Дроны вместо авто: есть ли перспективы у рынка аэротакси?

Со времен Икара люди не перестают мечтать о полетах. Так себе представляли будущее авторы серии французских открыток под названием: «В 2000-ом году», опубликованной в 1910:

И это не просто фантазии футуристов. Весь XX век человечество пыталось воплотить в жизнь идею гибрида автомобиля и самолёта, который позволил бы передвигаться и по воздуху, и по улицам города.

Вот история развития этой научной мысли в картинках:

Понятно, что ещё есть целая когорта малых вертолётов, вентиляторные и даже реактивные ранцы, парапланы, гирокоптеры и др.

Последние 15-20 лет кажется, что технологии достигли необходимого уровня, и человечество находится на грани прорыва, который вот-вот приведёт к широкому распространению персонального воздушного транспорта, пригодного также для передвижения по существующей городской инфраструктуре. Недавно Дубайское транспортно-дорожное агентство объявило о тестировании китайского беспилотника Ehang 184, впервые широко представленного на CES 2016, главной мировой выставке потребительской электроники. Основной задачей Ehang 184, предполагается, будет доставка пассажиров в аэропорт.

Означает ли это прорыв и начало новой логистической эры? Действительно ли мечты многих поколений энтузиастов наконец-то воплотятся, и люди начнут летать по городу, а не ездить?

Зачем все это?

Как человек, увлеченный новыми технологиями и даже планирующий однажды получить свидетельство пилота, я постарался разобраться, что в подобных новостях  и прогнозах реально, а что — проявление традиционной шумихи, окружающей данный вопрос последние  сотню лет.  Для начала надо разобраться: а зачем, собственно говоря, может понадобиться персональный аэромобиль или другой вид персонального воздушного транспорта, например, тот же Ehang 184? Венчурные инвесторы смотрят на пользовательские сценарии, чтобы оценить перспективы проекта. На открытке французских художников, приведенной в начале статьи, пользовательские сценарии таковы: 

• Повседневная поездка (слева снизу)
• Общественный транспорт (слева сверху), в том числе аэротакси (по центру)
• Туристическая поездка (справа снизу)
• Развлечения (справа сверху)
• Региональный/междугородний транспорт (по центру сверху)

Эти сценарии актуальны до сих пор, принципиально новых так и не появилось. Применимость перспективных аппаратов типа Ehang и других для различных сценариев станет более понятна, если разобраться в технологических нюансах.

Технологии

В целом все беспилотники можно разделить на две группы по принципу работы: с системами вертикального взлёта/посадки и те, которым нужны взлетно-посадочная полоса. Надо оговориться, что рамках данного анализа мы не рассматриваем классические самолётные и вертолетные схемы. Первые просто не подходят для городской инфраструктуры, а вторые слишком дороги.

Среди принципиальных схем невертикального взлета интересны как аппараты со складным крылом (например, американская Terrafugia), так и автожиры, например голландский Pal-V. Преимущества обоих типов аппаратов  —  относительно низкая стоимость, высокая топливная эффективность (по сравнению с вертолетами), совместимость с городской инфраструктурой. Про схему автожира можно также сказать, что она более безопасна, так как аппарат может совершить посадку и с выключенным двигателем (в режиме авторотации), и на очень ограниченной площадке.

Аэродинамические схемы вертикального взлета часто используются в тяжелых беспилотниках (подробнее о них — в другом материале Forbes). На мой взгляд, среди схем вертикального взлета/посадки наиболее перспективны мультироторные системы, позволяющие использовать энергию двигателя внутреннего сгорания (ДВС) напрямую, а не по схеме последовательного гибрида. Это очень непростая задача. Большинство игроков используют аккумуляторы и только заявляют о планах перейти на схему последовательного гибрида ДВС-генератор в ближайшие годы (портфельная компания FPI развивает технологию мультиротора — Forbes). Все мультироторы, работающие на аккумуляторах батареях ограничены временем полёта менее 30 мин. Перспектива использования  водородных топливных ячеек позволяет надеется на увеличение времени полёта до часа. И это практический потолок. Таким образом, реальный радиус действия (без перезарядки) персонального воздушного транспорта вертикального взлёта/посадки составляет 25 км, а использование топливных ячеек позволит в перспективе его расширить до 50 км. Реальный радиус действий, безусловно, нужно учитывать при анализе перспектив воздушных аппаратов для людей.

К тому же, как только мы начинаем говорить о перевозке пассажиров, кардинально возрастает значение безопасности. Довольно метко этот вопрос отражен в заголовке свежей статьи New Atlas (бывший Gizmag), посвящённой очередным полетам российского аналога Hoverbike (компания Hoversurf): «Безопасность в последнюю очередь: российский hoverbike вызывает одновременно восхищение и ужас» (Safety last: Russian hoverbike is equally amazing and horrifying).

Дело в том, что в правилах современной пассажирской авиации запрещено размещение пассажиров в плоскости винтов — в случае их разрушения это опасно. Из-за компактности на современных мультироторах типа  Hoversurf или китайского Ehang скорость вращения винтов выше, чем у самолетов, и тем более — вертолетов. Это значит, что и риски их разрушения выше. Пару раз я видел последствия разрушения винта: поверьте, никакая разумная защита, из тех, что можно поставить на Ehang, Hoversurf и  другие дроны, не поможет.

С точки зрения современного регулирования цели безопасности часто важнее экономической целесообразности. Например, в России  запрещены полеты гражданской авиации над городами (кроме воздушных аппаратов МЧС, полиции и медицинских вертолетов). Существенные ограничения действуют и в других юрисдикциях. И это для классических вертолетов, то есть,  для очень отработанной технологии, обладающей существенными преимуществами безопасности (режим авторотации) по сравнению с мультироторами, не говоря уже про самолетные схемы.

Обязательно нужно учитывать и потребительский опыт. Логично, что при проектировании персонального воздушного транспорта приходится идти на компромиссы с точки зрения внутреннего оснащения и комфорта пассажира. Для мультироторных систем это связано прежде всего, с ограничением грузоподъёмности (100 кг у Ehang 184). Вспомним, что многие автолюбители предпочитают стоять в пробках вместо того, чтобы пользоваться менее комфортным общественным транспортом.

Есть и альтернативные тренды ближайшего будущего, направленные на снижение загруженности городской инфраструктуры. Они делают менее привлекательными преимущества повседневного воздушного транспорта над наземным:

• Каршеринг и машины с автопилотом. Пока каршеринг — относительно нишевая услуга, например, емкость московского рынка оценивают всего в 10 000 машин, против 5,5 млн автомобилей, зарегистрированных в Москве по данным ГИБДД на 2016 год. При широком распространении машин с автопилотом, бизнес-модель каршеринга ожидает экспоненциальный рост. Это приведет с существенному сокращению использования личных автомобилей, уменьшению пробок и тд. И это — дело уже ближайших 10-20 лет.
• Удаленная работа (уже здесь и сейчас). Из ближайших к нам примеров можно привести компанию «Билайн», которая планирует уже к 2018 году 50-70% сотрудников перевести на, как они это называют, «частичную работу вне офиса». Это позволит отказаться от 30% арендуемых площадей, что заметно сократит издержки. Наверняка этому примеру последуют и другие операторы большой тройки, а затем другие отрасли. В конце концов, увеличение доли удалённых сотрудников станет одним из ключевых элементов повышения конкурентоспособности бизнеса, то есть, это станет массовым явлением. Очевидно, что это также приведет к снижению загруженности городской инфраструктуры и, следовательно, к уменьшению преимуществ воздушного транспорта.

Итак,  если мы попробуем переложить картинку с  открытки 1910 года на современный лад, то, по всей видимости, повседневный воздушный городской транспорт, в том числе общественный, окажется, хоть и самым разрекламированным, но наименее вероятным сценарием использования пассажирских дронов. Препятствием станут вопросы  безопасности, низкая топливная эффективность по сравнению с наземными средствами, высокая стоимость владения и поездки, а также существенный резерв городской инфраструктуры, который высвободится при широком распространении удалённой работы и машин с автопилотом.

Аэротакси между точками притяжения людей с подготовленной инфраструктурой (например, по маршруту от центра города в аэропорт и обратно) — интересный сегмент. Вот здесь, думаю, у пассажирских беспилотников хороший нишевый потенциал.

Туристические пассажирские дроны  -  тоже очень вероятный сценарий для электрических мультироторых систем. Представьте облет Ниагарского водопада или полет над ВДНХ. Здесь не требуется большой запас хода, поэтому  аппараты вроде Ehang 184 имеет хороший потенциал внедрения. Во многом это связано со снижением стоимости владения, в том числе благодаря автоматическому полёту. Снижение стоимости экскурсий позволит расширить их спектр относительно сегмента классических вертолётных экскурсий. Для  использования пассажирских дронов в сегменте развлечений работают те же аргументы.  Плюс к этому может быть востребована высокая маневренность аппаратов вроде «Скорпион» от  российской  Hoversurf  — возможно, дроны станут участвовать в зрелищных соревнованиях. Правда вопрос  о безопасности пилота остается достаточно сложным  - над ним  ещё предстоит серьёзно поработать.

Региональная авиация тоже может оказаться довольно перспективным сегментом, особенно для автожиров и гибридных аэромобилей со складывающимся крылом. По сути, это та же региональная авиация, но с расширенным функционалом (меньше пассажиров, возможность езды по дорогам). Для развития этого сегмента критически важным является частичное дерегулирование. К счастью, в России этот процесс уже начался.

История знает немало примеров технологий, которых ждали как способных «перевернуть мир» — вспомним, скажем, видеосвязь в телефоне или голосовое управление мобильными устройствами. О картинах будущего с подобными решениями появлялось множество фантастических фильмов и громких статей. Теперь все смартфоны способны обеспечить пользователям обе функции.  Но на практике абсолютное большинство пользователей, по самым разным причинам, предпочитают более консервативные сценарии использования. Видеосвязь и голосовое управление, безусловно. заняли свои ниши, но не входят в доминирующие сценарии.  В этом смысле показателен пример штата Аляска, где наибольшее в мире количество частных самолетов на душу населения.  Эта ситуация сложилась из-за практической необходимости и несмотря на то, что жителям Аляски были доступны только обычные гидросамолёты (традиционные технологии персонального воздушного транспорта). Так что распространенность персонального воздушного транспорта определяется в первую очередь реальной необходимостью. А наличие передовой технологии может лишь подстегнуть тренд, но не определить его.