Атака с воздуха: какую опасность таит технология городского аэротакси

Иван Дмитриенко 14.08.2020 18:03 | Наука и техника 41
©Shutterstock / Fotodom

В среду, 5 августа, состоялся первый рейс вертолетного такси в Новой Москве. Об организации подобных сервисов в городах мира говорят уже много лет, однако вертолеты для них не слишком подходят. В последние годы для аэротакси был создан новый тип аппаратов – дроны и конвертопланы на технологии eVTOL (вертикальный взлет и посадка на электрической тяге).

Согласно прогнозам, в течение 2020-х они заполнят воздушное пространство над городами. Но насколько безопасен такой транспорт? Как избежать столкновений между коптерами? Могут ли они разрядиться в полете? До 2020 года власти разных стран не торопились разрешать эксплуатацию аэротакси. «Профиль» с помощью экспертов-футурологов разобрался, что смущало чиновников и что изменилось в этом году.

Топливный вопрос

Главной технологической проблемой eVTOL-аппаратов считается ограниченная емкость элементов питания. Как правило, речь идет о литиевых аккумуляторах, которых хватает меньше, чем на час полета. У Hyundai S-A1 это 25 минут (максимальная дальность – 100 км), у Volocopter VC200 – 30 минут (50 км), у Ehang 184 – 23 минуты (16 км): электроника устройств просто откажется строить более протяженный маршрут.

«Аккумуляторы – бутылочное горлышко, которое затрудняет выход на рынок в целом состоявшейся технологии, – говорит в беседе с «Профилем» амбассадор Singularity University, эксперт по инновациям Евгений Кузнецов. – Дроновая компоновка выглядит более уместной в городе, но на ней далеко не улетишь, а конвертопланы еще не вполне готовы. Здесь конструкторской мысли есть над чем поработать».

Каким может быть решение? Uber видит его в улучшении энергоэффективности, для этого заключено партнерство с фирмой Karem Aircraft, разработавшей пропеллеры с переменной частотой вращения. В некоторых eVTOL-проектах отдано предпочтение гибридной тяге (аккумулятор + ДВС): таков коптер Surefly от компании Workhouse (может лететь около часа со скоростью 112 км/ч) и проектируемый конвертоплан Rolls Royce (обещана скорость до 400 км/ч).

Можно ли построить аэротакси на жидком водороде? Этим в прошлом году занялась компания Alaka’i Technologies – по словам ее представителей, плотность энергии у сжатого водорода в 200 раз выше электрической, а готовый аппарат сможет летать до 4 часов, покрывая 600 км. Недавно стало известно еще об одном проекте: стартап Urban Aeronautics объединился с производителем водородного топлива HyPoint.

И все же самым перспективным источником энергии остаются аккумуляторы, заявил «Профилю» футуролог Кирилл Игнатьев. «В двигателях внутреннего сгорания уже не будет фундаментального прорыва, – считает он. – Над электропитанием, наоборот, сейчас работают все: производители гаджетов, электрокаров, космическая промышленность. Емкость батарей неизбежно будет расти, появятся не только литиевые варианты. А следующей вехой станет использование кинетической энергии движения для зарядки техники. Это реально, но начнется этот тренд с карманных гаджетов».

Пилот не нужен?

Другим препятствием на пути eVTOL-технологии остается вопрос безопасности. Это уже не связано со свойствами отдельных аппаратов: управление полетом в них может быть реализовано на высшем уровне, но как насчет общего контроля за воздушным трафиком? Если в ДТП, как правило, страдают лишь его непосредственные участники, то столкновения в небе превратятся в бомбардировку городских кварталов. Значит, их надо полностью исключить.

Общий принцип ясен: следует расчертить пространство над городом на коридоры, вне которых движение запрещено (чтобы дроны не подлетали близко к домам, угрожая жителям). По таким же коридорам сегодня летают вертолеты, но пилотам каждый раз приходится запрашивать разрешение на использование воздушной «улицы». Получится ли аналогичным образом распределять транспортные потоки из небольших коптеров? Эксперты сходятся на том, что нужны автоматизированные диспетчерские системы, мгновенно обрабатывающие поступающие от устройств данные и корректирующие их курс во избежание аварий.

С этим связан другой важный вопрос для eVTOL-технологии: предусматривает ли она вообще пилотируемые полеты? Евгений Кузнецов отвечает отрицательно: «Управление воздушным транспортом требует сложных навыков, не каждый автолюбитель сдаст на «небесные» права. Значит, потребуется дорогостоящая подготовка штатных пилотов, что создаст еще одно бутылочное горлышко. Кроме того, дроны имеют малую грузоподъемность, и если пилот займет одно из кресел на борту, для пассажиров полет станет дороже. Но самое главное: человеческий фактор – это риск. Думаю, дроны без автономного управления вовсе не будут допущены до полетов, да и на земле, как только робомобилей накопится достаточное количество, человек за рулем будет запрещен».

Согласно другой точке зрения, автопилотам еще надо «дозреть»: на данный момент они зарекомендовали себя на рельсовом транспорте (где маршруты запрограммированы жестче всего), теперь должны доказать профпригодность на автодорогах (где остаются слабые места, например, ориентация в условиях плохой погоды), и только потом можно будет довериться им в трехмерном воздушном пространстве. А поскольку до триумфа беспилотных автомобилей еще далеко, лучше сперва запустить аэротакси с человеком за штурвалом, а потом переводить его в автономный режим. Такое мнение, в частности, разделяет Кирилл Игнатьев. «При всех плюсах беспилотных дронов одна-две катастрофы с их участием могут заблокировать развитие рынка на многие годы, что никому не нужно. Вероятнее всего, воздушные перевозки будут роботизированы на 5–10 лет позднее наземных», – считает футуролог.

В июне Федеральная авиационная администрация США при участии NASA выпустила дорожную карту по внедрению в стране городских служб аэротакси (UAM Concept of Operations). Она состоит из трех этапов: на первом eVTOL-аппараты будут летать с пилотом по действующим правилам для вертолетов, на втором будут созданы сети городских аэротрасс, а устройства оборудуют системами для взаимообмена летной информацией. Наконец, на третьем все управление будет осуществляться без пилотов и наземных диспетчеров.

Что касается существующих eVTOL-проектов, то можно заметить движение сразу в двух направлениях. Так, идеолог проекта Uber Elevate Марк Мур призывает не ждать беспилотных технологий, но вместе с тем Uber заказывает у NASA разработку систем автоматической диспетчеризации. Любопытный компромисс предложила LIFT Aircraft: коптер Hexa не имеет бортового управления, но контролируется сотрудником компании дистанционно с земли.

Неправильные «пчелы»

Так или иначе, психологический барьер eVTOL-аппараты пока не преодолели: по данным прошлогоднего исследования Deloitte, 80% пользователей считают новый вид транспорта опасным. Самым известным противником является глава Tesla Илон Маск. Казалось бы, кто, как не он, должен приветствовать новую технологию. Но нет. «В будущем нас ждет множество хаотично летающих автомобилей. Обязательно будут те, кто не станет обслуживать их должным образом. И упавшая с неба покрышка оторвет кому-нибудь голову», – грозится бизнесмен. Впрочем, вряд ли он беспристрастен: аэротакси является конкурентом для подземных автомобильных туннелей (Loop), которые сейчас роет стартап Маска The Boring Company.

Но и помимо вопроса безопасности есть причина недолюбливать eVTOL: летящий рой этих аппаратов сделает город гораздо шумнее. Считается, что за счет электродвигателей они тише вертолетов, но практика показывает, что ненамного: уровень шума от полета Kitty Hawk Heaviside на высоте 500 метров составляет 38 дБ против 60 дБ у вертолета.

В большинстве видеороликов с тестами пассажирских коптеров предусмотрительно наложена закадровая музыка, а там, где она отсутствует (например, в видео с первым полетом NEC), их жужжание тихим не назовешь. «Убавить громкость» можно, распределив тягу на множество небольших винтов: так сделал Volocopter, но далеко не факт, что его дрон с «крышей» диаметром 10 метров пустят в районы с плотной застройкой.

«Темы звукового окружения и видеоэкологии человека сейчас поднимаются лишь активистами, но уровень экологической культуры растет, и в 2020-х они станут важной частью общественной повестки, – комментирует Игнатьев. – Чем дальше, тем тщательнее нужно защищать человека от непрошеного вторжения техники. Применительно к дронам это означает, что будут выделены исторические, рекреационные и природные зоны, над которыми их движение будет запрещено».

Восток против Запада

Из-за подобных ограничений запуск служб аэротакси растягивается на годы: регулирующим органам нужно продумать «воздушные» ПДД, систему сертификации, да и в целом дать юридическое толкование новому типу аппаратов. До последнего времени eVTOL-перевозки в городах были запрещены. Но в этом году лед тронулся: Норвегия первой в Европе одобрила перевозки на дроне Ehang 216, а власти Новой Зеландии согласовали пассажирские вылеты на аппарате Wisk Cora.

Еще активнее новой технологией интересуются азиатские страны. Власти Дубая уже три года тестируют Volocopter VC200 (к 2022-му планируется открыть транспортный сервис VoloCity), а местная полиция присматривается к дрону-мотоциклу от российского стартапа Hoversurf.

В Японии в 2018 году создали комиссию по выработке нормативов для летающего транспорта: для начала его решили использовать как подспорье во время стихийных бедствий. Вице-премьер Южной Кореи анонсировал запуск пассажирских дронов в стране к 2025 году. А весной Администрация гражданской авиации КНР (CAAC) разрешила коммерческое использование Ehang 216, но пока в грузовых целях. Компания надеется, что и за пассажирскими рейсами дело не станет, планируя начать с района Гуанчжоу.

Действия китайских властей Евгений Кузнецов считает наиболее показательными. «Китай является лидером в части открытия неба для коптеров, как и в других новых технологиях – искусственном интеллекте, «чистой» энергии, роботах, – объясняет эксперт. – Здесь проявляется преимущество авторитарной системы: Пекин может реализовывать резонансные проекты более короткой траекторией, чем Запад, не встречая общественного сопротивления. Но на Западе эти риски понимают и не хотят проигрывать Востоку битву за будущее, поэтому здесь тоже идет движение в сторону снятия ограничений. В этом смысле выдача лицензий для Ehang – событие, которое повлечет за собой цепную реакцию в других странах. Такие процессы поначалу всегда протекают медленно, а потом раз – и начинается взрывной рост».

Сейчас на главной
Статьи по теме

Популярное за неделю