Летающие такси: когда они взлетят?

Новая волна авиационных инноваций формируется над нашими городами, где короткие перелеты на электрических воздушных такси могут дополнить автомобили и поезда в повседневном транспорте. Эта зарождающаяся отрасль, известная как продвинутая воздушная мобильность (AAM), стремится более эффективно соединять сообщества, одновременно снижая выбросы и шум.

Прежде чем эти футуристические летательные аппараты смогут взлететь, исследователи из Технологического института Джорджии заявляют, что предстоит серьезная работа – в воздухе, на земле и в области политики.

Почему сейчас? Технологии догоняют

«Те же аккумуляторные и автоматизированные технологии, которые мы используем в наземных электромобилях, теперь масштабируются для летательных аппаратов», — говорит Лори Гарроу, профессор Школы гражданского и экологического строительства и содиректор Центра городской и региональной воздушной мобильности Технологического института Джорджии. «Мы также наблюдаем улучшения в распределенной силовой установке и композитных материалах, которые делают эти летательные аппараты легче, тише и эффективнее».

Гарроу предупреждает, что до широкомасштабного коммерческого обслуживания еще годы. «Мы можем увидеть громкие демонстрации в ближайшее время, возможно, даже на таких глобальных мероприятиях, как Олимпийские игры, но сертификация в авиации — это сложный процесс. Чтобы заслужить доверие общественности, требуется время».

Безопасность, регулирование и общественное принятие

Перспективы AAM зависят не только от конструкции летательных аппаратов, но и от новых систем безопасности и общественного доверия.

«Нам нужно будет определить то, что я называю «дорогами в небе» — безопасными коридорами, где эти летательные аппараты смогут действовать наряду с традиционным воздушным движением», — говорит Гарроу. «И нам нужно будет обеспечить, чтобы стандарты сертификации, управление воздушным движением и обучение пилотов развивались вместе с технологиями».

Понимание того, как эти транспортные средства взаимодействуют со сложными городскими условиями, имеет решающее значение для безопасной эксплуатации. Мэрилин Смит, профессор Школы аэрокосмической инженерии и директор Исследовательского центра передового опыта в области вертикального взлета, руководит исследованиями по моделированию и симуляции для подготовки летательных аппаратов к реальным условиям.

Ее лаборатория разрабатывает симуляции в реальном времени, которые учитывают турбулентность, сдвиг ветра и другие переходные эффекты. «Эти прогнозы нетривиальны», — говорит Смит. «Нам нужны быстрые, основанные на физике модели, которые могут работать почти в реальном времени, чтобы информировать как проектирование, так и регулирование. Существуют значительные и резкие изменения в атмосфере, которые необходимо учитывать как для пассажирских транспортных средств, так и для небольших грузовых дронов».

Команда Смит также интегрирует искусственный интеллект для повышения скорости и точности сертификации, но всегда под экспертным надзором. «ИИ может ускорить нашу работу», — говорит она. «Без знаний экспертов в предметной области машинное обучение может дать вводящие в заблуждение результаты, и это неприемлемо, когда на кону безопасность».

Инфраструктура, воздушное пространство и городская головоломка

Даже самые передовые летательные аппараты не могут работать без новой инфраструктуры на земле и в воздухе.

Для взлета и посадки летательных аппаратов потребуются вертипорты. Также необходимы «системы зарядки и надежные протоколы пожарной безопасности для высоковольтных батарей», — говорит Гарроу. «И, возможно, самое главное, нам нужны «правила дорожного движения в небе», чтобы управлять воздушным движением вокруг существующих аэропортов».

Атланта может предложить уникальное преимущество. «Взлетно-посадочные полосы в Хартсфилд-Джексон расположены с востока на запад, в то время как большинство центров населения метрополии находятся на севере и юге», — отмечает Гарроу. «Такое естественное разделение может облегчить интеграцию операций вертикального взлета и посадки».

Алекс Оттл, профессор Колледжа бизнеса Шеллера, предупреждает, что преимущества AAM могут сконцентрироваться в крупных центрах без инклюзивного планирования. «Улучшенная связь повысит производительность в «суперзвездных городах», но нам понадобятся новые стратегии, если мы хотим, чтобы небольшие сообщества не остались позади», — говорит он.

Лидерство Китая и его значение для США

Оттл отмечает, что Китай добился значительного прогресса в AAM благодаря скоординированным действиям правительства, гибкому регулированию и значительным инвестициям в инфраструктуру.

«В отличие от этого, США и Европа сталкиваются с более строгими требованиями к сертификации», — говорит Оттл. «Это замедляет развертывание, но в идеале обеспечивает более высокие стандарты безопасности. Это компромисс между скоростью инноваций и управлением рисками».

Города и компании, которые первыми выйдут на рынок AAM, могут формировать стандарты и привлекать инвестиции, но они также несут большие риски. «Существует опасность технологической зависимости или обесценивания активов, если ранние системы не масштабируются или спрос окажется недостаточным», — говорит Оттл. «Мы видели параллели раньше, например, бум самокатов, который оставил города с тысячами неиспользуемых транспортных средств».

Взгляд в будущее: городское небо

Пока AAM остается на горизонте — видимым, но еще не достижимым. Скоординированные усилия между правительством, промышленностью и академическими кругами определят, насколько быстро он перейдет от прототипа к повседневной реальности.

«Джорджия проактивно привлекает авиационную промышленность», — говорит Гарроу. «В сочетании с инфраструктурой штата и исследовательской экосистемой Технологического института Джорджии мы имеем хорошие возможности для лидерства».

Она добавила: «В авиации мы любим говорить, что мы ползаем, идем, бежим. Эти технологии появляются, но их безопасная интеграция в наше небо потребует времени, совместной работы и доверия».