Почему у нас нет летающих машин?
Летучие авто (a.k.a. пассажирские дроны) давно придуманы. Корпорации и стартапы перодически выкатывают разные прототипы. Однако, мы все еще не можем вызвать дрон, чтобы отправиться на работу или свидание. Сегодня разберем, почему развитие одного из самых ярких видов транспорта идет тяжелее, чем хотелось бы техноэнтузиастам.
В последние годы запускалось немало амбициозных проектов по созданию воздушного городского пассажирского транспорта. Например, еще в 2019 г. Uber объединил усилия с одним калифорнийским стартапом, чтобы к 2023 г. запустить беспилотное летающее такси под брендом Elevate (не получилось, не фартануло). В 2022 г. немецкий стартап Volocopter протестировал свой пассажирский дрон в Париже, но большой истории из этого тоже не вышло.
Свои попытки, что логично, предпринимали и гиганты авиастроения - Boeing и Airbus. Разумеется, в тему включились и предприимчивые шейхи, падкие на красивые технологии - например, власти Дубая чуть ли не каждый год заявляют, что совсем скоро (уже вот-вот) можно будет запрыгнуть в БПЛА прямиком из роскошного номера в "Парусе".
Уберы, Боинги и арабские богачи - это прекрасно, но мы же в курсе, кто в индустрии БПЛА настоящий батя? Конечно, китайцы. В самом конце 2023 г. компания eHang из Гуанчжоу провела очередной успешный тестовый полет своего пассажирского электромоторного (естесственно) БПЛА.
Тестовый полет eHang. Надеюсь, эти ребята внизу не устроили тотализатор на... ну, сами понимаете, на что.
Китайский тест прошел успешно. Так что, казалось бы, бери и стряпай агрегатор, чтобы каждый товарищ Ли мог быстро сгонять на дроне за удоном. Действительно, есть четкое ощущение, что именно у китацев есть все шансы стать первой страной, раскатавшей аэротакси на широкие массы (не зря же славный город Шеньчжэнь называют мировой "столицей дронов"). Но есть большая вероятность, что все пойдет не по плану. Не потому, что дроны с людьми начнут падать или мешать стройному городскому трафику. И даже не из-за сырости технологической базы или юридической неопределенности.
Так в чем причина? Попробуем разобраться. В этом нам поможет классная статья журналиста Дилана Мэтьюса для издания Vox.com. Я возьму из нее некоторые тезисы, но серьезно их подкреплю и дополню собственным анализом, чтобы было убедительнее.
Летающее авто придумали 100 лет назад. И где оно?
В 2018 г. инженер и футурист Джош Сторрс Холл выпустил книгу "Where Is My Flying Car?", которая стала культовой в кругах инноваторов из Долины, обеспокоенных технологической стагнацией.
Если интересуетесь причинами затухания множества перспективных технологий (в т.ч. сабжа статьи) и не пугаетесь чтения на английском, то рекомендую.
В книге разбирается много чего, но лучше всего она (внезапно) отвечает на вопрос из заголовка "А где, собственно говоря, эта ваша летающая машина, которую нам так хочется?"
Если отвечать коротко, то... она появилась еще в 1930-х. В те далекие годы визионеры от авиации Хуан де ла Сиерва и Гарольд Питкэрн разработали летательный аппарат под названием autogyro (автожир).
Автожир серьезно отличался как от классических вертолетов, так и от современных дронов с множеством небольших винтов, которые сейчас тестируют в качестве аэротакси. У автожиров был один несущий винт, не соединенный с двигателем, а самому аппарату требовалась небольшая взлетная полоса для взлета и посадки. Но зато автожиры могли преодолевать значительные расстояния (существенно большие, чем нынешние eVTOL), и даже немного проехаться по шоссе, если припрёт. Так что, в отличие от современных пассажирских дронов, автожиры гораздо больше оправдывали термин "летающая машина".
У автожиров была своя яркая минута славы - в 1931 г. создатели аппарата получили награду от тогдашнего президента США Герберта Гувера. В честь этого даже решили приезмлить автожир на лужайке перед Белым домом.
Фото на память в New York Times.
В те годы автожиры регулярно появлялись в кино - их особенно любили использовать как "злодейский транспорт" (видимо, для эпичности финальных погонь). А американская писательница и пилот Амелия Эрхарт опубликовала известную заметку "В вашем следующем гараже будет автожир" в журнале Cosmopolitan.
Однако, массовым продуктом автожир так и не стал. Великая депрессия вошла в свою горячую фазу, сделав даже автомобиль непозволительной роскошью для большинства (какие уж там пропеллеры в гаражах...). Еще чуть позже началась Вторая Мировая, из-за которой все материалы и производственные мощности для автожиров были использованы для нужд военной авиации. А уже в ходе войны человечество распробовало вертолеты, которые безальтернативно забрали огромный кусок потенциального рынка автожиров. В результате, некогда перспективный сегмент пассажирской авиации превратился в едва сводившую концы с концами небольшую нишу.
Позже в ХХ веке были и другие попытки воскресить идею компактной авиации. Например, потешный на вид Aerocar Тэйлора, предвестник современных летальных аппаратов с вертикальным взлетом (VTOL) под названием Airgeep или совсем уж экзотические попытки вроде летучей платформы Hiller.
Платформа Хиллера из 1950-х. Согласитесь, чем-то смахивает на Hoverboard, на котором французский экстремал Френки Запата перелетал Ла-Манш (не сразу, при первой попытке он эпично с него грохнулся).
Но это лишь смелые прототипы энтузиастов. А по-настоящему серьезный виток развития пассажирской авиации малой дальности произойдет существенно позже и совсем на иных технологических рельсах.
Красиво и технологично, но окупится ли?
Одна из очевидных причин, почему у современных проектов аэротакси может произойти серьезный затык с развитием - вероятная экономическая нерентабельность.
В экономическом плане пассажирские дроны логичнее сравнивать не с вертолетами или наземным общественным транспортом, а с наземным такси. Все-таки именно с ним аэротакси и будет конкурировать.
С одной стороны, несмотря на бурное развитие электромобилей, таксопарки в большинство мегаполисов мира пока что состоят преимущественно из авто с ДВС. А все VTOL изначально проектируются с электромотором. Значит, дроны должны дать экономию на топливе? Возможно, но на других статьях едва ли получится сэкономить.
Например, еще в 2021 г. стартап Joby (тот самый, с которым Uber пилил проект Elevate) заявлял, что батарея его БПЛА рассчитана примерно на 10 000 летных циклов. Однако:
Эти данные Joby получили "в пробирке", и лабораторные результаты могут иметь весьма мало общего с реальностью. А если добавить сложные погодные условия, ветра и зиму?
Даже если принять эти данные за чистую монету, то много ли это? Допустим, дрон будет делать хотя бы 8 рейсов в день (чтобы сравнить с такси, нужно брать раза в 1,5-2 больше, но давайте хотя бы так). Один летный цикл по мнению Joby - это один полет примерно на 40 километров. То есть, он примерно равен одному среднему полету городского аэротакси. Посчитаем: 10к / (8 рейсов * 365 дней в году) = чуть более 3 лет лет полезного использования аккумулятора. Давайте допустим, что с 2021 года технологии ушли вперед, и умножим эту цифру на 1,5-2. Получим полезный срок использования батареии пассажирского БПЛА в 5-6 лет. Батарея же среднестатистического электрокара может бегать примерно 15 - 20 лет. Про автомобили с ДВС даже не заикаюсь - при должном обслуживании можно крутить баранку еще дольше.
Получается, что время жизни батареи eVTOL точно не больше (а скорее всего в разы меньше), чем у электрокара, хотя стоить она явно будет дороже. А старение батареи - это, знаете ли, не царапина на бампере, легко не починишь. Та же Tesla, не будь дураками, недавно добавили возраст аккумулятора в список ключевых факторов для расчета запаса хода.
Второй фактор - стоимость самого пассажирского дрона. Про нынешний этап развития сегмента, когда нет никакого эффекта масштаба, можно и не говорить. Но, предположу, что даже по мере достижении серьезных цифр производства аппаратов один электрокар в вакууме будет несравнимо дешевле одного аэротакси (ну, в том же вакууме).
Третий фактор - взлет и посадка. Хотя еVTOL и далеки от суровых вертолетов, приземляться на городские парковочные места им вряд ли позволят. Следовательно, если речь идет не об эмиратских шейхах с собственными вертилетными площадками, то понадобятся специальные комплексы наподобие мини-хелипортов.
Хотя бы вот такие. Ну, плюс-минус.
Создание сети хелипортов тоже будет стоить денег, и эти инвестиции тоже придется закладывать в стоимость.
Наконец, аэронавигация и контроль воздушного трафика. Воздушное движение - вещь непростая. Не просто так диспетчеры в командных пунктах ежесекундно скрупулезно оценивают обстановку и распределяют воздушные транспортные потоки. А тут, представьте, в уплотненных донельзя мегаполисах появится снующий туда-сюда рой дронов, которые перевозят аж настоящих живых людей! Все это придется организовывать, мониторить и контролировать, для чего понадобиться развернуть целую отдельную инфраструктуру. Расходы на нее, само собой, тоже придется включать в ценник.
Станет ли при таком раскладе аэротакси конкурентоспособным и экономически целесообразным видом транспорта для широких масс - большой вопрос. А если оно так и останется "игрушкой для шейхов" и экзотической альтернативой для суперпремиальной прослойки клиентской базы Uber и DiDi - то стоило ли светлым умам Долины и Гуанчжоу так упорно надрывать булки?
Мы очень не любим меняться
Даже если предположить, что в будущем произойдет неревероятный рывок беспилотных технологий, дроны научатся взлетать с подоконника безо всяких специальных площадок, а лития нароют столько, что им зимой станут посыпать дороги вместо соли, то есть еще одна значимая преграда. И с ней не помогут справиться никакие технологические прорывы. Имя ей - мы с вами, люди.
Давайте посмотрим, что прямо сейчас происходит с беспилотными такси. В прошлом году операторы беспилотных такси Waymo и Cruise получили разрешение на полноценное коммерческое развертывание своей деятельности на улицах американских городов. И что мы видим?
Сначала общественность просто бухтела - мол, беспилотные авто еще слишком тупые и примитивные, создают пробки, не пропускают полицию и пожарных, да и аварийную ситуацию могут создать, чем чёрт не шутит.
Активисты же перешли к действиям. Для начала они придумали забавный флэшмоб, в ходе которого ставили дорожный конус беспилотнику на капот. Это ломало ориентацию авто, превращая его в обеждвиженный кирпичик.
Единороги не просто существуют, они еще и беспилотные!
Жалобы на беспилотные такси продолжились. В октябре власти Калифорнии даже отозвали разрешение у Cruise, после того как их авто протащило по асфальту пешеходу (не, ну а чо он под колесами мешается?).
Но ненависть к бесплотникам не стихла - буквально на днях вандалы сожгли дотла автомобиль Waymo. Благо, пассажиров в нем не было. Окружающая сие действо толпа отнюдь не была против. Наоборот, люди аплодировали и всячески выражали свое согласие с данным языческим ритуалом.
К чему я это. А теперь представьте, что авария по вине несовершенства беспилотных технологий произойдет не на дороге... а в воздухе! Конечно, любители дронов вам скажут, что все будет работать точно, как швейцарские часы, и что аварии невозможны. Но вы все равно представьте. Лично я уверен, подобный инцедент вполне возможен. А еще он откатит принятие технологии обществом на несколько лет назад.
Люди - это консервативные существа. Генри Форд, не будь дурак, не просто так не проводил касдевы. Он просто не хотел подтвердить гипотезу, что людям нужна более быстрая лошадь. А тут неприятие нового наложится на хтонический ужас от риска погибнуть в ходе полета на какой-то беспилотной консервной банке.
Предположу, что нам еще предстоит увидеть множество тестовых запусков и демо-полетов, перед тем как аэротакси станут раскатывать на массовый рынок.
Впрочем, тут нужно учесть фактор Китая. КПК и лично товарищ Си могут сказать: "отставить риск и страх и всем летать на беспилотниках!" (прямо в Вичате каждому отправят такую команду). Ладно, я утрирую, но от китайцев действительно можно ждать форсирования развития индустрии, если потребуется.
Так что, не летать нам на дронах?
Ну, несмотря на все вышесказанное, я бы не был так категоричен. Полагаю, массовая городская авиация все же появится. Просто потому что это логичный "нативный" (т.е. природно вытекающий из логики бытия) этап развития городского общественного транспорта. Не зря же нам всё это уже лет 50 в фантастических фильмах показывают??
Тем не менее, несмотря на последние успешные запуски и тесты (даже китайские), я поставлю на то, что в ближайшие годы мы не увидим стаи пассажирских дронов в городах. Возможно, массовая история этого транспорта начнется лет через 15-20, когда технодумеры перебесятся, общественное сознание свыкнется с неизбежным, а в области аккумуляторных технологий и аэронавигации произойдут очередные сдвиги, которые позволят добиться радикального удешевления.
А пока же продолжим кататься на "более быстрых лощадях". Собственных, из гаража, или же вызванных через агрегатор.
Если считаете, что я излишне пессимизирую, то пишите свое альтерантивное мнение. Обсудим, поспорим :)
Если вам понравилась статья, то подписывайтесь на мои тг-каналы:
На основном канале - Дизрапторе - я простым человечьим языком и с юмором разбираю разные интересные штуки из мира бизнеса, инноваций и продуктовых новшеств (а еще анонсирую все свои статьи, чтобы вы ничего не пропустили)
А на втором канале под названием Фичизм я регулярно пишу про новые фичи и инновационные решения самых крутых компаний и стартапов.
Аэродинамичные летательные конструкторы для юных авиамоделистов
В Китае студенты запустили плюшевого медведя в стратосферу
Ребята мечтают о космических путешествиях. Они создали команду для запуска в небо талисмана факультета естественных и технических наук — плюшевого медведя в лабораторном халате.
Китайцы потратили на реализацию проекта 60 дней. Чтобы мишка приземлился вдали от аэропортов и жилых построек, запуск произвели на границе с Монголией. В течение полутора часов игрушка парила на высоте 28 тысяч метров, а затем медведь вернулся в свой сказочный лес приземлился на рисовом поле.
Треснуло лобовое стекло и пилота вытянуло наружу
Кадр из кинофильма "Капитан"
14 мая 2018 года. Международный аэропорт Чунцин, КНР.
Раннее утро. На перроне аэродрома готовится к рейсу в Лхасу (КНР) авиалайнер Airbus A319 авиакомпании Сычуаньские авиалинии. Это был плановый внутренний рейс продолжительностью 2 часа и 40 минут. Аэродром Лхасы расположен высоко в горах и требует особой подготовки со стороны пилотов. Экипаж возглавляет очень опытный капитан Лю Чуаньцзянь. В прошлом военный лётчик, а в настоящем пилот-инструктор в своей авиакомпании. Также в кабине с ним находятся второй пилот и сменный КВС. В салоне 119 пассажиров и 6 бортпроводников. В 6 часов 25 минут утра самолёт взмывает в голубое небо и берёт курс на Лхасу.
Тот самый лайнер
Через 40 минут они набрали крейсерскую высоту 10000 метров, пролетая над Тибетским нагорьем. В кабине царила рабочая атмосфера. В ближайшее время помощь сменного КВС Лян Пэна не понадобится, поэтому он решает покинуть кабину и отдохнуть в салоне. Погода по маршруту была идеальной, в небе ни единого облачка. Небесную идиллию прервал странный звук. Оглядев кабину, пилоты посмотрели прямо перед собой. То, что они увидели, ввело их в ступор. Правое лобовое стекло дало трещину. Проведя пальцем по остеклению, командир понял, что трещина образовалась внутри кабины. Это гораздо хуже, чем если бы трещина образовалась снаружи.
Экипаж начинает подготовку к аварийной посадке и связывается с диспетчером:
– Сычуань 8633, у нас повреждение лобового стекла. Запрашиваем снижение и посадку в Чэнду.
– Снижайтесь до высоты 8500 метров. У вас треснуло лобовое стекло?
– Подтвер…
Договорить командир не успел. Треснувшее стекло вылетает и второго пилота частично выбрасывает наружу. Всё, что не было закреплено, мгновенно вылетело в образовавшуюся дыру. В кабине резко становится очень холодно. Из-за взрывной декомпрессии была частично разрушена приборная панель. Шквальный ветер не даёт командиру осмотреться и взять ситуацию под контроль. На фоне надрывно звучат различные сигнализации: разгерметизация кабины, отказ автопилота, повреждения в электрической и гидравлической системах. Когда второго пилота выбрасывало из кабины, он случайно задел сайдстик и зажал его в положении “от себя“. Лайнер, теряя высоту, падал прямо в горы.
Кабина А319
Командир всё это время безуспешно пытался втащить второго пилота в кабину. Но из-за разницы в давлении на такой высоте сделать это было невозможно. Со временем ему удалось вернуть самолёт в горизонтальный полёт. Но тут же возникает новая проблема. Из-за разгерметизации у капитана начинается кислородное голодание. Кислородная маска находилась за его креслом слева. Будучи пристёгнутым ремнями, ему нужно развернуться и взять маску правой рукой. Левой рукой он управляет самолётоми не может отпустить сайдстик. Контейнер с маской находится слишком далеко, и командир не в состоянии до неё дотянуться. На такой высоте жить им осталось меньше минуты и нужно срочно снижаться. Но внизу горы высотой до 6000 метров. К тому же командир не может самостоятельно определить скорость, высоту и курс. Снижаться вслепую было безумием.
Но делать нечего, и командир совершает левый разворот со снижением, чтобы достичь безопасной высоты и уйти подальше от гор. Он не знает, жив второй пилот или нет, но надеется, что тот выберется сам. Через минуту после разгерметизации давление внутри и снаружи самолёта выровнялось. Это позволило второму пилоту самостоятельно вернуться в кабину. Он был в ужасном состоянии и не мог управлять самолётом. Температура на высоте 9 километров может достигать -40˚. Кроме сильного холода, им приходилось терпеть ледяной ветер. Второму пилоту удаётся набрать на автоответчике код 7700, то есть передать на землю сигнал бедствия. Теперь диспетчеры знают, что у экипажа проблемы. Сменный КВС, находящийся в этот момент в салоне, встаёт со своего места и с трудом проникает в кабину. Видя весь ужас происходящего, он занимает место на откидном сидении и надевает кислородную маску. Теперь он будет выполнять роль второго пилота.
Фото из салона
Он подсказывает командиру высоту, скорость, помогает с навигацией. С собой у него был полётный планшет, в котором была вся необходимая информация. Пилотам очень холодно, но всеми силами они стараются снизиться на безопасную высоту как можно быстрее. Через 12 минут после внезапной разгерметизации лайнер вышел из зоны Тибетского нагорья. Когда до полосы оставалось меньше 40 километров, пилоты попытались оценить степень повреждений. Сложность была в том, что пока пилоты не активируют какой-либо механизм или режим, они не узнают, работает он или нет. Но все понимали, что посадка будет трудной. Нужно ювелирная точность, чтобы приземлиться точно вначале полосы, чтобы успеть затормозить. На А319 нет возможности сброса топлива, поэтому придётся садиться с превышением посадочного веса. К тому же не работал автоматический тормоз и отказали спойлеры. Чтобы хоть как-то снизить скорость, пилоты выпускают закрыли и скорость немного уменьшается.
До полосы остаётся всего ничего, и пилоты прекрасно её видят. Пора выпускать шасси. Ситуация та же: они не знают, сработают они или нет. Через несколько секунд все три индикатора стоек шасси загораются зелёным цветом, и это значит, что самолёт полностью готов к посадке. Но впереди пилотов ждала ещё одна проблема, о которой они даже не догадывались. Тяжёлый лайнер касается земли и с огромной скоростью несётся по полосе. И тут выясняется, что не срабатывает реверс тяги. До конца полосы остаётся совсем чуть-чуть и командир со всей силы давит на ножной тормоз. Из-за большой нагрузки несколько шин разрываются. Наконец лайнер останавливается и пилоты выдыхают. Они справились. Никто из 128 человек на борту самолёта не погиб. Ранения получили два члена экипажа: второй пилот и стюардесса. Благодаря изоляционной конструкции A319 температура в салоне после декомпрессии упала не сразу. Это спасло всех пассажиров и стюардесс от кислородного голодания и обморожения.
После посадки
Расследованием инцидента занималось Управление гражданской авиации Китая совместно со специалистами из компании Airbus и авиакомпании Сычуаньские авиалинии, а также с представителями бюро по расследованию и анализу безопасности гражданской авиации во Франции, страны-производителя самолёта. Лобовое стекло состоит из трёх прочных слоёв и способно выдерживать столкновение с птицами или с другими похожими предметами. К тому же пилоты уверяли, что никаких ударов снаружи не было. Это значит, что причина скрывалась внутри самолёта. Следователи решают изучить данные с систем. Выясняется, что в 07:07 после появления первой трещины на дисплее появилась запись проблемах в системе обогрева стекла. Удаётся установить, что подобные случаи возникали и ранее. Однако, пилоты тех рейсов вначале чувствовали запах дыма, а потом на дисплее загоралось предупреждение. Но тогда ни один случай не привёл к трещинам или разрушению лобового стекла.
Кабина пилотов того рейса
Практически вся конструкция стекла вылетела наружу, за исключением клеммной колодки. Это устройство состояло из шести проводов и предназначалось для регулирования температуры, чтобы лобовое стекло не запотевало и не замерзало. После детального изучения следовали выяснили, что внутри неё скапливалась влага. Она попала туда через уплотнители и повредила медные провода. Из-за коррозии и замыканий провода в клеммной колодке нагрелись, и это привело к появлению трещин на лобовом стекле. Но не к его разрушению. В ходе эксперимента на специальном стенде установили стекло с заранее поврежденным внутренним слоем. В барокамере установили такое же давление, которое было в том полёте. После удара специальным штифтом стекло полностью разрушилось. Внутренний и средний слой были сильно перегреты, и из-за большой разницы в давлении внешний слой не выдержал. Это привело к тому, что стекло вылетело из рамы. Последний осмотр лобового стекла был проведён за 32 дня до аварии, но признаков скопления влаги обнаружено не было. Дело в том, что техники проводили лишь внешний осмотр стекла, который не позволял выявить влагу внутри клеммной колодки.
Ещё фото последствий
Оставалось выяснить, почему после разгерметизации отказало так много систем. Все системы были соединены на панели, находящейся позади второго пилота. Там располагались автоматы защиты этих систем. Мгновенная разгерметизация привела к резкому открытию двери в кабину пилотов. При открытии она ударила по панели автоматов защиты, и те сработали. То есть отказов систем как таковых не было, они просто отключились.
Благодаря героическим действиям командира, который пережил гипоксию и действовал исключительно на адреналине, все находившиеся на борту остались живы. Все члены экипажа были признаны героями, а командир получил солидную премию. Компания Airbus приняла рекомендации и внесла необходимые изменения в конструкцию своих самолётов. Через семь месяцев после инцидента борт был отремонтирован и продолжил бороздить небо. По мотивам этой истории в 2019 году в Китае на экраны вышел фильм “Капитан“.
Ставьте плюсы и подписывайтесь. Ваши реакции вдохновляют нас на написание новых статей. Заранее спасибо от всей команды!
"Расследования авиакатастроф" в Telegram
Китайское летающее такси - впервые в мире!
Китайская компания EHang получила первый в мире сертификат, позволяющей начать эксплуатацию летающего такси. Отныне она сможет производить официально коммерческие перевозки, после того как в течение 6 лет момента с первого испытания она провела около 4 тысяч тестовых полетов.
Летающее такси» вмещает двух пассажиров и способно лететь со скоростью до 130 км/ч, но, по сути, это такой пассажирский дрон.
Сообщается, что самого таксиста там не будет, все управление возложено на искусственный интеллект, так что работа такси будет напоминать каршеринг — сел и полетел!