Podle akademiotoelektronik, 26/12/2022

eVTOL: vše, co potřebujete vědět o těchto elektrických letadlech

Budoucnost letecké mobility do značné míry závisí na elektrickém vertikálním vzletu a přistání, neboli eVTOL. Masivní přijetí této nové technologie skutečně změní dopravní prostředky používané pro cestující a zboží.

Po desetiletích zrušených projektů se začíná objevovat nová kategorie vozidel. Mnoho společností, ať už začínajících nebo zavedených výrobců, vyvíjí eVTOL. Očekává se, že se dostanou na trh během několika let. V tomto souboru zjistíte, co jsou eVTOL a jak fungují.

Obsah

Co je eVTOL?

eVTOL je zkratka pro electric Vertical Take-off and Land. Znamená jednu z nejnovějších inovací v letecký průmysl. Velké všesměrové ventilátory pomáhají zařízení pohybovat se ve všech směrech a dokonce vzlétnout vertikálně. I když se design u různých vývojářů liší, většina z nich vypadá jako dron a je poháněna elektrickou energií.

Aby eVTOL fungoval jako „airtaxi“, musí vzlétnout vertikálně. Další kritický prvek se týká přechodu mezi vertikálním a dopředným letem. Žádný návrh eVTOL nezahrnuje strukturu podobnou vrtulníku.

I když je eVTOL od přírody tiché letadlo,jeho kabiny jsou vybaveny technologií potlačení hluku pro pohodlný let. Výzkumníci navíc vynakládají velké úsilí na zdokonalení tohoto aerotaxi, aby bylo zcela autonomní. Ale zatím se budou koncepty pilotovat.

Charakteristika eVTOL

Téměř před deseti lety vědci z NASA teoretizovali, že vertikální let budoucnosti je charakterizovándistribuovaným elektrickým pohonem. Tato konstrukce spoléhá na více trysek a účinnou konstrukci křídla z důvodu bezpečnosti, hluku a emisí. Tedynahrazuje rotorové systémy pomocí cyklů, převodovek, převodovek, náprav a hydrauliky.

Bílá kniha Uber Elevate o letadle eVTOL podrobně popisuje následující specifikace:

Výhody implementace eVTOL

Ačkoli je technologie eVTOL v budoucnu určena pro větší letadla, v současnosti se hodí pro kratší cesty z bodu do bodu. Jak jeho název napovídá, letadlo eVTOL provádí vzlet podobný vrtulníku bez potřeby přistávací dráhy, takže je ideální pro hustě osídlené městské oblasti .

Elektrická energie, eVTOL jsou tichý a málo znečišťující dopravní prostředek, který způsobí revoluci v cestování. Aerotaxi eVTOL mohou poskytnout rychlou, přímou a čistou mobilitu. Zejména tváří v tvář dopravním zácpám, přesycenosti sítí veřejné dopravy a dalším dopravním problémům, které postihují mnoho městských oblastí po celém světě.

Například gigant Uber pro sdílení jízd spočítal, že dvouhodinová cesta dopravními zácpami v Sao Paulu by se pomocí eVTOL zkrátila na 18 minut. Jiné elektrické aerotaxi byly prodávány jako „100krát tišší než konvenční letadla“. Pokud jde o cenu, modely naznačují, že aerotaxi budou stát přibližně stejnou cenu za kilometr jako stávající služby spolujízdy.

Výzvy eVTOL

V roce 2019 vydala společnost Deloitte výzkumný dokument, který popisuje překážky pro přijetí eVTOL. Tato zpráva podrobně popisuje, co představuje překážku rozvoje letecké mobility budoucnosti.

Vozidla eVTOL mají aplikace, které jdou nad rámec „airtaxi“. Mezi budoucí možnosti patří meziměstská doprava a možnosti spedice. Společnostem jako Amazon, které již investovaly do zkušebních dodávek dronů, by eVTOL mohl dále snížit náklady a zrychlit dodávky.

Než však bude možné tuto budoucnost realizovat, je třeba překonat značné překážky. Ty jsou většinou podobné těm, které brání přijetí autonomního vozu.

Předpisy

eVTOL budou muset vypracovat letové plány a komunikovat s ostatními letadly. Takže než budou nastaveny, společnosti budou mít zabývat se osvědčeními o letové způsobilosti a pilotními průkazy. Každému, kdo pracuje v leteckém sektoru, je skutečně zřejmé, že musí splňovat také přísné certifikace.

Technologie

Vývoj eVTOL bude provázet přijetí 5G a IoT. Letadlo totiž bude muset komunikovat mezi sebou a s jakýmkoli řídícím střediskem.

Integraci internetu věcí budou vyžadovat také palubní senzory a systémy pro předcházení kolizím. Důležité jsou informace v reálném čase o místě pobytu a potřebách údržby.

Pokud se autonomní eVTOL rozběhnou, umělá inteligence bude hrát důležitou roli. Ve skutečnosti technologie umělé inteligence bude ke komunikaci velkého množství dat potřebovat spolehlivé sítě. Kromě toho je u této nové technologie velkým problémem účinnost.

Pokud jde o rozšíření technologie eVTOL pro delší cesty a větší zařízení, kapacita baterie zůstává hlavní překážkou.

Infrastruktura

I když je zde mnoho letišť, obvykle se nenacházejí uprostřed rušných měst. Většina cestujících však letadla eVTOL využije pro krátké cesty. Proto bude nutné ve velkých rušných městech vybudovat vzletové a přistávací dráhy.

Mezi změny patří také elektrické nabíjecí stanice. Letoun bude taképotřebovat infrastrukturu, když se nebude používat. Nedaleko od centrálních uzlů budou muset být vybudovány údržbářské hangáry nebo parkoviště. Města a obce budou muset co nejdříve naplánovat umístění ve spolupráci s poskytovateli technologií a regulačními úřady.

Bezpečnost

Hromadné přijetí letadel eVTOL proběhne pouze s příkladným bezpečnostním záznamem. Školicí střediska jako Spartan College musí vyvinout a přizpůsobit programy pro certifikaci nových letadel. S tak odlišnými technologiemi a designy studie slibuje, že bude vzrušující.

Psychologie

Cesta v malém letadle s pilotem je skutečnou alternativou k cestování taxíkem a komerčním letům. Nicméněautonomní lety jsou úplně jiný přístup.

Ve skutečnosti se téměř polovina respondentů v průzkumu Deloitte domnívá, že letadla eVTOL snižují dopravní zácpy. Přesto se 80 % respondentů také domnívá, že elektrická letadla představují riziko. Investoři se tedy musí naučit utvářet a uklidňovat názor spotřebitelů.

Řízení letového provozu

Řízení letového provozu je již nákladný a komplikovaný proces. Potřeba správné organizace dopravy díky eVTOL výrazně vzroste. Obloha je časem přeplněná.

Letecký provoz bude muset integrovat další letadla, která jsou již v provozu, stejně jako další letadla eVTOL. Všechna letadla eVTOL musíumět mezi sebou komunikovat a vzájemně se detekovat.

Potíž je v tom, že konkurenční soukromé společnosti musí spolupracovat, aby udržely nebe v bezpečí. Předpisy jsou nezbytné k zajištění toho, aby nové „letecké společnosti“ pravidla dodržovaly.

Nastavení bezpilotního systému řízení letového provozu je složité. K dosažení tohoto cíle pomohou tři klíčové prvky:

Hlavní hráči v eVTOL

Navzdory všem těmto výzvám je závod o ovládnutí vzdušného prostoru již v plném proudu. O tuto nově vznikající technologii má přirozeně zájem mnoho společností, včetně velkých leteckých společností.

Hlavní výrobci letadel, Boeing a Airbus, hrají důležitou roli ve vývoji eVTOL.Airbus pracuje na svých konceptech Vahana (jednomístný) a CityAirbus (čtyřmístný). Pokud jde o Boeing, společnost dokonce spolupracuje s výrobcem luxusních automobilů Porsche na vývoji špičkového vozidla eVTOL.

Uber vytvořil Uber Elevate v roce 2016 za účelem vývoje vozidla pro služby sdílení leteckých jízd. Společnost prodala Uber Elevate v prosinci 2020 jiné letecké společnosti, Joby Aviation.

Joby Aviation navázal partnerství s automobilkou Toyota na vývoji další letecké taxislužby. Tato služba zahrnuje pětimístné aerotaxi eVTOL s doletem 150 mil a maximální rychlostí až 200 mph.

Tuto technologii zkoumá také několik leteckých společností, často ve spolupráci se začínajícími podniky. Začátkem tohoto roku United Airlines oznámily své partnerství s leteckou společností Archer za účelem vývoje vozidel eVTOL. Cílem je navrhnout elektrické aerotaxi na krátké vzdálenosti pro husté městské prostředí. Archer v současné době vyvíjí své vlastní vozidlo eVTOL, které doufá nasadit v Los Angeles do roku 2024.