Chế độ xem eVTOL từ Châu Âu
EF GLOBAL VTOL

EF Global VTOL

23 Mar 2023

EF GLOBAL VTOL

Quan điểm của châu Âu về thời gian và cách thức tốt nhất để máy bay cất cánh và hạ cánh thẳng đứng chạy bằng điện (eVTOL) có thể tạo ra các thị trường vận tải mới khác nhau — trong một số trường hợp một cách mạnh mẽ — với tầm nhìn được thúc đẩy bởi các nhà quảng bá di động hàng không đô thị (UAM), chẳng hạn như Uber.  Tại Hội nghị thượng đỉnh Uber Elevate ở Washington vào tháng 6, công ty gọi xe đã hứa rằng họ sẽ triển khai các chuyến bay trình diễn taxi hàng không với các đối tác của mình ở khu vực Dallas/Fort Worth vào năm 2020 và bắt đầu dịch vụ thương mại thực tế vào năm 2023.

Tiến sĩ Joerg Peter Mueller, phó giám đốc Airbus Urban Mobility GmbH mới của gã khổng lồ hàng không vũ trụ châu Âu, cho biết vào tháng 9 trong một cuộc phỏng vấn tại văn phòng mới của công ty con ở trung tâm thành phố Munich: “Chúng tôi không quá lạc quan về Airbus.  “Tôi đã có một cuộc thảo luận rất ‘sôi nổi’ với Mark Moore từ Uber về vấn đề đó,” Mueller nói thêm, đề cập đến giám đốc kỹ thuật hệ thống phương tiện của Uber Elevate.  “Có lẽ, chúng tôi có ý thức hơn một chút, uh, giả sử, ý thức về những thách thức của hàng không vũ trụ, an toàn và hội nhập vùng trời.  Ngoài ra, tiếng ồn, nhận thức của công chúng.  Vì vậy, chúng tôi đang thực hiện một cách tiếp cận thực tế hơn một chút đối với mọi thứ.”  Mueller lưu ý rằng Uber là một công ty di động tạo ra “một hệ sinh thái xung quanh tài sản của họ, đó là nền tảng, ứng dụng và khách hàng”.  Tại Hội nghị thượng đỉnh Uber Elevate, Moore nói với Graham Warwick của Tuần hàng không và Công nghệ vũ trụ, “Chúng tôi tự tin rằng mình biết cách thực hiện lộ trình quan trọng đến năm 2023.” 

Dr. Joerg P. Mueller, 2019.
Tiến sĩ Joerg P. Mueller, Trưởng phòng Chiến lược & Chương trình, Airbus Urban Mobility (Ảnh của Airbus)

Phòng thử nghiệm của Airbus

Airbus, không nằm trong số sáu đối tác phương tiện hàng không đã được công bố của Uber, nhận thấy tiềm năng của eVTOL đang phát triển chậm hơn.  Mueller gợi ý rằng có thể mất ít nhất 5 đến 10 năm nữa để eVTOL được các cơ quan quản lý chứng nhận là an toàn để bắt đầu cung cấp dịch vụ taxi hàng không thông thường.  Vì vậy, hiện tại, Airbus đang thực hiện một “chiến lược thăm dò,” ông nói.

Airbus đã bay thử nghiệm hai phương tiện eVTOL khác nhau — CityAirbus, một chiếc máy bay khá lớn do Airbus Helicopters chế tạo và Vahana, một chiếc máy bay nhỏ hơn do tiền đồn đổi mới A³ của công ty ở Thung lũng Silicon chế tạo.  CityAirbus là máy bay bốn chỗ ngồi với bốn ống dẫn lớn, mỗi ống chứa hai cánh quạt có bước đường cố định, đường kính 9,2 ft (2,8 m), mỗi chiếc có động cơ điện 100 kW riêng và được thiết kế để bay với tốc độ 65 kt (120 km/lần).  h).  Vahana là một chiếc không người lái — nhưng có kích thước dành cho một hành khách — cánh nghiêng song song với tám cánh quạt mở, bốn chiếc trên hai cánh dài 20,5 ft (6,25 m), một phía trước và một phía sau, và được thiết kế để bay với tốc độ 103 kt (190 km)  /h) đến phạm vi 27 nm (50 km).  Nhưng thay vì nguyên mẫu của các phương tiện khách quan, Mueller cho biết, đó chỉ là những người trình diễn công nghệ, được chế tạo với các kích cỡ và cấu hình khác nhau để thử nghiệm động cơ đẩy điện. 

“Chúng tôi đang khám phá… những gì cần phải làm,” Mueller nói.  “Những công nghệ mà chúng ta cần để trưởng thành là gì?  Chúng tôi đầu tư vào những thứ đó để chúng tôi có thể phát triển phương tiện này.  Đó là lý do tại sao tôi chưa có câu trả lời rõ ràng cho câu hỏi của bạn, 'Phương tiện tương lai sẽ trông như thế nào?'”

Là một phần trong quá trình khám phá UAM của Airbus, công ty đã hợp nhất việc quản lý cả CityAirbus và Vahana theo Airbus Urban Mobility, công ty cũng có các nhóm chuyên gia nghiên cứu các khía cạnh khác của UAM — đặc biệt là cơ sở hạ tầng và quản lý không lưu.  Ngoài ra, công ty con Voom của Airbus hiện đang vận hành dịch vụ taxi hàng không ở San Francisco, Thành phố Mexico và São Paulo, Brazil, sử dụng các chuyến trực thăng được đặt trên ứng dụng điện thoại di động a la Uber;  Airbus Urban Mobility có một nhóm kỹ sư phần mềm học hỏi từ đó.  Nhưng hiện tại, thay vì theo đuổi các hoạt động của eVTOL UAM, Airbus thực sự chỉ đang xem xét các khả năng.

Mueller cho biết có thể mất nhiều thời gian hơn để các hoạt động eVTOL khả thi ở châu Âu so với một số nơi khác trên thế giới vì bất kỳ phương tiện mới nào cũng sẽ phải “không phát thải” để được công chúng châu Âu chấp nhận.  Ngoài ra, để tiết kiệm, taxi hàng không eVTOL sẽ phải bay tự động.  Ông nói: “Nếu bạn có những phương tiện nhỏ hơn với hai [đến] bốn hành khách và bạn phải có một phi công lái nó, điều đó sẽ làm tăng chi phí rất, rất đáng kể.  Đối với các đội bay taxi lớn mà nhiều người đam mê hình dung, sẽ không có đủ phi công để đáp ứng nhu cầu.  “Vì vậy, đối với chúng tôi, đó là động lực chính để đạt được quyền tự chủ.” 

Hầu hết các chuyên gia đều đồng ý rằng chuyến bay tự động thực sự, trong đó máy bay tự nhận biết và phản ứng với các tình huống thay đổi, trái ngược với việc bay theo lộ trình được lập trình sẵn, sẽ cần nhiều năm nữa để phát triển.

Dr. Jochen Kaiser, 2019.
Tiến sĩ Jochen Kaiser, Trưởng bộ phận Khái niệm Máy bay Tầm nhìn, Bauhaus Luftfahrt e.V.  (Ảnh Bauhaus)

Quan điểm của Bauhaus Luftfahrt

Một vài dặm về phía nam của Munich là văn phòng của Bauhaus Luftfahrt, một viện nghiên cứu hàng không vũ trụ phi lợi nhuận được hỗ trợ bởi bang Bavaria và được tài trợ bởi Airbus và các đối tác công nghiệp khác.  Tiến sĩ Jochen Kaiser, người đứng đầu bộ phận khái niệm máy bay có tầm nhìn xa trông rộng, cho biết ông “ít nhiều nghi ngờ” về ý tưởng về hàng chục (hoặc hàng trăm) eVTOL đang hoạt động xung quanh và trong các thành phố — không chỉ sớm mà là chưa từng có, ít nhất là ở châu Âu.  Kaiser nói, những lý do là “văn hóa và sự chấp nhận.”

Anh ấy nói: “Nó có thể hoạt động ở một số nơi trên thế giới, nhưng ở đây, ở châu Âu, tôi có thể nói rằng mọi người nghi ngờ về việc có nhiều chuyến bay trong thành phố.”  Việc xây dựng tất cả cơ sở hạ tầng và cổng thông tin cần thiết trong các thành phố cũng có thể gây khó khăn ở châu Âu.  “Mọi người có sẵn sàng trả tiền cho điều này trong các thành phố không?  Chưa kể đến tiếng ồn.” 

Bauhaus Luftfahrt, cũng nhận được tài trợ từ công ty kiểm tra và phân tích kỹ thuật khu vực Munich IABG;  nhà cung cấp thiết bị máy bay Liebherr-Aerospace của Lindenberg, Bavaria;  và MTU Aero Engines của Munich, đã nghiên cứu chi tiết các khả năng của UAM.  Kaiser cho biết: “Chúng tôi muốn xem một hệ thống giao thông như vậy có thể hoạt động như thế nào và nó có thể mang lại lợi ích như thế nào cho các thành phố?  Đó là ý tưởng chính khi chúng tôi bắt tay vào thực hiện nó.”

Tính đến tháng 9, viện của ông đã tiến hành hai nghiên cứu UAM cho Airbus để xem xét hệ thống giao thông của các thành phố khác nhau và nghiên cứu thứ ba cho bang Bavaria xem xét cách UAM có thể hoạt động ở Munich và các thành phố khác của Bavaria, chẳng hạn như Augsburg và Ingolstadt.

Kaiser cho biết: “Ước tính của tôi là có, chúng ta sẽ thấy các hệ thống [máy bay eVTOL] như vậy bởi vì chúng là một sự bổ sung tốt cho thị trường máy bay trực thăng thực tế, vì vậy bạn sẽ có được những chiếc trực thăng có chi phí thấp hơn,” Kaiser nói, đề cập đến các dịch vụ trực thăng đô thị.  Những thách thức kỹ thuật trong việc chế tạo máy bay eVTOL có thể được giải quyết, nhưng “Câu hỏi đặt ra là điều này có thực sự giúp đưa một hệ thống giao thông công cộng hoàn toàn mới vào các thành phố không?”  Ở đây, Kaiser đã có những nghi ngờ của mình. 

Nhưng điều đó không có nghĩa là eVTOL sẽ không tạo ra một thị trường vận tải mới.  Ông nói: “Ước tính của cá nhân tôi là, điều này có ý nghĩa hơn đối với các vùng nông thôn.  “Để kết nối mọi người với thành phố [những người sống] nơi bạn không có phương tiện giao thông công cộng.  Bởi vì trong các thành phố, bạn thường có hệ thống giao thông tốt và bạn sẽ không giảm ùn tắc giao thông bằng cách tăng thêm một vài phần trăm công suất vận chuyển trên không.  Điều này sẽ không giải quyết được các vấn đề trong thành phố.  Nhưng đi từ bên ngoài thành phố vào thành phố hoặc đến sân bay - đây có thể là yếu tố thay đổi cuộc chơi đối với một số khu vực.”  Ngay cả thị trường tiềm năng này “vẫn cần thời gian để phát triển” và để có được những phương tiện bay an toàn, được chứng nhận “có thể mất 5 hoặc 7 năm nữa”.

Lilium và tính di động của hàng không khu vực

Quan điểm của Kaiser vang dội khoảng 20 dặm (30 km) về phía tây, tại trụ sở của Lilium GmbH, nhà phát triển của Lilium Jet, người có thiết kế hứa hẹn tốc độ và kế hoạch kinh doanh nổi bật so với đám đông (xem [trực tuyến] “Lilium Goes Its Own  Way,” [hoặc trong Tạp chí Vertiflite] trang 32).

Daniel Wiegand, 2019.
Giám đốc điều hành và đồng sáng lập Lilium Daniel Wiegand.  (Ảnh Lilium) 

Đồng sáng lập và Giám đốc điều hành Daniel Wiegand cho biết: “Tại Lilium, chúng tôi tin rằng có lẽ ít hơn một chút so với phần còn lại của thị trường trong lĩnh vực di chuyển hàng không đô thị hoàn toàn [tự trị] này.  “Các nhà quy hoạch thành phố sẽ sớm nhận ra rằng, tương tự như thế giới xe hơi, nếu chúng ta có nhiều người làm việc này [đi trên taxi hàng không đô thị], chúng ta sẽ có một đàn ong trên bầu trời.  Và đó thậm chí không phải là điều hiệu quả nhất để làm trong một khu vực đông dân cư.”  Giống như Kaiser của Bauhaus Luftfahrt, Wiegand cho rằng điểm hấp dẫn thực sự đối với eVTOL không phải là UAM mà là RAM - Tính cơ động của Hàng không Khu vực.

Wiegand cho biết: “Đường sắt cao tốc có thể kết nối trung tâm của một thành phố lớn này với một thành phố lớn khác, nhưng chi phí cơ sở hạ tầng quá cao để có thể kết nối cơ bản hàng trăm thành phố khác nhau.”  eVTOL với đủ tốc độ và tầm hoạt động có thể thay thế đường sắt cao tốc và cung cấp một phương thức di chuyển liên tỉnh mới nhanh hơn, sạch hơn và rẻ hơn rất nhiều.  Lilium hứa sẽ bắt đầu cung cấp dịch vụ di chuyển hàng không trong khu vực vào năm 2025, muộn hơn hai năm so với lời hứa của Uber, mặc dù Lilium không nói rõ địa điểm.

Wiegand nói: “Ở đây chúng tôi hơi - có thể hơi - thực tế hoặc thận trọng hơn so với một số người chơi khác trên thị trường, nhưng chúng tôi nghĩ rằng đây là khoảng thời gian mà nó sẽ cần. 

Lilium đang ủng hộ một “hệ sinh thái” eVTOL, trong đó mọi thị trấn hoặc thành phố cỡ trung bình đều có ít nhất một vertiport và các thành phố lớn có nhiều. Wiegand nói: “Chúng tôi nghĩ về cách này giống như các trạm xe buýt hơn. “Ngày nay, bạn có một trạm xe buýt ở một thành phố cỡ trung bình và bạn cũng sẽ có một bảng điều khiển eVTOL. Và nếu bạn thực hiện một chuyến đi dài hơn năm mươi, một trăm, hai trăm, ba trăm km, bạn có thể sẽ sử dụng eVTOL trong tương lai chứ không phải ô tô.” Đây là lý do tại sao “chúng tôi đang chế tạo một chiếc máy bay có thể chở năm người và có thể bay — bay vật lý — 300 km [185 dặm].”

Lilium eVTOL Jet flying above a field, October 22, 2019, Germany.
Lilium Jet hiện đang thử nghiệm gần Munich, Đức. Công ty dự đoán phạm vi 160 nm (300 km). (Ảnh Lilium)
 

Ngược lại, Uber đang yêu cầu các đối tác phát triển phương tiện eVTOL của mình thiết kế máy bay của họ chỉ bay được 60 dặm (100 km) với đủ năng lượng dự trữ để bay thêm sáu dặm (10 km) và hạ cánh thẳng đứng nếu họ phải chuyển hướng khỏi hành trình của mình. điểm đến ban đầu. Airbus hy vọng một nhiệm vụ eVTOL UAM điển hình sẽ bao phủ ít mặt đất hơn thế.

“Chúng tôi đã thực hiện rất nhiều phân tích và nghĩ rằng thị trường ban đầu là về [các chuyến bay từ] sân bay đến các khu kinh doanh cụ thể hoặc đến các điểm thú vị của thị trấn,” Mueller nói. Ông ước tính rằng 80% sân bay trên thế giới nằm trong phạm vi 25 dặm (40 km) từ các thành phố mà chúng phục vụ. “Vì vậy, nếu bạn có thể đi được 40 km (bằng pin), bạn đã có thể thực hiện chuyến đi một chiều.”

Người di chuyển đầu tiên

Những người khác trong không gian eVTOL đang di chuyển tích cực hơn.  Volocopter GmbH của Bruchsal, Đức, đã thực hiện chuyến bay có người lái đầu tiên trên thế giới của một người trình diễn nhiều trực thăng eVTOL xương trần vào năm 2011, đã phát triển các phiên bản của cấu hình kể từ đó và đã bay thử nghiệm ở Đức, Dubai, Helsinki và Singapore.  Volocopter vào mùa hè năm ngoái đã công bố mẫu xe mới nhất của họ, chiếc VoloCity hai chỗ, đang được phát triển với khoản tài trợ 55 triệu USD do Zhejiang Geely Holding Group Co., Ltd, một công ty Trung Quốc sở hữu Volvo, Lotus và một số thương hiệu ô tô khác (cũng như  như công ty ô tô bay, Terrafugia).

VoloCity, dự kiến ​​sẽ trở thành máy bay được chứng nhận thương mại đầu tiên của công ty, được thiết kế để thực hiện các sứ mệnh dài 22 dặm (35 km) với tốc độ 68 dặm/giờ (100 km/h).  Helena Treeck, phát ngôn viên của Volocopter cho biết trong một email trao đổi: “Chúng tôi hy vọng sẽ cung cấp các tuyến đường thương mại đầu tiên trong 2-4 năm tới, sớm hơn một chút so với lịch trình của Uber.  Vẫn còn quá sớm để nói những chuyến bay đó sẽ được thực hiện ở đâu, nhưng Volocopter đang đàm phán “với một số thành phố trên tahế giới, Singapore và Dubai chỉ là hai trong số đó.”  Bà cho biết, các chuyến bay đầu tiên sẽ bao gồm một phi công, một phần để “đẩy nhanh quá trình chứng nhận,” và các tuyến đầu tiên có thể sẽ là đến và đi từ sân bay đến trung tâm thành phố.  “Chúng tôi hy vọng có thể bay trong 30 phút nhưng cung cấp các tuyến đường ngắn hơn sẽ mất khoảng 15/20 phút.” 

Tích cực nhất trong số các nhà phát triển eVTOL là công ty Trung Quốc EHang, công ty đã trình diễn các chuyến bay chở khách vào tháng 4 năm 2019 với mẫu 216 tại Vienna và đã hợp tác với FACC thuộc sở hữu của Trung Quốc tại Áo.  216 là một máy bay trực thăng nhiều trực thăng với 16 cánh quạt mở, đồng trục được giữ trên tám thanh dọc tỏa ra từ cabin nhỏ, hai chỗ ngồi của nó.  Vào tháng 8, EHang đã thông báo rằng chính quyền Quảng Châu đã đồng ý cho phép công ty bắt đầu các hoạt động của UAM, bao gồm các chuyến bay “tự trị”, được giám sát bởi một trung tâm chỉ huy và kiểm soát, để thử nghiệm các đường bay và đường bay.  EHang cũng đã bán được vài chục chiếc EHang 216 cho nhiều khách hàng quốc tế, theo thông cáo báo chí của công ty.  Vào ngày 31 tháng 10, EHang đã đệ trình lên Ủy ban Chứng khoán và Giao dịch Hoa Kỳ để bán số cổ phiếu lưu ký ước tính trị giá 100 triệu USD trong đợt chào bán lần đầu ra công chúng.  (IPO cũng liệt kê một mô hình sản xuất một chỗ ngồi là EHang 116.)

Mueller của Airbus nhận xét: “Các công ty khởi nghiệp có cách tiếp cận khác với chúng tôi.  “Thật tuyệt vời vì nó thúc đẩy ngành công nghiệp và nó cho thấy điều gì là hợp lý.”  Nếu các thử nghiệm và trình diễn của họ diễn ra tốt đẹp, thì “Điều đó thực sự tuyệt vời để thúc đẩy ngành phát triển.” 

Nhưng xét tầm quan trọng đối với tương lai của UAM về sự chấp nhận của công chúng, cả Kaiser của Mueller và Bauhaus Luftfahrt đều cho biết họ hy vọng những người nhanh chóng chuyển sang cung cấp dịch vụ eVTOL sẽ chú ý đầy đủ đến vấn đề an toàn.  Nếu hành động hung hăng dẫn đến va chạm hoặc rủi ro khiến ai đó bị thương hoặc tử vong, thì “bạn có thể gặp phải tình huống tương tự như với hệ thống vận chuyển trực thăng vào những năm 70,” Kaiser nói, khi một chiếc trực thăng gặp sự cố trên nóc Pan.  Tòa nhà đang xây dựng ở Manhattan đã giết chết năm người, chấm dứt phiên bản UAM của thời đại đó - việc đi lại bằng trực thăng bao gồm cả hạ cánh trên sân thượng.  “Thị trường đã biến mất,” Kaiser nói.

Mueller đồng ý.  “Đó là mối nguy hiểm,” anh nói.  “Nếu [các nhà cung cấp eVTOL đời đầu] đặt toàn bộ danh tiếng của ngành vào tình thế nguy hiểm, thì họ đã mất tất cả chúng ta.”  Lilium Jet hiện đang thử nghiệm gần Munich, Đức.  Công ty dự đoán phạm vi 160 nm (300 km).  (Ảnh Lilium)