Аппараты для индивидуального перемещения по воздуху люди начали изображать еще пару веков назад. Прототипы летающих машин разрабатываются как минимум пару десятилетий. Но если раньше это делали крупные компании, например Airbus, то сейчас за дело принялись небольшие стартапы. Первой страной, где появится летающий городской транспорт, с большой вероятностью станет Япония, где начали разрабатывать для этого законодательную базу.
Фото: BarcroftMedia/TASS
Фото: EyePress News / EyePress/AFP
Возможность летать в личном автомобиле если не к облакам, то хотя бы в нескольких метрах над землей совсем скоро может стать реальностью. Города планеты быстро превращаются в супермегаполисы. По прогнозу ООН, в 2030 году более 60% людей на планете будут жить в муниципальных образованиях, в 2050-м — 66%. Наземный городской транспорт, как ни пытаются его оптимизировать, исчерпал свои возможности. Нужно решать вопрос кардинально. Первой стала Япония, которая перепробовала уже все существующие методы борьбы с пробками. Буквально пару недель назад Министерство экономики, торговли и промышленности этой страны объявило о поддержке компаний, создающих летающие автомобили, и начало разрабатывать законодательную базу и правила их использования. Правительство Японии — самое прогрессивное в этом вопросе в мире. Чего не скажешь о японских производителях. Прототипы летающих автомобилей уже выпустили несколько европейских и американских компаний, тогда как Toyota Motor в партнерстве со стартапом Cartivator (проект молодых сотрудников компании) лишь обещает показать прототип такой машины в 2020 году, приурочив это к летним Олимпийским играм в Токио. В кои-то веки Россия не отстает от Японии в области технологий: Фонд перспективных исследований при президентской комиссии по модернизации и технологическому развитию экономики России также обещает показать свою разработку простого транспортного средства вертикального взлета в 2020 году. Впрочем, как известно, обещать не значит жениться. Организация в прошлом году провела конкурс на создание летающего автомобиля с призом 3 млн руб. Это на порядки меньше, чем инвестируют в эту область в других странах. К примеру, в прошлом году концерн Daimler вложил €25 млн в Volocopter — проект летающих такси с электроприводом. Конкуренция в этой области ужесточается, а в прошлом году интерес к этой индустрии повысился. Возможно, триггером послужила одна из важнейших сделок года на венчурном рынке. Китайский концерн Geely, владеющий Volvo, купил американский стартап Terrafugia. Ее концепт летающего автомобиля со складными крыльями выглядит наиболее проработанным и реалистичным на рынке. Такая машина помещается в гараже и может ездить по обычным дорогам. Компания планирует выпустить транспортное средство в продажу уже в следующем году.
Вертолет, только в профиль
Такие разработки строятся на технологиях, которые давно используются в самолето- и вертолетостроении. Именно поэтому на лидерство в этой области претендует Airbus, производящий летательные аппараты больше полувека. Компания прогнозирует, что рынок летающих автомобилей в ближайшее время достигнет €30 млрд в год. Об этом заявил Аксель Флейг, глава отдела исследований и разработок Airbus, на форуме "Открытые инновации" в прошлом году. По его мнению, летающий транспорт должен быть оснащен электромотором, быть экологически чистым. В этой области у Airbus явное преимущество: компанию называют Tesla авиаиндустрии за то, что она первой в 2015 году создала полноценный двухместный самолет, работающий на электричестве. Аксель Флейг отмечает существенный прогресс в области создания аккумуляторов. Если в первые прототипы летающих автомобилей приходилось ставить батарею весом 40 кг, то сейчас Toshiba предлагает батареи той же мощности или выше, весящие всего 5 кг. Причем они гораздо быстрее заряжаются.
Вторая важная технология, без которой не обойтись летающим городским такси,— система автономного беспилотного управления полетом. В этой области произошел настоящий прорыв с развитием нейронных сетей и формированием индустрии дронов. Методы глубокого машинного обучения, усовершенствованные в последние четыре-пять лет, позволили создать программные продукты для автономных полетов квадрокоптеров, которые умеют обходить препятствия, совершать синхронные полеты, хорошо держат равновесие и мгновенно подстраиваются под погодные условия. Эти разработки пригодятся для управления полетами пассажирского транспорта, который, по мнению Акселя Флейга, да и не только его, должен быть полностью автономным. Во-первых, это более безопасно, чем полагаться на навыки и скорость реакции человека, во-вторых, в этом случае машине не придется тратить энергию на "лишний груз" — пилота, в-третьих, пользоваться автономным летающим такси сможет кто угодно: не будет необходимости в получении лицензии пилота. Мистер Флейг считает важными четыре качества будущих машин, поднимающих пассажиров в небо: безопасность, комфорт, экологичность и автономность.
В 2021 году компания планирует сертифицировать и начать продажи своей машины Vahana, созданной в соответствии с этими принципами — впервые она была представлена в прошлом году на Женевском автомобильном салоне. Машина имеет восемь моторов и пропеллеров и способна перемещать одного пассажира со скоростью до 290 км/ч на расстояние 100 км.
Правда, батареи пока хватает лишь на полчаса. Руководитель департамента разработки беспилотных транспортных средств компании Cognitive Technologies Юрий Минкин говорит, что основное технологическое ограничение в этой сфере — нынешние характеристики аккумуляторных батарей: они рассчитаны на перемещение нетяжелых грузов и на незначительные расстояния. "Соотношение емкости, веса и стоимости аккумуляторов не позволяет сегодня говорить о реальной автономности и каких-либо перспективах промышленного применения,— констатирует Юрий Минкин. — Можно предположить, что общая задача управления летающим беспилотным автомобилем несколько проще, чем наземным, в основном за счет более простой воздушной сцены (меньшей плотности потока, больших возможностей для маневра и т. д). Но все же разработчикам предстоит пройти полный цикл тестов и испытаний, связанных с отработкой систем распознавания, принятия решений, управления и т. д., чтобы обеспечить гарантированную безопасность участников движения в динамически меняющейся среде".
Но Флейг уверен, что технологии будут развиваться теперь быстрее и уже в следующем десятилетии будет все, что нужно для того, чтобы летающий транспорт стал массовым. В том числе помогут стартапы, для которых в этой индустрии полно места. К примеру, разработки в области сверхпроводимости, которые ведутся в России, могут использоваться для более эффективной передачи энергии, оптимизации потребления электричества. Пригодятся также более совершенные датчики, ПО для детекции препятствий и так далее.
Александр Грун, исследователь инновационных проектов, аспирант Hanken School of Economics, сооснователь портала The-Robot.ru, говорит, что полдюжины стартапов, работающих в области летающего городского транспорта, нашли инвесторов, вложивших в них от $0,5 млн до $100 млн. Например, сооснователь Google Ларри Пейдж инвестировал в Kitty Hawk, компанию, которая создает автономное аэротакси. Их прототип даже был испытан над водой с человеком за штурвалом. GGV Capital поддержал проект создания китайского дрона-доставщика EHANG, а немецкий фонд e42 Ventures вложил больше $10 млн в европейский проект Lilium Aviation. И все же Александр Грун считает заявления Airbus слишком оптимистичными, напоминая, что на рынке пока нет реальных летающих машин, которые могли бы начать возить пассажиров в ближайшие пару лет. "Гигант авиастроения Airbus в начале года представил прототип электрического дрона с вертикальным взлетом, который смог бы возить людей, однако его рекорд — 53 секунды в воздухе. В лучшем случае реальные рыночные продукты в этой области появятся в следующем десятилетии. В булочную мы на такси полетим нескоро, но надежды хоть раз полетать на машине имеют все шансы сбыться",— добавляет он.
Максим Касков, технический директор компании PureMind (специализируется на создании ПО для автономных роботов), добавляет, что проблема с энергоносителями не единственная, которую нужно решить. Необходимы и более совершенное ПО, а именно системы искусственного интеллекта, автопилоты, системы пассивной эхолокации и точного определения местоположения.
Полет нормальный
По словам Алекса Флейга, помимо технологий для развития этого рынка необходимо, чтобы летающий транспорт был принят обществом, разработано его регулирование, нужно интегрировать его в городскую транспортную инфраструктуру, создать системы управления воздушным движением и работающие бизнес-модели. Флейг уверен, что наиболее успешный бизнес можно будет построить не на продаже индивидуальных аэрокаров, а на предоставлении услуг по перевозке пассажиров. Это должны быть сервисы вроде летающего Uber, Lyft, "Яндекс.Такси" и проч. либо автопулы совместного владения, в которых машины принадлежат нескольким семьям или группе людей, живущих рядом. Уже есть стартапы, которые предлагают летающие такси-вертолеты, они могут развиться в таких операторов в будущем. Юрий Минкин считает, что реальная потребность в подобных сервисах возникнет скорее в секторе коммерческих поездок, нежели в массовом: "Пока все это очень дорого, что дает повод говорить об этом направлении как об экзотике".
Алекс Флейг предполагает, что сначала городские такси будут летать по конкретным ограниченным маршрутам. Это позволит протестировать все системы, поможет добиться доверия потребителей. Пройдут годы, прежде чем такие машины будут интегрированы в общую городскую транспортную инфраструктуру.
Юрий Минкин напоминает, что для этого нужно будет преодолеть сложности законодательного характера. "Нормативно-правовая база для воздушного пространства во многих странах (например, у нас в России) чрезмерно зарегулирована,— объясняет он.— На полеты авиационной техники в черте города существуют серьезные ограничения, даже на полет дрона требуется отдельное разрешение.
Не определены общие моменты организации движения, ответственности и другие. Наконец, сегодняшняя модель эксплуатации летательных средств предполагает, что воздушная среда не загружена и рассчитана на относительно малое использование воздушных автомобилей. При увеличении плотности потока в десятки раз станет сложнее как законодательный контур, так и задача организации управления". По этим причинам массовое использование летающих автомобилей начнется не ранее чем через 15-20 лет, полагает Юрий Минкин.
Максим Касков также предупреждает, что с применением искусственного интеллекта появятся те же проблемы, что и в автотранспорте,— юридические и моральные, с которыми сталкиваются сейчас проектировщики автономных автомобилей, например Tesla и Uber. "На днях такси Uber сбило велосипедистку, она погибла. Представьте, что аэротакси упадет в толпу. Рынок будет отброшен на годы назад",— говорит техдиректор PureMind.