Budoucnost letectví a bezpilotních letadel

Již několik let je budoucnost letectví jádrem mnoha rozhovorů: v médiích jsou pravidelně zmiňovány bezpilotní letouny (UAV), taxi drony a další osobní drony. Nedávná studie zjistila, že piloti Airbusů a Boeingů byli u řízení pouze 6 minut na let. Jinými slovy, piloti ve skutečnosti řídí své letadlo jen 3 % času.

V roce 2013 bylo v amerických vojenských misích použito více než 11.000 2017 dronů, toto číslo představuje více než polovinu komerčních letadel v oběhu po celém světě a s touto technologií se již počítá i pro přepravu cestujících v Evropě. V červnu XNUMX Boeing oznámil, že v následujícím roce provede testy na svém novém bezpilotním letadle. Rovina budoucnosti už není tak daleko, jak bychom si představovali...

V tomto článku diskutujeme o nedávném vývoji v letecké technologii a mluvíme o letadlech budoucnosti se Simonem Paternostrem, leteckým inženýrem z University of Nottingham.

Bezpilotní letadla (UAV) a technologie bezpilotních dronů stále více přitahují zájem výrobců letadel a jejich zákazníků. Toto nebývalé nadšení pramení zejména ze skutečnosti, že tato technologie je současně vyvíjena v mnoha společnostech po celém světě. Aurora Flight Sciences, výrobce letadel se sídlem ve Virginii ve Spojených státech, v současné době vyvíjí volitelně pilotované letadlo Centaur, letadlo, které lze létat s pilotem na palubě nebo bez něj. Možná jste již slyšeli o přelomovém díle této společnosti. Aurora je skutečně u zrodu vyslání letadla na planetu Mars, mise prováděné ve spolupráci s NASA. Centaur je Diamond DA42, který má tři režimy použití. První režim provozu je klasický způsob: pilot řídí letadlo z kokpitu. Ve druhém režimu je letadlo naváděno pilotem na zemi, zatímco ve třetím režimu je letadlo řízeno na dálku posádkou z pozemního řídícího stanoviště, ale ovládání zařízení může převzít bezpečnostní pilot na palubě. Pokud je potřeba.

Centaur není zdaleka ve fázi experimentu, protože mezi své zákazníky již počítá švýcarské ministerstvo obrany. Konečným cílem výrobce je vyvinout plně automatizované letadlo taxi. Cestující by vstoupil do letadla, stisknutím několika tlačítek zadal cíl a pohodlně se posadil: napůl jel Uber, napůl jet privé.

Boeing vidí ještě dál a předpovídá, že jednoho dne budou moci velká komerční letadla cestovat bez pilota na palubě. Výrobce se sídlem v Chicagu doufá, že příští rok bude moci tyto nové technologie otestovat. Vzhledem k tomu, že dopravní letadla již mohou startovat, létat a přistávat pomocí palubních počítačů, Boeing věří, že konečnou překážkou tohoto projektu je přesvědčit příslušné úřady, které ještě nevědí, jak tato letadla certifikovat bez pilota.

Na začátku roku 2016 zahájila divize A3 skupiny Airbus svůj projekt Vahana. Cílem je navrhnout malé bezpilotní letadlo určené k přepravě jednoho nebo dvou cestujících. Ředitel projektu Rodin Lyasoff nedávno o tomto létajícím taxíku budoucnosti promluvil: „Vzpomeňte si na scény z Hvězdných válek, kde zařízení létají nad planetou Coruscant, a budete mít o našem projektu přehled. »

Přeprava zboží není opomenuta, Amazon v roce 2016 oznámil spuštění programu doručování dronů ve Spojeném království ve spolupráci s britskou vládou. Amazon získal oprávnění k provádění tří hlavních testů: létání s drony mimo zorné pole jejich operátora, testování senzorů určených k vyhýbání se překážkám a ovládání několika automatizovaných dronů jednou osobou. Vzhledem k tomu, že objednávání malých balíků tvoří 90 % tržeb Amazonu, bude tento experiment probíhat na dronech přepravujících balíky o hmotnosti až 2,3 kg. Amazon chce podobnou technologii testovat i ve Spojených státech. Společnost však čelí významným omezením vydaným Federálním úřadem pro letectví (FAA), agenturou odpovědnou za kontroly civilního letectví ve Spojených státech.

Jaké jsou výhody automatizace?

Jako většina technologických změn je tento silný zájem o bezpilotní letadla odůvodněn ekonomickými důvody. Letecký průmysl sklízí značné zisky, zaznamenává nárůst letů na dlouhé vzdálenosti a den za dnem zaznamenává posilování svých kapacit. Například v roce 2015 pracovalo odhadem 200.000 100 pilotů pro letecké společnosti, které mohly přepravit až 2035 cestujících na jedno letadlo. Do roku 450.000 se očekává, že toto číslo vzroste na 560.000 20. Letecký sektor aktuálně hledá piloty, kteří by kompenzovali mimo jiné odchody do důchodu a absence z důvodu nemoci. Aby bylo možné uspokojit rostoucí poptávku, musí letecký průmysl během příštích XNUMX let vyškolit XNUMX XNUMX nových pilotů. Vývoj bezpilotních UAV a dronů by mohl představovat ekonomické řešení globálního nedostatku pilotů. Přemýšlejte o tom: letecké společnosti by mohly ušetřit na nákladech na výcvik, platech a výhodách posádky, nákladech na pojištění, důchodech, nákladech na bydlení a dalších typech kompenzací. Kromě toho by mohli téměř jistě snížit svou spotřebu benzínu, protože autonomní lety jsou palivově úspornější (což znamená, že vzestup UAV by byl také prospěšný pro životní prostředí).

Dalším argumentem ve prospěch bezpilotních letadel je bezpečnost. Ve skutečnosti je prokázáno, že polovina smrtelných leteckých nehod je způsobena chybou člena posádky.

Limity bezpilotních letadel

Různé překážky však brání vývoji bezpilotních letounů (UAV), z nichž většina je technického rázu. Patří mezi ně vytvoření spolehlivého protikolizního systému („sense and avoid“), postupy manuálního převzetí řízení, ale také účinné navigační systémy. Kromě toho, aby bezpilotní letadlo nepředstavovalo žádné nebezpečí pro cestující na palubě, byly by zásadní rekonstrukční práce na veškeré letecké infrastruktuře. To by znamenalo kompletní přepracování celého systému: od řízení letového provozu až po technické detaily týkající se všech letadel v každé flotile.

Další výzvou, a to v neposlední řadě, by bylo přesvědčit veřejnost o výhodách plně automatizovaných letadel z hlediska bezpečnosti. Zdá se, že cestující se více než lidské chyby bojí závady v automatizovaném systému. Zvažte reakci veřejnosti, když na začátku tohoto roku chyba v systému autopilota Tesly způsobila smrt řidiče vozu Joshuy Browna. Jak dokonale ilustrují filmy „2001: Vesmírná odysea“ a „Matrix“: mnoho lidí se chvěje při představě, že se cítí bezmocní tváří v tvář dysfunkci technologické inovace.

Budoucnost letectví: co říkají odborníci?

Jaká je budoucnost v oblasti nových leteckých technologií? A jak tyto nové vynálezy ovlivní naše životy? Vyzpovídali jsme Simone Paternostro, leteckou inženýrku z University of Nottingham. Představil nám svou vizi budoucnosti.

Armáda používá vojenské drony minimálně 17 let. V roce 2000 ji CIA jako první použila v Afghánistánu. Jak si myslíte, že se technologie dronů bude vyvíjet v příštích několika letech? Simone: Jakmile budou drony certifikovány a budou splňovat bezpečnostní standardy nezbytné pro létání nad městskými oblastmi, měli bychom vidět, jak se kolem našich měst objevují „nebeské dálnice“. Jinými slovy, drony by sledovaly specifické trasy, aby minimalizovaly rizika pro lidi a jejich majetek. Vzhledem k tomu, že se drony stále vyvíjejí, letecký sektor by mohl z této technologie těžit. V dnešní době je mnoho letadel vybaveno systémem autopilota schopného vzlétnout a přistát bez zásahu pilota. Mít plně autonomní letadlo je tedy zcela pravděpodobné.

Co potřebujeme, aby se tato fikce stala skutečností? Simone: Zabezpečení nových operačních systémů pro drony není 100% spolehlivé. Drony a bezpilotní letouny mají subsystém pro předcházení kolizím. Tento systém je potřeba doladit, aby byl plně funkční z toho prostého důvodu, že bychom nechtěli, aby se UVA střetlo s překážkou a narazilo do soukromého pozemku, nebo ještě hůř, někoho zranilo.

Mohl byste nám uvést příklad možných změn, které by tento technologický vývoj mohl přinést do našeho každodenního života?Simone: V současnosti letadla sledují předem definovanou trasu, která není vždy přímá, mimo jiné proto, že jsou nucena létat nad oblastmi vybavenými pozemními navigačními systémy. Použití nových navigačních systémů – zejména GPS nebo globálního polohového systému (GNNS) – by mohlo letadlům umožnit používat přímější trasy. Taková změna by nejen zkrátila dobu letu, ale také by minimalizovala náklady prostřednictvím snížení spotřeby paliva a platů posádky.

A co letiště? Budou se také vyvíjet? Simone: Myslím, že ano. Dnes z bezpečnostních důvodů mnoho letadel stojí ve frontě na přistání a vzlétnutí jedno po druhém. Díky novým navigačním technologiím bude moci vzlétnout a přistát několik letadel současně, což výrazně zvýší efektivitu letišť.

Co bude dál ?

Nejnovější vývoj se neomezuje pouze na bezpilotní letadla, aerotaxi a drony. NASA v současné době vyvíjí ultralehká letadla, letadla s integrovaným trupem a tichá nadzvuková letadla. Nyní je k dispozici první verze aplikace Aero Glass, aplikace pro chytré brýle, která pilotům umožňuje zobrazit terén, navigaci, provoz (ADS-B), počasí a vzdušný prostor. Výrobce Terrafugia navíc tvrdí, že do dvou let představí svůj první prototyp létajícího auta. Bude mít cestovní rychlost 322 km/h a bude schopen kolmého startu a přistání. Letecký průmysl v současnosti prochází obdobím rychlého rozvoje a inovací. Budoucnost je proto těžko předvídatelná. Jsme si jisti pouze jednou věcí: jsme na prahu velkých změn v leteckém průmyslu.

Děkuji Simone Paternostro a University of Nottingham za jejich příspěvek.