By akademiotoelektronik, 26/12/2022

eVTOL: kaikki mitä sinun tulee tietää näistä sähkölentokoneista

Avaruusalan liikkuvuuden tulevaisuus on vahvasti riippuvainen sähköisestä pystysuorasta noususta ja laskusta eli eVTOL:sta. Itse asiassa tämän uuden teknologian massiivinen käyttöönotto muuttaa matkustajien ja tavaroiden kuljetusvälineitä.

Keskeytettyjen vuosikymmeniä kestäneiden hankkeiden jälkeen uusi ajoneuvoluokka alkaa ilmaantua. Monet yritykset, olivatpa sitten aloittelevia tai vakiintuneita valmistajia, kehittävät eVTOLeja. Näiden odotetaan saapuvan markkinoille muutaman vuoden sisällä. Tutustu tästä tiedostosta, mitä eVTOL-laitteet ovat ja miten ne toimivat.

Sisällysluettelo

Mikä on eVTOL?

eVTOL on lyhenne sanoista sähköinen pystysuora nousu ja lasku. Se tarkoittaa yhtä viimeisimmistä innovaatioista ilmailuteollisuus. Suuret monisuuntaiset tuulettimet auttavat laitetta liikkumaan kaikkiin suuntiin ja jopa nousemaan pystysuunnassa. Vaikka mallit vaihtelevat kehittäjien välillä, useimmat niistä näyttävät dronilta ja toimivat sähköllä.

Jotta eVTOL toimisi "lentotaksin", sen on noustava pystysuoraan. Toinen kriittinen elementti koskee siirtymistä pysty- ja eteenpäinlennon välillä. Mikään eVTOL-suunnittelu ei sisällä helikopterin kaltaista rakennetta.

Vaikka eVTOL on luonteeltaan hiljainen lentokone,sen hytissä on melua vaimentava tekniikka mukavan lennon takaamiseksi. Lisäksi tutkijat ponnistelevat paljon kehittääkseen tätä lentotaksia, jotta siitä tulisi täysin autonominen. Mutta toistaiseksi konsepteja pilotoidaan.

eVTOL:n ominaisuudet

Lähes vuosikymmen sitten NASAn tutkijat teorioivat, että tulevaisuuden pystylentoa leimaa hajautettu sähköinen propulsio. Tämä rakenne perustuu useisiin potkureihin ja tehokkaaseen siipirakenteeseen turvallisuus-, melu- ja päästösyistä. Siten sekorvaa roottorijärjestelmät, joissa käytetään syklisiä voimansiirtoja, voimansiirtoja, vaihteistoja, akseleita ja hydrauliikkaa.

Uber Elevaten eVTOL-lentokoneita koskevassa valkoisessa kirjassa esitetään seuraavat tiedot:

eVTOL:n käyttöönoton edut

Vaikka eVTOL-tekniikka on tarkoitettu tulevaisuuden suurempiin lentokoneisiin, se soveltuu tällä hetkellä lyhyempiin pisteestä pisteeseen -matkoille. Kuten nimestä voi päätellä, eVTOL-lentokone suorittaa helikopterin kaltaisen nousun ilman laskeutumiskaistaa, joten se on ihanteellinen tiheästi asutuille kaupunkialueille .

Sähkövoimalla toimivat eVTOL:t ovat hiljainen ja vähän saastuttava liikenneväline, joka mullistaa matkustamisen. eVTOL-lentotaksit voivat tarjota nopeaa, suoraa ja puhdasta liikkuvuutta. Varsinkin teiden ruuhkautumisen, joukkoliikenneverkkojen kyllästymisen ja muiden liikenneongelmien vuoksi, jotka vaikuttavat moniin kaupunkialueisiin ympäri maailmaa.

Esimerkiksi kyydinjakojätti Uber on laskenut, että kahden tunnin matka Sao Paulon liikenneruuhkien läpi lyhenisi 18 minuuttiin eVTOL:n avulla. Muita sähköisiä lentotakseja on markkinoitu "100 kertaa hiljaisemmiksi kuin perinteiset lentokoneet". Hinnaltaan mallien mukaan lentotaksit maksavat suunnilleen saman kilometrihinnan kuin nykyiset kyytipalvelut.

eVTOL:n haasteet

Vuonna 2019 Deloitte julkaisi tutkimuspaperin, jossa hahmotellaan esteitä eVTOLIN käyttöönotolle. Tässä raportissa kerrotaan yksityiskohtaisesti, mikä on este tulevaisuuden lentoliikenteen kehittymiselle.

eVTOL-ajoneuvoissa on sovelluksia, jotka menevät "lentotaksia" pidemmälle. Tulevaisuuden mahdollisuuksiin kuuluvat kaukosäätimet ja huolintamahdollisuudet. Yrityksille, kuten Amazon, joka on jo investoinut drone-toimituskokeisiin, eVTOL voisi edelleen vähentää kustannuksia ja nopeuttaa toimituksia.

Mutta ennen kuin tulevaisuus voidaan toteuttaa, on voitettava merkittäviä esteitä. Nämä ovat enimmäkseen samanlaisia ​​kuin ne, jotka estävät autonomisen auton käyttöönottoa.

Säännöt

eVTOL:ien on laadittava lentosuunnitelmat ja kommunikoitava muiden lentokoneiden kanssa. Joten ennen niiden perustamista yhtiöillä on käsitellä lentokelpoisuustodistuksia ja lentäjän lupakirjoja. Jokaiselle ilmailualalla työskentelevälle onkin selvää, että myös tiukat sertifikaatit on täytettävä.

Teknologia

eVTOL:n kehittämiseen liittyy 5G > ja IoT. Itse asiassa lentokoneiden on kommunikoitava keskenään ja minkä tahansa ohjauskeskuksen kanssa.

Ajoneuvon anturit ja törmäyksenestojärjestelmät vaativat myös IoT-integroinnin. Reaaliaikainen tieto olinpaikasta ja huoltotarpeista on kriittistä.

Jos autonomiset eVTOL-laitteet lähtevät nousuun, tekoälyllä on tärkeä rooli. Itse asiassa AI-tekniikka tarvitsee luotettavia verkkoja suurten tietomäärien välittämiseen. Tämän lisäksi tehokkuus on suuri huolenaihe tälle uudelle teknologialle.

Kun on kyse eVTOL-tekniikan laajentamisesta pidempiä matkoja ja suurempia laitteita varten, akun kapasiteetti on edelleen suuri este.

Infrastruktuuri

Vaikka lentokenttiä on monia, ne eivät yleensä sijaitse vilkkaiden kaupunkien keskellä. Suurin osa matkustajista käyttää kuitenkin lyhyillä matkoilla eVTOL-koneita. Siksi on tarpeen rakentaa lentoonlähtö- ja laskeutumiskaistoja suuriin, kiireisiin kaupunkeihin.

Muutosten joukossa on myös sähkölatausasemia. Lentokone tarvitsee myös infrastruktuurin, kun se ei ole käytössä. Huoltohallit tai pysäköintihallit tulee rakentaa lähelle keskuskeskuksia. Kaupunkien ja kuntien on suunniteltava sijainnit mahdollisimman pian yhteistyössä teknologian tarjoajien ja sääntelyviranomaisten kanssa.

Turvallisuus

eVTOL-lentokoneiden massakäyttöönotto tapahtuu vain esimerkillisillä turvallisuustuloksilla. Spartan Collegen kaltaisten koulutuskeskusten on kehitettävä ja mukautettava ohjelmia uusien lentokoneiden hyväksymistä varten. Tällaisilla erilaisilla teknologioilla ja malleilla tutkimus lupaa olla jännittävä.

Psykologia

Liikkuminen pienkoneessa lentäjän kanssa on todellinen vaihtoehto taksilla ja kaupallisilla lennoilla matkustamiselle. Kuitenkinitsenäiset lennot ovat täysin erilainen lähestymistapa.

Itse asiassa lähes puolet Deloitten kyselyyn vastanneista uskoo, että eVTOL-koneet vähentävät liikenneruuhkia. Silti 80 % vastaajista uskoo myös sähkölentokoneiden aiheuttavan riskejä. Siten sijoittajien on opittava muokkaamaan ja rauhoittamaan kuluttajien mielipiteitä.

Lentoliikenteen hallinta

Lentoliikenteen hallinta on jo nyt kallis ja monimutkainen prosessi. Tarve oikeanlaiselle liikenteen organisoinnille eVTOL:n johdosta kasvaa merkittävästi. Ajan myötä taivas ruuhkautuu.

Lentoliikenteen on integroitava muut jo käytössä olevat lentokoneet sekä muut eVTOL-koneet. Kaikkien eVTOL-lentokoneiden onkyttävä kommunikoimaan keskenään ja havaitsemaan toisensa.

Vaikeus on, että kilpailevien yksityisten yritysten on tehtävä yhteistyötä pitääkseen taivaan turvassa. Säännöt ovat välttämättömiä sen varmistamiseksi, että uudet "lentoyhtiöt" noudattavat sääntöjä.

Miehittämättömän ilmaliikenteen hallintajärjestelmän perustaminen on monimutkaista. Kolme avaintekijää auttavat saavuttamaan tämän:

eVTOL:n päätoimijat

Kaikista näistä haasteista huolimatta kilpailu ilmatilan hallitsemisesta on jo hyvässä vauhdissa. Monet yritykset, myös suuret lentoyhtiöt, ovat luonnollisesti kiinnostuneita tästä nousevasta teknologiasta.

Suurilla lentokonevalmistajilla, Boeingilla ja Airbusilla, on tärkeä rooli eVTOL-lentokoneiden kehittämisessä.Airbus kehittää Vahana (yksipaikkainen) ja CityAirbus (nelipaikkainen) -konsepteja. Mitä tulee Boeingiin, yhtiö tekee jopa yhteistyötä luksusautojen valmistajan Porschen kanssa kehittääkseen huippuluokan eVTOL-ajoneuvon.

Uber loi Uber Elevaten vuonna 2016 kehittääkseen ajoneuvon lentomatkanjakopalveluihin. Yhtiö myi Uber Elevaten joulukuussa 2020 toiselle lentoyhtiölle, Joby Aviationille.

Joby Aviation on puolestaan ​​tehnyt yhteistyötä autonvalmistajan Toyotan kanssa toisen lentotaksipalvelun kehittämiseksi. Tämä palvelu sisältää viisipaikkaisia ​​eVTOL-lentotaksia, joiden toimintasäde on 150 mailia ja huippunopeus jopa 200 mph.

Myös useat lentoyhtiöt tutkivat tätä tekniikkaa, usein yhteistyössä uusien yritysten kanssa. Aiemmin tänä vuonna United Airlines ilmoitti yhteistyöstään lentoliikenneyhtiö Archerin kanssa eVTOL-ajoneuvojen kehittämiseksi. Tavoitteena on suunnitella lyhyen matkan sähkölentotaksit tiheään kaupunkiympäristöön. Archer kehittää parhaillaan omaa eVTOL-ajoneuvoaan, jonka se aikoo ottaa käyttöön Los Angelesissa vuoteen 2024 mennessä.