automaattinen lentävä laite

NASA ja Uber alkavat yhdessä tutkia lentotaksien käyttöä – turvallisuusviranomainen tiukkana

Pe, 05/11/2018 - 17:21 By Jari Mäkinen
Uberin lentolaitekonsepti. Kuva:Uber

Tälllä viikolla torstaina ja keskiviikkona (8. ja 9. toukokuuta) pidettiin Los Angelesissa Uber Elevate Summit -kokous, missä pohdittiin autonomisia lentolaitteita. Taksiyhtiö Uber kun aikoo laajentaa toimintaansa lentotakseihinkin heti kun mahdollista, ja oli kutsunut yli 700 asian parissa puuhaavaa henkilöä paikalle. Yhtiö julkisti myös tuoreimpia suunnitelmiaan.

Yleensä näitä laitteita kutsutaan lentäviksi autoiksi, mutta oikeastaan ne ovat paljon enemmän. Ne ovat autonomisia henkilökuljetukseen tarkoitettuja lentolaitteita, jotka tyypillisesti ovat sähkökäyttöisiä ja pystyvät lentämään satakunta kilometriä yhdellä latauksella.

Useat yritykset kehittävät tällaisia parhaillaan ja useiden ajatuksena on käyttää niitä nimen omaan lentotakseina; käyttäjien ei täydy olla lentäjiä, vaan tavallisia matkustajia, jotka tilaavat kyydin esimerkiksi kännykällä ja kopterimainen vempele porhaltaa itsekseen automaattisesti lentäen hetken päästä paikalle.

Laite voi nousta ja laskeutua tenniskentän puolikkaan kokoiselle alueelle, ja parhaimmillaan ne ovat lyhyillä, kymmenkunta kilometriä olevilla pyrähdyksillä. Kyytiin mahtuu yhden autollisen verran ihmisiä.

Uber on kenties pisimmällä näissä suunnitelmissa, ja sen (kenties hieman kunnianhimoinen) suunnitelma on aloittaa lentotaksitoiminta viiden vuoden sisällä. Kokeilut voisivat alkaa jo parin vuoden päästä, jolloin laitteet käyttäisivät erityisesti niiden liikennöintiin tarkoitettuja lentotaksiasemia.

Hahmotelmissaan Uber kaavailee aloittavansa luonnollisesti Yhdysvaltain suurkaupungeista, joissa voisi olla esimerkiksi pilvenpiirtäjien katoilla asemia, joilta lähtisi tai minne saapuisi jopa 200 kopteria tunnissa. Siis nousu tai laskeutuminen 24 sekunnin välein keskimäärin. 

Aluksi lentolaitteissa olisi lentäjät, mutta kunhan tekniikka osoittautuu tarpeeksi luotettavaksi ja automaattisten lentolaitteiden lupa-asiat saadaan sovittua, voisivat laitteet olla automaattisia.

Olemukseltaan laitteet ovat todennäköisesti kuin isokokoisia drooneja, jotka ovat jonkinlaisia lentokoneiden ja helikopterien risteytyksiä.

Ne lentäisivät tyypillisesti 300-600 metrin korkeudessa, ja toiveikkaiden kaavailuiden mukaan ne eivät tuota yhtään enempää meteliä kuin ohi ajava rekka.

Hahmotelma lentotaksiasemasta. Kuva: Nasa

"Ei joustoa turvallisuudessa"

Eräs kiinnostavimmista puheenvuoroista Uber Elevatessa oli Yhdysvaltain ilmailuhallinnon FAA:n virkaatekevän johtajan (presidentti Trump ei ole ennättänyt vielä nimittämään uutta) Dan Elwellin näkemys siitä, miten ala tulee kehittymään.

Vaikka suuri osa innokkaista nuorista insinööreistä ei välttämättä pidä hänen sanomastaan, oli se hyvä annos konkretiaa. Hän nimittäin totesi, että uudet lentolaitteet ovat lentäviä laitteita, ja ne tulee kelpuuttaa käyttöön ilmailussa käytettävien tiukkojen turvallisuuskriteerien mukaan.

Kun Uber haluaisi aloittaa liikenteen vuonna 2023, on mahdollista, että lakipuolen saaminen kuntoon ja aivan uudenlaisen lentolaitteen lentokelpuuttaminen ei onnistu tässä ajassa.

Perinteisillä lentokoneillakin tähän menee pitkään ja pelkästään koelennot kestävät minimissään vuoden päivät. Uudenlaisissa lentolaitteissa on monia asioita rakenteista automaattisten systeemien kautta sähkömoottoreihin, joita ei ole vielä käytetty ilmailussa.

"Haluan sanoa teille selvästi, että emme tule hyväksymään minkäänlaista turvallisuuskulttuurin heikkenemistä", Elwell totesi. 

"Jos siis toivotte, että voisitte aloittaa kaupallisen lentotoiminnan vuonna 2023", hän jatkoi osoittaen sanansa kanssaan keskustelleelle Uberin teknologiapäällikkö Jeff Holdenille, "niin en sano, että se on liian toiveikasta, mutta en menisi lupaamaan mitään." 

Uberin ajatuksena on käyttää lentolaitteilleen samoja kriteereitä, joita on käytetty jo esimerkiksi Suomeen pian Malmin Sähkölentoyhdistyksen käyttöön tulevan Pipistrel Alpha Electron hyväksymiseen, mutta konetta ei ole vielä hyväksytty Yhdysvalloissa.

Meneillään on selvästi murrosvaihe, missä perinteinen ilmailuala ja uusi tekniikka joutuvat nokatusten. On kuitenkin tärkeää, että ilmailun turvallisuuskulttuurista pidetään kiinni.

Kaaos ilmassa?

Lentolaitteiden tekniikan ohella suuri kysymys tulee olemaan lennonjohto. Ajatus suuresta määrästä auton kokoisia drooneja pörräämässä kuka minnekin ilmassa on kauhistus – ja tuloksena olisi varmasti onnettomuuksia, ellei mitään tehdä.

Kolari ilmassa kun ei ole vain kahden kauppa: romut putoaisivat alas asutulle alueelle ja kenties jonkun niskaan.

Uber Elevatessa Nasa ja Uber ilmoittivatkin käynnistävänsä yhteishankkeen, missä tutkitaan juuri tätä lennonohjauspuolta.

Nasa on mukana siten, että se on myös suuri ilmailutekniikan tutkimuslaitos; usein unohdetaan, että Nasa-lyhenteen ensimmäinen a-kirjain tulee sanasta "aviation", eli ilmailu.

Yhteistyön mukaan Uber toimittaa Nasalle suunnitelmansa kaupunkiliikenteestä lentotaksein ja Nasa simuloi ilmatilan käyttöä mahdollisimman realistisesti.

Nasa mallintaa myös törmäyksiä. Mitä tapahtuu, jos (siis kun) lentotaksit törmäävät toisiinsa kaupunkialueella?

Työ tullaan tekemään Nasan Dallasissa Fort Worthin lentoasemalla olevassa keskuksessa ja mallinnuksissa käytetäänkin esimerkkinä Dallasta. Siellä kun kaupunkialueen lisäksi on mukana kansainvälisen lentoaseman liikenne.

Tarkoituksena on kehittää lentotilan hallintajärjestelmä, jonka ohjauksessa kaikki ilmassa oleva liikenne voisi sujua turvallisesti. Tässä olennainen kysymys on se, miten uudet lentolaitteet – joita saattaa tulla tuhansia käyttöön nopeastikin – voidaan ottaa mukaan lennonjohtoon, vai pitäisikö niitä varten kehittää omansa ja varata niille omat, raskaasta liikenteestä erilliset alueensa.

Lisäksi simulaatioissa otetaan huomioon melu, mitä ilmaliikenne kokonaisuudessaan aiheuttaa. 

Nasa toimittaa luonnollisesti tuloksensa myös ilmailuviranomaisille, ja niiden perusteella uusien lentolaitteiden käyttöönotto saattaa tapahtua joustavastikin. Tai sitten ei.

Tällaisia ovat lentävät autot: kuusi uskottavinta konseptia esittelyssä

Su, 04/15/2018 - 12:35 By Jari Mäkinen
Ehang 184

Näistä ei paljoa puhuta, mutta ne ovat tulossa ihan vakavasti: pienet ihmisten kuljettamiseen soveltuvat lentolaitteet. Osa niistä jo lentää, osa on suunnitteilla – ja pari olisi jo valmiita käyttöön. Esittelemme kuusi lupaavinta laitetta. Katso myös videoita YouTube-kanavallamme!

Pienet miehittämättömät lentolaitteet ovat kehittyneet nopeasti varsin hienoiksi. Eri kokoisia kauko-ohjattavia nelikoptereita käytetään jo monissa eri tarkoituksissa, pääasiassa ilmakuvaamisessa. 

Itse asiassa suurin osa niistä ei ole enää kauko-ohjattavia lentolaitteita perinteisessä mielessä, sillä monet niistä lentävät jo ihan itsekseen. Lennättäjä vain sanoo minne mennä, ja laite menee. Tai kun pilotti menettää hallinnan, niin laite ottaa ohjat ja tulee takaisin ihan automaattisesti omien paikannuslaitteidensa ja ympäristöä tarkkailevien sensorien avulla. 

Joka tapauksessa nelikoptereiden helppo lennätys perustuu siihen, että laite itse hallitsee koko ajan roottoreitaan ja lentämistään.

Nelikopterit ovat kasvaneet, ja kannattaisikin puhua ennemminkin automaattisista lentolaitteista, koska roottoreita laitteissa voi olla enemmänkin kuin neljä. Laitteita käytetään myös enemmän ja enemmän tavaroiden kuljettamiseen, joten niiden koko on kasvanut olennaisesti. Suurimmat ovat jo auton kokoisia.

Tavaroiden kuljettamisen lisäksi laitteet sopivat jo myös ihmisten lennättämiseen. Silloin eteen tulee kaksi haastetta: turvallisuus ja sen kautta lukuisat lentämistä (aiheestakin) säätelevät lakipykälät.

Et voi ostaa, mutta pääset lentämään

Oikeastaan kaikki suunnitteilla olevat laitteet ovat yksi- tai kaksipaikkaisia kapseleita, joissa on sähkökäyttöiset roottorit tai puhaltimet, joiden voimin laite pystyy nousemaan ilmaan pystysuoraan, lentämään ilmassa ja laskeutumaan pystysuoraan alas.

Matkustaja ei koske ohjaimiin, vaan näyttää laitteelle mihin pitää mennä. Ja sitten laite menee aivan kuten pienemmät droonit nyt lentävät paikasta toiseen. Turvallisuussyistä laitteet ovat koko ajan yhteydessä ohjauskeskukseen, joka voi hätätilanteessa ottaa ohjat ja tuoda laitteen nopeasti alas.

Laitteiden tyypillinen lentonopeus on hieman yli sata kilometriä tunnissa ja lentomatkat sadan kilometrin luokkaa.

Ne soveltuvat siis erinomaisesti sukkulointiin kaupungeissa, missä etäisyydet ovat muutamia kymmeniä kilometrejä, mutta matkanteko ruuhkien vuoksi on teitä myöten hidasta.

Kunhan juristit ovat saaneet työnsä tehtyä ja autojen puolestapuhujat ovat päästäneet bensantuoksuiset höyrynsä pihalle, tulevat ihmisten kuljettamiseen sopivat droonit varmasti hyvinkin nopeasti käyttöön, ensin maailman suurkaupungeissa ja raharikkaiden kerääntymissä, ja sitten myös muualla, myös Suomessa.

Laite, jolla voisi lennähtää nopeasti ruuhkien ylitse paikasta toiseen, olisi kätevä moneen tarkoitukseen.

Yhtiöt myös lupaavat laitteilleen suorastaan naurettavan edullisia hintoja verrattuna autoihin; seuraava taksiuudistus koskee varmasti näitä automaattisia, itsestään matkustajan osoittamaan paikkaan pyrähtäviä lentotakseja. Ei ihme, että etenkin Uber ja muut uudenlaiset taksifirmat ovat panostaneet paljon näiden lentolaitteiden kehittämiseen.

Laitteiden kehittäjät myös katsovat näiden yhtiöiden suuntaan, eivätkä edes suunnittele myyvänsä matkustajadroonejaan yksityisille ihmisille. Taksiyhtiöiden lisäksi mahdollisia asiakkaita ovat viranomaiset ja lentoyhtiöt, joille nämä tarjoaisivat syöttöliikennemahdollisuuden lentoasemien ympäristössä.

Mikä tökkii?

Mikään nyt kehitteillä olevista laitteista ei ole teknisesti vielä valmis arkikäyttöön, mutta tämä ei ole tällä haavaa suurin ongelma niiden laajempimittaiselle käytölle. Lait ja määräykset pitää saada ensin muutettua uusia laitteita varten.

Ilmailu on tällä hetkellä erittäin säädeltyä, ja ihan aiheesta. Lentolaitteet pitää hyväksyä ja niitä täytyy käyttää sekä huoltaa tarkkojen ohjeiden mukaisesti. Niitä käyttävien ja huoltavien ihmisten täytyy käydä läpi pitkä koulutus. Ennen kaikkea lentämistä taajama-alueilla on rajoitettu.

Nämä kaikki ovat juuri sellaisia asioita, mihin uudet lentotaksit vaikuttavat, koska tarkoitus on nimen omaan se, että täysin kouluttamaton tavallinen ihminen voisi hypätä laitteeseen keskellä kaupunkia ja lentää sillä toisaalle. Miten tähän pitäisi suhtautua ja kuinka tämä saadaan organisoitua hallitusti ja turvallisesti?

Ainakin aluksi laitteissa tulee siksi olemaan varmasti ohjaimet ja niitä tullaan käyttämään kuten helikoptereita. Vasta myöhemmin, kun tekniikka toimii varmasti, voidaan niillä lentää täysin automaattisesti. Laitteilla olisi kätevää myös lentää paikkoihin, mihin automaattiset systeemit eivät osaa itsekseen laskeutua – vaikkapa mökille. Silloin kuljettaja-matkustajan pitäisi pystyä ainakin osoittamaan paikka, minne haluaa, ja laitteen pitäisi itsenäisesti osata päättää, onko lentäminen sinne mahdollista tai sallittua. Kaukana sijaitseva valvomo ei välttämättä osaa silloin auttaa.

Kun lentotakseille ja ihmisiä kuljettaville drooneille tehdään lainsäädäntöä, niin se kannattaa tehdä nyt ennen kuin ne ovat liikenteessä ja mieluiten maailmanlaajuisesti. Ennen kuin tämä on tehty, ei laitteita varmaankaan nähdä kuin muutamilla kokeilupaikoilla. Toivottavasti Helsinki olisi yksi tällainen paikka.

Malmin lentoasema olisi erinomainen paikka asian kehittämiseen…

eHang 184

Pisimmällä on nähtävästi kiinalainen eHang, joka lennättää laitteellaan myös potentiaalisia asiakkaita sekä toimittajia.

Nyt käytössä olevissa esittelylaitteissa on ohjaamossa myös ohjaimet, joilla lentäjä voi ohjata lentoa, mutta käyttöön tulevissa versioissa niitä tuskin on. Tai ainakaan ne eivät ole niin näkyvissä – voi olla, että kun laitteiden sekä automaattisen lentämisen lakipuoli on vielä työn alla, on parasta tehdä virallisesti lentäjän lentävää laitetta, vaikka laite kykenisi itsekin lentämään.

Ja se siis pystyy nyt lentämään aivan itse: matkustajan edessä on tabletti, jonka kautta hän kertoo päämäärän. Sitten neljän puomin päässä laitteesta olevat kahdeksan sähkömoottorikäyttöistä roottoria heräävät henkiin ja laite nousee lentoon.

Videoilla nyt lentäviä koelaitteita tarkkaillaan koko ajan valvomosta.

Yhtiön mukaan eHang 184 pystyy lentämään kaikissa sääoloissa, jopa Kiinaan toisinaan iskevien taifuunien puhaltaessa.

Volocopter

Saksalainen Volocopter teki ensilentonsa nyt tammikuussa ja paikaksi oli valittu Las Vegas CES-kulutuselektroniikkamessujen aikaan. Tämä osoittaa hyvin sen, että näiden lentolaitteiden tekijät mieltävät itsensä enemmänkin elektroniikkafirmoiksi kuin ilmailuyrittäjiksi, ja heidän asiakkaansa ovat lentäjien sijaan "tavalliset" ihmiset.

Volocopterin lento oli lyhyt, mutta sen takana on jo viiden vuoden kehitystyö. Siitä kuullaan vielä.

Kitty Hawk Cora

Zee Aero on on Googlen perustajan Larry Pagen perustama yhtiö, joka on kehittänyt myös muutaman vuoden ajan jo omaa lentotaksiaan. Nyt, kun heidän kaksipaikkainen laitteensa on edennyt lentovaiheeseen, on yhtiö nimetty Kitty Hawkiksi ilmailun pioneerien Wright-veljesten ensilentopaikan mukaan.

Yhtiö toteaa kuitenkin yksiselitteisesti, että heille lentäminen sinällään ei ole tärkeää: "Kyse on mobiliteetista, mahdollisuudesta siirtyä nopeasti ja helposti paikasta toiseen".

Cora on kopterin ja lentokoneen risteytymä, eli se nousee ja laskeutuu pystysuoraan helikopterimaisesti roottoriensa avulla, mutta lentää ilmassa lentokoneena. Siksi sillä on siivet. Tästä ratkaisusta tulee hieman lisää monimutkaisuutta, mutta laitteen lentonopeus on suurempi kuin koptereilla.

Vaikka yhtiö on kotoisin Piilaaksosta, se on siirtänyt toimintansa nyt Uuteen-Seelantiin, koska siellä on tarpeeksi koelentämiseen sopivaa vapaata ilmatilaa ja siellä on yhtiön mukaan laitteen kehittämiseen sopiva juridinen ilmapiiri.

Airbus Vahana

Vahana on eurooppalaisen ilmailujätin Airbusin amerikkalaisen ideapajan tuotos. Tämäkin teki ensilentonsa nyt tammikuussa ja on Coran tapaan taittuvasiipinen lentokoneen ja kopterin sekoitus.

Lilium

Lilium on laitteista kenties jännittävin, koska se lupaa 300 kilometrin toimintasäteen 300 kilometrin tuntinopeudella. 20 kilometrin matka siis hujahtaisi noin viidessä minuutissa.

Laite on myös taittuvasiipinen, mutta se käyttää roottorien sijaan sähkökäyttöisiä puhaltimia. Koekone on tehnyt miehittämättömänä koelentoja viime vuodesta alkaen, ja saksalaisfirma lupaa aloittavansa kokeilut kyydissä olevien ihmisten kanssa ensi vuonna. Liikenteeseen Liliumit tulisivat vuonna 2025.

Yhtiön mukaan heidän puhallinmoottorilaitteensa on muita hiljaisempi ja sellaisella matkustamisen hintataso voisi olla jo alusta alkaen normaalia taksikyytiä edullisempi. Varsin pian noin 20 kilometrin hyppäys maksaisi vain viitisen euroa ja sen voisi tilata kännyllä samaan tapaan kuin Uberin nykyisin.

Workhorse SureFly

Joukon yllättäjä on perinteisen amerikkalaisen kuorma-autojen valmistajan Workhorsen SureFly.

Laite näyttää paljon eHangilta, mutta on selvästi tukevatekoisempi ja siihen on syy: yhtiön suunnittelema asiakaskunta ovat kaupunkien businessväen sijaan maaseutujen ammattikäyttäjät. Monikäyttöisestä lentolaitteesta voisi tosiaankin olla paljon hyötyä amerikkalaisilla maatiloilla – tämä kopteri voisi korvata perinteisen avolava-auton monissa tarkoituksissa tavarankuljetuksesta kauppareissuihin.

Rajumpi ammattilaiskäyttö näkyy myös siinä, että vaikka kopteri on sähkökäyttöinen, on siinä sähköä moottoreille tuottamassa polttomoottori; akut ovat vain tasaamassa virrankäyttöä ja hätätilantaita varten. Yhdellä tankillisella laite lentää noin tunnin ja akuissa riittää sähköä viiden minuutin lentoon.

Roottorit ovat myös hyvin yksinkertaiset ja muutenkin laite on niin yksinkertainen kuin mahdollista.

Yhtiön filosofia näkyy myös siinä, että se on esitellyt laitettaan kulutuselektroniikkamessujen sijaan ilmailu- ja maatalousnäyttelyissä, kuten alla olevassa kuvassa viime vuoden Pariisin ilmailunäyttelyssä.