Transportselskapet Uber er med på planene om skytteltrafikk med det elektriske helikopteret Volocopter under verdensutstillingen i Dubai i 2020. Prøvedrift skal starte med myndighetenes velsignelse allerede i slutten av 2017, ifølge den tyske produsenten. (Illustrasjon: Volocopter)
Transportselskapet Uber er med på planene om skytteltrafikk med det elektriske helikopteret Volocopter under verdensutstillingen i Dubai i 2020. Prøvedrift skal starte med myndighetenes velsignelse allerede i slutten av 2017, ifølge den tyske produsenten. (Illustrasjon: Volocopter)

Når Uber går i lufta

Elektriske flydrosjer våkner fra glansbildedrømmen – så vidt.

Publisert

Se på bildet over. Det er representativt for mange lignende glansbilder, lagt ut på nettsidene til oppstartfirmaer som lover oss en framtid av små delefly.

Ikke delefly i opphuggerens betydning av ordet, men luftig delingsøkonomi styrt av kunstig intelligens, selvstyrte droner, elektriske flydrosjer som tar av og lander vertikalt, kalt eVTOL.

Arabiske framtidsdrømmer

For de som har forsett seg på Star Wars-filmer, er dette en våt science fiction-drøm. Der stimer svevedoninger som blodlegemer gjennom et nett av trafikkårer over byplaneten Coruscant.

Nå er Coruscant i ferd med å flytte ned på Jorda. Nærmere bestemt til byen du ser i den glansede videoen nedenfor – Dubai.

Video fra Dubais samferdselsmyndigheter – videreformidlet av Volocopter – viser animasjoner av deres selvstyrte luftdrosje i Dubai.

Transportselskapet Uber er med på planene. Om få måneder skal de første toseters eVTOL svinge seg opp over den arabiske framtidsbyen – hvis planene holder.

Planene er allerede utsatt og endret. Sommeren 2017 har blitt til slutten av 2017. Den kinesiske droneprodusenten EHang er byttet ut med tyske Volocopter.

Det blir ikke ytterligere forsinkelser, ifølge Helena Treeck fra Volocopter. Hun forteller til forskning.no at de første prøvene skal gjøres uten folk ombord, fordi bare testflygere foreløpig har tillatelse til å fly prototypen.

– Noen uttrykker skepsis i forhold til dette, sier Jan Otto Reimers til forskning.no. Han er sivilingeniør og faglig tilknyttet Avinors utredning av elektrisk luftfart.

Helikopter med 18 rotorer

– Redundans – duplisering av kritiske deler – er det springende punktet, fortsetter Reimers. – Har du fire propeller, så er det tilstrekkelig til å fly. Men hvis en av dem faller ut – treffer en fugl – har du bare tre igjen og ikke stabilitet nok.

Volocopter har mer enn fire propeller. Den har hele 18, fordelt på 12 i en ytre ring og seks i en indre.

Likevel ligner den fortsatt på en forvokst hobbydrone. Som navnet Volocopter sier, er den et helikopter med mange rotorer istedenfor én.

Mange rotorer er bare praktisk mulig med mange små elektriske motorer. Dagens helikoptre har bare én stor fossildrevet. 

Derfor må de klare seg med bare én rotor for løft og en for styring. Det har gitt flere tragiske ulykker.

Sikrere med mange rotorer

Volocopter burde altså være mye sikrere enn et vanlig helikopter. Med 18 rotorer tåler det at en eller to slutter å svirre.

Treeck fra Volocopter forteller at hvis mer en tre svikter på samme side, vil de andre måtte kompensere så mye for å holde balansen at batteriet vil vare kortere.

Derfor er batteriene koblet til motorene på en slik måte at hvis ett batteri svikter, vil motorutfallet fordele seg likt på begge sider av fartøyet, og balansen opprettholdes.

Stødig som en hobbydrone

Mange rotorer gir også en annen fordel – bedre manøvreringsevne. 

Selv en vanlig hobbydrone kan stå stille i lufta. Vindkast korrigeres med lynraske justeringer av propellene, styrt av akselerometre og annen elektronikk som finnes i enhver smarttelefon.

Volocopter har selvfølgelig det beste av det beste av slikt utstyr. Dette er tysk teknologi fra et lite selskap med 20 ansatte.

De er støttet med investeringer på 25 millioner Euro av blant annet bilselskapet Daimler, ifølge en pressemelding fra Volocopter.

I april 2016 fløy Volocopter med mennesker om bord for første gang. Pilot var lederen av Volocopter, Alexander Zosel. <a href="https://youtu.be/OazFiIhwAEs">Se også video av prøveflygningen på YouTube</a>! (Foto: N. Kazakov/Volocopter)
I april 2016 fløy Volocopter med mennesker om bord for første gang. Pilot var lederen av Volocopter, Alexander Zosel. Se også video av prøveflygningen på YouTube! (Foto: N. Kazakov/Volocopter)

Ulykker kan sette punktum

Likevel – det er grenser for hvor sterke vindkast propellene kan korrigere. Ørkenvinder i Dubai kan i verste fall kaste tomannsdroner veggimellom skyskraperne i Dubai. 

– Du må vite hvor det er turbulente forhold. Selv om elektriske motorer reagerer raskt, kan det bli ganske kraftige nedvinder mellom høye bygninger, sier Reimers.

Ny teknologi kan ha et sårbart rykte. Ta autopiloten i Tesla. Én dødsulykke ga mer omtale enn de generelt lave ulykkestallene for Teslas assisterte styring.

Framtida til de selvstyrte luftdrosjene avhenger derfor av mer enn teknologi.

– Teknisk sett er dette mulig, men så vil det skje ulykker, og det kan sette punktum  for denne typen fartøyer, sier Reimers.

Video Volocopter viser den første bemannede prøveflukten.

Erfarne flyprodusenter på banen

Med andre ord – et strengt regelverk kreves for å dra teknologien trygt ned på jorda og ut i virkeligheten. Dubai har alt gitt løyve til at de luftige drosjene kan settes i prøvedrift. 

Men ett er å få godkjentstempel i et absolutt monarki som Dubai, noe annet å bli klarert for takeoff av luftfartsmyndighetene i vestlige demokratier.

Her kan de store, erfarne flyprodusentene ha fordeler – for eksempel Airbus. Deres avdeling i California består av 28 ansatte og omtrent like mange eksterne. De utvikler eVTOL-maskinen Airbus Vahana.

Zach Lovering, prosjektleder i Airbus Vahana forteller til forskning.no at de er oppmuntret av kontakten med amerikanske luftfartsmyndigheter, FAA.

Her er et moderniseringsarbeide i gang for godkjenning av små fly. FAA arbeider også for at ubemannede fly skal få tilgang til luftrommet, ifølge Lovering

– Vår kontakt med de regulerende myndigheter har vært veldig positive på dette punktet, skriver Lovering i en epost til forskning.no. 

– Airbus er ikke interessert i at myndighetene skal være såkalt snille med dem. De vil ikke få godkjent et fartøy for enhver pris, sier Reimers.

– Mitt inntrykk er at Airbus jobber mest seriøst med eVTOL, fortsetter han. 

Video fra Airbus Vahana viser en tenkt reise hvor passasjeren bestiller over en mobilapp og blir hentet av den selvstyrte farkosten.

Vridbare vinger

Foreløpig har Vahana bare prøvefløyet modeller, men en blogg fra juli 2017 forteller at utprøving av fullskala deler er i gang.

– Vi vil gjennomføre fullskala testflukter i slutten av 2017, skriver Lovering i eposten. Den første utgaven av Vahana kan løfte en passasjer. En seinere versjon skal kunne ta to, ifølge Lovering.

– Vi vil ha en produktklar utgave for demonstrasjon om bare tre år, fortsetter han. Lovering regner med at et fullt utviklet system i byer er ti år inn i fremtiden.

Vahana har ett stort fortrinn framfor Volocopter. Det har vinger, en foran og en bak. På hver ving sitter fire propeller, drevet av hver sin elmotor.

Ved avgang og landing vris vingene loddrett, og Vahana tar av vertikalt. Under flukt vris vingene vannrett, og flyet får løft fra vingene, ikke direkte fra rotorene.

Dermed bruker Vahana mye mindre energi underveis enn et helikopter som Volocopter. Flere propeller betyr også økt sikkerhet.

– Vi kan fullføre en normal tur med utfall av en hvilken som helst enkelt motor eller propell. I noen tilfelle kan vi miste kraft tpå to motorer og fortsatt lande trygt, skriver Lovering til forskning.no.

Lilium Jet

Produsenten Lilium har gått enda lenger. Deres Lilium Jet har ikke bare åtte rotorer, men hele 36, fordelt på 12 vingeklaffer – flaps. 

Selve vingen er fast, men vingeklaffene med rotorene vris loddrett under avgang og landing – og vannrett under flukt.

Vingene gir høyere fart og mindre energiforbruk enn helikopterløsningen – les kortere reisetid og lengre rekkevidde.

Lilium Jet tar av og lander vertikalt med vingeklaffer vridd vertikalt slik at de 36 rotorene peker ned. Under flukt vris vingeklaffene opp og vingene gir løft. (Illustrasjon: Lilium)
Lilium Jet tar av og lander vertikalt med vingeklaffer vridd vertikalt slik at de 36 rotorene peker ned. Under flukt vris vingeklaffene opp og vingene gir løft. (Illustrasjon: Lilium)

Støtte fra store selskap og gründermilliardærer

Lilium er – som Volocopter – tysk, og støttes av det europeisk romfartsbyrået ESA, ifølge en artikkel i magasinet Wired

I april 2017 fløy deres Lilium Jet for første gang, riktignok uten folk om bord.

Firmaet har rekruttert fra Airbus og Tesla og får også økonomisk drahjelp fra blant annet teknogründere som Ev Williams i Twitter og Niklas Zennström i Skype, ifølge nettsidene deres.

Video fra Lilium viser ubemannet prøveflygning av prototyp i Bayern, april 2017.

Hemmelig prosjekt fra Google-gründer

Dermed har de rundt 100 millioner Euro i kapital, fire ganger så mye som Volocopter. Men vent. Også andre rike gründere drømmer om luftdrosjer.

 Google-gründeren Larry Page har pløyd et tilsvarende beløp inn i firmaet Zee Aero, som foreløpig presenterer seg med hemmelighetsfullt svarte minimalistiske nettsider uten så mye som en skisse.

Nå har riktignok moderfirmaet Kitty Hawk sluppet en video av en slags luftscooter i lav høyde over vann, men er neppe i nærheten av det transportmiddelet som Zee Aero utvikler.

Introducing the Kitty Hawk Flyer, video fra Kitty Hawk viser luftscooteren.

Bare søte sci-fi-drømmer?

Heller ikke Lilium er særlig pratelystne når forskning.no henvender seg til dem, men henviser til nettsidene sine. 

Mistanken melder seg – kan glansbildene fra nettsidene omsettes i noe mer enn korte svev over et testområde? 

Hva med batterier? Hva med å holde styr på summende svermer mellom skyskraperne? 

Vil flydrosjer forbli søt science fiction, forvist til drømmeverdener som Coruscant, byplaneten fra Star Wars?

Uber Elevate

Ikke hvis transportselskapet Uber får fart i planene. I april 2017 arrangerte de Uber Elevate Summit i Dallas, Texas. Et nytt toppmøte er planlagt i 2018.

Tankegangen til Uber er nedfelt i et dokument fra oktober 2016, Uber Elevate Whitepaper.

Dette fyldige dokumentet går grundig gjennom de tekniske utfordringene som må løses for å få eVTOL til å ta av.

Mindre rotorer - mindre støy

Fartøyene må være ganske stillegående, under halvparten så bråkete som en lastebil hvis ikke svermer av eVTOL-fartøyer skal gjøre byer ubeboelige.

Her kan mange små rotorer gi mindre støy enn dagens ene store på helikoptre. Med samme omdreiningsfart vil mindre rotorer gi lavere fart på rotortuppene. Jo lavere fart på rotortuppene, desto mindre støy. 

Med vinger kan rotorkraften, rotasjonsfarten og støyen reduseres enda mer. Elektromotorer bråker dessuten mindre enn forbrenningsmotorer.

– Volocopter er vesentlig mer stille enn et helikopter, Når det er 50 meter oppe, kan du ikke høre det mer, sier Treeck.

Nye systemer for svermstyring

Landingsplasser – Vertiports – er en annen utfordring. Dokumentet foreslår å bruke området rundt trafikkmaskiner og øverste etasje av parkeringshus. Her vil omstiging fra biler være raskt og enkelt.

– Det vil også bli nødvendig å holde styr på mange fartøyer i lufta samtidig. Her kan nytt regelverk og nye systemer for flygekontroll komme til hjelp, opplyser Mosvold Larsen.

– Systemer som utvikles innenfor rammen av amerikanske NextGEn og europeiske SESAS vil gi både piloter og flygeledere dataoversikt over trafikken, fortsetter han.

GPS sikrer at alle vet hvor alle andre er. Dermed kan trafikken gå tettere.

eVTOL-fartøyene kan også tildeles faste luftkorridorer, foreslår Uber Elevate Whitepaper.

Transportselskapet Uber foreslår at eVTOL-fartøy kan lande ved trafikkmaskiner eller på taket av garasjeanlegg. Produsenten Volocopter ser for seg plattformer bygget ut fra skyskrapere. (Illustrasjon: Volocopter)
Transportselskapet Uber foreslår at eVTOL-fartøy kan lande ved trafikkmaskiner eller på taket av garasjeanlegg. Produsenten Volocopter ser for seg plattformer bygget ut fra skyskrapere. (Illustrasjon: Volocopter)

Raskere godkjenning

Dokumentet tar også opp den tidkrevende godkjenningen av eVTOL-fartøy, med vekt på amerikanske forhold. Tradisjonelt ville dette kunne ta fire til åtte år, siden eVTOL er en helt ny type luftfartøy. 

Uber er likevel optimistiske. Den amerikanske kongressen vedtok nemlig i 1995 en lov som overlot ansvaret for utarbeiding av standarder til industrien selv, slik at myndighetene bare skulle godkjenne dem.

Standardisert godkjenning av luftfartøy er veien å gå, ifølge Lovering fra Vahana.

Samarbeider om trafikkstyring og drift

Den største nyheten fra Uber Elevate Summit var at firmaet har startet samtaler med NASA og de amerikanske luftfartsmyndighetene om systemene for trafikkstyring, ifølge nettstedet Mashable.

Mashable forteller også at Uber har startet samarbeid med produsenter av eVTOL, blant dem Bell Helicopter, brasilianske Embraer og småflyprodusenten Mooney.

Uber samarbeider med Dubais myndigheter om den første praktiske utprøvingen med Volocopter i drift under verdensutstillingen i 2020.

I 2021 planlegger Uber tilsvarende drift i Dallas. Allerede i 2018 starter byggingen av små landingsplasser – kalt Vertiports – i byen, ifølge produktsjefen Jeff Holden i Uber, referert av Mashable.

Mindre egnet for Norge

Hva med Norge? Olav Mosvold Larsen leder et prosjekt som skal forberede Avinor på den elektriske framtida i lufta. Han har tro på at de elektriske luftdrosjene kommer. 

– De første små versjonene av eVTOL kan komme mellom 2020 og 2025, men det gjenstår å se hvor utbredt de blir her til lands, sier han til forskning.no. 

– eVTOL planlegges i første omgang for bruk i store byer med et kjøpesterkt publikum der det på grunn av trafikkorker i dag tar lang tid å flytte seg ganske korte avstander.

– I Norge har de fleste byer et relativt godt utbygget og effektivt kollektivsystem. Vi kan hoppe på toget, poengterer Mosvold Larsen.

– Så vidt meg bekjent, finnes ingen konkrete planer for prosjekter med eVTOL i Norge, men man kan jo se for seg at eVTOL i fremtiden kan erstatte hele eller deler av dagens helikoptertrafikk, fortsetter han.

– Som lufthavnoperatør og med ansvar for kontrollert luftrom er det klart at Avinor følger utviklingen med stor interesse, sier Mosvold Larsen.

Gondol uten wire … (Foto: Volocopter/Bengt Larsson, Wikimedia Commons, montasje av forskning.no)
Gondol uten wire … (Foto: Volocopter/Bengt Larsson, Wikimedia Commons, montasje av forskning.no)

Gondol uten wire

Jan Otto Reimers har ett forslag til hvordan eVTOL kunne gjøre nytte for seg i vårt vakre fjelland. Hva med å erstatte gondolbaner med selvstyrte luftdrosjer?

– Vi tar gondolbaner uten bemanning og føler oss tryggere fordi det er en wire i begge ender, sier han.

– Erstatt wiren og mastene med en eVTOL. Den ville være mye raskere og enklere å drifte, og kunne gi turistene en like scenisk opplevelse, foreslår han.

Lenker:

Uber Elevate Summit

Uber Elevate Whitepaper (pdf)

Volocopter, selskapets nettsider på engelsk

Airbus Vahana, det California-baserte underselskapets nettsider

Lilium, selskapets nettsider

EHang 184, eVTOL-helikopteret fra Kina som opprinnelig skulle settes i drift under verdensustillingen i Dubai

Zee Aero, selskapet til Google-gründeren Larry Page

Joby Aviation S2, eVTOL-prosjekt fra Joby Aviation, som også samarbeider med NASA om framdriftsystemet til elflyet X-57 Maxwell - se vår tidligere artikkel – Slik kan du fly elektrisk om 15 år