонках. Согласно сайту Airspeeder, «успешное выполнение этих полетов означает, что Гран-при электромобилей без экипажа состоятся в 2021 году в трёх скоро объявленных международных местах».
Устройство весит 130 килограммов, может разгоняться с нуля до 100 км/ч за 2,8 секунды и подниматься на высоту до 500 м. Он оснащён съёмной батареей, которую можно заменить менее чем за 20 секунд. По словам компании, на одном аккумуляторе он может летать от 10 до 15 минут, оснащён лидаром и радаром для создания «виртуального силового поля», чтобы помочь предотвратить столкновения.
Airspeeder утверждает, что в первых гонках серии EXA, которые компания планирует провести в конце этого года, примут участие четыре команды с двумя удалёнными пилотами на команду.
I Believe I Can Fly
Крупнейший автопроизводитель Европы — концерн Volkswagen Group — работает над технико-экономическим обоснованием для выхода на рынок летающих автомобилей в Китае. Как следует из заявления Volkswagen Group, концепция «вертикальной мобильности» станет следующим шагом к реализации стратегии компании наравне с автономным вождением. При том китайский рынок немецкий производитель назвал «технически близким» к идее летающих автомобилей.
Согласно данным сервиса Statista, автомобильный рынок в Китае является крупнейшим как с точки зрения спроса, так и предложения. Ориентировочное количество автомобилей на дорогах страны в 2020 году составило 200 миллионов машин. При этом на 5 человек в среднем приходится менее 1 авто, в то время как в США на 1000 жителей — свыше 800 автомобилей.
В ноябре минувшего года базирующаяся в Мюнхене компания Lilium создаст свой первый хаб в США недалеко от Орландо, чтобы более 20 миллионов жителей Флориды оказались в пределах досягаемости их электрического самолёта. Он может взлетать вертикально и преодолевать расстояние до 300 километров.
Компания по разработке летающих автомобилей Kitty Hawk Corp., финансируемая соучредителем Google Ларри Пейджем (Larry Page), приобрела 3D Robotics, бывшего конкурента китайского производителя дронов DJI. В рамках сделки соучредитель 3D Robotics и бывший редактор журнала Wired Крис Андерсон (Chris Anderson) станет главным операционным директором Kitty Hawk.
Созданный компанией прототип электросамолёта Heaviside больше похож на традиционный самолёт и напоминает летающие автомобили, которые разрабатываются многими другими стартапами на рынке eVTOL, такими как Archer, Joby и Lilium.
12-летний американский стартап Joby Aviation готовится к коммерческому запуску летающего такси в 2024 году. И хотя это лишь начало гонки, Joby уже претендует на лидерство в забеге. Компания три года работает с Федеральным управлением гражданской авиации США (FAA) – дольше, чем любой из его конкурентов, и недавно получила контрольный список, для прохождения сертификации на перевозку пассажиров.
Кроме того, компания привлекла больше денег, чем её конкуренты, включая 400 млн долларов от Toyota Motor, которые помогут ей начать производство. Недавно она также поглотила подразделение летающего такси Uber и в рамках сделки получила от последней 75 млн долларов инвестиций и обещание интегрировать летающие аппараты в сервис по аренде такси Uber.
Компания запускает программу обучения пилотов для своих летающих такси. Joby планирует эксплуатировать свои шаттлы автономно, но потребуется длительный переходный период, когда пилотам нужно будет находиться на борту.
Технически характеристики прототипа Joby: дальность полёта — 240 км, скорость – 320 км/ч. Цель – сравнять стоимость поездки на воздушном такси с тарифом эконом-класса Uber X. В связи с чем, эксперты изучают опыт авиакомпаний по минимизации времени простоя, заполняемости салона, простоты бронирования через мобильные приложения и тому подобные вещи.
Задолго до того, как летающие такси Joby начнут коммерческие перевозки в городах, их услугами начнут пользоваться американские военные. Ещё в конце прошлого года ВВС США сертифицировали эти машины наравне с аппаратами конкурентов Beta и Lift Aircraft.
К началу следующего года военные хотят начать испытания 10 самолётов Joby не для военных действий, а для медицинской эвакуации, оказания помощи в случае стихийных бедствий и гуманитарных кризисов.
По оценкам венчурного подразделения Минобороны Afwerx, основные преимущества эксплуатации аппарата – финансовые: эксплуатация транспортного средства Joby в четыре раза меньше обычных вертолётов. Кроме того, безопасность также сильная сторона машин – выход из строя двух из шести пропеллеров никак не влияет на полёт аппарата.
Очевидно, что Joby не единственный игрок, который выпустит на рынок своё летающее такси в скором времени, так как первые полёты воздушных такси начнутся уже в следующем году, а первые городские самолёты будут одобрены к 2023 году.
Аэроавтобус
Подавляющее большинство проектов — это лёгкие и сравнительно тихоходные летательные аппараты с вертикальным взлётом. Вариантов конструкций масса, но все они ограничены существующими технологиями — на батарейке далеко не улетишь и много в воздух не поднимешь. Известные проекты аэротакси вмещают в среднем 4 человек, в редких случаях, таких как доработанная летающая машина германского стартапа Lilium, могут взять на борт до 7 человек, а молодая компания Kelekona из Нью-Йорка предлагает поднять в воздух сразу 40 пассажиров либо 4,5 тонны груза и отвезти их на расстояние 530 км всего за час.
Корпус прототипа Kelekona выполнен из композитного материала и алюминия, по форме он напоминает сплюснутую каплю. По условным углам этой «капли» установлены четыре подвижных модуля силовой установки. Каждый состоит из двух сдвоенных роторных движителей и может поворачиваться вокруг оси крепления, то есть менять вектор тяги.
Пока непонятно, за счёт чего машина будет держаться в воздухе, когда роторы установлены перпендикулярно земле и обеспечивают крейсерскую скорость. Например, близкий по вместимости (рассчитан на 50 человек) проект британской компании GKN Aerospace всё-таки предусматривает сдвоенные крылья с довольно большим размахом, а Kelekona обходится без них. Взлететь Kelekona может с вертолётной площадки на крыше дома, то есть никаких специальных терминалов и аэропортов ей не нужно.
Энергию Kelekona берёт из быстросъёмной АКБ, расположенной в днище корпуса, то есть времени на зарядку тратить не нужно — прилетел, подцепил новую батарею и полетел дальше. Страшно представить себе массу, ёмкость и цену этих батарей.
Циклокар
Специалисты Института теплофизики Сибирского отделения РАН приступили к разработке инновационного аэромобиля с циклическими движителями «Циклокар», сообщает Фонд перспективных исследований.
Работы ведутся в рамках проекта «Циклон». Завершилось предварительное проектирование летающей машины, состоялись наземные испытания циклического движителя, а 60-килограмовый прототип совершил первый полёт.
Полёты первого полноразмерного прототипа планируются на 2022 год. Машина с полностью электрической силовой установкой сможет поднимать 600 килограммов груза или перевозить шесть человек. Длина «Циклокара» составит 6,2 м, а ширина — 6 м. Он сможет развивать максимальную скорость до 250 км/ч, дальность полёта будет достигать 500 км.
Помимо компактных, по сравнению с вертолетной техникой, габаритов, отличительной особенностью аппарата является возможность посадки на наклонную поверхность — до 30°, и причаливания к вертикальным поверхностям.
Энергоузел для «Циклокара» создадут на базе бензинового роторно-поршневого двигателя, а более мощный вариант — гибридная силовая установка на основе турбовального двигателя.
«Циклокар» — летательный аппарат, который удерживается и движется в воздухе благодаря циклическим движителям. Среди основных преимуществ таких движителей — быстрое управление вектором тяги на 360°, низкий уровень шума, компактность. При этом циклический движитель — один из самых сложных в проектировании аэродинамических устройств. Эту задачу в рамках реализации проекта успешно решили учёные и инженеры новосибирского Института теплофизики и его красноярского филиала.
В ФПИ пояснили, что управлять «Циклокаром» будет не сложнее, чем современными автомобилями. Пилотировать его можно будет непосредственно из кабины, через гаджет по сети или централизованно из наземного пункта управления.