El-fly med lodret start en dag vil være surf himlen, men tidsplanen for gennemførelsen, som de siger entusiaster af denne form for transport, for at sige det mildt, ambitiøse. For ikke så længe siden — i sidste måned, Uber sagde på konferencen, Løfte, som vil implementere sit system UberAIR allerede i 2023. Hvordan er det endda muligt? Der er ingen uafhængig kontrol, ingen regler regulere lufttrafik, ingen teknologi, ingen fungerende systemer. Hvad siger i?
Der er et problem i flyet. Uber, den dominerende aktør, der forsøger at bringe denne industri til liv, insisterer på, at el-fly med lodret start og landing (e-VTOL) — den bedste løsning, der er ikke noget som det i effektivitet, hastighed, pålidelighed, sikkerhed og tihosti. En sådan transport kan ikke bare tage og modtage fra eksisterende udstyr. Det skal det nye motorer, flyvning, kontrol og situationsfornemmelse system.
I virkeligheden, det er en mulighed for at omforme den industri, som er begyndt at virke lidt stillestående. “Det er tid til at genoverveje, luftfart,” sagde Rene Landry, en forsker i luftfart-systemer på ETS, technical University of Montreal. “Flyelektronik, vi bruger nu, er baseret på det samlede arkitektur, som blev udviklet under Anden verdenskrig. Udstyr, for eksempel, er kopieret til afskedigelse, og en ineffektiv brug enorme kabler. Her ville det være muligt at indføre en masse innovation.”
Som et eksempel på en sådan innovation, der kan ændre branchen, bemærkede han, at software, der blev brugt til planlægning af flyvning, forblev i det 20 århundrede, på grund af fremkomsten af iPad. “For ti år siden kunne vi sige, at iPad aldrig certificeret til brug i cockpittet,” siger han. “Men efter seks måneder, og det har certificeret mere end 400 virksomheder, der blev indsamlet af fly-system, der er lukket. I dem var der ikke længere er nødvendige — alt kan ske på iPad.” Selvfølgelig software til planlægning af flyvning er kun det første problem, der måske står over for et netværk af flyvende biler.
Mål #1: at overføre kontrol af fly-computere
Vores air taxi i morgen vil udføre det meste af arbejdet af piloten selv, at bruge Selvstændige, højt automatiserede systemer. Uber sagde, at det forventer, at den flyvende taxi service vil begynde med personer-piloter, men meget snart — inden for de næste årtier, at situationen vil ændre sig til fordel for selvstyrende systemer. Systemer af Autonome fly, der i øjeblikket er ved at blive udviklet, men de er ikke engang tæt på at true bred godkendelse.
Et mellemliggende skridt ville være at bare gøre et fungerende produkt. “Arbejder på NASA har vist, levedygtigheden af den såkaldte forenklede transport management,” siger rumfart ingeniør Brian Herman, lektor ved Georgia Institute of Technology. Under dette scenario, de fleste systemer er enten i kontrol af fly eller navigation og kommunikation er computerstyret, og piloten i Almindelighed siger, hvad de skal gøre og hvor de skal gå. “Piloten kan ikke styre, 8 eller 10 forskellige propeller og være situationsbestemt klar over, i det mindste til en vis grad. Så når du trykker på kontakten, transport behov for at gøre en masse i offline mode”.
Denne form for flyvning, der allerede er inden for rækkevidde, så flyver de fleste droner (militære maskiner). Men certificeret, sikkert for passagererne, der forvaltes af minimalt uddannede piloter i erhvervsmæssig lufttransport plads — hvad ønsker Uber er stadig langt. Men fordi sådanne systemer skal ideelt set fungere i dårligt vejr og i byen.
Autopilot-system ikke har den samme dom, som den menneskelige piloter. “Autonome systemer er meget svært at forstå forskellige scenarier, siger Herman. — For eksempel, du er flyvende, og du kan se en skovbrand i venstre vindue. Pilot-den person vil straks forstå, at for at flyve over, at det ville være en dårlig idé. Men hvordan kan du vide det Autonome system? Vi står med “mangel på fantasi” på den del af systemet.”
Mål #2: at elektrificere et fly
På trods af det faktum, at mange små fly — dobbelt-helikoptere som Robinson R-22 til enhver moderne fly — du kunne skabe en flåde af flyvende taxaer, Uber og dets partnere mener, at fremtiden for el. Primært fordi el-trækkraft er enklere, mere pålidelige og lettere at styre end forbrændingsmotorer. Selv om forskerne mener, at vi stadig årtier fra gennembrud i energi-tæthed af batterier, som vil tillade, for eksempel, regionale fly til at flyve hundreder af kilometer på et tidspunkt, Herman mener, at små fly i luft-taxi kunne gennemføres med hjælp af moderne teknologi.
For ikke så længe siden, Uber annonceret et partnerskab med Karem, der er ved at udvikle en el-fly med rotorer med variabel hastighed. De er i stand til mere effektivt at tilpasse energiforbruget i den eksisterende batterier, og udgør en af flere mulige løsninger på dette problem. Mange eksperter inden for luftfart og teknologi argumentere for, at kort flyvetur på 20-30 km er muligt, selv med dagens batteriteknologi. Den største hage er, hvordan at opnå en høj hastighed opladning, som vil gøre en hurtig tur i et bymiljø med et konstant underskud af energi.
Opgave #3: billige at bygge
Antage, at batteri-teknologier vil ikke være afskrækkende, men vil produktionen, dels på grund den fungerende system af luft taxaer, afhængig af stordriftsfordele, vil kræve en afvikling af tusindvis af enheder så hurtigt som muligt. Andre industrier har løst lignende problemer med produktionen, men det var for lang tid. Bilindustrien, for eksempel, har vist gennem de sidste 20-30 år, at moderne produktionsmetoder, der kan reducere omkostningerne ved at skabe selv de mest komplekse moderne køretøjer. Dette omfatter integration af nye high-tech kompositter og legeringer, som hver har unikke krav til produktionsprocessen. Nå frem til sammenlignelige tal i produktion køretøjer, e-VTOL — hundreder af tusinder om året, som kræves af Uber — kan være urealistisk, men overførsel af allerede eksisterende teknikker til produktion, fra biler til rumfartsindustrien kan fremskynde processen.
På den anden side, er det stadig et luftfartøj, ikke biler. Forsamlingen er let, robust, gennemprøvet og roligt fly fra kompositmaterialer, ikke fra compositematerials komponenter, er en helt anden sag. Samle en flyvemaskine, som det fra komposit materialer som kulfiber, praktisk manuelt arbejde, fordi producenterne har brug for dygtige medarbejdere, der vil anvende de materialer, der skal forbinde de elementer, og derefter kalder skroget i søgning af strukturelle brud, luftbobler og andre op på en slap, som kan være forgivable bil, der koster fire hjul på jorden, så at sige, men ikke i den flyvende Bob, der løb med mennesker i en højde af 300 meter.
“Jeg talte med producenterne af det sammensatte, de har ingen idé om, hvordan at tempoet op, vi taler om,” siger Herman. Det er dyrt og besværligt; det fly, der aldrig er bygget op af store mængder, da efterspørgslen simpelthen ikke er der. Efterspørgslen efter hundreder af tusinder af fly, naturligvis, vises der muligvis en dag, og produktions-metoder, der er nødvendige for at forberede sig på forhånd, men det vil være over årtier, og ikke år.
Opgave #4: gøre dem mere støjsvage
Fortsat støj. Flyvende taxa vil operere i et bymiljø, der er allerede stærkt reguleret i forhold til støj fra helikoptere og brøl af fly til lufthavne i udkanten. Hvis vertiport Uber vil opleve hundredvis af starter og landinger hver time, luftfartøjet skal være ekstremt stille.
For mindre fly, med lodret lift, problemet vil ikke kun reducere decibel, men lyden underskrift — der er, i hvor høj støjen er mixed (blandet) med baggrund i byen. Uber undersøger dette spørgsmål, og argumenterer for, at den reduktion af støj ved 15 decibel vil reducere støjen til et acceptabelt niveau, både fra det synspunkt af volumen og total opløselighed i baggrunden af byen. Det er også værd at overveje, at en stor del af den støj fra bymiljøet kommer fra biler, og de vil gradvist blive omdannet til elbiler i de kommende årtier.
Oprettelse af en lydløs el-fly vil kræve en betydelig innovation, fordi de biler, der stadig er nødt til at rulle den samme mængde luft gennem bladene til at tage ud og jord. Én tilgang er at reducere hastigheden for en rotation af vingerne, som de bliver højere, nærmer sig lydens hastighed. For at gøre dette, ingeniører kunne tilføje vinger på hver rotor, at reducere det antal omgange, men at opretholde en løftekraft. Kunne også hjælpe distribueret system af rotorer med seks eller otte små skruer. Før eller senere en løsning vil blive fundet.
Fem år helt sikkert synes at være tid nok til at overvinde disse udfordringer, og at vi ikke er ramt bredere økonomiske og lovgivningsmæssige spørgsmål. Hvordan til at gennemføre en flyvende taxa i old-school kommercielle rumfart system — det samme spørgsmål. Men teknologien udvikler sig, og når et vist incitament til gennemførelse af projekter vil være uundgåelig. Når flyvende taxa vil blive et kulturelt fænomen så velkendt som smartphones eller trolley.
Så Uber ønsker, alligevel.
Fire forklaringer på, hvorfor biler har stadig ikke kan flyve?
Ilya Hel