Меню

Почему не будет летающих машин

Четыре объяснения: почему машины до сих пор не летают?

Электрические воздушные такси с вертикальным взлетом однажды будут бороздить небеса, но сроки реализации, о которых говорят энтузиасты такого вида транспорта, мягко говоря, амбициозны. Не так давно — в прошлом месяце — Uber предсказал на конференции Elevate, что развернет свою систему UberAIR уже в 2023 году. Как это вообще возможно? Не существует ни систем автономного управления, ни правил регулирования воздушного траффика, ни технологий, ни работающих систем. О чем вообще говорить?

Есть проблема и в самих летательных аппаратах. Uber, доминирующий игрок, который пытается воплотить эту индустрию в жизнь, настаивает на том, что электрический летательный аппарат с вертикальным взлетом и посадкой (e-VTOL) — лучший вариант, с которым ничего не сравнится в эффективности, скорости, надежности, безопасности и тихости. Такой транспорт не может просто взять и появиться из существующего оборудования. Ему потребуются новые двигатели, управление полетом и система ситуационной осведомленности.

На самом деле, это возможность переделать отрасль, которая начинает казаться немного застойной. «Пришло время переосмыслить авиацию», говорит Рене Ландри, исследователь авиационных систем в ETS, техническом университете Монреаля. «Авионика, которую мы используем сейчас, основана на общей архитектуре, которая была разработана во время Второй мировой войны. Оборудование, например, дублируется для избыточности, используются огромные и неэффективные кабели. Здесь можно было бы внедрить массу инноваций».

В качестве примера одной из таких инноваций, которые могут изменить отрасль, он отмечает, что программное обеспечение, которое использовалось для планирования полета, осталось в 20 веке из-за появления iPad. «Десять лет назад мы могли бы сказать, что iPad никогда не сертифицируют для использования в кабине», говорит он. «Но уже через шесть месяцев его сертифицировали и более 400 предприятий, которые собирали летные системы, закрылись. В них больше не было необходимости — все можно было делать на iPad». Конечно, программное обеспечение для планирования полетов это только первая проблема, с которой может столкнуться сеть летающих автомобилей.

Задача #1: передать управление полетом компьютерам

Наши воздушные такси завтрашнего дня будут выполнять большую часть работы пилота сами, используя автономные, в высшей степени автоматизированные системы. Uber заявил, что ожидает, что обслуживание летающих такси начнется с людей-пилотов, но очень скоро — в течение ближайших десятилетий — ситуация изменится в пользу самоуправляемых систем. Системы автономных самолетов в настоящее время уже разрабатываются, но они и близко не стоят к по-настоящему широкому одобрению.

Промежуточным шагом было бы просто сделать рабочий продукт. «Работа в NASA продемонстрировала жизнеспособность так называемого упрощенного управления транспортом», говорит аэрокосмический инженер Брайан Герман, доцент Технологического института Джорджии. По такому сценарию большинство систем, которые либо управляют процессом полета, либо навигации и коммуникации, управляются компьютером, а пилот в общем говорит, что делать и куда лететь. «Пилот не может контролировать 8 или 10 различных пропеллеров и быть ситуационно осведомленным хоть в какой-нибудь степени. Поэтому, когда вы нажимаете на тумблер, транспорт должен делать многое в автономном режиме».

Такого рода полеты уже в пределах досягаемости, именно так летают большинство дронов (а также военных аппаратов). Но сертифицированные, безопасные версии для пассажиров, управляемые минимально подготовленными пилотами в коммерческом воздушном пространстве — чего так хочет Uber — пока еще далеки. Хотя бы потому, что такие системы должны идеально функционировать в ненастную погоду и в условиях города.

Системы автопилота не обладают таким суждением, как люди-пилоты. «Автономным системам очень сложно понимать различные сценарии, — говорит Герман. — Пусть, например, вы летите на самолете и видите лесной пожар в левом окне. Пилот-человек сразу поймет, что лететь над ним будет плохой идеей. Но как это узнать автономной системе? Мы сталкиваемся с «нехваткой воображения» со стороны системы».

Задача #2: электрифицировать самолет

Несмотря на то, что многие небольшие летательные аппараты — от двухместных вертолетов вроде Robinson R-22 до любых современных аэропланов — могли бы сформировать флот летающих такси, Uber и ее партнеры считают, что будущее за электричеством. В первую очередь потому, что электрическая тяга проще, надежнее и удобнее в управлении, чем двигатели внутреннего сгорания. Хотя ученые полагают, что мы еще в десятилетиях от прорыва в энергетической плотности батарей, который позволит, например, региональным самолетам пролетать по несколько сотен километров за раз, Герман считает, что небольшие перелеты воздушных такси можно было бы реализовать уже при помощи современных технологий.

Не так давно Uber анонсировал партнерство с компанией Karem, которая разрабатывает электрические самолеты с роторами с переменной частотой вращения. Они способны более эффективно модулировать потребление энергии от существующих батарей и представляют одно из возможных решений этой проблемы. Многие эксперты аэрокосмической и технологической промышленности утверждают, что короткие рейсы на 20-30 километров возможны даже при использовании современных аккумуляторных технологий. Основная загвоздка лишь в том, как достичь скоростной зарядки, которая позволит совершать быстрые перелеты в городской среде с постоянным дефицитом энергии.

Задача #3: дешево построить

Предположим, технологии батарей не будут сдерживающим фактором, но производство — безусловно будет, отчасти потому, что рабочая система воздушных такси, зависимая от экономики масштабов, потребует запуска тысяч аппаратов как можно скорее. Другие отрасли промышленности решали подобные проблемы производства, но происходило это на протяжении длительного времени. Автомобильная отрасль, например, продемонстрировала за последние 20-30 лет, что современные методы производства могут значительно снизить стоимость создания даже самых сложных современных автомобилей. Сюда входит интеграция новых высокотехнологичных композитов и сплавов, каждый из которых имеет уникальные требования к процессу производства. Достижение сопоставимых чисел в производстве аппаратов e-VTOL — сотен тысяч в год, как того требует Uber — может быть нереальным, но перенос уже имеющихся техник производства из автомобильной в аэрокосмическую отрасль может ускорить процесс.

С другой стороны, это все-таки летательные аппараты, а не автомобили. Сборка легких, прочных, проверенных и тихих летательных аппаратов из композитов, а не из композитосодержащих компонентов, это совершенно другое дело. Собрать самолет из композитных материалов вроде углеродного волокна — практически ручной труд, потому что производителям нужны опытные работники, которые будут накладывать материалы, соединять элементы и затем прозванивать корпус в поиске структурных пустот, воздушных пузырей и других слабин, которые вполне могут быть простительны автомобилю, который стоит четырьмя колесами на земле, так сказать, но недопустимы в летающем бобе, который мчится с людьми на высоте 300 метров.

«Я говорил с производителями композита, они не представляют, как им набрать темп, о котором мы говорим», отмечает Герман. Это дорого и сложно; авиация никогда не наращивала большие объемы, потому что спроса попросту не было. Спрос на сотни тысяч летательных аппаратов, конечно, может появиться однажды, и методы производства нужно готовить заранее, но это будет через десятки лет, а не через годы.

Задача #4: сделать их тише

Остается шум. Летающие такси будут работать в городской среде, которая уже сильно зарегулирована в отношении шума вертолетов и рева самолетов в аэропортах на окраине. Если вертипорт Uber будет свидетелем сотен взлетов и посадок каждый час, летательный аппарат должен быть исключительно тихим.

Для небольших самолетов с вертикальным подъемом проблема будет не только в снижении децибел, но и в звуковой сигнатуре — то есть, в том, как шум смешивается (или не смешивается) с фоном города. Uber изучает этот вопрос и утверждает, что сокращение шума на 15 децибел приведет к снижению уровня шума до приемлемых уровней, как с точки зрения объема, так и общей его растворимости на фоне города. Также стоит учесть, что большая часть шума городской среды происходит от автомобилей, а они будут плавно превращаться в электромобили в ближайшие десятилетия.

Создание бесшумного электрического летательного аппарата потребует значительных инноваций, потому что машинам все-таки придется прокручивать те же объемы воздуха через лопасти, чтобы взлетать и садиться. Один из подходов заключается в уменьшении скорости вращения лопастей ротора, поскольку они становятся громче, приближаясь к сверхзвуковой скорости. Для этого инженеры могли бы добавить лопасти на каждый ротор, снизив число оборотов, но сохранив подъемную силу. Также могла бы помочь система распределенных роторов — шесть или восемь небольших винтов. Рано или поздно решение будет найдено.

Пять лет, конечно, кажутся маловатым временем для преодоления этих проблем — и это еще мы не затрагиваем более широкие экономические и законодательные вопросы. Как внедрить летающие такси в олдскульную коммерческую аэрокосмическую систему — тоже вопрос. Но технологии развиваются и при достижении определенного импульса реализация любых проектов будет неизбежной. Однажды летающие такси станут культурным явлением, таким же привычным, как смартфоны или троллейбусы.

источник

Смогут ли летающие автомобили стать скорой реальностью

Статья о летающих автомобилях — когда они появились, самые популярные летающие авто наших дней. Почему мы до сих пор не летаем на своих автомобилях? В конце статьи — интересное видео о летающих автомобилях будущего!

Содержание статьи:

  1. Давно ли появились летающие автомобили
  2. Летающие машины наших дней
    • AeroMobil
    • Авиа-автомобиль TF-X

  3. Почему мы до сих пор не летаем на своих автомобилях
  4. Видео о летающих автомобилях будущего

Человечество всегда мечтало о полетах. Более ста лет назад оно создало аэропланы, потом появились самолеты и вертолеты. Однако эти транспортные средства были очень дорогими (и таковыми являются по сей день), и обычный человек не мог их себе позволить.

Но есть у людей еще одна мечта, которая пока не осуществилась в массовом порядке. Речь идет о летающих автомобилях. Их можно увидеть в фантастических фильмах, периодически появляются разные прототипы, но серийного производства до сих пор нет. Почему так происходит? В чем сложность создания летающих машин? Сможет ли любой человек в ближайшем будущем летать на своем автомобиле? Или этой мечте так и суждено остаться мечтой? Давайте разбираться!

Летающим автомобилям почти сто лет

Не удивляйтесь, это правда! Первым в мире летающим автомобилем можно по праву назвать автоплан авиационного инженера Глена Кёртиса. Он его создал в 1917 г. из собственного самолета и автомобиля Форд. На этом аэромобиле было установлено 3 ряда крыльев по 12 метров и мотор в 100 л.с. Планировалось, что передвигаться этот трехместный автомобиль будет с помощью пропеллера, который был установлен в задней части.

Однако этому авто так и не удалось по-настоящему взлететь, он только подпрыгивал над землей. Поэтому проект был заброшен.

Но сама идея создания летающего автомобиля осталась и была подхвачена другими изобретателями. Хотя иногда испытания заканчивались трагически.

В 20-е годы прошлого века идеей создания летающего автомобиля заинтересовался сам Генри Форд. Он создал небольшое летающее авто “Flying Flivver”, но при испытаниях машина разбилась вместе с пилотом, который был близким другом Форда. Поэтому автоконструктор отказался от своей идеи.

Первые удачные испытания летающего авто были проведены в 1937 году. Конструктор Уалдо Уотермен создал “Стрелобиль”, который напоминал двухместный трёхколесный мотоцикл с крыльями. Он мог разгоняться до 110 км/час на земле и летать со скоростью 200 км/час. Причем крылья можно было арендовать и прицеплять к машине на аэродромах. Было выпущено всего шесть таких экземпляров, но затем компания “Студебеккер”, которая финансировала проект, его свернула, сославшись на огромные расходы.

В 1940 г. компания Convair разработала проект летающего авто “ConvAirCar” (двухдверного седана, к которому крепилась самолётная часть). На испытаниях этот аэромобиль пролетел целый час. Разработчик уже собрался продавать авто, но третий полёт стал трагическим, что и похоронило проект.

В 1946 году изобретатель Р. Фултон создал “Аэрофибию”. До него все конструкторы пытались адаптировать автомобиль к небу, он же решил приспособить самолет к автодороге. Крылья самолёта были съемными, а пропеллер легко складывался внутри фюзеляжа.

“Аэрофибия” – это первое в мире летающее авто, получившее сертификат Управления гражданской авиации Соединенных Штатов. Казалось бы, это успех, но Фултон не смог довести свое детище до серийного производства — он попросту не нашел достаточно средств.

В 1949 г. Молт Тейлор создал “Аэрокар”. Он прошел успешные испытания, однако по разным причинам так и не попал в серийное производство.

После этого многие изобретатели пытались создать летающие автомобили, однако дальше проектов дело не доходило. На серийный выпуск таких авто так никто и не решился.

Современные летающие автомобили

Естественно, в 21 веке технологии шагнули далеко вперед. Поэтому, казалось бы, человечество должно было уже решить проблему пробок и передвигаться по воздуху. Однако до сих пор это так и остается мечтой. Ближе всего к осуществлению этой мечты приблизились словацкая компания AeroMobil и бостонский разработчик Terrafugia.

AeroMobil

Компания AeroMobil занимается разработкой летающих автомобилей с 1990 года. Было проведено ряд успешных тестов их прототипа. Разработчики говорят, что уже в 2017 году могут выпустить автомобили в серийное производство.

AeroMobil – летающий автомобиль, который может без проблем занять стандартное парковочное место, расходует обычный бензин и может ездить по автодорогам. При этом данный автомобиль может летать, используя для этого любой аэропорт мира. Чтобы взлететь, этому автомобилю достаточно 200 метров ровной дорожной поверхности. Для приземления хватит и 50 метров. Если трассы поблизости нет, AeroMobil может приземлиться на любом участке земли (лишь бы он был ровным). AeroMobil привлек внимание NASA.

В компании надеются, что AeroMobil 3.0 будет запущен в производство. Остов летающего автомобиля изготовлен из композитных материалов и стали. Аэромобиль напичкан современной техникой (автопилотом, GPS навигацией, спасательными парашютами, системой для ночных полётов).

Процесс трансформации из автомобиля в самолёт занимает максимум 20 секунд. Сейчас команда разработчиков устраняет все неполадки, которые были выявлены при испытаниях.

Управлять летающим автомобилем смогут люди с обычным водительским удостоверением (для езды на земле) и удостоверением спортивного или частного лётчика.

Пока не известна стоимость такого аэромобиля, однако, по предварительным данным, за AeroMobil придется выложить 300 тысяч евро.

Авиа-автомобиль TF-X

Бостонская компания Terrafugia создала опытный авиа-автомобиль TF-X, который не зависит от дорог и наличия взлетно-посадочной полосы.

Четырёхместному TF-X не нужна взлетно-посадочная полоса, так как он взлетает вертикально. Крылья могут складываться, поэтому авто с легкостью поместится в обычный гараж.

Гибрид оборудован бензиновым 300-сильным мотором и двумя электродвигателями. В хвосте установлен туннельный вентилятор, при помощи которого обеспечивается воздушная тяга. На крыльях размещены пропеллеры.

Разработчики уверяют, что TF-X сможет преодолевать до 1000 километров по воздуху всего за три часа. При этом компания Terrafugia уделяет огромное внимание безопасности перевозок. Разработчики считают, что полёт на их аэромобиле должен быть намного безопаснее езды на обычном автомобиле. Весь процесс обучения управлением летающим автомобилем займет всего 5 часов.

TF-X будет иметь автопилот, хотя водитель сможет и сам управлять полетом. Приземляться он будет тоже автоматически. На случай, если произойдет отказ двигателя, разработчики создали огромный парашют, позволяющий машине безопасно приземлиться.

TF-X появятся в серийном производстве не раньше 2025 года. Стоимость такого аэромобиля пока не разглашается. Но, по словам сотрудников компании Terrafugia, TF-X будет стоить не меньше, чем современный суперкар.

Следует отметить, что другие компании также активно работают в этом направлении. Так, соучредитель Гугла Ларри Пейдж вложил 100 миллионов долларов в стартап, занимающийся созданием летающих автомобилей с электродвигателями, которые могут взлетать и садиться вертикально. Такие авто напоминают “подросшие” квадрокоптеры. У них 8 двигателей с разных сторон и небольшие крылья.

Следует отметить, что это не проект Интернет-гиганта. Ларри Пейдж финансирует его самостоятельно. Причем он заявил, что результаты будут представлены в ближайшее время.

Почему до сих люди не летают на своих автомобилях

Уже 100 лет идут разработки, однако процесс фактически не сдвинулся с мертвой точки. Разные компании периодически хвастаются своими прототипами, но серийного производства так и нет. Почему так происходит? В чем проблемы? Смогут ли летающие автомобили стать реальностью в ближайшем будущем?

Оптимисты из компаний-разработчиков уверяют, что скоро любой человек сможет приобрести аэромобиль. Однако многие эксперты убеждены, что люди никогда не смогут летать на автомобилях в массовом порядке. И они приводят вполне грамотные доводы.

Существует множество сложных технологических, конструктивных и юридических моментов, которые нужно решать для повсеместного распространения аэромобилей. Речь идет о стоимости таких авто, летных путях, процессе регулировки полетов, безопасности, расходе горючего. Также не стоит забывать о возможности использования аэромобилей террористами, обучении аэроводителей, сложностях парковки, уровне шума, взаимодействии со стандартными машинами. Пока ни один прототип не позволяет человеку с легкостью передвигаться. А ведь именно для этого он и создается.

По большому счету, существует две основные причины того, почему человек не видит летающих автомобилей у себя над головой. Это экономика и безопасность. А теперь более подробно.

Летающий автомобиль представляет собой гибрид авто и самолета. Желательно, чтобы он взлетал и садился вертикально, так как в обычных городах не существует посадочных полос. Никто их строить специально не будет. Если бы такие полосы были, людям было бы проще использовать сверхлёгкие самолёты.

Конечно, можно использовать аэромобиль в городе как машину, а за чертой населенного пункта, где есть взлетно-посадочные полосы, как самолёт. Однако в таком случае проще держать на аэродроме полноценный небольшой самолёт, а добираться до него на обычной машине. Невыгодно в городе возить крылья, а в небе – шины. Поэтому единственным разумным вариантом остается авто, взлетающее вертикально.

Вертикальный взлёт и приземление достаточно энергозатратны. Чтобы преодолеть оковы гравитации, расходуется четверть топлива самолёта. Самолет ещё не полетел, а уже потратил четверть запаса топлива. Таким образом, он сможет меньше пролететь, чем обычный самолёт. Вертикальный взлёт и посадка – это очень сложный процесс, требующий от пилота высокой квалификации. Его подготовка стоит больших денег. При взлёте и посадке часто самолеты сваливались вбок и происходил отказ подъёмного мотора, что приводило к серьёзным авариям.

Одним словом, получилось небезопасно и дорого. Поэтому от идеи создания СВВП отказались.

Неудача с такими самолетами фактически ставит крест на аэромобилях, так как остаются серьезные недостатки:

  • Огромный расход топлива на процесс взлёта и приземления делает весь полет неэкономичным. Особенно, если нужно лететь недалеко.
  • Если в воздухе откажет двигатель или произойдет столкновение, то пострадают не только пилоты, но и люди и здания, находящиеся внизу.
  • Подготовка пилота для аэромобиля – дорогостоящий и длительный процесс, ведь в современных городах много препятствий.
  • В мегаполисах нет подходящей инфраструктуры для аэромобилей, а перестраивать мегаполисы весьма затратно.
  • Строительство и ремонт автодорог – это миллиардный бизнес. Если все машины будут летать, бизнесмены потеряют прибыль. Вряд ли мировые компании, занимающиеся возведением и ремонтом дорог, позволят летающим автомобилям стать массовым явлением.

Единственный плюс летающих авто – высокая скорость. Однако в городах обычно автомобили не ездят с максимальной скоростью. Только разогнался, уже надо тормозить. Но иногда такая скорость крайне важна. Речь идет о доставке больных, погоней за преступниками, перемещением VIP-лиц. Хотя обычные вертолеты с этими задачами пока справляются.

Таким образом, вопросы экономики и безопасности четко говорят, что массовых летающих автомобилей в ближайшем будущем человечеству ждать не стоит.

Человеку нужно мечтать. Без этого он перестанет быть человеком. Летающие автомобили пока остаются лишь мечтой, хотя, наверное, каждому бы хотелось хоть разок пролететь над городом на своей личной машине!

Летающие автомобили будущего — в занимательном видео:

источник

zigfrid_n

Время, вперёд!

Вас никогда не интересовало, почему до сих пор автомобили не летают? Ведь аэропланы покорили небо более ста лет назад. Давайте разбираться.

В фантастических фильмах мы часто можем наблюдать летающие автомобили. Один из первых фильмов, в котором появился летающий автомобиль – это знаменитая комедия 1965 года с Луи де Фюнесом “Фантомас разбушевался”. В конце фильма Фантомас улетает на Ситроене DS, из которого выдвигаются крылья. Через три года, в 1968-м на экранах

полетел (а также поплыл) автомобиль с говорящим названием “Пиф-Паф Ой-Ой-Ой”. Фильм создан по произведению Яна Флеминга, который вообще любил разные навороченные тачки. В частности, в фильме “Человек с золотым пистолетом” (девятый фильм “бондианы”, 1974-й год) главзлодей также летал на авто. Вереницы летающих автомобилей носятся в “Пятом элементе” (1997 год), в советском фильме 1984-го года “Гостья из будущего” в качестве городского транспорта, помимо трамваев-телепортов, используются флипы. Летающей Волге ГАЗ-21 посвящен российский фильм “Чёрная молния” (2009). Гарри Поттер в “Тайной комнате” летал не только на метле, а и на Ford Anglia (правда, то была заслуга магии, а не техники). В “Звездных войнах” летают десятки аппаратов, в том числе есть и аэромобили. Ну и конечно, все помнят летающий DeLorean DMC-12, на котором Док прилетел из 2015-го года в 1985-й в фильме “Назад в будущее”.

Поэтому, нет ничего удивительного в том, что десятки инженеров в разных странах мира стали пытаться создать летающее авто. Мечта есть мечта. Первопроходцем стал американский инженер Р.Фултон, создавший “Airphibian” уже в 1946-м году. Это был не совсем летающий автомобиль, а скорее самолёт, у которого отсоединялся хвост и крылья. Но, по крайней мере, это был первый работающий гибрид автомобиля и самолёта. Вслед за ним в 1969-м успешно взлетел “летающий джип” Chrysler VZ-6, созданный по заказу армии США. Это был скорее автомобиль на воздушной подушке. Увы, проект закрыли уже через год. На сегодняшний день существует более десятка разработок концептов аэромобилей, некоторые из которых существуют только на бумаге, другие уже готовы к серийному выпуску. Например, готов идти в серию Terrafugia Transition. Через пару лет обещают показать полет футуристичного Xplorair. Всерьез занимаются летающими автомобилями в Голландии, Чехии, Израиле и, конечно, России.

Итак, фантасты мечтают о летающих автомобилях, технологически их вполне можно построить сегодня, так почему же они до сих пор не летают по нашим улицам? Потому что, позвольте вас огорчить, автомобили массово летать не будут НИКОГДА. И сейчас я объясню, почему именно. Всё дело в первую очередь экономике, а во вторую – в безопасности.

Летающий автомобиль это гибрид самолета и машины. Он, по логике, должен взлетать и садиться вертикально. Потому что в городе нет, и никогда не будет для него посадочных полос (а если бы таковые были, то проще использовать обычные сверхлёгкие самолёты). Может быть, предполагается использовать летающий автомобиль так: в городе как автомобиль, а за городом, где есть ВПП, как самолёт? Но в этом случае, куда проще держать на ВПП полноценный самолётик, а добираться туда на полноценном же автомобиле – невыгодно возить с собой в городе крылья, а в полете автошины. Итак, всё же единственный разумный вариант – это автомобиль, взлетающий вертикально. Но ведь существуют уже взлетающие вертикально самолёты? Как обстоят дела с ними?

Первые самолёты с вертикальным взлётом (СВВП) появляются уже в конце 1950-х годов. Тогда им пророчили большое будущее. Это было фантастично – самолёт, который мог не только взлетать, но и садиться на пятачок, чуть больше своего размера. Для авианосцев отпадала необходимость в тяжелой (ок.100 тонн) катапульте. Да что там, практически любой крупный корабль мог стать авианосцем! Идею СВВП подхватили в разных странах мира. Первыми были британцы с их Harrier (успели повоевать на Фолклендах). И СССР вскоре создал ЯК-36. Однако, эксплуатация таких самолетов показала, что они во многом уступают традиционным. Поэтому в нынешних и перспективных авианосцах используют в основном не СВВП, а обычные самолеты. Почему?

Дело в том, что вертикальный взлёт и посадка очень энергозатратны. На преодоление оков гравитации уходит четверть топлива самолёта. То есть, мы ещё никуда не улетели, а четверти топлива как не бывало. А это значит меньшая дальность и грузоподъёмность, по сравнению с обычным самолётом. Взлёт и посадка СВВП очень сложны и требуют пилота высокой квалификации. Подготовка такого пилота стоит значительных денег. При взлёте и посадке возможно сваливание самолёта вбок, а отказ подъёмного двигателя чреват серьёзной аварией.
В общем, получилось и дорого и небезопасно. В итоге, от идеи СВВП отказались, хотя планировали делать такими даже гражданские самолёты.

Увы, неудача с СВПП ставит крест и на летающих автомобилях. Потому что недостатки остаются те же самые, да ещё и добавляются новые. Судите сами, потребление топлива на взлёт и посадку делает полет крайне неэкономичным. Тем более, если лететь относительно недалеко. Отказ двигателя или столкновение в воздухе чреваты катастрофой и для пилота и для тех, кто внизу, а внизу обязательно кто-то будет – или здания или пешеходы. Подготовка пилота для летающего автомобиля – долгое и дорогостоящее дело, это ведь куда сложнее, чем летать на спортивных самолётах – в городе полно препятствий. Да и в нынешних городах отсутствует подходящая инфраструктура для летающих авто, а перестраивать города – занятие также весьма затратное.

Единственное существенное преимущество летающих аппаратов – более высокая скорость. Но скорость выше той, которую может набрать обычный автомобиль, в городе, как правило, и не нужна. Только разогнался – нужно уже тормозить. Хотя есть случаи, когда такая скорость необходима. Например, доставка пациента, нуждающегося в срочной медицинской помощи, погоня за преступником, перемещение VIP-лица. Но в этих случаях сейчас используются обычные вертолёты и их вполне достаточно. В общем, экономика и безопасность говорят нам, что даже при наличии ряда готовых к производству моделей, массовых летающих автомобилей не будет, по крайней мере, пока не появится антигравитационная платформа. А так хотелось помечтать, верно?

Но каким же будет автомобиль будущего? Об этом – в следующей статье цикла. Продолжение читайте тут: Мир будущего – 2. Городской автотранспорт.
Источник.

источник

Когда мы начнем летать на автомобилях в городе?

Революции в способе передвижения людей происходят на стыке фантазий разработчиков и новых технологий. Двигатели внутреннего сгорания плюс конвейер — и по планете ездят более 1,2 млрд автомобилей. Винтовые двигатели и желание летать — и за год самолеты перевозят почти 5 млрд пассажиров. Сегодня бизнес-гиганты — Siemens, Toyota, Airbus и Uber — мечтают о рынке летающих автомобилей. Сама идея уже не нова, но до сих пор ни в Москве, ни в Нью-Йорке никто на машинах не летает. «Хайтек» разобрался, почему это происходит, и скоро ли это изменится.

«Сердце» летающих машин

Для создания современных смартфонов потребовалось уместить в одном маленьком корпусе большой сенсорный экран, память и «сердце» — мощный энергоэффективный процессор.

«Сердце» будущего летающего автомобиля — его двигатель, причем электрический. Это позволит снизить уровень шума, что критично важно в условиях города. Все же неприятно, когда за окном летают вертолеты.

Электродвигатели для самолетов разрабатывает компания Siemens. В 2017 году на испытаниях прототипа Extra 330LE был установлен рекорд скорости — 340 км/ч. Вместе с Airbus Siemens создаст гибридные пассажирские самолеты для перелетов на короткие расстояния.

Электросамолеты смогут курсировать между городами или, например, аэропортом и городом. Но внутри мегаполиса к подобному транспорту есть важное требование: высокая маневренность, в том числе способность взлетать вертикально. А это значит, что летающими авто — будут мультикоптеры или конвертопланы.

Мультикоптеры — летательные аппараты с тремя и более несущими винтами. Одним из первых вертолетов был мультикоптер — квадрокоптер русско-американского изобретателя Георгия Ботезата, построенный в 1922 году на деньги Вооружённых сил США. Аппарат взлетал и зависал в воздухе на высоте нескольких метров, а также мог поднять на 4 метра груз весом около полутонны.

Конвертоплан — аппарат, имеющий поворотные движители (устройство, преобразующее энергию двигателя в перемещение транспортного средства, например, колесо или крыло — «Хайтек») — чаще винтовые, которые на взлете и при посадке работают как подъемные, а на высоте меняют положение и выполняют роль тянущих. Это смесь мультикоптера и самолета.

Двигатели, способные поднять транспортное средство с одним-двумя пассажирами на борту и достаточно тихие для города, уже есть. Airbus в феврале 2018 года успешно протестировала аппарат Alpha One, который компания хочет вывести на рынок аэротакси под брендом Vahana к 2020 году. Модель шириной 6,1 метра, длиной 5,6 метра и высотой 2,8 метра весит 744 килограмма. Она перевозит одного пассажира. В будущем такой беспилотный конвертоплан люди будут вызывать с помощью приложения на смартфоне.

Еще один проект от Airbus получил название Pop.Up. Это модульный аппарат с пассажиром в специальной «капсуле». Ее можно присоединить к шасси для движения по дороге или к модулю-квадрокоптеру для полета.

Если Pop.Up пока является концептом, то разработка американской Workhorse — коптер SureFly — уже был успешно протестирован. К 2020 году стартап намерен конкурировать с воздушным такси Uber. Бензиновый генератор коптера мощностью 200 лошадиных сил питает несколько электромоторов. Аппарат сможет нести до 180 килограммов груза на расстояние 112 километров.

Китайский мультикоптер EHANG 184 Autonomous Aerial Vehicle не просто отрывается от земли, но и спокойно летает. Это уже доказали разработчики в серии тестовых полетов. Аппарат работает на разной высоте — до 300 метров, в разных погодных условиях — даже в тумане и при мощных порывах ветра, а на его борту могут находиться два человека — один из которых является пилотом. Но в будущем аппарат станет беспилотным.

Если даже простым немецким братьям-изобретателям The Real Life Guys удалось из подручных средств сделать летающую ванну, то что уж говорить о крупных корпорациях, которые могут спокойно вкладывать сотни миллионов долларов в R&D (R&D — research and development — исследование и разработка, — «Хайтек»).

Где взять энергию для взлета

В 1988 году в США продавался мобильный телефон Radio Shack CT-200, который можно было «просто переносить из машины в машину или брать с собой». Смартфон с подобным аккумулятором был бы не очень удобен. Новым устройствам понадобились батареи, способные выдерживать работу мощных процессоров и огромных экранов. Важно было соблюсти баланс между высокой емкостью и низкой стоимостью производства, чтобы результат стал доступен для широких масс.

Литий в батареях начали пытаться использовать в 1912 году, но только в 1970 появились батареи без возможности перезарядки, а уже затем в 1991 году Sony выпустила первый Li-Ion (литий-ионный) аккумулятор. Аккумуляторы этого типа и сегодня используются во многих устройствах — смартфонах, планшетах и даже автомобилях Tesla

Использовать аккумуляторы в летательных аппаратах начали уже давно. Более того, самолет Solar Impulse даже летает без подзарядки благодаря солнечным панелям. Сооснователь этого проекта Андре Боршберг сейчас занимается электродвигателями для авиации в своём новом стартапе H55. В основу его работы ляжет создание силовой установки и принципиально нового источника энергии.

Серьезное ограничение на сегодня — недостаточная мощность и большой вес существующих аккумуляторов. Вице-президент Siemens Фрэнк Энтон отмечает: «Мы должны получить в 10 раз больше мощности от батареи той же массы. Это наше домашнее задание. И мы думаем, что справимся с этим».

Источниками энергии для аккумуляторов летающих автомобилей могут стать: бензиновый генератор, как в случае с коптером SureFly, водородные топливные элементы или сеть зарядных станций. Такие станции будут установлены на земле — уже существуют зарядки для электромобилей, а также на крышах, в специально отведенных для нового вида транспорта местах.

С водородными топливными элементами активно работает Toyota — у компании уже есть более пяти тысяч патентов. Автопроизводитель запустил тестирование тягачей, способных проехать без подзарядки 320 км с 36 тоннами груза. В 2017 компания представила минивэн Fine-Comfort Ride на водородном элементе, который питает четыре мотора — по одному на каждое колесо. Как утверждают в Toyota, концепт-кар может проехать 1000 км без дозаправки. General Motors в сотрудничестве с Honda разработала платформу SURUS на водородной топливной системе. Она будет способна проехать 643 километра без дозаправки

Будущее — это аэротакси без водителей

Автопилоты — маст-хэв для нового вида транспорта. Еще три года назад Илон Маск говорил, что людям вообще нужно запретить водить автомобили. Летающих версий это касается особенно

Автопилоты впервые появились в авиации. В 1912 году американский самолет Curtiss C-2 оснастили «гироскопическим стабилизирующим аппаратом» разработки Элмера Сперри. Самолет эффектно представили на выставке во Франции в 1914 году: оба пилота во время полета вышли на крылья самолета. В 1947 самолёт Douglas C-54 Skymaster пересек Атлантический океан на автопилоте. Аппаратура отвечала не только за стабилизацию в воздухе, но и за взлет и посадку. Автопилот также применяли в оружии, потому что в торпеды и ракеты нельзя поместить человека.

Развитие автономного наземного транспорта началось с дистанционного управления. В 1920-х годах советские изобретатели испытали его для копии французского танка Renault FT («Танк М» и «Рено русский») — сигнал передавали по кабелю. Модернизация этой системы привела к созданию танков, управляемых в диапазоне КВ и УКВ на расстоянии до километра. Немцы к началу Второй мировой войны разработали дистанционно управляемую бронемашину «Голиаф»: телетанкетку использовали для разведки и взрывных работ.

В 1960-е в Великобритании открыли линию лондонского метро Виктория с поездами, не требующими работы машинистов. За всё отвечала система Automatic Train Operation. Беспилотные поезда сейчас возят людей в Великобритании, США, Дании, ОАЭ и других странах. В России беспилотный поезд тестируют на Московском транспортном кольце (МЦК), но за компьютером пока вынужден следить человек в кабине.

В отличие от первых автопилотов, созданных для самолетов, поездов и вооружения, работавших с минимальным количеством препятствий на их пути, сейчас перед разработчиками автономных автомобилей встала другая задача — обеспечение безопасности всех участников дорожного движения в условиях различного трафика.

Автомобильные автопилоты выросли из первых систем круиз-контроля 1940-1950-х годов, поддерживающих скорость и направление движения. Сейчас это полноценные самоуправляемые авто от Google и других производителей. «Яндекс» успел испытать робомобиль зимой, когда разметки почти не видно. Летающие автомобили еще больше усложнят задачу разработчикам, добавив к управлению третье измерение — высоту.

Полная автоматизация автомобилей имеет несколько преимуществ. Во-первых, правила дорожного движения нельзя будет нарушить — они едины для всех авто, любые обновления будут происходить автоматически. Во-вторых, решения о маневрах будут приниматься более качественно посредством межмашинного «общения» (M2M). Это позволит сократить количество аварий до минимума.

Новый вид транспорта приведет к созданию новых услуг. Uber уже показала собственную версию аэротакси. Электрический летательный аппарат будут строить партнеры компании Bell Helicopters, Embraer и Pipistrel, а Uber выступит заказчиком и займется коммерциализацией проекта. Первая версия такси будет пилотируемой, но далее планируется переход к беспилотной модели.

Одна из крупнейших авиастроительных корпораций Airbus купила платформу вертолетных перевозок Voom и сделала ее частью Airbus Helicopters. Ее планируется сделать основой для сервиса аэротакси. Летающий городской транспорт вроде квадрокоптеров для компании является стратегическим направлением.

Для того, чтобы управлять трафиком летающих аппаратов, перевозящих людей и груз, Airbus разрабатывает систему Altiscope — аналог системы управления воздушным движением.

Учиться на ошибках или запретить?

Эффективное законодательство для дронов и робомобилей, пока ещё находится в стадии разработки. Важной проблемой для законодателей является вопрос ответственности при авариях — с такими сложностями уже столкнулись робомобили.

Мнения на эту тему законодателей и производителей автомобилей разнятся. Немецкий исследовательский институт BASt при Министерстве транспорта после первой аварии со смертельным для водителя исходом признал функцию автопилота в Tesla Model S «значительной угрозой движению», хотя статистически безопасность такого авто выше. В США, где произошла авария, представители закона рассказали, что не будут из-за этой аварии останавливать прогресс. Напротив, разработчики должны учиться на ошибках. Чтобы понять, насколько сложны этические вопросы в вопросе автопилотов, в Массачусетском технологическом институте создали игру Moral Machine.

Чтобы беспилотные автомобили спокойно использовались везде, они должны достигнуть 5-го уровня автономности: когда со стороны человека не будут требоваться никакие действия, кроме старта и указания пункта назначения. Этому поможет российское бездорожье: разработчики из российской компании Cognitive Technologies обучают искусственный интеллект на реально плохих дорогах, которых в России много. Они учат машину распознавать дорожную ситуацию днём, ночью, в слякоть, предсказывать ситуацию по таким мелочам, как угол поворота колеса соседних авто и движения головы пешехода.

С беспилотными летательными аппаратами также не все просто. Например, в России нужно регистрировать беспилотные летательные аппараты, даже если речь идёт о квадрокоптере весом в 250 граммов. После этого владельцу нужно получить разрешение на использование воздушного пространства. Сейчас за эти процессы отвечает Росавиация. Но неясно, останется ли в ведении этой службы работа с городскими летающими такси, или же за этот вид транспорта будет отвечать, например, Госавтоинспекция.

В итоге для запуска летающих такси нужно решить все этические вопросы и «совместить» законы для дронов и автомобилей, создав абсолютно новую правовую базу, позволяющую разграничить ответственность водителя, сервиса и автопроизводителя.

Сколько будет стоит летающий автомобиль

Стартап из Словакии представил свой вариант летающего автомобиля — AeroMobil. Он может не только летать, но и ездить по дорогам. А для управления нужна спортивная летная лицензия. Стоимость такого летающего авто составит примерно $1,3-1,6 миллиона, а в продажу он поступит к 2020 году.

Нидерландская компания PAL-V уже принимает предзаказы на свой трехколесный «автомобиль», представляющий собой гибрид машины и вертолета. Ограниченная серия с эксклюзивным дизайном Liberty Pioneer обойдется «авто-авиа-любителю» в $599 тысяч, а стандартная модель Liberty Sport — всего в $399 тысяч. Обучение управлению машины входит в ее стоимость. Счастливчики получат свой инновационный вид транспорта в 2018 году.

Американская компания Terrafugia представила свой первый прототип летающего Transition еще 9 лет назад. За это время были проведены испытания (более 200 взлетов и посадок). В 2019 году Transition поступит в продажу. Ожидаемая цена — $329 тысяч. Желающие уже могут оформить себе предзаказ.

Когда взлетим?

Airbus планирует запустить летающее такси Vahana к 2020 году. Uber даёт более пессимистичный прогноз — свой гибрид самолета и вертолета компания хочет запустить в качестве аэротакси в 2023 году. Американская Airspace Experience Technologies поставила цель к 2026 году «развернуть флот из 2500 летательных аппаратов в 50 крупных городах».

Основатель российской компании Hoversurf Александр Атаманов, разработчик летающего мотоцикла, в 2016 году предсказывал появление летающих такси к 2018 году, но отмечал, что к этому будет не готово законодательство. И этот прогноз сбылся: летающие такси физически уже есть, причем вполне удачные версии — электрический аппарат от Ehang совершил уже более тысячи тестовых полетов с людьми на борту. Но сервисы на основе таких летательных аппаратов не удаётся запустить именно из-за необходимости доработки законов.

Ясно одно: главным барьером создания нового рынка уже являются не технологии — этот барьер преодолеть, кажется, удалось — а законодательство.

источник

Читайте также:  Почему много в продаже квартир
Adblock
detector