Безопасность прежде всего: эксперты призывают к регулированию рынка воздушных такси

По мнению китайских экспертов по электромобилям, будущее транспорта может принадлежать небольшим низколетящим электрическим воздушным такси. Однако для их внедрения в жизнь необходимо значительно улучшить надежность и безопасность аккумуляторов, необходимых для питания этих транспортных средств.

Электромобили уже занимают значительную долю рынка автомобилей, особенно в таких странах, как Китай, где 51 % продаваемых новых автомобилей являются электромобилями. В то время как коммерческие электрические самолеты все еще находятся на стадии прототипа, низковысотные транспортные средства становятся передовыми в сфере объединения аэрокосмической отрасли и электромобилей на рынке с новыми условиями эксплуатации и безопасности, которые должны соблюдать производители.

Электронные дроны и eVTOL

Летающие на высоте ниже 1000 метров электронные дроны рассматриваются такими компаниями, как Amazon, в качестве потенциального решения для логистики. Для перевозки пассажиров в качестве следующего крупного шага в развитии городского транспорта предлагаются электронные транспортные средства с вертикальным взлетом и посадкой (eVTOL). Некоторые эксперты прогнозируют, что к 2030 году рынок eVTOL может достичь 30 миллиардов долларов, а их применение будет включать такси и транспортные средства экстренных служб.

В прошлом году китайское правительство начало рассматривать низковысотные аппараты как важный сегмент своей экономики, и в отчете о работе правительства на 2024 год было поручено одному из ведомств поддерживать будущее развитие этого сектора. Китайский город Шэньчжэнь играет важную роль в этом процессе: доставка с помощью дронов и автономные воздушные такси уже находятся в стадии тестирования.

Один из важных тестов был проведен в прошлом году, когда беспилотный eVTOL преодолел 50 километров всего за 20 минут между Шэньчжэнем и Чжухаем, что на автомобиле занимает 3 часа. Использованный в тесте eVTOL рассчитан на пять пассажиров и имеет грузоподъемность 2,4 тонны. Он был произведен компанией AutoFlight, имеющей представительства в Китае и Германии. AutoFlight не единственная компания в этой сфере: ее конкуренты из Северной Америки, Японии, Европы и других регионов также выходят на рынок низковысотных перевозок.

Проблемы с энергоснабжением воздушных такси

Несмотря на впечатляющие и захватывающие возможности этой технологии, безопасность и доверие общественности остаются серьезными проблемами, которые необходимо решать с помощью тщательного регулирования. Группа китайских экспертов, в которую входят Лицян Май, Сюоцун Тянь и Юньлун Чжао, недавно опубликовала в журнале Nature несколько идей о том, как это можно реализовать.

Во-первых, чтобы избежать увеличения числа городов, загрязненных смогом, на местном уровне и смягчить последствия изменения климата на глобальном уровне, в качестве основного источника энергии для низковысотных технологий следует рассматривать возобновляемую электроэнергию. Возможно, солнечная и даже ветровая энергия смогут питать будущие версии конструкций eVTOL. Однако в настоящее время такие возможности ограничены. Существует лишь несколько прототипов дронов на солнечной энергии, таких как AtlantikSolar от ETH Zurich, который летал непрерывно в течение нескольких недель, используя солнечную энергию.

Хотя аккумуляторные батареи по-прежнему остаются самым надежным и мощным источником электроэнергии, существуют значительные различия в питании воздушных и наземных транспортных средств. Взлет требует мощных кратковременных всплесков энергии, eVTOL очень чувствительны к весу, а отказ батареи в воздухе может быть смертельным. Существующие батареи для электромобилей имеют слишком большой вес, слишком малую мощность и слишком чувствительны для применения в авиации. По мнению экспертов, чтобы батареи для электромобилей стали пригодными для использования в авиации, производители должны внедрить многослойную защиту, систему обнаружения неисправностей в режиме реального времени и тепловую изоляцию.

Создание таких батарей требует расширения границ химии и материаловедения. В то время как китайский производитель батарей CATL имеет многообещающее партнерство с AutoFlight по разработке такого устройства, другие компании занимаются гибридными транспортными средствами, такими как Electric ELL от Ampere и ES-30 от Heart Aerospace, обе из которых базируются в Калифорнии.

Управление правилами энергоснабжения

Интенсивный спрос на энергию и повышенные требования к безопасности потребуют еще более строгого регулирования, чем в случае с нынешними системами энергоснабжения электромобилей. Эксперты считают, что безопасность должна быть главной задачей любой системы, регулирующей производство и эксплуатацию eVTOL, из-за трехмерных рисков и опасностей, связанных с изменчивыми условиями полета. Среди функций, которые эксперты рекомендуют считать обязательными, — резервные источники питания, система определения температуры батарей и ударопрочный корпус для батарей, предотвращающий разрывы и риск возгорания.

С другой стороны, эксперты также рекомендуют определить конкретные цели для любых потенциальных субсидий. Одной из основных областей будет финансирование сертификации и испытаний на безопасность, чтобы гарантировать соответствие этих транспортных средств объективным стандартам, а затем — постоянное ужесточение этих стандартов в соответствии с текущей технологической дорожной картой. Кроме того, они предлагают финансировать демонстрационные коридоры полетов, чтобы обеспечить безопасную, контролируемую среду для эксплуатации eVTOL.

Как и в случае со многими новыми технологиями, эксперты рекомендуют правительствам быть первопроходцами, давая технологии возможность развиваться. Это может выражаться в закупке eVTOL для использования в чрезвычайных ситуациях и выделении специальных «вертодромов», с которых транспортные средства могли бы взлетать и приземляться.

Наконец, они рекомендуют развивать международное сотрудничество и стандартизацию, чтобы не замедлять инновации и не тратить ресурсы на дублирование усилий. Эксперты надеются, что Федеральное авиационное управление США, Агентство по авиационной безопасности Европейского союза и Администрация гражданской авиации Китая будут совместно разрабатывать стандартизированные практики.

В целом, в ближайшие годы надежные технологии будут более успешными, чем эффективные, и в совокупности будут способствовать поддержке долгосрочной экономики eVTOL.