De luchtwegen instellen voor stedelijke luchtmobiliteit

Vliegende drones doen tegenwoordig geweldige dingen, van powerline-inspectie tot beveiligingstoezicht tot precisielandbouw (kunstmest en pesticidentoepassing).

Deze drones zijn geëvolueerd van op afstand bestuurd naar volledig autonoom, waarbij de gebruiker waypoints programmeert en op de “go”-knop drukt.

Tot dusverre is het gebruik van drones boven bevolkte gebieden beperkt gebleven. Maar dat wordt nu getest.

Direct aan de horizon staat de bezorging van dronepakketten. We hebben Florida Tech-alumni bij Amazon die vandaag het vluchttestcertificeringsprogramma uitvoeren voor hun bezorgsysteem voor drone-pakketten.

Als het wordt ingezet, zal dit de eetlust van het publiek (in termen van privacy, geluid, visuele verstoring van de lucht, beveiliging en veiligheid) bepalen voor drones die over bevolkte gebieden vliegen.

Net zoals bestelwagens soms kapot gaan of crashen, is het slechts een kwestie van tijd voordat een pakketbezorgdrone een huis crasht of op een menigte mensen vliegt.

Ervan uitgaande dat het publiek dit accepteert (in zeldzame gevallen), zal de technologie groeien om steeds grotere pakketten te kunnen leveren.

Als de lading tot honderden ponden groeit, waarom kan de lading dan geen mens zijn? Deze vraag leidde tot de hernieuwing van de zoektocht naar ‘vliegende auto’s’, die een rol hebben gespeeld in veel sci-fi-films en televisieseries zoals ‘The Jetsons’. Deze nieuwe zoektocht is gepromoot onder de naam ‘urban air mobility’.

In het nieuwste door de FAA gefinancierde programma helpen Markus Wilde en ik, assistent-professor in de ruimtevaart, natuurkunde en ruimtewetenschappen, de FAA bij het ontwikkelen van nalevingsmiddelen voor de stedelijke luchtmobiliteitsmarkt, waaronder elektrische verticale start- en landingsvliegtuigen.

Deze toekomstige concepten zijn noch traditionele vliegtuigen met vaste vleugels, noch helikopters. Net zoals de auto-industrie de certificering van elektrische auto’s moest uitzoeken, zal de FAA hetzelfde moeten doen voor elektrische vliegtuigen.

De FAA-regels voor vlieg- en pilootopleiding zullen ook opnieuw moeten worden gedefinieerd.

Het hebben van 45 minuten reservebrandstof voor het geval een vliegtuig moet uitwijken voor slecht weer, was bijvoorbeeld gemakkelijk te definiëren in termen van liters brandstof. Het vertalen van vliegtijd naar resterende batterijlading is niet zo eenvoudig. Dit wordt met name lastig voor verticale landing of verticale gemiste nadering, waarbij het vliegtuig een extra krachtstoot nodig heeft in plaats van een vermogensreductie zoals gezien door vliegtuigen met vaste vleugels op de laatste glideslope.

De belangrijkste technologieën die nodig zijn om voertuigen voor stedelijke luchtmobiliteit mogelijk te maken, zijn dezelfde vereisten voor drones voor pakketbezorging: lage emissies, weinig geluid, verticaal opstijgen en landen, en nauwkeurige trajectcontrole.

Helikopters zorgen al jaren voor stedelijke luchtmobiliteit, maar ze hebben piloten nodig en voldoen niet aan de emissie- of geluidseisen. Ze zijn ook vrij duur en worden dus vooral gebruikt door rijke mensen.

De prototypes van stedelijke luchtmobiliteitsvoertuigen van de toekomst variëren van multi-copters (vergelijkbaar met drones voor pakketbezorging) tot vliegtuigen met kantelrotor (vergelijkbaar met de V-22 van het leger) tot andere voertuigen met gedistribueerde voortstuwing en gevectoriseerde stuwkracht.

De verscheidenheid van deze ontwerpen heeft de regelgevers van de overheid uitgedaagd om certificerings- en werkingsregels op te stellen. Florida Tech heeft FAA-contracten om hen te helpen nieuwe regels te definiëren.

Autonome auto’s en Amazon-drones blazen de technologische en regelgevende paden op. Geen van beide zal in de nabije toekomst wijdverbreid gebruik zien. Maar naarmate het publiek meer vertrouwen krijgt, zal het gebruik van beide toenemen. En de droom van Jetsons-achtige stedelijke luchtmobiliteit is er misschien eerder dan je denkt.