Jeździć, latać i pływać jak dawniej, tylko inaczej
Niektórzy chcą wierzyć, że przeobrażenia w komunikacji samochodowej z jednej strony i w transporcie lotniczym - z drugiej, doprowadzą w końcu do "odpalenia" latających samochodów. Jest to rodzaj transportu, który science fiction obiecywała od dawna. "Samochody" to określenie w tym przypadku dość umowne, bo mowa tu o szerokiej gamie konstrukcji rozwiązań i pomysłów, najczęściej polegających na pionowym starcie i lądowaniu oraz na napędzie elektrycznym.
Niektóre z nich służą tylko do latania, a niektóre jak pojazd holenderskiej firmy Pal-V o nazwie Liberty (1) to hybryda drogowo-powietrzna, którą w zaledwie chwilę można przekształcić z pojazdu sprawnie poruszającego się po drogach w wiatrakowiec, który zabierze nas w podniebną wycieczkę w dowolne miejsce. Liberty jest pojazdem trzykołowym. Dzięki temu inżynierom udało się znacząco obniżyć jego masę, co ma ogromny wpływ na oszczędność paliwa oraz bardziej ekonomiczne loty. Wygląda nieco dziwnie, bo przypomina łódkę wiezioną na przyczepie, ale najważniejsze, że spełnia swoje funkcje.
Firma Pal-V podaje, że jej latający samochód został wyposażony w silnik o mocy 200 KM. Podczas lotu może rozpędzić się do 180 km/h i wzbić na maksymalną wysokość do 3500 metrów. Liberty na pełnym baku, czyli 100 litrach benzyny, może przelecieć nawet ponad 500 kilometrów. Aby wystartować lub wylądować, pojazd potrzebuje ok. 30 metrów pasa, czyli nie przesadnie dużo.
Jak napisał serwis BBC, na całym świecie realizowanych jest około 300 projektów eVTOL. Inne źródło mówi o 135 firmach rozwijających te projekty w samych USA. Jednym z wyróżniających się projektów jest niemiecki Lilium, w którym pracują inżynierowie z Boeinga i Airbusa. Ta charakterystyczna maszyna eVTOL ma 36 silników elektrycznych umieszczonych wewnątrz smukłych, białych skrzydeł i samolotów z ogonem (3). Są to wentylatory kanałowe, zasysające powietrze i wydmuchujące je w sposób silnika odrzutowego, ale bez mieszania go z paliwem. Wytwarza to silny ciąg, który popycha mały samolot do prędkości 300 km/h.
Uber zapowiedział, że do 2023 roku, we współpracy z NASA, przedstawi latające taksówki (zobacz także: Taksówkarze, którzy udają spółkę technologiczną). Celem Ubera jest zbudowanie latającej taksówki, czyli taksówki zasilanej elektrycznie, która będzie przewozić pasażerów do miejsca przeznaczenia. Przykładem takiej latającej taksówki jest Volocopter, autonomiczny samolot z napędem elektrycznym. Volocopter jest testowany w Dubaju. Inna konstrukcja latającej taksówki elektrycznej, Cora, lata autonomicznie. Dwanaście wentylatorów unosi Corę z ziemi w starcie pionowym, zanim poleci jak samolot, używając śmigła z tyłu na odległość do 100 km. Kitty Hawk Corporation, firma z siedzibą w Kalifornii, która zbudowała Corę, jest finansowana przez miliardera, współzałożyciela Google, Larry’ego Page’a i współpracuje zarówno z Boeingiem, jak i Air New Zealand.
Raz po raz pojawiają się nowe ciekawe konstrukcje jednoosobowych elektrycznych pojazdów typu VTOL takie jak np. brytyjski VA-1X startupu Vertical. Po drugiej stronie oceanu, w aglomeracji nowojorskiej, już od 2015 r. firma Blade wozi drogą powietrzną ludzi z Manhattanu do Hamptons i z powrotem. Na razie robi to za pomocą bardziej tradycyjnych helikopterów, ale w planie ma oczywiście zaopatrzenie się w konstrukcje eVTOL, także autonomiczne (zobacz także: Pojazdy autonomiczne), jeśli zostaną przetestowane i dopuszczone do lotów cywilnych. Jednym z najpoważniejszych kandydatów do zdobycia takiej licencji na latającą w USA w pełni licencjonowaną taksówkę eVTOL jest Nexus, konstrukcja czteroosobowego wehikułu na sześciu-kanałowych wirnikach wentylatorowych, która ma ambicje zacząć komercyjnie latać w 2023 r.
Biorą w tym wyścigu udział nie tylko we współpracy ze startupami najwięksi w branży lotniczej. Airbus opracował wiele konstrukcji typu eVTOL, w tym jednoosobową Vahanę lub City Airbus, czteroosobowy demonstrator technologii typu "miejska taksówka powietrzna" z czterema 9-metrowymi wirnikami, który po raz pierwszy wystartował w Niemczech w maju 2020 r. Producent śmigłowców Sikorsky przygotowuje się do ery eVTOL, opracowując technologię Matrix, która umożliwia dostosowanie istniejących śmigłowców do samodzielnego sterowania.
Latające taksówki to m.in. element europejskiego projektu Horyzont 2020, który koncentruje się na stosowaniu innowacji na rzecz zrównoważonego transportu miejskiego. W Hiszpanii w Barcelonie i Santiago de Compostella od 2022 roku można będzie skorzystać z nowego środka transportu - latającej taksówki. Nie wiadomo jeszcze, jaki rodzaj "aerotaxi" będzie używany do transportu osób i towarów w hiszpańskich miastach. Kilka firm produkuje obecnie autonomiczne, latające drony, które mogą transportować ludzi. Większość typów "aerotaxi" to autonomicznie drony latające. Hiszpańska firma Tecnalia zaprezentowała w 2019 r. prototyp jednoosobowego modelu, który może unieść 150 kilogramów i osiągać wysokość 300 metrów z maksymalną prędkością 60 kilometrów na godzinę.
Poważna sytuacja w branży samochodów
Jakkolwiek potoczą się losy owych mnogich projektów latających taksówek i czy rzeczywiście ta rewolucja jest już za progiem, to się okaże. Tak czy owak wygląda na to, że branża tradycyjnych samochodów naziemnych znalazła się w trudnej sytuacji, co może zapowiadać gwałtowne zmiany w motoryzacji.
Najwięksi niemieccy producenci samochodów podawali jesienią, że planują zwolnić kilkadziesiąt tysięcy pracowników. Zwolnienia na masową skalę obejmą fabryki takich marek jak Volkswagen, Audi, BMW, Mercedes i MAN. Kryzys w branży motoryzacyjnej zaczął się już przed paroma laty, m.in. za sprawą afery Dieselgate, ale pogłębiła go epidemia koronawirusa i spadająca sprzedaż nowych aut.
Przewiduje się wprawdzie, że po katastrofalnym dla branży motoryzacyjnej 2020 roku sprzedaż nowych samochodów osobowych - w ujęciu globalnym - wzrośnie w przyszłym roku o 15 proc., a pojazdów użytkowych o 16 proc. To tylko prognozy, które mogą się ziścić albo nie. O wiele szybciej ma wzrosnąć sprzedaż aut elektrycznych, bo o 40 proc.
Trzeba pamiętać, że ekspansja elektryków zmienia radykalnie motoryzację. Nawet jeśli głównymi ich dostawcami będą dotychczasowi potentaci, to nie są to produkty tak opłacalne dla producentów samochodów jak benzynowce i diesle z całą infrastrukturą serwisową, rynkiem części i napraw mechanicznych. Jeśli wraz z upowszechnieniem aut elektrycznych i wodorowych spadać będzie liczba zainteresowanych posiadaniem samochodu na własność, co jest od lat zapowiadaną perspektywą, a teraz zjawisko może przybrać na sile, to radykalnie przemebluje to całą branżę motoryzacyjną, od produkcji po sprzedaż i usługi związane ze wszystkim, co wynika z posiadania samochodu na własność.
Trzy kluczowe tendencje kształtujące mobilność, zarówno osobistą, jak i komercyjną to: popularyzacja usług mobilności na żądanie, rozwój liczby pojazdów bez kierowcy oraz upowszechnianie się pojazdów elektrycznych. Choć prawdopodobnie minie kolejne dziesięciolecie, zanim pojazdy bez kierowcy staną się powszechnym widokiem na naszych drogach, wcześniej mogą upowszechnić się bezzałogowe pojazdy dostawcze. Przypomnijmy sobie obrazki z chińskich ulic wkrótce po wybuchu pandemii ze zrobotyzowanymi wózkami przewożącymi zakupy i leki (4). Parametry samochodów elektrycznych mogą nas wciąż nie satysfakcjonować, ale warto pamiętać, że średni zasięg pojazdów elektrycznych wzrósł w latach 2011-2017 o 56 proc., a niektóre modele, takie jak Tesla Model S Long Range, mogą teraz przejechać ok. 500 km na jednym ładowaniu.
Niedawny i stale rosnący wykładniczy wzrost usług typu "ride sharing", "car sharing" i "last-mile delivery" jest dopiero początkiem globalnego odchodzenia od osobistego posiadania pojazdu na rzecz innych sposobów korzystania ze środków transportu. Koszty posiadania pojazdu, zwiększający się czas dojazdów do pracy, ograniczenia w rozbudowie infrastruktury transportowo-parkingowej, konieczność oszczędzania zasobów i ograniczania emisji gazów cieplarnianych, a nawet zmiany w mentalności młodszych pokoleń, przyczyniają się do wzrostu usług mobilności na żądanie. Przyszła pandemia i wielu ludzi zdało sobie sprawę, że ich auto głównie stoi bezczynnie, nie jest potrzebne w dojeżdżaniu do pracy, do zakupów też niekonieczne i z wielu względów nie ma też dokąd nim pojechać. Nawet pomijając pandemię w wielu krajach, np. w Indiach posiadanie auta ma wątpliwy sens. Jedynie 5 proc. Hindusów ma własne auta, a korki i tak paraliżują tamtejsze miasta.
Jeśli myślimy o przeobrażeniu w kierunku modelu użytkowania na żądanie, to naturalnie od razu pojawia się oczekiwanie, by taki pojazd pracował w trybie non stop, całą dobę, każdego dnia, z maksymalnym wykorzystaniem. To od razu narzuca nowe oczekiwania i wymagania techniczne. Naturalnym rozwiązaniem wydaje się napęd elektryczny. Traci znaczenie wiele aspektów posiadania auta na własność, bo przecież nikt nie dba zanadto, czy tramwaj, którym się przemieszcza, ma taki czy inny lakier (choć tapicerka może mieć znaczenie).
Futurystyczne konstrukcje - niektóre już jeżdżą i pływają
W ostatnich latach pojawił się szereg konstrukcji w różnych gałęziach transportu, które być może zapowiadają kierunek zmian. Należy do nich opisywana już przez nas w "Młodym Techniku" futurystyczna, ciężarówka bez kierowcy i nawet kabiny Vera firmy Volvo. Nie jest to tylko pojazd koncepcyjny. Volvo współpracuje z firmą spedycyjno-logistyczną DFDS nad systemem, który wykorzystywałby te bezobsługowe ciężarówki do przewozu towarów na odległość pięciu kilometrów z węzła transportowego do terminalu portowego w szwedzkim Goetebergu - trasy, która prowadzi po drogach publicznych.
Vera nawiguje za pomocą kamer pokładowych i systemu, który buduje trójwymiarową laserową mapę otoczenia. Dostępna jest również kopia zapasowa bezpieczeństwa, która w razie potrzeby umożliwia personelowi w centrum kontroli zdalne przejęcie kontroli. "Ciężarówki bez kierowcy będą najprawdopodobniej używane tam, gdzie odbywa się duża liczba krótkich, powtarzających się przejazdów", mówił, prezentując model Mikael Karlsson, wiceprezes ds. autonomicznych rozwiązań w Volvo Trucks.
Inny ciekawy zwiastun to Energy Observer, jednostka pływająca pokryta panelami słonecznymi napędzana przez silniki elektryczne (5). Jest to także pierwszy statek wyposażony w system wytwarzania energii wodorowej, wykorzystujący system elektrolizy do rozbicia wody morskiej na wodór i tlen. Wodór jest sprężany i przechowywany w zbiornikach aż do momentu, gdy jest potrzebny, kiedy ogniwo paliwowe zamienia go z powrotem w wodę, uwalniając w ten sposób energię elektryczną. Dodatkowo dwa sztywne, 12-metrowe żagle "Oceanwings" po obu stronach 30-metrowego statku zapewniają w razie potrzeby dodatkowy napęd wiatrowy.
Niedawno w serwisach informacyjnych błysnęła inna ciekawa konstrukcja morska. Napędzany odnawialną energią statek "Oceanbird" (6), który pomieścić ma tysiące aut i przepłynąć Atlantyk. Nad projektem czuwa szwedzka firma Wallenius Marine, która współpracuje z Królewskim Instytutem Technologicznym w Sztokholmie oraz koncernem SSPA. "Oceanbird" jest napędzany wiatrem za pomocą specjalnych żagli o wysokości 80 metrów i będzie przewozić nawet siedem tysięcy aut. Jego twórcy zapewniają, iż "Oceanbird" będzie miał o 90 procent mniejszą emisję niż statki napędzane klasycznymi silnikami i pokona Atlantyk w dwanaście dni. Wrażenie robią także gabaryty statku. Będzie miał on długość 200 metrów, szerokość 40 metrów, a jego całkowita wysokość nad poziomem wody wyniesie nawet 105 metrów, czyniąc go jednym z najwyższych statków na świecie. Żagle "Oceanbirda" zostaną oparte na technologii teleskopowej, więc jeśli zajdzie taka potrzeba, obniżą swoją wysokość do 45 metrów. Twórcy "Oceanbirda" przewidują, iż będzie on gotowy do pływania w 2024 roku.
Kolejna wybiegająca w przyszłość konstrukcja to Mercedes-Benz Future Bus, wyposażony w system GPS, kamery i radar, dzięki czemu może autonomicznie jeździć po trasie, zatrzymując się, aby odebrać pasażerów po drodze. Być może najbardziej imponująca jest jego zdolność do "rozmawiania" z sygnalizacją świetlną za pomocą systemu komunikacji z infrastrukturą drogową, dzięki czemu może on dowiedzieć się, kiedy światła mają się zmienić, w razie potrzeby łagodnie zwalniając. Cała ta technologia ma na celu zapewnienie pasażerom komfortu i odciążenie kierowców. Chociaż Future Bus został pomyślnie przetestowany na 20-kilometrowej trasie z lotniska Schiphol w Holandii, to jednak zanim zostanie wprowadzony do produkcji, będzie wymagał jeszcze kilku milionów kilometrów testów.
Zainteresowanie budzi także inna niemiecka koncepcja transportowa. Niemieckie Centrum Przestrzeni Powietrznej (DLR) przedstawiło futurystyczną koncepcję pojazdu typu U-shift, który niczym transformer z filmu może przekształcić się w kapsułę ładunkową, bus pasażerski, a nawet w mobilny pojazd do sprzedaży (7). Jest to także pojazd zdolny do jazdy autonomicznej - jego konstrukcja nie przewiduje kabiny kierowcy. DLR twierdzi, że taka konstrukcja o zmiennym wyglądzie i zastosowaniu byłaby tańsza niż inne pojazdy specjalnego przeznaczenia - ponieważ nie wymaga każdorazowo budowania całkowicie nowego układu napędowego - i może służyć do wielu różnych celów. np. wersja pasażerska jest wystarczająco duża, aby pomieścić siedem osób, plus dodatkowe, składane siedzenie.
Niedawny pierwszy przejazd kolei typu Hyperloop w pasażerami na pokładzie (8), który przeprowadzono w USA, sygnalizuje kolejne zmiany, choć zapewne nie będą one przebiegać w tempie rewolucyjnym, podobnie jak nie zrewolucjonizowała transportu kolej maglev na poduszce magnetycznej, choć już od lat 70. XX wieku powstają jej kolejne odcinki. Jednak doniesienia o postępach w tej dziedzinie wzmacniają poczucie, że żyjemy w czasach szybkich zmian.
Mirosław Usidus
