Действие фильма «Бегущий по лезвию» 1982 года происходит в Лос-Анджелесе в 2019 году. Там показаны футуристические реалии — например, кислотный дождь, который льется с неба, заполненного летающими автомобилями на воздушных автострадах.
Со времени съемок фильма технологии развились так, как не мог предположить Голливуд. Но летающие такси по-прежнему кажутся фантазией, которая нашла воплощение лишь в научной фантастике и тематических парках развлечений.
Однако летающий транспорт — это реальность, и уже в ближайшие 10 лет он может существенно повлиять на то, как мы передвигаемся, работаем и живем.
Достижения в изучении плотности энергии аккумуляторов, материаловедения и компьютерного моделирования способствовали разработке персональных летательных аппаратов — от электрических планеров до самолетов с неизменяемой геометрией крыла и квадрокоптеров — и навигационных систем.
Вряд ли они будут похожи на транспорт в «Бегущем по лезвию», но разница не будет гигантской. Эти летательные аппараты гораздо меньше коммерческих самолетов. Большинство из них держится в воздухе с помощью винтов, а не крыльев, поэтому они могут взлетать и садиться вертикально. Благодаря поворотным винтам они могут передвигаться на большие расстояния, а наличие нескольких винтов позволяет снизить шум, когда аппарат находится в режиме парения.
Главное предназначение таких аппаратов — более быстрые поездки по сравнению с привычными видами транспорта, особенно в городах с плотным движением.
Пока что рынок городских автономных летательных аппаратов напоминает Дикий Запад. Десятки стартапов разрабатывают коммерческие джетпаки, летающие мотоциклы и воздушные такси.
Венчурные инвесторы, автомобильные и авиационные корпорации пытаются закрепиться в этой растущей отрасли, совокупная стоимость которой к 2040 году может составить 1,5 трлн долларов. Например, компания Uber работает над амбициозным проектом Uber Elevate.
Между тем авиационные регуляторы не спешат формулировать правила и стандарты безопасности для нового вида транспорта.
Немецкая компания Volocopter представила летательный аппарат VoloCity, который позиционируется как первое электрическое воздушное беспилотное такси.
«Это все равно что воспользоваться услугой Uber Black или другой премиальной услугой», — рассказал представитель компании Фабьен Нестманн. Но есть различия. Поначалу в аппарате сможет находиться лишь один пассажир. То есть, цена за поездки будет немалой.
Но Volocopter надеется сначала завоевать доверие потребителей, а уж потом начинать выпуск полностью автономных аппаратов, которые будут электрическими и бескрылыми. Работать они будут от девяти аккумуляторов. Воздушные авто будут перевозить пассажиров между так называемыми вертопортами — аэропортами крупных городов, где летательные аппараты смогут взлетать и садиться вертикально. Ожидается, что первый коммерческий полет VoloCity состоится в 2022 году.
Первые полеты обойдутся в 300 евро на человека. Но, по словам Нестманна, компания надеется в дальнейшем снизить стоимость до уровня премиального такси.
«Мы не хотим, чтобы это была лишь игрушка для богатых — полеты должны быть интегрированы в транспортную систему городов. У всех должна быть возможность ходить пешком, ездить на автомобиле, велосипеде или летать», — сказал он.
Некоторые компании сотрудничают с производителями автомобилей для создания коммерческих летательных аппаратов. Например, японский стартап SkyDrive недавно объединился с компанией Toyota для создания прототипа воздушного такси, который считается самым маленьким транспортным средством, способным взлетать и садиться вертикально.
Летом компания провела успешные летные испытания аппарата SD-03. Он несколько минут находился в воздухе под управлением пилота. «Потребительский спрос вырос, но люди так и не нашли способа справиться с дорожными пробками, даже взяв на вооружение электрические автомобили и поезда, — рассказал представитель SkyDrive Такако Вада. — Можно сказать, что мобильность SkyDrive появилась благодаря потребительскому спросу и технологическим достижениям».
Действительно, благодаря технологическим достижениям конструкторы могут увеличивать время полетов. Многие компании, в числе которых Lillium, Wisk, Joby Aviation, Bell, применяют инновации, например, электродвигатели нового поколения, которые позволяют существенно снизить шум и расход аккумуляторов.
Пока что индустрия аппаратов вертикального взлета и посадки (АВВП) находится в начале пути, поэтому нет недостатка в дизайне прототипов и предположений о максимальной высоте полетов.
Возьмем, к примеру, британскую компанию Gravity Industries, создавшую джетпак мощностью 1050 л.с. «Это примерно как болид “Формулы-1”, — рассказал основатель фирмы и испытатель Ричард Браунинг. — Джетпак — это специализированное оборудование, которое пока могут использовать лишь профессионалы и военные пилоты».
«Когда-нибудь с помощью джетпаков медики, как супергерои, смогут решать, куда им отправиться», — добавил он, показав металлическое устройство, напоминающее дивайс из арсенала Бэтмена.
И это уже не что-то из области фантастики: недавно британская медицинская организация Great North Air Ambulance воспользовалась джетпаком Gravity Industries для имитации поисково-спасательной операции.
Браунинг прилетел на джетпаке на скалистое дно ущелья Озерного края в английском графстве Камбрия, где, по легенде операции, находился пострадавший. Пешком медикам пришлось бы добираться туда 25 минут.
Полет же занял лишь полторы минуты. Он продемонстрировал потенциал джетпака, благодаря которому появляется возможность быстро добираться в удаленные районы.
«Мечта о воздушном транспорте существует уже давно, — сказал директор Исследовательского института аэронавтики НАСА Паримал Копердекар. — Сейчас появилась прекрасная возможность создавать транспортные средства, которые способны доставлять грузы и оказывать услуги в местах, куда не может попасть нынешняя авиация».
Копердекар изучает авиационные тенденции в области автономии полетов и воздушной мобильности, в том числе вертикальные взлеты и посадки. Это начинание со множеством составляющих, поэтому команда НАСА должна рассмотреть и протестировать целую систему факторов: движение самолетов, воздушное пространство, инфраструктуру, интеграцию в жизнь людей, погодные условия, GPS, соответствие шумовым нормам, техническое обслуживание, цепочку поставок, приобретение запчастей.
В этом списке есть много не всегда очевидных нюансов, которые необходимо учесть, прежде чем воздушное такси станет повседневной реальностью.
Переосмысление структуры полетов потребует, чтобы летательные аппараты соответствовали стандартам безопасности, но необходимо также и желание людей ими пользоваться. Компаниям необходимо будет убедить пассажиров, что летать следует не потому, что есть такая возможность, а потому, что это удобно и безопасно.
«Нельзя предлагать коммерческую услугу, если не были проведены самые строгие испытания, — сказал Нестманн. — Частью этого является развитие инфраструктуры для этих машин».
Речь может идти об ограничениях, связанных с необходимостью создания вертопортов и ангаров с возможностью подзарядки аппаратов и подключения к терминалу для обновления их программной начинки. Системы, которые будут управлять воздушными такси, безусловно, должны быть полностью автономными, чтобы координировать движение большого количества летающих машин.
И если движением самолетов управляют диспетчеры, то контролировать передвижение нового вида транспорта можно будет с помощью организации движения беспилотных летательных аппаратов. Подобная система позволит всем беспилотникам получить информацию о других летательных аппаратах вокруг.
Когда люди убедятся, что пользоваться этим транспортом безопасно, это снимет поводы для беспокойства, но появление системы летательных аппаратов сопряжено с важными моментами. Беспилотному транспорту не нужны взлетные полосы и места для парковки на улицах, но ему потребуются воздушные коридоры и ангары для хранения.
Возможно, благодаря воздушному такси на улицах станет меньше машин, а люди смогут лучше планировать время своего прибытия в пункт назначения, но необходимо также учитывать, что в небе бывают препятствия — высотные здания, птицы, дроны-доставщики и самолеты. Поэтому поначалу авиатранспорт будет управляемым.
Для воздушных магистралей потребуются новые правила.
Также производителям и операторам нужно будет продемонстрировать, что их транспорт будет безопасен для пассажиров и людей на Земле.
Копардекар и команда НАСА совместно с Федеральным управлением гражданской авиации США и другими регулирующими органами создали «Шкалу уровней развития городской воздушной мобильности», которая будет оценивать воздушные суда, воздушное пространство и другие аспекты по шкале от 1 до 6 в зависимости от сложности и плотности городского населения и застроек.
Они разрабатывают способы того, как упростить пилотирование, сочетая автоматизацию и управление непредвиденными обстоятельствами: например, принципы того, как воздушные аппараты вертикального взлета будут реагировать на плохую погоду, столкновение с птицами или, например, внезапное появление на траектории полета пилота с реактивным ранцем.
Произошедшие инциденты уже показали важность этих правил: в октябре 2020 года неподалеку от аэропорта Лос-Анджелеса члены экипажа коммерческого авиалайнера заметили человека, летевшего с джетпаком на высоте более 1828 м. На такой высоте есть большой риск столкновения.
Европейское агентство по авиационной безопасности (EASA) также разработало свод технических спецификаций для такого вида транспорта, хотя ведомство пока не решило, как его сертифицировать. Эти спецификации будут учитывать уникальные характеристики летающих автомобилей и подробно описывать стандарты летной годности, например, аварийные выходы, защиту от молний, посадочные системы и герметичность кабин.
«Несмотря на то, что [у летательных аппаратов] бывают конструктивные характеристики самолетов, винтокрылых летательных аппаратов или того и другого, в большинстве случаев EASA не смогло дать классификацию этим новым транспортным средствам, не сумев отнести их ни к обычным самолетам, ни винтокрылым машинам», — говорится в заявлении EASA.
Другими словами, EASA, похоже, не определилась с тем, что именно отличает аппараты вертикального взлета и посадки от коммерческих самолетов с неподвижным крылом или вертолетов.
Понятно, что для успешной эксплуатации аппаратов вертикального взлета и посадки потребуется скоординированное взаимодействие разных секторов, включая правительство, технологии, транспорт, городское планирование и работу с общественностью.
Чем объясняется внезапный рост числа разработчиков аппаратов вертикального взлета и посадки?
Глобальные тенденции, в числе которых — бум электронной коммерции, изменение климата, развитие фриланса и интегрированная цепочка поставок, повысили интерес к воздушному транспорту. В то же время сбои в нашей существующей инфраструктуре и связанных отраслях лишь подчеркивают их необходимость.
В то время как города вроде Нью-Йорка, Гонконга и Пекина заполнены людьми, жизнь в мегаполисах становится менее самодостаточной, при этом наши взаимосвязанные экономики требуют постоянной мобильности.
Все это может изменить привычные нам поездки и стиль жизни.
«Сейчас большинство людей оптимизируют жизнь, основываясь на доступности транспорта», — отметил Копардекар.
«Аппараты вертикального взлета и посадки и дроны дадут возможность добраться до людей, где бы они ни находились, и оптимизировать транспорт в зависимости от необходимости».
Компаниям больше не придется искать штаб-квартиры в центральных деловых районах, а сотрудники смогут жить где угодно — в пределах досягаемости аэротакси.
Беспилотные летательные аппараты могут стать такими же доступными и распространенными, как обычные велосипеды.
«На макроуровне постоянно растущие города заставляют население становиться все более мобильным, — говорит представитель Volocopter Нестманн, — но это, в свою очередь, ведет к переосмыслению устройства городов, потому что если все строить вокруг автомобилей, это не улучшит качество жизни».
Грядущая трансформация городского пейзажа
Автомобильные пробки губят наши городские дороги, машины, на которых мы ездим, добавляют выхлопы, которые угрожают хрупким экосистемам планеты и нашему собственному здоровью.
АВВП на электрической тяге могли бы значительно снизить выбросы вредных веществ в атмосферу и нашу зависимость от ископаемых видов топлива.
Разумеется, рост числа летающих автомобилей приведет к тому, что изменится сам облик наших городов: они станут выше, на крышах возникнут посадочные площадки, а супернебоскребы будут соединены воздушными шоссе, высвободив место внизу.
Сокращение числа обычных машин устранит пробки и даст возможность расширить парки и дать городам больше зелени.
«В долгосрочной перспективе — к 2045 году и далее — произойдет интеграция зеленых и деловых зон, — предсказывает Копардекар. — И хотя мы едва ли когда-нибудь полностью откажемся от метро и автодорог, благодаря летающим машинам мы сможет снизить их влияние на окружающую среду».
Действительно, АВВП могут оказать огромное влияние на будущее не только транспорта, но и жизни и работы, потребления, городского дизайна, здравоохранения и экологии. Уже в 2030 году люди одним нажатием кнопки смогут заказать аэротакси, которое доставит их в заоблачный офис.
А потом, быть может, у нас и вовсе будет все меньше необходимости спускаться на землю, потому что жизнь и работа будут протекать на верхних этажах городов.
«Одна миля дороги может увести вас всего на одну милю, — говорит Копардекар. — Но одна миля в воздухе приведет вас куда угодно».
Это тоже интересно:
