Керувати гелікоптером — справа непроста. Лівою рукою треба регулювати підйом і спуск, правою — джойстик поздовжньо-поперечного управління (тоді гелікоптер рухається вперед, назад і вбік). Обидві ноги тиснуть на педалі ножного керування (так спрямовується ніс гелікоптера). Спочатку більше скидається на якийсь неможливий танець. Але довгі тренування та ретельна координація допоможуть опанувати це мистецтво. Керувати ж дроном порівняно легко. А деякими безпілотниками — взагалі з мінімальним або нульовим досвідом за допомогою програми для смартфона. Це наштовхнуло винахідників на роздуми про те, як створити дрони, досить прості в керуванні й досить великі для перевезення людей.
Один із пасажирських дронів, який проходить зараз польотні випробування, — Volocopter VC200 (на фото). Через 18 роторів він видається дещо незграбним, але виробник — німецька компанія e-volo з міста Карлсруе — стверджує, що апарат стійкіший за звичайний гелікоптер. Він точно простіший в управлінні: керувати ним можна однією рукою. Рух джойстика повертає Volocopter ліворуч або праворуч; натискаючи кнопку «вгору» чи «вниз», пілот піднімає або опускає його. Для посадки потрібно натиснути й тримати кнопку «вниз», доки апарат не стоятиме безпечно на землі.
Volocopter і схожі літальні апарати нафаршировані сенсорами: гіроскопами, акселерометрами й магнітометрами, підключеними до бортової комп’ютерної системи. Це значною мірою забезпечує автономність польоту. Пілот (чи, точніше, оператор) подає тільки основні команди, а апарат сам здійснює всі необхідні маневри, зберігає рівновагу під час зависання, автоматично втримуючи позицію та пристосовуючись до зміни умов, як-от раптовий порив бокового вітру.
Технологію вже так удосконалено, що пасажирські безпілотники можна піднімати в повітря, якщо вони відповідатимуть тим самим вимогам безпеки, що й інші легкі літальні апарати, і керуватимуть ними підготовлені пілоти. Невеличка машинка за ціною, близькою до вартості автомобіля класу «люкс» (і в рази дешевша за новий гелікоптер), може виявитися надзвичайно популярною в рекреаційній і спортивній авіації.
Дивіться також: Транспорт майбутнього: розробники надрукували на 3D-принтері незвичайний автобус
Наступний крок — переконати державних авіарегуляторів, що високий рівень автоматизації апаратів робить їх безпечними та надійними в управлінні навіть для тих, хто має мінімальну підготовку. Не виключено, що для того знадобиться не один рік, але це можливо. У минулому авіаційні служби працювали з компаніями й авіалюбителями над розробкою спеціальних навчальних програм для інших нових типів літальних апаратів, наприклад моторних дельтапланів та надлегких літаків.
Хтось іде ще далі й планує, що пасажирські дрони можна буде використовувати як автономне повітряне таксі. Як нині авто викликають через Uber, так можна буде замовити й безпілотний гелікоптер, який умить доправить вас у потрібне місце. Тут, щоправда, виникає безліч каверзних питань, пов’язаних зі страхуванням, інфраструктурою та правовим регулюванням, тож такі послуги стануть реальністю нескоро. Але рух у цьому напрямку вже почався.
Безпілотні дрони можуть літати вже за наявними на сьогодні правилами. Минулого тижня Федеральне управління цивільної авіації США (FAA) остаточно сформулювало правила для цивільних дронів вагою менше ніж 25 кг. Вони повинні постійно залишатися в полі зору, не підніматися вище ніж 122 м і не наближатися до людей. Щоб використовувати їх із комерційною метою, оператор повинен пройти сертифікований курс підготовки. Для деяких польотів, як-от доставка товарів чи кореспонденції, діятимуть винятки з правила про поле зору. А от важчі дрони доведеться реєструвати як звичайні повітряні судна, на них поширюватимуться жорсткіші правила.
Ну, полетіли!
Привабливими дрони робить простота управління. На відміну від більшості гелікоптерів, дрони зависають на кількох роторах. Багато безпілотників сконструйовані за принципом квадрокоптера з чотирма роторами на розміщених під прямим кутом один до одного променях. Кожен ротор безпосередньо приводиться в дію електричним двигуном. Два ротори обертаються за годинниковою стрілкою, а два — проти. Це компенсує перекіс від обертального моменту, що виникає в гелікоптері з одним ротором (без хвостового гвинта, який вирівнює обертальний момент, гелікоптер безпорадно крутитиметься навколо своєї осі). Понад те, якщо гелікоптеру потрібно змінювати нахил лопатей (кут, під яким вони розрізають повітря) для маневрування, ротори дрона мають незмінний нахил. Натомість дрон маневрує завдяки зміні швидкості одного ротора чи більше за командою комп’ютера. У такій конструкції менше рухомих деталей, вони простіше збудовані, ніж у гелікоптера. Відтак дрони легше й дешевше виробляти та обслуговувати, а ще вони потенційно надійніші.
Китайський виробник дронів Ehang (місто Гуанчжоу) розробляє одномісний безпілотник на базі конструкції квадрокоптера, але з модифікацією. Модель Ehang 184 має вісім роторів, по два на кожному куті, але один ротор спрямований догори, а інший донизу, і кожен приводиться в дію власним двигуном. Це дає додаткову безпеку: якщо один двигун чи ротор раптом відмовить, апарат зможе продовжувати політ. Засновник компанії Хуачжи Ху планує почати польотні випробування моделі 184 у штаті Невада вже цього року, щоб отримати від FAA сертифікат придатності до польотів.
Кінцевий задум розробників Ehang полягає в розробці безпілотника, у якому пасажирові потрібно буде лиш увести пункт призначення на екрані управління моделі 184, пристебнутися, а далі дрон сам на автопілоті здійснить увесь політ. Конструкція апарата розрахована на швидкість до 100 км/год і тривалість польоту між зарядками батарей до 23 хв. З огляду на нинішній рівень технології та конструкції батарей пасажирські дрони не можуть перевершити традиційні гелікоптери ні за тривалістю польоту, ні за вантажопідйомністю. Але батареї вдосконалюються. І навіть великі аерокосмічні компанії на кшталт Airbus вважають, що в майбутньому пасажирські авіаперевезення здійснюватимуться за допомогою електричних і гібридних двигунів.
Чип-помічник
18 роторами, які піднімають у повітря Volocopter, концепція дрона може не обмежуватися. Німецький виробник безпілотників Ascending Technologies, придбаний цього року гігантським виробником комп’ютерних чипів — компанією Intel, обладнав e-volo електронними системами контролю роторів (цей літальний апарат має понад 100 мікрочипів для управління). Що більше роторів, то більша підйомність і вищий запас надійності в разі відмови одного з гвинтів. А на випадок великої аварії є ще й парашут, який обережно спустить на землю весь дрон із пасажирами просто в кріслах.
Читайте також: На «ти» з терабайтами
Цього року VC200 вже дістав дозвіл на польоти від відповідних німецьких служб. Він важить 450 кг і (в нинішній комплектації) може летіти 30 хв. Після закінчення серії польотних випробувань VC200 у 2017-му має пройти повну сертифікацію в категорії «ультралегких» літальних апаратів. Компанія вибрала такий шлях, щоб швидше підняти VC200 у повітря й здобути цінний практичний досвід польотів, доки інші сперечатимуться про виділення пасажирських дронів у новий клас повітряних суден.
Крім рекреації дрони можуть використовувати й з іншою метою. Наприклад, вони будуть потрібні рятувальним службам: парамедик прилетить безпосередньо на місце нещасного випадку, не чекаючи професійного пілота на гелікоптері, розповідає директор e-volo Флоріан Ройтер. Компанія також планує випускати чотиримісний варіант VC400, оснащений бензиновими системами, що забезпечить більшу дальність польоту. За словами Ройтера, кінцева мета розробників — Volocopter для човникових перевезень у місцях скупчення транспорту, наприклад великих містах. Коли буде більше досвіду в керуванні такими польотами, регулятивні органи вирішуватимуть, чи можна здійснювати пасажирські перевезення повністю в автономному режимі.
У британської Malloy Aeronautics зовсім інший підхід: компанія розробляє дрон, на якому можна сидіти, як на мотоциклі. Вона вже випустила третю версію моделі Hoverbike, яка спочатку мала два ротори, спереду і ззаду, а тепер чотири, по парі спереду і ззаду. Кожен із них розміщений під незначним кутом і накладається на сусідній. Поки що Malloy Aeronautics проводить льотні випробування без пасажирів, щоб до того, як обладнати пасажирську версію сидінням і кермом, повністю розробити програмне забезпечення та системи. Утім, компанія вже провела випробовування міні-прототипу (у третину справжньої величини) з дистанційним керуванням і пілотом-манекеном.
Читайте також :В Ізраїлі запрацює перше у світі «повітряне таксі»
Hoverbike задуманий як простий і надійний повітряний транспортний засіб. Завдяки видовженій формі його буде легше транспортувати в машинах або інших повітряних суднах і він зможе літати й сідати у важких умовах, наприклад на гірських схилах, розповідає директор Malloy Ґрант Степлтон. Над концептом Hoverbike компанія працює разом із Науково-дослідною лабораторією Сухопутних військ США. У ньому будуть основні елементи керування. Наприклад, ручка газу для правої руки (як у мотоцикла) з кермом, за допомогою якого можна буде віддавати інші команди.
Ринок пасажирських дронів може бути велетенським. Крім військового та комерційного застосування їх, не виключено, широко використовуватимуть для дозвілля. Також вони відкривають нові можливості для змішаних пілотованих і безпілотних польотів. Степлтон вже знає, для чого йому Hoverbike: злетіти на гору, приземлитися там і з’їхати на сноуборді вниз, а Hoverbike запрограмувати так, щоб він уже чекав біля підніжжя, готовий до наступного польоту.
© 2011 The Economist Newspaper Limited. All rights reserved
Переклад з оригіналу здійснено «Українським тижнем», оригінал статті опубліковано на www.economist.com