О летающих автомобилях или "Летающие автомобили накатили новой волной"

Новый летающий автомобиль должен использовать последние достижения в области материалов и электроники (иллюстрация Michael Moshier/Robert Bulaga).

Инженеры не оставляют попыток создания аппаратов вертикального взлёта, пригодных для частных полётов над городами и сёлами. Несмотря на череду провалов предшественников, новые проекты объявились сразу в нескольких странах.

Американская компания Trek Aerospace, известная нам по неимоверному долгострою — одноместному персональномулетательному аппарату Springtail, вновь напомнила о себе с заявкой на удобное и компактное транспортное средство с вертикальным взлётом.

Точнее, те же самые люди, что стояли за развитием «Спрингтейла» и его производных — Майкл Мошье (Michael Moshier) и Роберт Булага (Robert Bulaga) — решили создатьотдельную компанию, которая должна построить «первый гибридный летающий автомобиль», работающий как на топливе, так и от аккумуляторных батарей.

Как и у машины Springtail, полёт которой показан ниже, в новом «аэромобиле» за вертикальный взлёт отвечают винты в кольцах (технология ducted-fan). Только теперь их стало четыре, а сам аппарат получил закрытую кабину на двоих (смотрите картинку под заголовком).

Неудача со «Спрингтейлом» новаторов не смущает. Тот хотя и полетел, но полноценным продуктом так и не стал, а в результате и вовсе отправился в авиационный музей. Теперь авторы «вилохвоста» с завидным оптимизмом ищут инвесторов для нового проекта.

«Это уже не вопрос, можно ли это сделать. У нас есть проверенная технология, ключевые партнёры в области разработки и опыт, чтобы быть успешными в этом проекте», —говорит Булага о рождении новой машины.

Специалисты Trek Aerospace потратили немало сил на то, чтобы досконально разобраться с аэродинамикой винтов в кольцевых обтекателях. Теперь они намерены применить эти знания в амбициозном проекте (фотографии Trek Aerospace).

Не остужает пыл инженеров и пример целой серии летающих тарелок и других аппаратов Пола Моллера (Paul Moller), развиваемых этим американским подвижником аж с 1960-х годов. Они существуют в железе и даже способны отрываться от земли, но... на этом и всё.

Воздушные автомобили «как у Джетсонов» (Jetsons), до сих пор остаются техническим курьёзом. То ли себестоимость их ещё слишком велика, то ли не хватает таким машинам стабильности и надёжности в управлении, то ли запаса хода, то ли всего вместе. Может, нужно подождать до 2060-х годов (время действия мультика)?

А ведь пример американцев не единичен. Можно говорить фактически о новой волне проектов в данной сфере. Так, мечту о персональных аппаратах, взлетающих чуть ли не с улиц и площадей, чтобы миновать ненавистные дорожные пробки, разделяют единомышленники Майкла из проекта myCopter.

Финансируемое Евросоюзом начинание объединило специалистов из нескольких институтов и университетов Германии, Швейцарии и Великобритании. Недавно партнёрамвыделили $6,2 миллиона на изучение возможности внедрения персональных летательных аппаратов в городах.

Персональный летательный аппарат Personal Aerial Vehicle (PAV) в представлении европейцев. Как видим, и тут задумано использовать вентиляторы в кольцах (иллюстрация myCopter).

Профессор Генрих Бюльтхофф (Heinrich Bülthoff) из института биологической кибернетики (Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik) рассказывает: «Мы стремимся развивать технологии, которые могут быть использованы для формирования новой транспортной системы, задействующей третье измерение. Мы учитываем вопросы, касающиеся ожиданий потенциальных пользователей, исследуем, как общественность будет реагировать и как взаимодействовать с такой системой».

Европейцы предполагают, что люди смогут на персональных летательных аппаратах, размером не сильно больше легковушки, добираться от дома до офиса по прямой. Такие машины не поднимались бы выше 600 метров, так что, по идее, не повлияли бы на существующее воздушное движение, указывают авторы идеи.

Однако для внедрения новшества необходимо решить массу проблем. Не говоря о том, что самих чудо-машин PAV пока нет, нужно разобраться с вопросами безопасности, выделения участков для взлёта и посадки, а также парковки новых аппаратов, законодательного регулирования наконец.

В плане управления машинами по отдельности и в целом таким движением участники myCopter надеются на автоматизацию, ибо в пилотажное мастерство широких масс верится слабо.

Обсуждается замена человека электроникой вплоть до того, что инженеры предложили для некоторых районов вводить нечто вроде виртуальных стен. При такой системе встроенная в машину программа не позволит пилоту направить аппарат в запретную зону (например, центр города).

Примерно так мог бы выглядеть салон PAV. Сходство с автомобилем не случайно, авторы надеются сделать пилотаж личного аппарата максимально простым (иллюстрация myCopter).

Пока полноразмерного персонального аппарата будущего нет, европейцы отлаживают разные аспекты управления им на симуляторах и беспилотниках. В частности, инженеры разрабатывают систему, позволяющую винтокрылам автоматически облетать препятствия (фотографии myCopter).

В видении европейцев PAV должен обладать гибридной или чисто электрической силовой установкой. Мол, современные батареи уже способны обеспечить не слишком продолжительный полёт на одном только электричестве. Концепция myCopter подразумевает, что обладатели аппаратов вертикального взлёта будут использовать их для полётов в пределах 100 километров.

В качестве примера такой технологии приводится концепт eCO2avia, разрабатываемый ныне авиакосмическим концерномEADS. Это будет беспилотный вертолёт с электромотором, вращающим главный винт, а также парой лёгких дизель-генераторов на борту.

Дизели, кстати, тут предполагаются очень необычные — американские инновационные OPOC — со встречными поршнями, оригинальной схемой работы и очень высоким отношением мощности к собственному весу.

Экспериментальный аппарат eCO2avia должен быть способен на взлёт и посадку только за счёт аккумуляторов, хотя дальний рейс потребует сжигания солярки. Но при этом, по оценке EADS, дизель-электрический винтокрыл будет тратить на 50% меньше горючего, чем обычный вертолёт.

Основные узлы eCO2avia: несущий винт с электрическим приводом (вверху), аккумуляторы и электроника (ящик в центре) и пара дизель-генераторов (они видны позади батарей) (иллюстрация EADS).

Тут стоит сделать отступление. Небольшие беспилотники на электричестве летают давно. Но тема электрического привода в авиации вообще, в том числе в куда более крупных аппаратах, в последнее время получила новый толчок.

Во-первых, 25 июня 2011 года на авиасалоне в Ле Бурже (Paris Air Show) французская компания Electravia с переделанным на электротягу микросамолётом Cri-cri установила мировой рекорд: самолёт на электричестве разогнался до 283 км/ч.

В движение эту крошечную машину приводят два электромотора мощностью по 26 киловатт каждый. Они питаются от батареи ёмкостью 3 киловатт-часа, весящей всего 24 килограмма. На одной зарядке этот самолёт может летать со скоростью 100 км/ч в течение 25 минут.

Пилотировал электрический вариант Cri-cri Хью Дюваль (Hugues Duval). В оригинале, кстати, Cri-cri оснащён парой ДВС, но с этой машиной не в первый раз экспериментируют. Так шесть лет назад Cri-cri переделывали на реактивную тягу (кадры с сайта electravia.fr).

Во-вторых, концепция электрических самолётов пришлась по душе уже упоминавшейся компании EADS. Там же, в Ле Бурже, она представила проект VoltAir — электрический пассажирский самолёт, который, по уверению самой компании, может стать реальностью в течение 20 лет.

Два соосных винта противоположенного вращения VoltAir должны приводить в движение два электромотора на высокотемпературных сверхпроводниках. Их удельная мощность должна достигать 7-8 киловатт на килограмм собственного веса. Питание эти моторы будут получать от самых передовых литиево-воздушных батарей с удельной ёмкостью порядка киловатт-часа на килограмм.

Самое оригинальное в проекте — сменные аккумуляторы должны быть размещены в нижней части фюзеляжа. В аэропорту севшие батареи техники в считанные минуты бы просто вынимали бы, заменяя на заранее заправленные. А пустые аккумуляторы оставляли бы на земле для зарядки.

Затраты энергии на полёт VoltAir обещают быть умеренными за счёт очень хорошей аэродинамики машины и низкого её веса (корпус и крылья должны быть выполнены из углепластика) (фотографии Gizmag).

Вернёмся к персональным летающим машинам. Будут ли они электрическими или всё же вынужденными питаться углеводородным горючим — пока уверенно сказать нельзя. Но сам факт активизации усилий в данном направлении радует.

Кстати, в дополнение к «бумажным» автомобилям-небоходам из Европы и Америки недавно появился вполне продвинутый проект летающего мотоцикла из Австралии. Зовётся он Hoverbike и в отличие от идеологического предшественника уже реально построен.

Увы, в воздух он пока не поднимался. Но сам автор уверяет, что сумел добиться от машины очень хорошего соотношения тяги и веса.

Здесь мы видим всё те же винты в кольцах. Пара таких вентиляторов заменила летающему байку традиционные колёса. Между винтами — рама с двигателем (ДВС, 80 киловатт) и мотоциклетным сиденьем наверху.

Сухой вес «парящего мотоцикла» составляет 110 килограммов (спасибо углеволоконному корпусу), максимальный взлётный — 270 кг, а подъёмная сила — до 295 килограммов (фотографии Hoverbike).

Изобретатель «Ховербайка» Крис Маллой (Chris Malloy) считает, что тот сможет достигать высоты в три километра и развивать скорость до 278 километров в час. Тридцати литров горючего ему должно хватать на час полёта при крейсерской скорости 148 км/ч. Предусмотрена также установка дополнительного бака, удваивающего дальность полёта.

Но все эти цифры австралийцу ещё нужно подтвердить делом. Пока же машина тестируется на привязи вблизи земли.

Мотоцикл Маллоя насчитывает 3 метра в длину, 1,3 м в ширину и 0,55 м в высоту (фотографии Hoverbike).

Мотоциклетные рукоятки новинки позволяют пилоту управлять силой тяги винтов, наклоном аппарата в разные стороны, а значит, и направлением движения.

Автор летающего мотоцикла говорит, что намерен сначала получить как можно более стабильную конструкцию с чисто механическим управлением, а потом уже можно будет её развивать — добавлять автоматику (гироскопы, компьютеры, предотвращающие опрокидывание и так далее).

Интересно, что винты «Ховербайка» сделаны из тасманийского дуба, а их передняя кромка защищена углеволоконным композитом. Вращаются они в противоположном направлении, так что отпадает необходимость в стабилизирующем винте (фотографии Hoverbike).

Что до безопасности, то австралийский изобретатель предполагает либо встраивать парашют в сам мотоцикл, либо надевать парашют на пилота.

Крис намерен полететь на своём творении в течение пары ближайших месяцев, а до конца года наладить мелкосерийное производство диковинки в количестве порядка ста штук в год. Цена «Ховербайка» составит примерно $40 тысяч. Но если бы масштаб выпуска удалось нарастить в десять раз, цена упала бы до уровня обычного спортивного мотоцикла, — уверяет создатель машины.

Сначала, правда, первый прототип нужно окончательно доработать и испытать. Так что Маллой не откажется ни от помощи инвесторов, ни от сотрудничества с инженерами — специалистами по гидродинамике.

Ну а в перспективе — не только рынок необычных средств для активного отдыха, но и спасательные операции, военная разведка и мониторинг окружающей среды… Всё — как и с другими летающими машинами, которые уже который год всё грозятся «перевернуть» мир транспорта, да так и остаются на земле. Верить ли отчаянным энтузиастам на этот раз — решать вам.

http://www.membrana.ru/particle/16371