Innowacje techniczne

Czy Twoją nową taksówką będzie multicopter?

Ken Kaplan Executive Editor, iQ by Intel

Pierwszy na świecie certyfikowany multicopter unosi się w powietrze w niemieckim mieście Bruchsal, rozpoczynając nową erę transportu powietrznego.

Podobnie jak smartfony stały się inspiracją dla nowych pomysłów w dziedzinie transportu kołowego, takich jak samobalansujący, elektryczny Lit Motor C1, tak dzięki technologiom dronów ma szansę narodzić się miejski transport osób drogą powietrzną.

30 marca Volocopter VC200 zapisał się w historii lotnictwa jako pierwszy certyfikowany multicopter, który odbył lot z człowiekiem na pokładzie. Ten zaprojektowany przez niemiecką firmę e-volo elektryczny statek powietrzny pokazuje, jak będzie wyglądać przyszłość, w której pewnego dnia pojazdy Uber i taksówki zaczną przemieszczać się nad ruchem ulicznym.

volocopter

– Volocopter jest wyjątkowo łatwy w sterowaniu, cichy i zbudowany przy użyciu prostej technologii elektrycznej. Stanowi przeciwieństwo helikopterów, które są trudne w sterowaniu, głośne i mechanicznie skomplikowane – powiedział Jan Stumpf, dyrektor generalny Ascending Technologies. Firma ta należy do Intela i współpracuje z e-volo od 2013 roku.

VC200 wygląda jak powiększony dron–helikopter, ale tak naprawdę jest to multicopter. Wykorzystuje stałe śmigła, a steruje się nim poprzez zmianę prędkości obrotowej każdego wirnika.

Elektryczny napęd śmigłowy VC200 o zerowej emisji składa się z 18 wirników zasilanych przez dziewięć akumulatorów. Multicopter osiąga prędkość 100 km/h i wykorzystuje najnowocześniejszą technologię nawigacyjną, dzięki czemu pilotowanie jest wyjątkowo łatwe.

Pojazd w dużej mierze zawdzięcza swoją prostotę i bezpieczeństwo firmie Ascending Technologies, pionierowi w dziedzinie dronów. Niedawno pomogła ona Intelowi ustanowić światowy rekord Guinnessa pod względem największej liczby bezzałogowych statków powietrznych lecących jednocześnie. Te 100 tańczących dronów rozjaśniło nocne niebo pokazem świetlnym, który skoordynowano z orkiestrą grającą na żywo V symfonię Beethovena.

Volocopter VC200

Pewnym ograniczeniem dla pojazdu VC200 są limity akumulatorów i obciążenia. Stumpf wskazuje jednak na atuty multicoptera, które mogą sprawić, że pojazd tego typu stanie się przełomem w transporcie miejskim.

– W porównaniu z tradycyjnymi statkami powietrznymi Volocopter jest znacznie prostszy w pilotowaniu – powiedział Stumpf. – Każdy może się nauczyć jego obsługi w kilka minut.

Pojazd jest energooszczędny i łatwy w obsłudze, umożliwia zawiśnięcie w powietrzu i delikatne lądowanie.

– To było naprawdę podniosłe doznanie – skomentował historyczny lot w Niemczech Alexander Zosel, dyrektor zarządzający produkującej Volocoptery firmy e-volo.

Zosel powiedział, że wrażenia podczas lotu Volocopterem przypominają pilotowanie zdalnie sterowanego drona z poziomu ziemi. Dopiero po pewnym czasie zdał sobie sprawę, że znajduje się na wysokości 25 metrów.

volocopter_founders

Podczas dziewiczego lotu załogowego pojazd V200 osiągnął prędkość 24 km/h, ale zespół e-volo dokłada starań, aby podczas następnych lotów zwiększyć ją do 96 km/h.

Wykonany z materiałów kompozytowych statek powietrzny waży 450 kg i potrzebuje akumulatorów o mocy około 50 kW w zależności od ciśnienia powietrza i warunków pogodowych.

Jako że w VC200 nie można regulować kąta śmigieł, generowany ciąg zależy wyłącznie od prędkości obrotowej wirników.

Multicopter Volocopter VC200

Zosel sterował pojazdem za pomocą manipulatora z przyciskami kciukowymi, ale Volocopter mógłby utrzymać się w powietrzu także dzięki funkcji autopilota.

Autopilot wykorzystuje kontrolery z silnikami bezszczotkowymi zasilane prądem stałym. Zamiast szczotek mechanicznych i komutatorów używanych w szczotkowych silnikach prądu stałego mają elektroniczne systemy komutacyjne. Autopilot jest połączony ze światłowodową siecią komunikacyjną i kilkoma adapterami elektronicznymi w celu komunikowania się z innymi podzespołami, takimi jak akumulatory, wyświetlacze danych i spadochron bezpieczeństwa.

– Jako że obracają się tylko śmigła, z których każde ma dwa łożyska kulkowe, w pojeździe tego typu nie ma zbyt dużo części wymagających serwisowania – wyjaśnia Jan Stumpf.

Stumpf nazywa pojazd VC200 cyfrowym „systemem fly-by-wire w ultralekkim elektrycznym statku powietrznym”. Pierwszy lot załogowy przypomniał mu wspomnienia lotów 40-letnimi samolotami Cessna i śmigłowcem z instruktorem latania.

Choć VC200 wymaga znajomości przepisów dotyczących ruchu powietrznego i doświadczenia, pozwala rozwiązać problemy z najbardziej złożonym i ryzykownym aspektem lotnictwa cywilnego. Prosty manipulator i autopilot redukują ryzyko wystąpienia błędu człowieka. Zaawansowany system kontroli lotu gwarantuje precyzyjną kontrolę wysokości i stabilność pozycjonowania.

Volocopter VC200

– Około 70 procent wszystkich wypadków w lotnictwie cywilnym wynika z błędów pilota – przypomina Stumpf. – Automatyczne funkcje zwiększają bezpieczeństwo i komfort.

Jak twierdzi, system fly-by-wire uczy się podczas każdego lotu, a zgromadzone dane mogą zostać udostępnione dla innych statków powietrznych skonstruowanych z użyciem tego samego systemu.

System wirników zaprojektowano w sposób umożliwiający składanie i umieszczenie go na przyczepie samochodowej w celu łatwego transportu.

Biorąc pod uwagę konieczność przeprowadzenia dodatkowych lotów testowych oraz gąszcz przepisów obowiązujących po obu stronach Atlantyku, na możliwość udania się do zakładów e-volo i uruchomienia śmigieł trzeba będzie poczekać co najmniej do 2018 roku.

Obecnie e-volo pracuje nad uzyskaniem certyfikatu w celu rozpoczęcia produkcji Volocoptera na dużą skalę. Firma jest przekonana, że w ciągu następnych kilku lat VC200 wpłynie na sport lotniczy i usługi taksówek powietrznych. Jej celem jest przeniesienie transportu z ulic na niebo, czym zajmuje się także NASA.

W kwietniu gazeta Wall Street Journal doniosła, że grupa doradców amerykańskiego rządu federalnego zaproponowała rozszerzenie przepisów na małe drony komercyjne, używane do rejestrowania materiałów filmowych dla serwisów informacyjnych, inspekcji linii energetycznych oraz lotów innego typu przeprowadzanych nad obszarami miejskimi i dużymi grupami ludzi.

– Pokazujemy władzom na całym świecie, że technologie używane we właściwy sposób mogą pomóc w kształtowaniu nowych przepisów dotyczących załogowych i bezzałogowych statków powietrznych – powiedziała Natalie Cheung, kierownik ds. produktów w firmie Intel, odpowiedzialna za branżę bezzałogowych statków powietrznych.

Podczas gdy firma Intel i inni liderzy branży pracują nad zmianą przepisów na całym świecie, Stumpf bacznie obserwuje, w jakich innych obszarach można wykorzystać nowe technologie.

– Gdyby każdy mógł korzystać z bezpiecznych podróży powietrznych z taką samą lub większą łatwością niż w przypadku prowadzenia samochodu, miałoby to ogromny wpływ na transport indywidualny – twierdzi Stumpf.

– Oczywiście największe wyzwanie stanowi magazynowanie energii, a przepisy dotyczące ruchu powietrznego wymagają dostosowania do potrzeb wielu automatycznych systemów załogowych – dodaje. – Kiedy jednak technologia będzie dostępna i pojawi się popyt, władze się dostosują.

volocopter-2016-03-certificate-airworthiness-01

Zdjęcia: e-volo.

Udostępnij ten artykuł

Podobne tematy

Innowacje techniczne

Przeczytaj w następnej kolejności