В России разрабатывают летающий шестиметровый автомобиль
Габариты «Циклокара» составят 6,2 метра в длину, при ширине в шесть метров. Аэромобиль сможет развивать скорость в полете до 250 километров в час. Дальность — до 500 километров. Летающая машина сможет зависать вблизи зданий, маневрировать между препятствиями, а также садиться на наклонную поверхность и перевозить на борту до шести человек или 600 килограммов груза.
Главной особенностью отечественного циклолёта станет конструкция движителей. Они представляют собой вращающиеся в горизонтальной плоскости цилиндры, вместо стенок которых расположены несущие лопасти. Подобная конструкция позволяет изменять угол атаки во время вращения, в результате чего создается подъемная сила. В качестве силовой установки инженеры используют гибридную систему, которая включает в себя бензиновый роторно-поршневой двигатель. Кроме того, специалисты проектируют более мощную модификацию на основе газотурбинной установки.
Пилотировать «Циклокар» можно будет из кабины, а также с помощью мобильного устройства или из наземного пункта управления. В настоящий момент инженеры подняли в воздух лабораторный прототип с полностью электрической силовой установкой массой 60 килограммов, а также провели наземные испытания циклического движителя диаметром полтора метра. По словам разработчиков, первый полет полноразмерного российского аэромобиля состоится в 2022 году.
Фонд перспективных исследований
В декабре прошлого года воронежский стартап Scienex опубликовал первые изображения летающего автомобиля Flyter, который планируют использовать в качестве аэротакси. Аппарат получил необычную конструкцию, в которой отсутствуют крылья и открытые винты.
Летающий батон: воронежский Scienex Flyter будет выпущен тиражом 50 млн экземпляров
Воронежский стартап Scienex опубликовал первые изображения своего летающего автомобиля Flyter, способного устремиться ввысь с обычного парковочного места и на него же приземлиться. Весной 2021 года планируется начать испытания первого полноценного прототипа.
Scienex основан в феврале 2019 года молодым предпринимателем Евгением Тырновым, а главным конструктором в нём значится Владимир Корольков, доктор технических наук, завкафедрой самолётостроения ВТГУ, автор более 40 патентов. Стартап разрабатывает летающий автомобиль-такси Flyter с вертикальным взлётом/посадкой, который не имеет внешних подвижных элементов и таким образом безопасен для окружающих. Габаритная длина 5 м и ширина 2 м позволяют разместить Flyter на стандартном парковочном месте, то есть по размерами он не превосходит крупный SUV. В этом состоит главное отличие Flyter от других проектов аэромобилей, большинство из которых внешне напоминают самолёт или вертолёт.
Из-за сложной технической начинки Flyter способен взять на борт только двух человек плюс багаж. Его снаряженная масса — 600 кг, грузоподъёмность — 250 кг. Максимальная дальность полёта — 150 км. Максимальное время полёта — 1 час. Максимальная скорость полёта — 120 км/ч. Максимальная высота полёта — 1500 м. Точность маневрирования при взлёте/посадке — 0,2 м.
Снаружи из-за характерной формы Flyter напоминает батон хлеба. Через сеточки по бокам, судя по всему, дышит силовая установка, состоящая из восьми моторов — вероятно, электрических, так как установка описывается как экологически чистая. Никаких подробностей об устройстве пока нет — воронежцы считают, что конструкция Flyter настолько революционная, что раскрывать её пока рано. Но уже ближайшей весной хотят начать испытания прототипа.
Небольшая масса Flyter позволяет сделать предположение, что питается он не от батареи, а от силовой установки на водородных топливных элементах. Если это так, то концепция Flyter окажется очень близкой к израильскому аэротакси CityHawk, о котором мы рассказывали в июле этого года. CityHawk тоже привлёк нас тем, что не имеет открытых винтов и способен разместиться на стандартном парковочном месте. В движение израильский аппарат приводится двумя большими роторами, расположенными внутри кузова, направление движения при этом меняется хитроумной системой заслонок, на которую получена масса патентов. Очевидно, что подобные хитрые заслонки есть и внутри воронежского CityHawk.
Предполагается, что Flyter будет совершать полёты в режиме автопилота. Scienex хочет выпустить аж 50 млн экземпляров своего аэротакси, подключить их к единой системе управления, завязанной на искусственный интеллект, и перевозить по миллиарду человек в сутки. Лихо! Но конкретных сроков реализации этой великой цели стартап не называет — в течение ближайших десяти лет.
«Циклокар»: все о новом летающем автомобиле из России
В России началась разработка инновационного транспортного средства с очень странным названием «Циклокар», которое будет представлять собой «полноценный летающий автомобиль». Во всяком случае так уверяют создатели аппарата из Фонда перспективных исследований (ФПИ) и Института теплофизики Сибирского отделения РАН.
На данный момент многие крупные компании, в том числе и несколько автогигантов, работают над созданием инновационных транспортных средств, которые принято называть «летающими автомобилями». В большинстве случаев речь идет или о гибриде машины и самолета вроде знаменитого словацкого AeroMobil, или и конвертопланах с поворотными винтовыми двигателями, которые при вертикальном взлете создают подъемную силу, а во время горизонтального полета действуют в качестве тяговых агрегатов. Однако разработчики российского «Циклокара» пошли другим путем.
И чего в нем особенного?
Название «Циклокар» образовано от имени типа летательного аппарата, известного как «циклокоптер», «циклолет» или «цикложир». Под этими названиями объединены устройства с необычной конструкцией, где тягу и подъемную силу обеспечивает специальные циклоидные роторы, внешне напоминающие корабельное гребное колесо. Подобную схему начали исследовать еще в начале прошлого века, однако на протяжении целого столетия попытки поднять в воздух машину со столь сложным движителем терпели фиаско. Одним из первых экспериментаторов, попытавшихся построить цикложир, стал российский военный инженер Евгений Павлович Сверчков.
В 1909 году изобретатель создал устройство с лаконичным названием «Самолет», у которого вместо крыльев были роторы с 12 лопастями, установленными попарно под углом 120 градусов. Лопасти с вогнутым профилем могли менять угол атаки, отбрасывая воздух вниз и назад, благодаря чему возникала подъемная сила и тяга. В движение «гребные колеса» приводил 10-сильный двигатель «Бюше», установленный внизу аппарата. Испытания «Самолета», за которыми пришла понаблюдать целая толпа петербуржцев, с треском провалились: машина не то что не смогла взлететь, но и даже не сдвинулась с места.
Эксперименты с циклокоптерами самых разных конструкций велись на протяжении всего XX века во многих странах мира, однако в воздух подобный аппарат смогли поднять относительно недавно. В 2007 году инженеры из Южной Кореи и Сингапура вместе со специалистами Bosch Aerospace провели удачный опыт, оторвав от земли компактный беспилотник с «колесными» двигателями. Впоследствии появилось еще несколько рабочих моделей, однако до полноразмерного аппарата, способного взять на борт человека дело так и не дошло. Изменить эту ситуацию и должен проект «Циклокар».
Так что же разрабатывают в России?
Все началось с «Циклона». Так называется проект, в рамках которого ведется разработка сразу нескольких аппаратов с циклическими движителями, в том числе и «полноценного летающего автомобиля», который сможет поднять в воздух сразу нескольких пассажиров. На данный момент уже прошли первые летные испытания компактного прототипа массой 60 кг, а тесты полноразмерного «Циклокара» должны стартовать уже в следующем году.
Предполагается, что это будет аппарат размерами примерно 6х6 метров гибридной силовой установкой на базе бензинового роторно-поршневого мотора, которая позволит поместить в кузов до 600 килограммов груза или поднять шесть человек. «Циклокар» сможет летать со скоростью 250 км/ч на расстояния до 500 км без необходимости подзарядки аккумуляторов.
Среди главных преимуществ подобного рода движителей — быстрое управление вектором тяги на 360 градусов, невысокий уровень шума, компактные размеры, а также возможность вертикального взлета и зависания в воздухе, как у вертолета. При этом циклолет имеет ряд преимуществ перед последним. Так, компактные размеры и особенности конструкции обеспечивают высокую маневренность, а также возможность посадки на наклонную поверхность «причаливания» к зданию. Именно такая функция показана в компьютерном ролике ФПИ, где военный «Циклокар» подлетает к разрушенному зданию, высаживая на один из последних этажей группу спецназа.
Посадку в салон можно осуществлять как с бортов, так и с кормы аппарата. При этом рабочие лопасти имеют периферийную защиту — они заключены в специальные цилиндры, которые не позволяют человеку дотронуться до вращающихся элементов, а также защищают конструкцию от попадания в нее посторонних предметов.
Полностью готовый к эксплуатации летательный аппарат может быть представлен уже через три года. В ФПИ утверждают, что управлять «Циклокаром» будет ничуть не сложнее чем обычной машиной. Контролировать аппарат можно будет не только из кабины, но и при помощи мобильного устройства или из наземного командного пункта.
А есть ли в России другие проекты летающих машин?
«Циклокар», пожалуй, самый серьезный и интересный, но далеко не единственный отечественный проект летающих машин. В конце 2020 года стартап Scienex из Воронежа распространил первые изображения транспортного средства Flyter, которое планируют использовать в качестве аэротакси. Разработчики необычного аппарата без винтов и крыльев говорят о ряде преимуществ перед «маленькими» самолетами и стандартными «большими квадрокоптерами», которые невозможно или небезопасно использовать в городе. В первом случае у водителя-пилота просто не будет места для разбега, а во втором — сильный порыв ветра может сдуть коптер.
При этом как именно Flyter будет подниматься в воздух, разработчики пока не объясняют, мотивируя это тем, что их технология с идеальной аэродинамической схемой «принципиально отличается от конкурентов», и важно не «засветить» ее раньше времени.
Как прошел тест-драйв первого летающего такси в России
Коммерческие полеты по плану начнутся только в 2023-25 году. А серийное производство будет запущено уже в этом, 2021 году. Прототип Hover создали, чтобы протестировать новый тип двигателя. Именно они будут использоваться в серийных Hover, которые будут еще более компактные и безопасные.
Новая технология изнутри
В устройстве машины — восемь независимых друг от друга винтов, которые обеспечивают вертикальные взлет и посадку. Выравнивают машину два двигателя.
Чтобы транспорт летал горизонтально, используется технология гибридного дрона Lift and Cruise, где за прямолинейные движение отвечают отдельные группы двигателей.
Преимущество летающего автомобиля
Главное достоинство этой технологии, если сравнивать ее с самолетами и вертолетами, — возможность взлета и посадки с обычной парковки. Если посмотреть на ширину и длину машины сейчас, то видно, что на парковочное место она не поместится. Но это лишь прототип, и в будущем транспорт будет гораздо компактнее.
Сейчас полет беспилотного такси длится всего 17 секунд — у машины быстро садится батарея. Но ее можно зарядить. На каждом электрокаре стоит платформа литий-ионных батарей. Конструкция такая же, как в Tesla и любых других электромобилях, но химия в данном случае немного иная. Это так называемая гибридная химия, INR — она позволяет получить большой ток отдачи при большой емкости батареи. Для обычных электрокаров это не важно, а для летающих аппаратов необходимо. Для того, чтобы машина летала полчаса, заряжать ее нужно восемь часов.
Первый полет
Пока что в летающем такси тесно, потому что в нем ничего не регулируется. Зато есть баллистический парашют.
Заявленная скорость этого дрона — 200 км/час, то есть оказаться в любой точке Москвы можно будет всего за пять минут. Но сейчас подняться от земли удается на совсем небольшое расстояние. Так что в ближайшее время мы вряд ли пересядем на летающие машины. А пока первоочередная задача конструкторов — поиск и привлечение инвестиций.
Подписывайтесь также на Telegram-канал РБК Тренды и будьте в курсе актуальных тенденций и прогнозов о будущем технологий, эко-номики, образования и инноваций.
На работу без пробок: какое будущее ждет летающие автомобили
Как выглядит первый российский циклокар
Летающий автомобиль «Циклокар» — разработка института теплофизики Сибирского отделения РАН. Он развивает скорость до 250 км/ч и летает на расстояние до 500 км. Предполагается, что автомобиль будет полностью электрическим или гибридным, то есть сочетающим топливный и электрический двигатели.
По конструкции «Циклокар» представляет собой циклокоптер, в основе которого — циклический движитель. Это значит, что для создания тяги и подъемной силы используются вращающиеся роторы (несущие винты с вертикальной осью вращения), которые позволяют изменять направление тяги. Благодаря этому циклокоптер может взлетать вертикально и зависать в воздухе.
Размеры автомобиля составляют 6 м в длину и 6,2 м в ширину, диаметр роторов — 1,5 м, вес — 60 кг. Он рассчитан на шесть пассажиров или 600 кг груза. «Циклокар» способен садиться даже на наклонную поверхность под углом до 30 градусов. Среди других преимуществ — компактность и низкий уровень шума.
Сейчас проходят испытания прототипа, а в ближайшие три года создатели обещают запустить серийное производство.
История летающих автомобилей
В начале ХХ века частная авиация только зарождалась, а инженеры и изобретатели предлагали множество смелых концептов. Это совпало с бурным развитием автопрома, и как следствие — попытками объединить самолет и автомобиль в одном аппарате. К сожалению, большинство из них так и не дошли до массового производства.
1917 год — американский авиационный инженер Гленн Кертисс разработал первый прототип автоплана в алюминиевом корпусе, с размахом крыльев 12,2 м. Двигатель приводил в движение четырехлопастной винт в задней части. Однако автоплан так и не смог взлететь по-настоящему.
1926 год — был создан экспериментальный одноместный самолет Sky Flivver от Генри Форда. Испытания завершились крушением у берегов Флориды и гибелью пилота, поэтому от идеи «летающего Ford T» быстро отказались.
1937 год — американский изобретатель и авиаинженер Уолдо Уотерман разработал гибридный самолет Studebaker с пропеллером в задней части, тремя колесами и двигателем в 100 л.с. Он мог передвигаться по земле как обычный автомобиль, а крылья можно было перевозить в сложенном виде. Проекту в итоге не хватило финансирования, чтобы запустить производство.
1946 год — в США был спроектирован Fulton FA-2 Airphibian — летающий автомобиль в алюминиевом корпусе с независимой подвеской и шестицилиндровым двигателем мощностью 165 л.с. У него были съемные крылья, с помощью которых автомобиль за 5 минут превращался в самолет. Он развивал скорость до 190 км/ч и поднимался на высоту до 3700 м. Это был первый летающий автомобиль, который получил сертификат Управления гражданской авиации США (Civil Aeronautics Administration) — то есть официально был разрешен для регулярных полетов. Однако массового спроса на аппарат все равно не было. В итоге выпустили четыре рабочих прототипа и к 1950 году свернули производство.
В том же году появился прототип летающей машины Convair Model 116. У нее был двухместный кузов и два двигателя — мощностью 26 л.с. и 90 л.с. Автомобиль выполнил 66 испытательных полетов. Затем было построено два экземпляра усовершенствованной модели 118 для троих пассажиров, но до серийного производства так и не дошло.
1949 год — американский конструктор Молт Тейлор спроектировал аэрокар. Это был двухместный автомобиль, который трансформировался в компактный самолет. Он стал самым доступным среди аналогов на рынке и совершил серию успешных полетов. В 1956 году Управление гражданской авиации США одобрило его для серийного производства. В 1989-м вышла усовершенствованная модель, но аэрокар так и не получил массового спроса. Всего было построено шесть машин.
1956–1958 год — дизайн-студия Ford Advanced Design одноименного американского автоконцерна построила уменьшенную модель концепт-аэрокара Volante Tri-Athodyne с тремя канальными вентиляторами (у каждого был собственный двигатель). Модель так и осталась в виде концепт-кара.
1957 год — автопроизводители Chrysler, Curtiss-Wright и Piasecki получили контракты на разработку «летающих джипов» по заказу Командования транспортных исследований армии США. Это должны были быть сверхкомпактные и легкие летательные аппараты с вытяжными вентиляторами, более простые в управлении, чем вертолеты. Все три компании представили свои прототипы, самым успешным из которых оказалась модель от Piasecki. Однако позже от проекта решили отказаться, сделав выбор в пользу обычного вертолета.
1980-е годы — бывший инженер Boeing Фред Баркер основал компанию Flight
Innovations Inc. и приступил к разработке Sky Commuter — компактного двухместного самолета с вертикальным взлетом. Всего было выпущено три прототипа, ни один из которых не дошел до конвейера. В 2008 году прототип Sky Commuter был продан на eBay за £86 тыс.
К концу ХХ века от идеи летающего авто почти отказались: на рынке гораздо востребованнее оказались обычные вертолеты, мультикоптеры и миниджеты. Однако к началу 2000-х годов начали появляться новые концепты и даже прототипы. Мировые авто- и авиаконцерны увидели перспективы для летающих авто в качестве аэротакси. Развитые государства, в свою очередь, видят в них экологичную альтернативу обычным самолетам и один из способов бороться с пробками в крупных городах.
Какие виды летающих авто выпускают сегодня
Большая часть аппаратов построена по технологии eVTOL — с электродвигателем и системой вертикального взлета. После этого роторы наклоняются, чтобы аппарат мог лететь горизонтально.
Летающие автомобили
Это модели, которые сочетают элементы обычного автомобиля и самолета — то есть так, как это изначально задумывалось. Но сегодня это уже не машины, способные летать, а летательные аппараты, которые могут ездить по дороге в случае крайней необходимости.
PAL-V (Personal Air and Land Vehicle) Liberty — один из первых летающих автомобилей, который разработали для серийного производства в Нидерландах. Это гибрид автомобиля и гироплана (автожира) — коптера, который поднимается в воздух с помощью свободновращающегося несущего винта. Он рассчитан на двух пассажиров с 20 кг багажа на каждого и разгоняется до 160 км/ч за 9 секунд. Для управления нужны и водительские права, и лицензия пилота. У автомобиля две модификации: Sport по цене €300 тыс. и Pioneer за €500 тыс. (ограниченная серия из 90 машин). Обе модели доступны для предзаказа уже сейчас, однако пока сертифицированы только для полетов в Европе и США.
CityHawk — шестиместный летающий автомобиль, который разрабатывает израильская Urban Aeronautics. С виду он напоминает футуристичный внедорожник: винты спрятаны в цилиндрические кожухи, а приземляется аппарат на четыре колеса. Автомобиль может летать вертикально и горизонтально за счет двух блоков вентиляторов — в передней и задней части. Цилиндры помогают винтам давать больше подъемной силы. С 2020 года в CityHawk используются водородные двигатели, чтобы сделать устройство более экологичными.
AirCar — летающий автомобиль, который за 2 минуты превращается в минисамолет. Летом 2021 года он совершил первый успешный междугородний перелет длительностью 35 минут между аэропортами Нитры и Братиславы в Словакии. Автомобиль разработала словацкая компания Klein Vision, а ее основатель — Стефан Кляйн — лично управлял им. По словам разработчиков, AirCar способен пролететь до 1 тыс. км на высоте до 2,5 км, со скоростью 190 км/ч. Машина оснащена бензиновым двигателем BMW мощностью 160 л.с. и может перевозить двух человек и багаж общим весом до 200 кг. На его создание ушло около двух лет и почти €2 млн.
Компания Klein Vision, создавшая AirCar, заявила, что изобретение имеет максимальную крейсерскую скорость 190 км/ч (118 миль в час).
Две другие группы представлены аппаратами, способными передвигаться исключительно по воздуху (не считая разгона на взлетно-посадочной полосе). Их разрабатывают, в первую очередь, для коммерческих пассажирских, реже — грузовых перевозок.
Мультикоптер
Летательный аппарат, построенный по принципу вертолета, но с тремя и более несущими винтами. Чаще всего встречаются четыре (квадрокоптеры), шесть и восемь винтов. Чем их больше, тем более стабильно аппарат держится в воздухе и тем больше груза способен поднять.
Volocopter — немецкая компания, которая выпускает разные виды летающих авто. Одно из них — двухместная модель VoloCity — сверхлегкий аппарат с 18 роторами, которые неподвижно закреплены на осях электродвигателей. Коптер развивает скорость до 110 км/ч и набирает высоту до 1 980 метров. Его максимальный вес — включая сам аппарат, пассажиров и груз — 450 кг, а дальность полета на одном заряде — 35 км или 1 час. Для управления не нужна лицензия пилота — достаточно пяти часов подготовки.
VoloCity сертифицирован в соответствии с европейскими требованиями авиационной безопасности (EASA). Его уже успешно испытали в международном аэропорту Хельсинки и в центре Сингапура и планируют использовать во время Олимпийских игр 2024 года в Париже.
eHang — китайский коптер-беспилотник, который планируют использовать в качестве аэротакси. Модель 216 рассчитана на двух человек и груз общим весом до 240 кг и способна перевозить их на скорости до 130 км/ч. Коптер прошел успешные испытания в открытом воздушном пространстве Японии в июне 2021 года и скоро получит разрешение на полеты. Завод в Китае уже готов выпускать до 600 аппаратов в год.
Японский NEC — необычный коптер-беспилотник с четырьмя большими винтами и кольцами вокруг них. Он весит 150 кг и пока что поднимается на высоту до 3 м. В ближайшем будущем с помощью таких дронов планируют доставлять товары, а к 2030 году правительство Японии обещает внедрить летающие авто для пассажирских перевозок.
Гибрид
Самая популярная конструкция, сочетающая элементы самолета — крылья — и коптера — винты. Такие аппараты более маневренны, легко меняют направление и лучше подходят для больших расстояний и высот. Главный минус — больший вес за счет крыльев.
Rolls-Royce разработал летающее такси c четырьмя винтами на крыльях (складываются во время полета) и двумя хвостовыми винтами. Электрокоптер будет перевозить пять пассажиров со скоростью до 402 км/ч на расстояние до 800 км. При этом для выработки электричества используются встроенные газовые турбины, что позволяет долго обходиться без подзарядки. По состоянию на 2018 аппарат планировали использовать в качестве такси, личного или коммерческого транспорта, однако новой информации пока не поступало.
Vertical Aerospace разрабатывает VA-X4 — практически бесшумный электрокоптер, который разгоняется до 321 км/ч и летает на расстояние до 160 км на одном заряде. Коптер оснащен системой электродвигателей и распределения энергии от Rolls-Royce Electrical. Он рассчитан на одного пилота и четырех пассажиров. Virgin Atlantic Ричарда Брэнсона совместно с American Airlines намерены купить до 250 VA-X4 для коммерческих перевозок. Первый полет обещают провести уже в 2021 году, а одна поездка в будущем обойдется всего в £5-10.
Модель VoloConnect от Volocopter ближе всех к самолетной конструкции. У него шесть подъемных винтов и два толкающих двигателя в задней части, что делает его идеальным для горизонтального полета. Это беспилотный аппарат, рассчитанный на перевозку четырех человек на расстояние до 100 км со скоростью до 250 км/ч.
Немецкий стартап Lilium, разработавший концепт пятиместного беспилотника Lilium Jet с 12 закрылками и 36 электродвигателями. К 2025 году его обещают запустить во всех крупных городах Германии.
Uber Air — разработка Uber Elevate, которая также претендует стать заметным игроком на рынке аэротакси. Первые аппараты будут пилотируемыми, но в будущем компания планирует сделать их беспилотными. Совместно с NASA Uber участвует в программе Urban Air Mobility, цель которой — создать систему внутригородских авиаперевозок.
Проблемы и препятствия
Когда мы начнем летать на такси?
Пока крупнейшие авто- и авиаконцерны выпускают свои модели летающих авто, в США, странах Европы и Азии продвигают госпрограммы для запуска аэротакси и коммерческих перевозок. Власти рассчитывают, что это позволит разгрузить городские улицы, решив проблему пробок и вредных выбросов. Производители и перевозчики надеются, что летающий транспорт откроет для них новый и очень перспективный рынок. Государственное лобби здесь может сыграть такую же важную роль, как и в продвижении электрокаров — в качестве более экологичной альтернативы.
Для обычного потребителя это будет означать простой и быстрый способ добраться из аэропорта до города, избежать пробок на загруженных магистралях и получить быструю доставку заказа из магазина. Однако все существующие модели и прототипы пока что покрывают небольшие расстояния. А значит, это будет, в первую очередь, городской, а не междугородний транспорт.
Однако до массового перехода на летающие авто еще далеко: даже самые продвинутые проекты обещают запустить точечно не раньше 2030-х. Стоит вспомнить, что последние лет десять нас обещают массово пересадить на беспилотники и электрокары. Однако мешают все те же проблемы — отсутствие инфраструктуры и законодательной базы, а также недоступность для широкого потребителя.
