В 2016 году корпорация Uber опубликовала официальный документ под названием «Ускоренный переход к будущему городского воздушного транспорта по требованию» (“Fast-Forwarding to a Future of On-Demand Urban Air Transportation“). И начинается он с таких слов: «Каждый день миллионы часов тратятся на дорогу по всему миру».

Обложка документа Uber Elevate в 2016 году, который считается основополагающим для рынка городской воздушной мобильности (Urban Air Mobility) и технологии eVTOL (электрический самолёт вертикального взлёта и посадки).

Uber планировал создать рынок воздушного движения внутри городов – то, что сейчас называется Urban Air Mobility, городская воздушная мобильность. Но их надежды не оправдались. В 2021 году Uber продал свой отдел Elevate компании Joby Aviation, которая на тот момент активно участвовала в разработке и лицензировании модели eVTOL.

Сейчас, когда рынок “летающих машин” бурлит новостями по всему миру от США до Китая и Австралии, интересно взглянуть на публикацию Uber и разобраться, что же индустрия успела достичь 8 лет спустя, а что оказалось всего лишь мечтой.

Эта статья – адаптация материала автора Takeoffblog на английском языке для ресурса Aerofuturist. Введение в тему самолётов вертикального взлёта и посадки на электротяге читайте в нашей предыдущей статье.

Борьба с пробками на дорогах

«Подобно тому, как небоскребы позволили городам более эффективно использовать ограниченную территорию, городской воздушный транспорт будет использовать трехмерное воздушное пространство для уменьшения транспортных заторов на земле».

Статус: мы ещё не там.

Последние восемь лет показали, что технология вертикального взлета и посадки и UAM сталкиваются с гораздо большим количеством препятствий, чем многоэтажная архитектура 1880-х годов.

Лишь 26 июля 2023 года FAA (Федеральное управление гражданской авиации США) опубликовало обновленный документ, определяющий понятие авиаперевозчика. В него была включена эскплуатация самолетов на вертикальной тяге, открывшая путь коммерческому использованию самолетов eVTOL. На тот момент ни одна из потенциальных моделей самолетов eVTOL ещё не прошла полную сертификацию и не была допущена к полётам.

На сегодняшний день модели трёх конкурентов борются за первый сертификат летной годности в США – это Joby Aviation JAS4–1, Archer Aviation M001 и AgustaWestland 609.

В Европе ситуация похожая, но конкурентов меньше. В ноябре 2023 года EASA (Агентство по авиационной безопасности Европейского Союза) предоставило одобрение “проектной организации” компании Lilium N.V., производителю eVTOL бизнес-джетов. То есть прототип был одобрен к массовому производству, но сертификат годности к полетам еще предстоит получить.

Тем временем Управление гражданской авиации Китая (CAAC) выдало сертификат EHang EH216, беспилотному летательному аппарату в семье eVTOL, что разрешает его эксплуатацию на территории Китая.

Как бы то ни было, сертификат летной годности самолета не гарантирует, что он полетит. Инфраструктура для городской воздушной мобильности ещё не построена, и eVTOL использует существующие вертодромы и вертолетные площадки для тестовых полетов. Также в октябре 2023 года FAA одобрило первый в США вертипорт общественного пользования, расположенный в Блэкстоуне, штат Вирджиния, на территории военно-гражданского аэропорта двойного назначения.

Вопросов к индустрии ещё очень много. Один из них – организация воздушного движения применительно к UAM, которая до сих пор обсуждается как концепция, а не набор правил. Как классифицировать городское воздушное пространство? По каким правилам управлять движением в нём? Как привлечь новые кадры в авиационные диспетчеры, если вырастет нагрузка на штат из-за eVTOL? Что поменяется при переходе от пилотируемого полёта к беспилотному? Это лишь несколько слоев этой дискуссии.

Согласно «Информационному бюллетеню о личном транспорте» Центра устойчивых систем Мичиганского университета, только в 2019 году из-за пробок американцы провели на дорогах дополнительно 8,7 миллиарда часов и сожгли дополнительно 3,5 миллиарда галлонов бензина. В то же время услуги микромобильности (велосипеды, самокаты) и шеринга за только 4 года (2015-2019) выросли в шесть раз, что частично решило проблему с пробками на жителей городов.

Как и в случае с робототехникой, польза от массового использования eVTOL пока не превышает риски, так что потребитель предпочитает консервативные методы, даже если они связаны с высокими трудозатратами.

Транспорт без загрязнения и с низким уровнем шума

«Самолеты вертикального взлета и посадки будут использовать электрическую тягу, поэтому они будут иметь нулевые эксплуатационные выбросы и, вероятно, будут достаточно тихими, чтобы работать в городах, не беспокоя соседей. На высоте полета шум современных электромобилей будет едва слышен».

Статус: достигнуто.

eVTOL доказал свою эффективность, экологическую устойчивость и качество снижения шума, всё как предсказывал Uber.

По данным EASA (Европейского агентства авиационной безопасности), пределы шума для самолетов eVTOL составляют 106 EPNdb для взлета, 104 EPNdb для пролета и 109 EPNdb для захода на посадку. Эти цифры сопоставимы с данными для вертолетов.

По данным Archer Aviation, их eVTOL, летящий на высоте 609 метров, производит 45 дБА шума, что на 33 дБА меньше, чем у вертолета, и на 17 дБА меньше, чем у одного автомобиля, движущегося со скоростью 95 км/ч на расстоянии 15 метров от слушателя. Другими словами, eVTOL обещает стать одним из самых тихих средств частного транспорта в городских условиях.

Недавно NASA провело на прототипе S4 для Joby Aviation замер уровня шума, и результат подтвердил эти цифры. Модель S4 производила около 45,2 дБА во время полета со скоростью 100 узлов (185 км/ч) на высоте 500 м.

Что касается стопроцентно электрической силовой тяги, конечно, это самое экологичное решение из возможных. И к 2024 уже сформировалась технология использования литий-ионных батарей для вертикального подъёма и полёта. Но как проявят себя батареи в режиме эксплуатации мы не узнаем, пока эксплуатация не начнётся.

Согласно исследованию Калифорнийского университета («Метод выбора eVTOL для сетей вертипортов», проведенного группой авторов под руководством Ясенки Ракас), большинство существующих моделей eVTOL достигают дальности полета от 100 до 400 миль (160–643 км). Это означает, что на eVTOL можно будет совершать либо непрерывные полеты в городских районах с ночной подзарядкой, либо лететь между городами с остановками для «наземного обслуживания». Запас хода между подзарядками сравним с модельным рядом Tesla.

Регулярные путешествия на eVTOL обойдутся пассажирам дешевле, чем владение автомобилем

«Мы также считаем, что в долгосрочной перспективе VTOL станут доступным видом ежедневного транспорта для масс, даже менее дорогим, чем владение автомобилем. Обычно люди думают о полете как о дорогом и редком виде путешествий, но это во многом связано с низкими объемами производства современных самолетов. Несмотря на то, что небольшие самолеты и вертолеты имеют такой же размер, вес и сложность, как автомобиль, они стоят примерно в 20 раз дороже».

Статус: мы еще не там, хотя математика верна, говорят источники.

Согласно исследованиям, до 40% населения земли может испытывать «страх перед полетами» неклинического характера, что само по себе может быть барьером для выхода воздушного городского транспорта в массы. Но даже если не учитывать психологический фактор, экономическая модель, которыми руководствуются производители eVTOL, до сих пор остается предметом споров. При этом практически все операторы стремятся к формуле, заявленной Uber в 2016 году.

Дочерняя компания Boeing – Wisk – обещает, что полёт на их беспилотных eVTOL будет стоить 3 доллара за пассажиро-милю. Некоторые операторы, например Vertical Aerospace, пытается опустить стоимость пассажиро-мили до 1 доллара.

Действительно, одним из преимуществ UAM будет то, что полёты будут происходить по прямой, что не всегда может предложить наземный транспорт (в этом Uber был прав). Но в стоимость, о которой публично заявляют операторы, не входит плата за посадку в вертипортах. А эта пошлина зависит от стоимости аренды земли под вертипорт и инфраструктуры, которая доступна пассажирам. По прогнозам, такая пошлина составит от 11 до 40 центов за пассажиро-милю. Страхование также не учитывается в этих расчётах.

Совсем другая история – владение самолетом eVTOL. Немецкий Lilium Jet, по предварительным подсчётам, будет стоить от 7 до 10 миллионов долларов в зависимости от спецификаций. Китайский двухместный EH216-S стоит 410.000 долларов, что можно сравнить со стоимостью нового 4-местного Cessna 172 Skyhawk – одной из самых востребованных моделей на рынке частной авиации США.

Флайтшеринг снизит рыночные цены, но когда это произойдёт?

По данным Uber в 2016 году, первоначальные цены на рынке вертикального взлета и посадки снизятся, потому что «модель совместного использования транспортных средств амортизирует экономическую эффективность транспортного средства по сравнению с оплачиваемыми поездками <…> [в то время как] цикл положительной обратной связи должен гарантировать, что в конечном итоге снизятся затраты и, следовательно, цены для всех пользователей, то есть по мере увеличения общего числа пользователей увеличивается загрузка воздушного судна».

Другими словами, чем больше пассажиров будет пользоваться воздушным такси, тем дешевле оно будет для конечного пользователя. И хотя логика понятна, первая десятка ведущих производителей eVTOL в 2024 году показывает, что у технологии есть шанс остаться в эксклюзивной нише, доступной только для бизнес- и люкс-сегмента.

Проблема не только в стоимости технологии, но и в готовности массового пассажира летать и тем более шерить такой полет. В этом смысле технологические энтузиасты из числа людей с доходом намного выше среднего – более привлекательный клиент.

Если вы часто пользуетесь городским такси и попали в глухую пробку в час пик, а альтернативный маршрут по прямой между вертипортом A и вертипортом B займет у вас 10 минут и обойдётся в 40 долларов (3800 руб., 1555 грн.) за поездку, каковы шансы, что вы не выберете велосипед? Во всяком случае, пока eVTOL не докажет свою надёжность, эффективность и полную безопасность в полёте?

Присоединяйтесь к нашему телеграм-каналу, чтобы всегда быть в курсе новостей о последних технологиях на авиационном транспорте.