Автономные летающие автомобили проектируют в компании Hoversurf. Эти ребята известны своими летающими мотоциклами Scorpion 3 Hoverbike и нашумевшими роликами полетов в Дубае.
Сейчас компания готовится к серийному производству ховербайков, собирая предзаказы: уже около 2000 человек отправили заявки. Но это первенец Hoversurf, демонстратор потенциала команды, предназначенный прежде всего для любителей экстремального времяпровождения.
А сегодня стены компании в «Сколково» завешаны схемами и скетчами совершенно другого транспортного средства — беспилотного летающего автомобиля Hoversurf Formula, первый прототип которого должен подняться в воздух уже в сентябре.
Фанаты полета
Мы сидим с главой компании Александром Атамановым в новом просторном офисе в «Сколково», пьем чай и ведем разговоры, напоминающие диалоги из научно-популярных романов моего детства, — с тем отличием, что в них нет ничего фантастического, хотя в это и трудно поверить.
«Мы использовали ховербайк скорее как платформу для отработки технологий и маркетинговый инструмент. Благодаря роликам в YouTube мы смогли получить реакцию на летающий транспорт со всего мира и использовали эту обратную связь для наших новых разработок».
В первую очередь — для создания пятиместного беспилотного летающего автомобиля Hoversurf Formula. Эволюцию «Формулы» можно легко отследить по скетчам, которые развешаны по стенам кабинета Александра.
По концептам двухлетней давности видно, что прототип основывался на пропеллерной квадрокоптерной схеме и напоминал большой Scorpion 3 с пассажирской кабиной. Но реакция энтузиастов со всего мира показала, что пропеллеры — стоп-фактор для большинства людей. Крутящиеся рядом с человеком винты приводят в ужас.
Поэтому Александр перешел на беспропеллерную схему. Вместо винтов решили применять блоки электрических вентиляторов в кольцевых обтекателях, сделанных по технологии EDF (Electric Ducted Fan).
Главная проблема EDF-вентилятора — низкая эффективность. Однако компании Атаманова удалось повысить ее до показателя классического пропеллера: изменили кольцевой обтекатель, прорезав в нем дополнительные воздухозаборные щели.
Благодаря эффекту Вентури КПД поднялся до приемлемого уровня. Получился компактный маленький электрический движитель, который придет на смену пропеллерам. В «Формуле» применяется 52 однотипных EDF-вентилятора. Это приводит к удорожанию системы, но позволяет снизить вес и сложность конструкции, что очень важно в летательных аппаратах.
В основе шарниров складывающегося крыла — проверенные технологии из палубной авиации. Так что с надежностью должно быть все в порядке.
Не самолеты, не вертолеты
То, что мы в обозримом будущем станем передвигаться на беспилотных электрических летающих автомобилях, специалисты не сомневаются.
Сегодня в мире ведется огромное количество разработок в этой области, от гаражных опытов энтузиастов-одиночек до проектов аэрокосмических монстров типа Airbus. Как и на заре автомобилестроения, сейчас существуют всевозможные формы транспорта будущего. Объединяет их то, что взлетать автомобиль должен вертикально, так как места для посадки в городе почти нет.
Большинство разработчиков исходят из предпосылки, что в ближайшем будущем на крышах зданий будут вертодромы. В принципе, под эту концепцию уже есть транспорт — вертолет. Но он дорог, сложен в обслуживании и небезопасен для окружающих: крутящиеся лопасти нашинкуют зазевавшегося пассажира не хуже вращающихся катан.
Поэтому некоторые компании выносят вентиляторы наверх и заключают их в кольцевые обтекатели, как, например, Airbus в своем проекте PopUp. Главные проблемы данной схемы — большой расход энергии, малая скорость и низкая ветростойкость — пилоты дронов знают, как легко потерять их даже в небольшой ветер.
Все больше конструкторов приходит к пониманию, что аппарат должен взлетать вертикально — по‑вертолетному, а двигаться в экономном режиме горизонтально — по‑самолетному. В принципе, такое транспортное средство уже есть — это конвертоплан, например Bell V-22 Osprey, который впервые поднялся в воздух в 1989 году.
Несмотря на довольно большой срок эксплуатации, конструкторам не удалось сделать надежный аппарат — конвертопланы занимают печальную первую строчку среди авиакатастроф: за последние семь лет было потеряно 10 машин из 200 выпущенных.
Механизм поворота движителей оказался очень сложным и ненадежным, и не была до конца решена проблема с нестабильностью полета в тот момент, когда конвертоплан переходит в самолетный режим. Тем не менее такую схему для летающих автомобилей предусматривают в европейском Airbus Vahana, американском Joby Aviation S2 и германском Lilium.
Однако перечисленные аппараты не станут летающими автомобилями по простой причине: они не могут использовать городскую инфраструктуру и парковаться на существующих автостоянках.
Все свои летающие транспортные средства инженеры Hoversurf вписывают в стандартное парковочное место. «Формула» использует для взлета и посадки обычную автомобильную парковку. Для сравнения контуры ближайших конкурентов: E-volo, Lilium Jet и EHang.
Как птица
Компания Hoversurf изначально ставила перед собой непростую задачу: аппараты должны взлетать с обычного парковочного места. Это ограничение во многом определило архитектуру «Формулы». Убранные в стойки-обтекатели 48 турбин работают только в режиме коптера — на взлете, посадке и медленном маневрировании в режиме зависания.
Для горизонтального полета используется раскладывающееся крыло и всего четыре толкающие турбины. Эта схема, как рассчитывает Атаманов, позволит достичь дальности полета в 450 км. Сразу возникают вопросы с надежностью узлов складывания крыла, тем более главный шарнир с электроприводом работает постоянно: крыло динамическое.
За счет этого шарнира инженеры отказались от механизации крыла: не нужны элероны, предкрылки и закрылки, можно просто менять угол атаки крыла, как у птицы. Видно, я не первый, кто задает вопросы о надежности шарниров.
Во‑первых, говорит Атаманов, нагрузка на крыло сильно меньше, чем у существующих конвертопланов: не надо поворачивать тяжелые двигатели, нет сложных подвижных сочленений топливопроводов, нет механизации крыла. Во‑вторых, поворотный узел крыла не то что очень простой, но использует уже отработанные технологии палубной авиации.
В печать
Помимо необычного внешнего вида, «Формула» интересна новейшими технологиями. Почти все ее элементы будут печататься карбон-наполненным волокном на специальном гигантском 3D-принтере, который строится специально под этот проект в «Сколково». Это реальные элементы с рассчитанными нагрузками, которые позволяют собирать готовые изделия.
Точно так же 3D-принтеры будут использоваться для печати металлических деталей, таких как крыльчатки вентиляторов и роторы. На внешние детали нанесут новое удивительное покрытие — полимочевину, которая позволяет сделать поверхность очень гладкой и добавляет дополнительную прочность.
Производитель и разработчик: Hoversurf, Россия
- Скорость: до 320 км/ч
- Дальность: 450 км
- Вместимость: 5 человек
Безопасность:
- 1-й уровень — возможность полета на половине турбин.
- 2-й уровень — автоматическое планирование.
- 3-й уровень — автоматическая парашютная система.
Первый испытательный полет пятиместной «Формулы» планируется уже в сентябре этого года, еще пара лет заложена на сертификацию. Одновременно компания начнет работать над диспетчерской программой, которая будет управлять дронами в небе и позволит полностью устранить самую большую проблему транспорта — человеческий фактор.
Правда, испытывать «Формулу» придется за границей: российские власти не проявляют инициативу по внедрению персональных дронов. Так что первыми странами, где появятся пассажирские дроны-такси, Александр Атаманов считает ОАЭ, Сингапур и США. Недаром Hoverbike Атаманова больше всего часов налетал в Дубае.
Автор: Александр Грек
