خودروی پرنده دنیا را دگرگون می‌کند

فیلم اصلی بلید رانر (Blade Runner) ساخته ۱۹۸۲، در آینده (سال ۲۰۱۹) در شهر تخیلی لوس‌آنجلس اتفاق می‌افتد که از آسمانش باران اسید می‌بارد. شهر پر از خودروهای پرنده است که در بزرگ‌راه‌های هوایی رفت و آمد می‌کنند.

کد خبر: ۵۹۳۹۴۳

تاریخ: ۱۴ دی ۱۳۹۹ - ۱۴:۳۱

از آن زمان فناوری پیشرفت‌هایی کرده که شاید هالیوود پیش‌بینی‌اش را نمی‌کرد هرچند تاکسی‌های هوایی هنوز هم دور از واقعیت به نظر می‌رسند و متعلق به داستان‌های علمی تخیلی و پارک‌های تفریحی، با این حال خودروهای پرنده تخیلی نیستند و می‌توانند نحوه رفت و آمد، کار و زندگی ما را در دهه‌های آینده شکل دهند.

بهبود توان ذخیره انرژی در باتری‌ها، علم مواد و شبیه‌سازی کامپیوتری به ساخت انواع و اقسام ماشین‌های پرنده شخصی و سامانه‌های ناوبری‌ای را که به آنها امکان رفت و آمد می‌دهد شتاب بخشیده است، از هواسُرهای (گلایدرهای) الکتریکی گرفته تا هواگردهای ثابت‌بال و پهپادهای چهارملخ (کوادکوپتر).

این هواپیماها ممکن است دقیقا شبیه تخیلات فیلم بلیدرانر نباشند ولی خیلی هم با آن تفاوت ندارند. بیشتر آنها بسیار کوچک‌تر از هواپیماهای تجاری هستند و به جای بال، ملخ‌هایی دارند که به آنها امکان نشستن و برخاستن عمودی می‌دهند. به عنوان مثال تغییر حالت ملخ از عمودی به افقی بازده پرواز رو به جلو را در مسافت‌های طولانی بهتر می‌کند یا برای کاهش سروصدا در زمان ثابت ماندن در هوا، استفاده از چند ملخ طراحی شده است. از همه مهمتر، این وسایل نقلیه برای رفت و آمد سریع‌تر از تردد فعلی طراحی شده‌اند، بخصوص در شهر‌های پرترافیک.

در حال حاضر بازار خودمختار هواروهای شهری بی‌قانون است. ده‌ها شرکت نوبنیاد برای ساخت کوله‌پرواز (جت‌پک)، موتورسیکلت پرنده و تاکسی هوایی شخصی با یکدیگر رقابت می‌کنند. سرمایه‌گذاران خطرپذیر، شرکت‌های عظیم هوایی و خودروسازی (حتی شرکت تاکسی اینترنتی اوبر، مشابه اسنپ در ایران) سهم خود را در این بازار رو به رونق طلب می‌کنند که شاید تا سال ۲۰۴۰ ارزشش به ۱/۵ تریلیون دلار برسد

در همین حال مذاکره برای سیاست‌گذاری و تعیین استانداردهای ایمنی در این قلمرو جدید حمل و نقل در جریانند. مثلا شرکت فولوکوپتر در آلمان، هواروی "فولوسیتی" خود را به عنوان اولین تاکسی هوایی الکتریکی دارای مجوز تجاری به بازار عرضه کرد که قرار است در نهایت بدون خلبان پرواز کند. فابین نستمن، معاون امور عمومی این شرکت می‌گوید این یک سرویس رفت و آمد لوکس است با چند تفاوت اساسی. یکی اینکه فولوسیتی فقط برای یک مسافر جا دارد که به معنی افزایش هزینه سفر خواهد بود.

فولوکوپتر امیدوار است قبل از راه‌اندازی هواروهای خودران، اعتماد مشتریان را جلب کند: یک هواروی الکتریکی بدون بال با ۹ باطری که مسافران را بین شبکه فرودگاه‌های عمودپرواز جابجا می‌کند. فرودگاه‌های عمودپرواز فرودگاه‌هایی هستند مخصوص هواپیماهایی که عمودی از زمین بلند می‌شوند و فرود می‌آیند. قرار است اولین پروازهای تجاری فولوسیتی در سال ۲۰۲۲ انجام شوند. قیمت بلیت اولین پروازها، ۳۰۰ یورو (۳۵۰ دلار) خواهد بود.

نستمن می‌گوید هدف این شرکت این است که هزینه را مقرون به صرفه کند: "ما نمی‌خواهیم این اسباب‌بازی ثروتمندان باشد. می‌خواهیم در رفت و آمد شهری ادغام شود و برای همه باشد. همه باید حق انتخاب داشته باشند که پیاده بروند، با خودرو یا دوچرخه یا از راه هوا".

برخی شرکت‌ها با شرکت‌های خودروسازی همکاری می‌کنند تا مدل‌هایی بسازند که در آینده از آنها استفاده تجاری کنند. به عنوان مثال شرکت ژاپنی نوبنیاد اسکای‎درایو اخیرا برای پرواز آزمایشی تاکسی هوایی تمام-الکتریک خود با شرکت تویوتا همکاری کرده است. گفته می‌شود این تاکسی کوچک‌ترین هواروی برقی دنیا است که می‌تواند عمودی بلند شود و بنشینند.

این شرکت تابستان امسال هواروی اِس‌دی-۰۳ خود را با یک خلبان چند دقیقه در اطراف یک فرودگاه با موفقیت به پرواز در آورد. تاکاکو وادا سخنگوی اسکای‌درایو می‌گوید: "تقاضای مشتریان افزایش یافته ولی با وجود گزینه‌هایی مانند خودروهای الکنریکی یا قطار سریع‌السیر بین شهری ت-‌ژ-و فرانسه، بشر هنوز نتوانسته راه حل مشخص برای ترافیک ارائه کند. می‌توان گفت فعالیت اسکای‌درایو از تقاضای مصرف‌کننده و پیشرفت فناوری نشات گرفته است".

در واقع این پیشرفت‌ها سبب شده تا این‌همه شرکت طراحی هواپیما برای افزایش زمان پرواز هیاهو کنند. شرکت‌هایی مانند لیتیوم، ویسک، جابی اوی‌یِیشن و بل و شرکت‌های بی‌شماری ‌نوآوری‌هایی مانند پیش‌رانه‌های الکتریکی را بکار گرفته‌اند که باعث کاهش چشمگیر آلودگی و سروصدا می شود و توان باتری‌هایشان مسافت پرواز را افزایش می‌دهد. با اینکه این صنعتی نوپاست، نه کمبود طراحی‌های عمودپرواز وجود دارد نه کمبود تخیل برای ارتفاعی که این هواروها می‌توانند به آن برسند.

کمک آسمانی

شرکت هوانوردی بریتانیایی گرویتی اینداستریز یک کوله پرواز ساخته است به قدرت ۱۰۵۰ اسب بخار. ریچارد برونینگ بنیانگذارو خلبان آزمایشی اصلی این شرکت آن را "تا حدی مثل ماشین‌های فرمول یک" می‌داند. او به یک وسیله فلزی عجیب مثل ماشین بتمن اشاره می‌کند و می‌گوید: "جت‌پوش (Jetsuit) یک وسیله تخصصی است که فعلا فقط بازرگان‌های حرفه‌ای و خلبان‌های نظامی می‌توانند آن را برانند اما شاید روزی کوله پرواز به این معنی باشد که یک امدادگر ابرقهرمان وقتی در هوا شناوراست تصمیم بگیرد کجا برود و چه بکند".

این آنقدر هم تخیلی نیست. شرکت آمبولانس هوایی گریت نورترن برای شبیه‌سازی یک ماموریت جستجو و نجات بتازگی با گرویتی اینداستریز همکاری کرده است. برونینگ با کوله پرواز خود از ته دره ناهموار لنگدیل پایک در انگلستان خود را به محل شبیه‌سازی حادثه رساند. یک صعود طاقت‌فرسای ۲۵ دقیقه‌ای با پای پیاده، با ۹۰ ثانیه پرواز انجام شد. این تمرین قابلیت کوله پرواز را برای امدادرسانی به مناطق دوردست نشان داد.

پریمال کپاردکار مدیر موسسه تحقیقات هوانوردی ناسا در مرکز تحقیقات اِیمز در سیلیکون ولی کالیفرنیا می‌گوید: "رویای رفت و آمد هوایی مدت‌ها وجود داشته است اما اکنون فرصت مناسب فراهم شده برای طراحی وسایل نقلیه‌ای که بتوانند کالا و خدمات را به جاهایی ببرند که هواپیماهای فعلی نمی‌توانند".

کپاردکار مسئول بررسی روندهای هوانوردی در جابجایی هوایی پیشرفته و خودکار از جمله عمودپروازهاست. با توجه به پیچیدگی‌های این کار، تمام عوامل و جوانب باید بررسی و سنجیده شوند: هواپیما، حریم هوایی، زیرساخت‌ها، ادغام آن در زندگی شهری، الگوهای آب و هوایی، سامانه موقعیت یاب جهانی (جی‌پی‌اس)، استانداردسازی صدا، تعمیر و نگهداری، زنجیره تامین و تهیه قطعات و غیره.

این لیستی مشکلات متعددی را مطرح می‌کند که بعضی‌هایشان واضح نیستند ولی قبل از تحقق رفت و آمد هوایی در مقیاس بزرگ باید حل شوند.

این تعریف تازه از پرواز نیازمند وسیله نقلیه‌ای است ایمن و با مجوز قانونی برای تردد که عموم مردم هم مایل به استفاه از آن باشند. مسافران باید متقاعد به تردد با عمودپروازها شوند نه به دلیل اینکه فناوری‌ آن را میسر کرده بلکه به این دلیل که بر دیگر انواع رفت و آمد ارجحیت دارد و بی‌خطر هم هست.

نستمن که برنامه‌های آموزش عمومی فولوکوپتر زیر نظر اوست می‌گوید: "بهره‌برداری تجاری بدون آزمایش‌های بسیار سختگیرانه ممکن نیست که بخشی از آن ایجاد زیرساخت برای این ماشین‌هاست".

این شاید به معنی ایجاد فرودگاه‌های عمودپرواز باشد و تاسیسات ذخیره‌سازی مجهز به نیروی الکتریکی و نرم‌افزاری که آن را اداره کند: سامانه‌های لازم برای عمودپروازهای شهری بدون شک به هماهنگی کاملا خودکار هواروهای بی‌شماری که در تردد خواهند بود نیاز دارد. نظارت بر هواپیماهای مسافری فعلی را انسان‌ها در برج‌های مراقبت انجام می‌دهنند اما ماشین‌های پرنده آینده به مدیریت ترافیک خودکار نیاز خواهند داشت.

حکمرانی بر "مسیر‌های هوایی"

لازمه مسیریابی دیجیتال این است که همه عمودپروازها از مسیر دیگران مطلع باشند. حمل و نقل عمودی کاملا خودکار و با ایمنی اثبات شده، احتمالا باعث آرامش خیال مردم خواهد شد اما گستردگی شبکه وسایل پرنده چالش‌های جدیدی را به وجود می‌آورد. عمودپروازها نیاز به باند فرود یا آشیانه زمینی برای پارک را از بین می‌برند ولی نیازمند کریدورهای هوایی مخصوص به خود و پارکینگ هوایی و فرودگاه‌‎های عمودپرواز هستند.

ممکن است تاکسی هوایی باعث کاهش خودروهای زمینی شود و دقت پیش‌بینی زمان حرکت و رسیدن را افزایش دهند ولی تعداد زیاد وسایل نقلیه پرنده، ساختمان‌ها، پرندگان و پهپادهای تحویل کالا سبب می‌شوند خلبان‌ها -حداقل تا زمانی که وسایل نقلیه هوایی نیاز به خلبان دارند- نیازمند تمرین راه‌های جدیدی برای پرهیز از برخورد با موانع باشند. "مسیرهای آسمانی" به قوانین خاص خودشان نیاز دارند

تولیدکنندگان و گردانندگان هم باید نشان دهند هیچ آسیبی متوجه مسافران و افراد روی زمین نمی‌شود. کپاردکار و گروه ناسا با همکاری اداره هواپیمایی فدرال آمریکا و سایر نهادهای نظارتی، یک "مقیاس تکامل جابجایی هوایی شهری" تدوین کرده‌اند که هواروها، حریم هوایی و سامانه‌های دیگر را بر اساس پیچیدگی و تراکم شهری، از ۱ تا ۶ طبقه‌بندی می‌کند. آنها با ترکیبی از اتوماسیون و مدیریت پیشامدهای غیرمترقبه در حال طراحی روش ساده‌سازی عملیات کابین خلبان هستند، به عنوان مثال دستورالعمل‌های نحوه واکنش عمودپروازها به شرایط بد آب و هوایی، برخورد با پرندگان یا مزاحمت ناگهانی کوله‌های پرواز.

تکثیر ماشین‌های پرنده

حوادث، اهمیت این نوع دستورالعمل‌ها را خاطر نشان می‌کنند: در اکتبر سال ۲۰۲۰، خدمه یک هواپیمای تجاری در نزدیکی فرودگاه لوس‌آنجلس یک کوله پرواز را درارتفاع بیش از ۱۸۲۸ متری مشاهده کردند، ارتفاعی که خطر تصادف جدی است.

آژانس ایمنی هوانوردی اروپا مجموعه‌ای از ویژگی‌های فنی برای عمودپروازها تدوین کرده ولی هنوز کاملا به نتیجه نرسیده است که چگونه آنها را تایید کند. هدف از این کار در نظر گرفتن شرایط منحصربه‌فرد ماشین‌های پرنده و تدوین جزئیات استانداردهای پرواز بوده است از جمله خروج اضطراری از مسیر، محافظت از صاعقه، سامانه‌های فرود و تنظیم فشار هوای داخل کابین.

آژانس ایمنی هوانوردی اروپا در بیانیه‌ای گفت: "با وجود در اختیار داشتن ویژگی‌های طراحی هواپیماها و هواروهای ملخی یا در بعضی موارد هردو، نتوانستیم تعریف کنیم کدام وسایل نقلیه جدید هواپیمای عادی است کدام هواروی ملخی". به عبارت دیگر، به نظر می‌رسد آژانس ایمنی هوانوردی اروپا هنوز نتوانسته تصمیم بگیرد چه چیز عمودپروازها را از هواپیماهای جت‌ها متعارف یا بالگردها متمایز می‌کند.

بدیهی است که عملکرد موفقیت عمودپروازها نیازمند تلاش هماهنگ در تمام بخش‌ها از جمله دولت، تکنولوژی، حمل و نقل، برنامه‌ریزی شهری و اطلاع‌رسانی عمومی است.

چه عواملی باعث افزایش ناگهانی تعداد سازندگان عمودپروازها شده است؟ روندهای جهانی مانند ظهور تجارت الکترونیک، گرم شدن کره زمین، اقتصاد مبتنی بر اشتغال موقت (gig economy) و یکپارچه شدن زنجیره تامین و تدارک علاقه به سفرهای شخصی را سرعت بخشیده است. ناکارامدی زیرساخت‎های فعلی و صنایع مربوط نیز ضرورت آن را بارزتر می‌کنند.

در حالیکه شهرهایی مانند نیویورک، هنگ کنگ و پکن به اشباع می‌رسند، زندگی شهری کمتر قابل تحمل می‌شود اما اقتصاد به هم پیوسته کنونی نیز نیازمند جابجایی مدام است. این عوامل می‌توانند رفت و آمد و زندگی فعلی ما را تغییر دهند.

کپاردکار خاطرنشان می‌کند: "در حال حاضر، بیشتر افراد بر اساس دسترسی به حمل و نقل زندگی خود را تنظیم می‌کنند. عمودپروازها و پهپادها امکان دسترسی به افراد را هر کجا که باشند فراهم می‌کنند تا حمل و نقل بر اساس محل زندگی بهینه شود".

کسب و کارها هم مجبور نیستند در مناطق تجاری مرکز شهرها دفتر داشته باشند و کارمندان هم ممکن است هر جایی که دسترسی به تاکسی هوایی داشته باشند زندگی کنند. داشتن عمودپروازها مممکن است مثل داشتن دوچرخه مقرون‌به‌صرفه و متداول شود. نستمن می‌گوید: "در سطح کلان، شهرهای همیشه رو رشد برای شهروندان خود نیاز به جابجایی روزافزون ایجاد می‌کنند. این منجر به بازاندیشی شهری می‌شود چون قرار دادن اساس همه چیز بر خودرو، کیفیت زندگی را ارتقا نمی‌دهد".

تحول شهرها

گلوگاه‌های ترافیک سبب فرسودگی بزرگراه‌های شهری و خودروها و انتشار گازهایی می‌شوند که زیست‌بوم ظریف کره زمین و سلامت ما را تهدید می‌کند. عمودپروازهای الکتریکی اما انتشار گازها یا نیاز به سوخت دیزل را بشدت کاهش می‌دهند. افزایش تعداد خودروهای پرنده طبیعتا باعث تغییر ساختار شهرها می‌شوند، ارتفاع شهرها بلندتر می‌شود و فرود روی پشت بام‌ها افزایش پیدا می‌کند و بزرگ‌راه‌های هوایی ابرآسمان‌خراش‌ها را به هم متصل و فضای روی زمین را آزاد می‌کنند. خودروی کمتر باعث کاهش ازدحام و احتمالا افزایش پارک و فضای سبز می‌شود.

کپاردکار می‌گوید: "در دراز مدت، از سال ۲۰۴۵ به بعد، کسب‌وکار و فضای سبز بیشتر ادغام می‌شوند. اگرچه ممکن است نتوانیم مترو و جاده‌ را حذف کنیم اما شاید با این ماشین‌های پرنده، تولید کربن آنها را کمتر کنیم".

عمودپروازها تاثیر بسزایی بر حمل و نقل، کار، مصرف، طراحی شهری و حتی مراقبت‌های بهداشتی و محیط زیست می‌گذارند. از سال ۲۰۳۰، مشتریان می‌توانند با فشار یک دکمه تاکسی هوایی صدا کنند تا آنها را به دفترشان در زیر ابرها برساند. در دهه‌های بعد، ممکن است در نهایت نیاز هر چه کمتری به فرود روی زمین داشته باشیم بر فراز یک شهر در آسمان کار و زندگی کنیم.

کپاردکار می‌گوید: "یک کیلومتر جاده فقط شما را یک کیلومتر جابجا می‌کند. یک کیلومتر در هوا ممکن است شما را به همه جا برساند".

منبع: bbc