Как мы попадем в дивный новый мир?

Вы помните образы летающих автомобилей и автоматизированных легковых автомобилей, нарисованные в научно-фантастических видениях? Эти фантазии теперь кажутся довольно близкими к реализации. Но, как это обычно бывает, не все, наверное, будет выглядеть так, как было во сне.

Один из самых цитируемых технических гуру сегодня, Элон Маск, думает летающие машины они не будут заботиться, и люди не привыкнут к автомобилям, мчащимся низко над головой. С другой стороны, нет сомнений, что технологии аэротакси и пассажирских дронов развиваются. В эти проекты сильно верят и другие миллиардеры из Кремниевой долины, например друг Маска, тоже миллиардер, соучредитель Google, Ларри Пейдж, которая должна была инвестировать 100 миллионов долларов в разработку летающих автомобилей.

Во второй части популярного киносериала «Назад в будущее», действие которого происходило в 2015 году, мы увидели автомашины, несущиеся по атмосферному шоссе. Видения летающих машин были обычным явлением и в других произведениях, от «Джетсонов» до «Пятого элемента».

Летающие автомобили в фильме «Пятый элемент»

Нет нужды ходить в кусты — главным препятствием для воздушной моторизации являются соображения безопасности. В ситуации, когда ежегодно происходят тысячи, если не миллионы аварий в двухмерном транспортном потоке и люди массово гибнут, добавление третьего измерения кажется по меньшей мере неразумным.

Пол Моллерпроизводитель автомобилей по имени М400 Скайкарпридерживается мнения, что пока мы не говорим о конструкциях вертикального взлета и посадки, шансов на «воздушную» революцию в личном транспорте нет. Сам он работал над таким механизмом на основе винтов с 90-х годов. В последнее время он увлекся технологиями создания дронов.

Летающие такси в Дубае

Остается решить еще один вопрос — хотим ли мы машины, которые и летают, и нормально ездят по улицам, или только летающие машины? Потому что в последнем случае мы избавляем себя от многих технических проблем, с которыми борются дизайнеры. Более того, по мнению многих экспертов, вполне очевидно сочетание технологии летающих автомобилей с динамично развивающимися автономными системами вождения. Так что летать — да, но скорее без водителя. Такие как EHang, самое известное решение в мире на сегодняшний день.

Маттар аль-Тайер, глава Управления дорог и транспорта Дубая сообщил, что в июле 2017 года в воздушном пространстве над городом будут испытаны китайские пассажирские автономные дроны EHang 184, которые впервые были показаны на выставке CES 2016. 500 м. Дрон имеет дальность 10 миль или 23 минуты полета и встроенный автономный режим. Это может стоить много, даже более 200 XNUMX. долларов. Как сообщалось в СМИ, EHang уже был замечен летающим возле небоскреба Burj Al-Arab в Дубае. Маттар аль-Тайер подтвердили, что это была не просто модель дрона, а реальное оборудование, прошедшее испытания.

Так что Дубай, скорее всего, станет первым городом, где появятся личные летательные аппараты. Лас-Вегас может быть вторым в очереди, где все еще ждут подтверждения лицензии FAA (Федеральное управление гражданской авиации) на EHang 184.

Во время испытаний в Дубае EHang 184 каждый раз будет перевозить одного человека на расстояние до 3,5 км. Самое главное, он будет делать это автономно, исходя из пункта назначения полета, выбранного пользователем, и информации, предоставленной наземным диспетчерским пунктом. Аккумулятор дрона позволяет преодолеть максимум 50 км за один курс. Максимальная скорость, которую может развить автомобиль, составляет 160 км/ч, но власти Дубая говорят, что обычно он будет двигаться со скоростью 100 км/ч.

В апреле 2017 Шейх Мухаммад ибн Рашид Аль Мактум, эмир Дубая, объявил, что к 2030 году он хочет, чтобы 25% всех пассажирских перевозок в городе осуществлялись автономными транспортными средствами. Все указывает на то, что испытания пассажирских дронов — это еще один шаг к этой цели.

Сила подключенных дронов

EHang — одно из многих решений, которыми занимаются специалисты. После пятнадцати лет работы израильская технологическая компания Urban Aeronautics с оптимизмом смотрит на возможность выхода на рынок своей «летающей машины» — пассажирского дрона к 2020 году. Устройство, которое было названо Корморан, весит 1,5 тонны, по размерам напоминает легковой автомобиль, взлетает и садится вертикально, предназначен для перевозки пассажиров и грузов общей массой до 500 кг, летая со скоростью 185 км/ч.

Специалисты Urban Aeronautics подчеркивают, что их беспилотник можно будет использовать, например, для эвакуации людей в чрезвычайных ситуациях. Они также обращают внимание на различные военные приложения. Основатель городской аэронавтики, Рафи Джоэл, подчеркнул, что такой беспилотник с закрытыми винтами, работающий от турбовального двигателя, безопаснее вертолета, так как может летать между зданиями и под высоковольтными линиями. В рамках работы над этим дроном компания зарегистрировала уже 39 патентов.

Volocopter в свою очередь немецкая машина, в которой на начальном этапе использовалось множество взаимосвязанных двигателей от традиционных дронов. Проект, поддержанный немецкими учреждениями и корпорациями, направляется прямо к серийному производству. Volocopter должен проявить себя во всех работах, связанных с сельским хозяйством, таких как внесение удобрений в поле, но и в ближнемагистральных пассажирских перевозках.

Польская система предотвращения столкновений

Как решить проблему безопасности в трехмерном воздушном сообщении? В системе, полностью лишенной пилотов-водителей, это кажется шансом. Над соответствующими концепциями работают многие центры, в том числе НАСА.

Отметим польскую идею. Аэробиты, ученые из Западно-Поморского технологического университета в Щецине создали система предотвращения столкновений для дронов. Решение будет основано на авиационных технологиях ADS-B() и GNSS(), весит несколько граммов, потребляет очень мало электроэнергии и имеет малые габариты, чтобы его можно было установить на дрон. Система, предложенная Aerobits, в настоящее время является самым компактным решением в мире, объединяющим технологии ADS-B и GNSS. Основной принцип работы очень прост: мы определяем глобальное положение беспилотного летательного аппарата, а затем положение или высоту полета пилотируемых летательных аппаратов, находящихся в непосредственной близости от него. Эти знания позволяют определить безопасное рабочее пространство для дрона.

Автономный автомобиль — тестирование и обучение

Правда, надо признать, что пока ближе к жизни, чем к воздушной. автономная наземная связь. В прошлом году автономные такси Компании Uber начали забирать пассажиров в Питтсбурге, США. Вскоре аналогичный сервис должен появиться в Сан-Франциско, и грузовик без водителя, приобретенная Uber у Отто, доставила в пункт назначения первую загрузку — 50 тыс. банки с напитками.

Согласно заявлению Илона Маска, любая модель Тесла должен быть автономным в этом году для так называемого пятый уровень, т.е. уметь управлять автомобилем самостоятельно без участия водителя. Важным в этом контексте является решение американского суда, который весной «оправдал» систему рулевого управления автомобиля Tesla за громкую гибель одного из водителей-пассажиров в прошлогоднем ДТП.

Ford анонсирует собственный автономный автомобиль, который будет доступен для тестирования к 2021 году. Подобные планы есть и у General Motors. Google создала собственный бренд под названием Waymo, но также сотрудничает в разработке автономных проектов с Chrysler. В этом году появится полуавтономный автомобиль Chrysler Pacifica.

Первый в мире недавно запущенный на улицах Лиона электрические пассажирские микроавтобусы без водителей. Первые два автомобиля везут по центру Лиона по пятнадцать пассажиров за раз, со скоростью 20 км/ч, что пока не очень головокружительно. На десятиминутном маршруте пять остановок. Микроавтобусы Navya оборудованы передовыми системами, позволяющими безопасно объезжать препятствия – лазерными датчиками и стереозрением, управляемыми по GPS. Каждый из них стоит 200 XNUMX. евро. Ранее беспилотные микроавтобусы уже прошли испытания в ряде других французских городов, в т.ч. в Ла-Рошели, а также в Сионе, Швейцария, но никогда раньше с пассажирами.

Берлин тестирует автономные электрические автобусы с декабря 2016 года. Прототип автобус Олли создал американскую автомобильную компанию Local Motors. Олли уже проходит испытания в берлинском районе Шенеберг. Ему предстоит узнать обо всех трудностях и проблемах, которые могут встретиться на маршруте – необычные бордюры, пешеходные переходы, научиться реагировать на велосипедистов и познакомиться со всеми возможными дорожными развязками. Автомобиль имеет встроенную радиолокационную систему и лазерные сканеры, которые предупреждают о неподвижных и движущихся препятствиях. Система имеет функцию «самообучения». Local Motors заявляет, что автомобиль относительно дешев, поскольку 20% его компонентов изготовлены на 3D-принтере.

В соответствии с Джона Зиммера, рабочий в.а. для Tesla и BMW, тогдашнего основателя Lyft, автономные автомобили означают близкий конец человеческой собственности. Есть шанс, что в крупных городах развитых стран этот прорыв будет достигнут практически полностью к 2025 г. Логическим следствием массового внедрения автономного транспорта людей и грузов станет его отделение от традиционного транспорта, т.е. автомобилей, управляемых человеком. Со временем площадь, отведенная под неавтономное движение, вероятно, уменьшится, и вождение собственного автомобиля со временем станет роскошью для самых богатых.

Однако на данный момент правительства многих стран рассматривают и обсуждают тему автономных транспортных средств. сомнения, связанные с их развитиемособенно до того, как будет достигнуто полностью автоматизированное вождение. В отчете, опубликованном несколько месяцев назад «Комитетом по науке и технологиям» Палаты лордов Великобритании, мы читаем, в частности, о риске, связанном с так называемым третий уровень автоматизации — то есть ситуация, при которой транспортное средство может двигаться самостоятельно, например, по автомагистралям, но человек всегда должен быть готов взять его под контроль. Британские законодатели опасаются, что это может усыпить бдительность водителя и замедлить его реакцию.

Супер поезд

А как насчет других коммуникационных чудес прекрасного мира будущего? Сверхскоростные поезда, новые типы пассажирских самолетов и новые виды морского транспорта?

Еще в 2014 году первые успешные испытания новинки были проведены в Юго-Западном университете Цзяо Тонг в Китае. система супер-маглевкоторый — как хотят его создатели — в будущем будет двигаться со скоростью почти 2900 км/ч. В настоящее время рекорд скорости на маглеве (придуманный несколько десятков лет назад) принадлежит японской конструкции, которая на испытательном участке в Яманаси, к западу от Токио, в 2015 году достигла 603 км/ч. Самый быстрый обычный маглев проходит в Шанхае со скоростью 431 км/ч. час

Предполагается, что супер-маглев китайской разработки будет работать намного быстрее. Создатели проекта предполагали, что он будет двигаться в закрытой трубе, как и в другом футуристическом железнодорожном проекте — Hyperloop, Илон Маск. Получается, что при скорости свыше 400 км/ч на преодоление сопротивления воздуха тратится целых 83% энергии. Кроме того, носовая часть поезда создает шум, превышающий 90 децибел, в то время как допустимые стандарты составляют 75 децибел. По мнению китайцев, единственный способ обойти эти ограничения — замкнуть поезд в трубу, в которой давление будет снижено в десять раз по сравнению с давлением на уровне моря.

руководитель программы развития высокоскоростных железных дорог Китая, Джи ЛиминПо его словам, тестовая трасса, которая будет построена недалеко от города Циндао (провинция Шаньдун), будет иметь длину не менее 5 км и будет использоваться для испытаний поездов со скоростью 600 км/ч. В будущем там же будет построена первая коммерческая линия в материковом Китае.

В настоящее время в мире эксплуатируются только две линии магнитной подвески. Первый, в Шанхае, соединяет центр города и шанхайский международный аэропорт Пудун. Созданная в 2003 году, она имеет длину 30 км, построена по немецкой технологии и развивает скорость до 430 км/ч. Второй работает недалеко от Нагои. Он имеет длину 8,9 км и был построен в 2005 г. к выставке ЭКСПО 2005. Используются две технологии: японская — электродинамический подъем отталкиванием (маглев) и немецкая — подъем притяжением (трансрапид).

Мир капсул и модулей

Italdesign и Airbus недавно представили на Женевском международном автосалоне концепция Pop.Up

Всплывающее окно — визуализация

, первая модульная, полностью электрическая транспортная система без выбросов, позволяющая уменьшить заторы на дорогах в перегруженных городах. Pop.Up — это видение мультимодального транспорта, который в полной мере использует как наземное, так и воздушное пространство. Поэтому он объединяет оба возможных способа передвижения по городу в одной модульной системе.

Ключевым элементом конструкции является пассажирская капсула. Этот самонесущий кокон из углеродного волокна имеет длину 2,6 м, высоту 1,4 м и ширину 1,5 м. Капсула превращается в городской автомобиль по мере необходимости — просто подключившись к наземному модулю, который имеет карбоновое шасси и питается от аккумуляторов. При прорыве через густонаселенный город капсула может отделиться от наземного модуля и взлететь, которую несет воздушный модуль размером 5 х 4,4 м, оснащенный восемью роторами, вращающимися в противоположных направлениях. Когда пассажиры достигают пункта назначения, воздушный и наземный модули вместе с капсулой автономно возвращаются на специальные зарядные станции, где ждут следующих клиентов.

Федеральный политехнический университет Лозанны несколько месяцев назад представил свое видение транспорта будущего под названием Клип-Эйр. Это набор машин, состоящий из летательного компонента (планер, кабина и двигатели) и съемных капсул, которые могут быть сконфигурированы для перевозки людей или грузов. Это создаст возможность перевозки большого количества грузов и большого количества пассажиров одновременно (в комфортных условиях), что сэкономит топливо и время. Капсулы также можно отсоединить в одном месте и снова прикрепить, например, к железнодорожным вагонам. Это позволит путешествовать без пересадок на маршрутах, где это в настоящее время невозможно. Как нетрудно заметить, это тоже концепция модульного транспорта, только в несколько большем масштабе.

Аналогичная модульная концепция была основана на дизайн пассажирского салона в круизном самолете. В случае возникновения проблем он отсоединяется от остальной конструкции и благополучно спускается на поверхность с парашютом. Такое решение наверняка приходило в голову многим хотя бы раз в жизни, но это был украинский инженер Владимир Татаренко он представил такую ​​систему как точное видение. По его мнению, пассажирский салон — это, как он сам это называет, «контейнер», который можно в любой момент отсоединить от самолета. «Контейнер» может садиться как на сушу, так и на воду, ведь к конструкции должны быть прикреплены баки с накачкой воздухом, благодаря которым кабина не будет тонуть. В ответ на идею Татаренко, кроме положительных, было, однако, много скептических замечаний — например, вопросы о компактности конструкции этого типа самолета, или о судьбе экипажа при отключении пассажирского салона…

Визуализация проекта Clip-Air

Корабль пойдет один…

Речь шла о том, что находится в воздухе, на земле и под землей. Наконец, стоит упомянуть новые идеи и концепции морского транспорта. Компания Rolls-Royce объявила, что первые коммерческие автомобили будут использованы не позднее 2020 года. дистанционно управляемые контейнеровозы, беспилотный и управляемый на берегу. Проект называется AAWA — Передовые автономные водные приложения.

Ройс вместе с VTT и сотрудниками Университета Аалто разработал новый тип капитанского мостика (), который, в отличие от корабля, пересекающего моря и океаны, находился бы на суше. Оператор, находящийся в нем, имел бы полное представление о том, что происходит на корабле и вокруг него, благодаря системе камер — в том числе и тех, которые фиксируют изображение в диапазоне 360 градусов.

По мнению Rolls-Royce, полностью автономные или дистанционно управляемые корабли повысят безопасность человека — им не нужен экипаж. Это приведет к сокращению страховки и повысит рентабельность морского транспорта. Пространство, предназначенное для жилых помещений, можно было бы превратить в грузовые отсеки — сама конструкция вообще не должна была бы учитывать присутствие людей. Такие автономные беспилотные подразделения также будут защищены от пиратских атак.

Однако эксперты считают, что сокращение или даже ликвидация человеческих экипажей несет в себе и другие риски. Как бороться с авариями в море, когда на борту нет человека? Кто несет ответственность за технические проблемы и возможные аварии? Будут ли береговые операторы достаточно дисциплинированы, чтобы неделями командовать судном или управлять компьютером? А как насчет хакерских атак или сбоев связи, которые нарушат передачу команд на корабль?

Будущее не за горами

Все описанные выше транспортные технологии носят более или менее ориентированный на будущее характер, но их объединяет одно – ими серьезно занимаются крупные компании, учреждения и правительства. Поэтому их следует рассматривать как реальные прогнозы того, что произойдет на рынке пассажирских и грузовых перевозок в ближайшие несколько десятилетий.

Продолжение ТЕМЫ НОМЕРА вы можете прочитать в .