Аэротакси: кто разрабатывает пассажирские коптеры

Трансформатор

Airbus

В 2016 году французский авиастроительный концерн Airbus запустил разработку аэротакси. Проект Vahana начался как один из первых проектов Airbus Group в Кремниевой долине.

Vahana — это летательный аппарат с вертикальными взлётом и посадкой, что позволяет ему приземляться практически на любую поверхность. Беспилотник выполнен по схеме конвертоплана с передним и задним поворачивающимися крыльями.

На консолях каждого крыла размещены по четыре электромотора с воздушными винтами. Он способен преодолеть расстояние около 80,5 км за 18 минут.

Vahana будет использоваться как одноместное такси для передвижения по городу. Полёт будет проходить автономно по заданной траектории, делая незначительные отклонения, чтобы избежать препятствий.

По словам одного из разработчиков Зака Лаверинга, ещё в 2016 году Vahana была «просто расплывчатым рисунком на салфетке». Уже 31 января 2018 года беспилотник успешно завершил первые лётные испытания.

Полноразмерный прототип поднялся на высоту 5 метров и провёл в воздухе 53 секунды. Услуги по лётным испытаниям предоставлены американской компанией Modern Technology Solutions.

22 февраля 2019 года компания Airbus заявила, что за год разработчики провели 50 испытательных полётов общей продолжительностью более пяти часов.

В мае 2019 года был показан улучшенный образец Alpha Two. Представить полноценное аэротакси, на котором можно долететь от Сан-Хосе до Сан-Франциско, инженеры обещают в 2020 году.

У Airbus есть ещё один проект — CityAirbus. Это четырёхместный летательный аппарат с крейсерской скоростью 120 км/ч. По проекту он создаётся для выполнения рейсов до аэропортов или железнодорожных вокзалов в условиях загруженных городских дорог.

Его преимущества — высокая скорость, небольшая цена поездки и минимальное воздействие на окружающую среду. Конфигурация с использованием четырёх винтов в кольцевых обтекателях позволяет повысить безопасность полётов и снизить уровень шума.

Разработка CityAirbus началась в 2015 году. Через два года начались испытания отдельных узлов и агрегатов. Изначально первый полет машины планировался на 2018 год, однако этот срок перенесли. Разработчики решили замедлить темпы разработки ради более тщательного тестирования всех систем аэротакси.

Наземные испытания CityAirbus проводятся с февраля 2019 года. Во время проверок винты аэротакси разгонялись до 750 оборотов в минуту, а во взлётном режиме — до 1000 оборотов.

В марте 2019 года в немецком городе Ингольштадт Airbus провела презентацию первого прототипа летающего такси. Airbus планирует запустить его из аэропорта Шарль-де-Голль до центра Парижа к Олимпиаде во Франции в 2024 году.

Boeing

В конце 2017 года американский концерн Boeing купил Aurora Flight Sciences — исследовательскую компанию в области авиации и воздухоплавания. Она занялась разработкой аэротакси в рамках проекта Boeing NeXt. Его цель — создание транспортных систем для городской аэромобильности.

Летательный аппарат от Boeing создан на основе мультикоптеров, способных на вертикальные взлёт, посадку и быстрый горизонтальный полёт.

Движется он за счёт силы, которая создается несущими винтами при наклоне корпуса самого аппарата. По бокам от фюзеляжа установлены две балки. На каждой из них разработчики разместили по восемь электромоторов с несущими воздушными винтами.

В хвостовой части аппарата расположен электромотор с толкающим воздушным винтом. Размах крыльев прототипа аэротакси — 8,53 метра, а аккумулятора хватает на полет дальностью до 80,5 км.

В январе 2019 года концерн провёл первые испытания беспилотника в Манассасе, штат Виргиния, США. Летательный аппарат взлетел, завис в воздухе и совершил посадку. Специалисты Boeing проверили работу бортового оборудования в режимах взлёта и посадки, а также взаимодействие с наземным пунктом управления.

Технический директор Boeing Грег Хислоп сказал, что компания превратила концепт в работающий прототип всего за год. Дальше инженеры планируют перейти к испытаниям горизонтального полёта.

Разработчики считают это наиболее серьёзной задачей, с которой сталкиваются изготовители любого высокоскоростного воздушного судна вертикального взлёта и посадки.

Uber

В 2016 году американская компания Uber представила своё видение городских перевозок с помощью аэротакси. Проект получил название Elevate. Его цель — создать систему пассажирских перевозок по воздуху с помощью тихих и малогабаритных летательных аппаратов.

Самостоятельно разрабатывать и производить летательные аппараты компания не планировала. Вместо этого она объявила тендер на их разработку и поставку.

В итоге представители Uber договорились о партнёрстве с компаниями Aurora Flight Sciences, Embraer, Bell Helicopter, Pistrel Aircraft, Mooney. Также было налажено сотрудничество с сетью зарядных станций ChargePoint. С NASA Uber заключила контракт о совместной разработке программного обеспечения для будущих летающих такси.

Кроме разработки самого летательного аппарата, Uber начала проработку подходов к организации воздушного движения. Компания начала сотрудничество с Федеральным управлением гражданской авиации США и Национальной ассоциацией управления воздушным движением.

В ноябре 2017 года Uber представила концепцию работы городских аэротакси. Летательные аппараты будут перемещаться между оборудованными площадками Uber Skyport, которые расположатся на крышах небоскрёбов. Вызвать такси можно через мобильное приложение.

В мае 2018 года бразильская компания Embraer, словенская Pipistrel Aircraft и американская Karem Aircraft показали концепты летательных аппаратов на ежегодной конференции Uber Elevate в Лос-Анджелесе.

Embraer предложила летать на коптере с восемью пропеллерами и большим хвостовым винтом. Karem Aircraft показала концепт электрического конвертоплана, который движется за счёт больших роторов с переменной скоростью вращения. Подобную технологию компания разрабатывает для армии США.

Pipistrel Aircraft представила разработку без видимых пропеллеров. Основатель Pipistrel Иво Боскарол заявил, что его компания не хочет «заново изобретать вертолет». К следующей конференции, которая состоялась в мае 2019 года, компания протестировала несколько двигательных систем, чтобы начать строительство полномасштабной демонстрационной модели.

Также в 2019 году на выставке CES 2019 свою модель аэротакси для Uber представила компания Bell. Пятиместный Nexus сможет выполнять полёты на скорости до 241 км/час. Конвертоплан сможет перевозить пассажиров и грузы массой до 450 кг. Сейчас разработчики Bell работают над системой безопасности полёта для отработки поломок в воздухе.

В 2020 году Uber планирует запустить тестовую линию аэротакси. Дальность полёта составит 19 км. Это расстояние летательный аппарат преодолеет за 10 минут. Также тестовые полёты пройдут в Лос-Анжелесе и Далласе. Полноценное движение аэротакси Uber планирует запустить в 2023 году.

Kitty Hawk

Американский стартап Kitty Hawk появился в 2015 году. Его основателем и инвестором стал генеральный директор Alphabet и соучредитель Google Ларри Пейдж.

Руководителем компании стал Себастьян Трун, бывший профессор Стэнфордского университета и бывший директор лаборатории искусственного интеллекта в Стэнфорде. До этого он работал над беспилотным автомобилем Waymo и «умными» очками Google Glass.

В апреле 2017 Kitty Hawk представила первую разработку — прототип «летающего автомобиля» Flyer. Одноместный транспорт сочетал в себе черты мотоцикла и коптера, весил около 100 кг и развивал скорость до 40 км/ч.

Спустя год компания показала уже другой проект — двухместный самолёт Cora. Это электрический летательный аппарат, который развивает скорость до 180 км/ч. Дальность полёта — 100 км, а высота — от 150 до 900 метров. Разработчики сделали аэротакси беспилотным — за ним будет следить оператор с земли. Вызов такси будет работать через приложение.

Cora стала первым проектом аэротакси, который официально одобрили власти. В октябре 2017 года Новая Зеландия разрешила проводить тестовые полёты по всей территории страны. Оператором стала компания Zephyr Airworks. Она сотрудничает с правительством, бизнесом и местными сообществами.

25 июня 2019 года Kitty Hawk и Boeing стали стратегическими партнёрами. Деталей сотрудничества компании не раскрыли.

EHang

В 2016 году в Лас-Вегасе на выставке CES китайская компания EHangпредставила прототип аэротакси — EHang 184. Модель стала первым мире пассажирским беспилотником.

Летательный аппарат имеет четыре луча с восемью электромоторами — по два на каждом луче. EHang 184 может перевозить одного пассажира на скорости до 160 км/ч. Время полёта — до получаса, за которые можно преодолеть около 16 км.

Управление аэротакси будет осуществляться из единого центра в автоматическом режиме. Внутри кабины нет никаких элементов управления — только сенсорный экран. Пассажир задаёт пункт прибытия и отправляет команду «старт».

В начале 2017 года EHang провела испытания без пассажира на борту. Тогда же руководитель Агентства дорог и транспорта Дубая Маттар аль-Тайер заявил, что летом дроны Ehang 184 начнут перевозить пассажиров в Объединённых Арабских Эмиратах. Однако запуска аэротакси так и не последовало.

В феврале 2018 года компания представила новую модель коптера — EHang 216. За основу взята предыдущая модель беспилотника, но теперь у него было восемь лучей с пропеллерами вместо четырех. Это позволило увеличить грузоподъемность и сделать аэротакси двухместным. В июле того же года EHang совершил более 1000 испытательных полетов.

Также в 2018 году EHang начала официально сотрудничать с австрийской аэрокосмической компанией FACC. Совместно компании смогли оптимизировать работу беспилотников и подготовить их к серийному производству. Уже в апреле 2019 года в Вене состоялась открытая презентация аэротакси.

Норберт Хофер, министр транспорта, инноваций и технологий Австрии, заявил, что вполне реально, что к 2025 году в Австрии появятся воздушные такси. Министерство совместно с Европейским агентством по безопасности полётов начали разработку правовых условий.

Volocopter

Volocopter (ранее E-volo) — немецкий авиационный стартап. Среди компаний, которые оказывают поддержку проекту, — Daimler и Intel. Компания занимается разработкой мультикоптера. Он похож на вертолет, но вместо одного винта на нём установлено 18 независимых роторов.

Первая модель аэротакси Volocopter VC200 прошла лётные испытания в 2016 году. Она была рассчитана на двух пассажиров. Преимуществом разработки был лётный механизм, потому что даже при отказе любого ротора мультикоптер мог продолжить полёт. Недостаток — ёмкость батареи. Её хватало только на 20 минут, но разработчики собирались увеличить время работы до часа.

На основе прототипа Volocopter VC200 была построена новая модель — Volocopter 2X. Компания представила её на выставке AERO Friedrichshafen в 2017 году. У обновленной версии было несколько вариантов пилотирования: с помощью оператора c земли, автономный полет или пилотирование из кабины.

Улучшились и технические характеристики: летательный аппарат мог пролететь 27 км на скорости в 70 км/ч. Если лететь со скоростью 50 км/ч, то в воздухе можно провести 27 минут. Полная зарядка батареи займёт два часа.

В октябре 2017 году прошли публичные испытания в Дубаях в сотрудничестве с RTA Dubai.

В марте 2018 года Volocopter представила концепцию остановок для аэротакси. Площадкой вновь стали крыши небоскрёбов. Взлётно-посадочная площадка состоит из системы конвейерных лент, устройств для замены батарей и лифтов для пассажиров. По проекту максимальная загруженность таких площадок — два такси в минуту. Так одна площадка сможет перевозить до 10 тысяч пассажиров в день.

В 2019 году Volocopter подписала сотрудничество с двумя компаниями. Совместно с Fraport начались работы по развитию инфраструктуры аэропортов.

В будущем аэротакси может связывать городские транспортные узлы между собой и с аэропортом Франкфурта. В апреле Volocopter вместе с британской компанией Skyports объявили о создании первого мобильного Volo-Port для воздушных такси.

Сооснователь компании Алекс Зосель считает, что сервис летающих такси от Volocopter запустят до 2021 года. 10–15 такси будут летать в режиме челноков по заранее составленным маршрутам.

Lilium

В апреле 2017 года немецкий стартап Lilium Aviation провёл успешные испытания полноразмерного прототипа двухместного конвертоплана. Аппарат двигался за счёт 36 небольших реактивных двигателей.

Они были установлены на десятиметровых крыльях с помощью 12 подвижных закрылков. В качестве источника энергии конвертоплан использовал 12 аккумуляторных батарей. Во время первого испытания он провёл в воздухе около пяти минут.

После ряда доработок и испытаний Lilium усовершенствовал свою разработку. Lilium Jet стал пятиместным и может развивать максимальную скорость до 300 км/ч. Дальность полёта составляет 300 км за одну зарядку аккумуляторов.

По словам разработчиков, как только летательный аппарат входит в режим горизонтального полёта, то фиксированные крылья начинают генерировать подъёмную силу. Она является свободной мощностью, поэтому Lilium Jet может использовать для поддержания полёта около 10% от мощности аккумулятора.

В мае 2019 года Lilium провёл испытания второй версии конвертоплана. Следующий этап испытаний Lilium Jet — переход от вертикального взлёта к горизонтальному полёту. Пока испытания ведутся без людей на борту.

С момента основания в 2015 году Lilium Aviation смогла привлечь более $100 млн инвестиций. Компания планирует к 2025 году запустить сервис аэротакси в Европе. Для этого нужно решить проблемы с инфраструктурой и обеспечить безопасность конвертоплана для жителей городов.

Rolls-Royce

Британская дочка BMW в июле 2018 представила концепт летательного аппарата с шестью электромоторами, получающими энергию от газотурбинного генератора.

Летательный аппарат построен на основе высокоплана с поворотными крылом и хвостовым оперением. На консолях крыла расположены по два электромотора, ещё два — в хвостовой части. Во время взлёта и посадки все винты расположены параллельно земле.

Во время полёта они поворачиваются на 90 градусов, двигатели на крыльях отключаются, и только два двигателя в хвостовом оперении продолжают работать. Газотурбинный двигатель Rolls-Royce M250 значительно увеличивает дальность полета — около 800 км. Максимальная скорость летательного аппарата — 250 км/ч.

В отличие от разработок других компаний, которые работают с помощью электричества, модель от Rolls-Royce будет летать на керосине. Для заправок инженеры предлагают использовать существующую инфраструктуру в аэропортах и вертолётных станциях.

Rolls-Royce рассчитывает, что эту разработку можно будет адаптировать для грузовых перевозок и военных нужд. По словам Reuters, сейчас компания ищет авиаконструктора и партнёра для проектирования электрической системы, чтобы помочь коммерциализировать этот проект.

McFly.Aero

В России разработкой аэротакси занимается стартап McFly.Aero. Его возглавляет авиационный инженер Ник Макфлай (Владимир Салатов). В 2015 году он решил собрать собственный летательный аппарат.

В 2017 году на Международном авиакосмическом салоне компания представила виртуальную модель беспилотника Bartini. Его назвали в честь советского авиаконструктора Роберта Бартини, учителя Сергея Королёва.

Bartini рассчитан на четырёх пассажиров. Среднее время полёта — 30 минут. За это время летательный аппарат может преодолеть 150 км и развить максимальную скорость 300 км/ч.

Беспилотник оснащён четырьмя двигателями, которые при разгоне принимают вертикальное положение. Так летательный аппарат может развивать высокую скорость и экономить заряд батареи.

В декабре 2018 года прошли первые испытания прототипа коптера. На испытаниях устройство поднялось в воздух на минуту, а потом упало в сугроб. Генеральный директор Batini Илья Ханыков объяснил это тем, что устройство замерзло. О повторных испытаниях информации нет.

Разработчики Bartini активно занимается поиском инвесторов. С запуском стартапа помогли в «Сколково», а лаборатори и оборудование предоставил МИСиС.

Ещё одна разработка McFly.Aero — мультикоптер Hepard. В 2017 году разработчики представили проект летательного аппарата с распределённой архитектурой без единого центра. Предполагаемая скорость мультикоптера — 150 км/ч, а дальность полёта — 75 км. Аккумулятор рассчитан на полчаса работы.

Работы над беспилотником продолжаются, но пока нет даже прототипа.

Итог: перспективы для аэротакси

Несмотря на большое количество разработок и успешных испытаний, тестовые запуски аэротакси постоянно переносятся. Главная проблема — законодательная база.

В США профильные ведомства обсуждают допустимую высоту построек, максимальный уровень шума днём и ночью. Эти и другие требования будут предъявлены аппаратам при их сертификации. Официально сводку требований ещё не опубликовали.

В Германии полёты над застроенными районами запрещены. По планам разработка законодательных норм для использования беспилотных пассажирских аппаратов в ЕС продлится как минимум до 2025 года.

Многие компании хотели запускать тестовые полёты аэротакси в Дубае. Однако всё ограничилось испытательным полётом Volocopter 2X.

Над центром Москвы полёты запрещены. Это требование тормозит развитие вертолётных перевозок, не говоря уже о пассажирских беспилотниках. По этой причине многие сервисы такси до сих пор не включили в свои услуги вызов вертолётов.

Ещё одна проблема — инфраструктура городов. Они не приспособлены для полётов аэротакси без пилотов. При запуске такого вида транспорта нужно будет оборудовать места для взлёта и посадки и продумать регулирование движения в воздухе.

Правил в отношении применения беспилотных аэротакси пока ещё нет, потому что нет самого регулирования. Поэтому компаниям-разработчикам нужно усовершенствовать сами аппараты, которые пока существуют только в виде прототипов.

Источник