Elektriska flygplan med vertikal start en dag kommer att surfa på himlen, men tidpunkten för genomförandet, som de säger entusiaster av denna form av transport, för att uttrycka det milt, ambitiös. För inte så länge sedan — förra månaden, Uber sade i konferensen, Höja, som kommer att använda systemet UberAIR redan år 2023. Hur är detta ens möjligt? Det finns ingen oberoende kontroll, inga regler reglera flygtrafiken, ingen teknik, inga fungerande system. Vad säga?
Det är ett problem i flygplan. Uber, den dominerande spelare försöker att få den här industrin att livet, insisterar på att elektriska flygplan med vertikal start och landning (e-VTOL) — det bästa alternativet, vilket är något som det i effektivitet, snabbhet, tillförlitlighet, säkerhet och tihosti. Sådana transporter kan inte bara ta och ta emot från befintliga utrustning. Det kommer att behöva nya motorer, styrsystem och lägesbild system.
I själva verket är det en möjlighet att göra om den industri, som börjar verka lite stillastående. “Det är dags att tänka om luftfart,” sade Rene Landry, en forskare av luftfart system för handel med utsläppsrätter, tekniska Universitetet i Montreal. “Avionik som vi använder nu är baserat på den övergripande arkitekturen, som utvecklades under Andra världskriget. Utrustning, till exempel, är duplicerad för redundans och ineffektiv användning enorma kablar. Här skulle det vara möjligt att införa en hel del innovation.”
Som ett exempel på en sådan innovation som kan förändra branschen, han noterade att program som används för planering, stannat i 20-talet på grund av framväxten av iPad. “För tio år sedan kunde vi säga att iPad aldrig certifierade för användning i cockpit, säger han. “Men efter sex månader och det har certifierat mer än 400 företag som samlas in av flyg-systemet är stängt. I dem var det inte längre nödvändigt — allt kan göras på iPad.” Naturligtvis är den programvara för planering är bara det första problemet som kan möta ett nätverk av flygande bilar.
Mål #1: för att överföra kontrollen av flygning datorer
Vår luft taxi i morgon kommer att utföra det mesta av arbetet av pilotprojekt själva, med hjälp av Autonoma, högt automatiserade system. Uber sade att det räknar med att den flygande taxi-tjänsten kommer att börja med människor-piloter, men mycket snart — inom de närmaste decennierna, kommer situationen att förändras till förmån för självstyrande system. System av Autonoma flygplan för närvarande på att utvecklas, men de är inte ens i närheten av sant brett godkännande.
En mellanliggande steg skulle vara att bara göra en fungerande produkt. “Som arbetar på NASA har visat att lönsamheten för den så kallade förenklade transport management, säger flygingenjör Brian Herman, Docent vid Georgia Institute of Technology. Enligt detta scenario, de flesta system är antingen kontroll av flyg-eller navigation och kommunikation är en dator-kontrollerad och pilot i Allmänna säger vad du ska göra och vart man ska gå. “Piloten inte kan kontrollera, 8 eller 10 olika propellrar och vara situationsanpassat känner åtminstone till en viss grad. Så när du trycker på knappen för transport måste göra en hel del i offline-läge”.
Denna typ av flyg är redan inom räckhåll, så flyga de flesta drönare (militära maskiner). Men certifierad, säker för passagerare som förvaltas av minimalt utbildade piloter i kommersiell luftfart rymden — vad vill Uber är fortfarande långt. Men, eftersom sådana system bör helst arbeta i dåligt väder och i staden.
Autopilot system inte har samma dom, som mänskliga piloter. “Autonoma system är mycket svårt att förstå olika scenarier, säger Herman. — Till exempel, du flyger och du ser en skogsbrand i det vänstra fönstret. Pilot-personen kommer omedelbart förstå att flyga över att det skulle vara en dålig idé. Men hur vet du det Autonoma systemet? Vi står inför med “brist på fantasi” på den del av systemet.”
Mål #2: att elektrifiera en plan
Trots det faktum att många små flygplan — twin helikoptrar som Robinson R-22 till alla moderna flygplan — skulle du kunna skapa en flotta av flygande taxi, Uber och dess partner anser att framtiden för el. Främst på grund av att eldrift är enklare, mer tillförlitlig och lättare att hantera än förbränningsmotorer. Men forskarna tror att vi fortfarande decennier genombrott inom energi-densitet av batterier, vilket gör att, till exempel, regional plan för att flyga hundratals mil på en tid, Herman anser att små flygningar med air taxi skulle kunna genomföras med hjälp av modern teknik.
För inte så länge sedan, Uber offentliggjordes ett samarbete med Karem, som är att utveckla en eldriven flygplan med rotorer med variabel hastighet. De är mer effektivt förändra energianvändningen i den befintliga batterier och representerar en av de möjliga lösningar till detta problem. Många experter inom flyg-och teknologiindustrin hävdar att kort flygning på 20-30 km är möjligt även med dagens batteriteknik. Det största kruxet är hur man kan uppnå hög hastighet laddning, vilket kommer att göra en snabb resa i en urban miljö med ett konstant underskott av energi.
Uppgift #3: billiga att bygga
Anta att batteriet teknik kommer inte att vara avskräckande, men produktionen kommer att, delvis på grund av den fungerande system för luft taxi, beroende på stordriftsfördelar, kommer att kräva att den som kör tusentals enheter så snart som möjligt. Andra branscher har löst liknande problem i produktionen, men detta var under en lång tid. Bilindustrin, till exempel, har visat att under de senaste 20-30 åren som moderna produktionsmetoder kan avsevärt minska kostnaderna för att skapa även de mest komplexa moderna fordon. Detta inkluderar integration av nya high-tech-kompositer och legeringar, som var och en har unika krav på produktionsprocessen. För att uppnå jämförbara siffror fordon inom produktionen e-VTOL — hundratusentals per år, som krävs av Uber — kan vara orealistiskt, men överlåtelse av redan befintliga tekniker för produktion från bilindustrin, flygindustrin kan påskynda processen.
Å andra sidan, det är fortfarande ett flygplan, inte bilar. Monteringen är lätt, slitstark, beprövad och ro flygplan från kompositer, inte från compositematerials komponenter, är en helt annan sak. Montera på ett flygplan från komposit material som kolfiber, praktiskt manuellt arbete, eftersom tillverkarna behöver kvalificerad arbetskraft som kommer att tillämpas på material för att ansluta delar och sedan ringa skrovet i sökning av strukturella tomrum, luftbubblor och andra upp slack, som kan vara förlåtligt bil som kostar fyra hjul på marken, så att säga, men inte i den flygande Bob, som tävlar med människor på en höjd av 300 meter.
“Jag talade med tillverkare av komposit, de har ingen aning om hur att plocka upp takten, vi pratar om”, säger Herman. Det är dyrt och svårt; de flygplan som aldrig har byggt upp stora mängder, eftersom efterfrågan är helt enkelt inte där. Efterfrågan på hundratusentals av flygplan, naturligtvis, kan förekomma en dag, och produktionsmetoder som är nödvändiga för att förbereda i förväg, men det kommer att vara över årtionden, inte år.
Uppgift #4: gör dem tystare
Återstår buller. Flygande taxi kommer att verka i en urban miljö som redan är reglerade i förhållande till ljudet av helikoptrar och bruset av flygplan på flygplatser i utkanten. Om vertiport Uber kommer att se hundratals av starter och landningar varje timme, flygplan måste vara extremt tyst.
För mindre flygplan, med sitt vertikala lyft, problemet kommer inte bara att minska decibel, men ljudet signatur — som är, i hur buller är mixed (blandat) med bakgrund av staden. Uber utforskar denna fråga och hävdar att de minskning av bullret med 15 decibel kommer att minska buller till acceptabla nivåer, både ur synvinkel av volym och total löslighet i bakgrunden av staden. Det är också värt att beakta att en stor del av bullret från den urbana miljön kommer från bilar, och de kommer att gradvis förvandlas till elbilar under de kommande decennierna.
Skapandet av en tyst elektrisk flygplan kommer att kräva betydande innovation, eftersom bilarna har fortfarande för att bläddra samma mängd luft genom bladen att ta av och landa. Ett sätt är att minska rotationshastigheten av rotorbladen så att de blir starkare, närmar sig överljudshastighet. För att göra detta, ingenjörer skulle kunna lägga blad på varje rotor, minska antalet varv men att upprätthålla en lyftande kraft. Kan också hjälpa distribuerade system av rotorer med sex eller åtta små skruvar. Förr eller senare kommer att finna en lösning.
Fem år verkligen verkar vara tillräckligt med tid för att övervinna dessa utmaningar — och att vi inte påverkas bredare ekonomiska och rättsliga frågor. Hur man ska genomföra en flygande taxi i den gamla skolan kommersiella flyg-system — samma fråga. Men teknik är under utveckling och när en viss stimulans till genomförandet av alla projekt kommer att vara oundviklig. En gång flygande taxi kommer att bli ett kulturellt fenomen som bekant som smartphones eller vagn.
Så Uber vill, hur som helst.
Fyra förklaringar till varför bilar fortfarande inte flyga?
Ilya Hel