eVTOL – en epoke begynner

 Mennesket har alltid lengtet etter å fly, og starten på Jetalderen syntes uunngåelig. Nå er det elektrifisering som påvirker flyreiser, med helt elektriske fly som redefinerer mobilitet. Men kan et elektrisk fartøy med vertikal start og landing (eVTOL) innfri løftet om kortdistanse, personlig tilpassede fly?

Mindre veibruk?

Veier og motorveier er dyre å bygge og vedlikeholde. Trafikkorker er uheldig for miljøet og for handel, samt fysisk og psykisk helse. Å reise med fly kan være en del av løsningen. Å få ned kostnadene ved flyreiser over korte avstander vil øke tilgjengeligheten og revolusjonere urban mobilitet.

eVTOL

Det europeiske flysikkerhetsbyrået (EASA) definerer denne klassen av luftfartøyer som å ha redundante fremdriftssystemer og evnen til å lande eller ta av vertikalt. Denne løse beskrivelsen dekker et økende antall designkonsepter, inkludert flytaxier. Volocopter, en av de mange oppstartsbedriftene i dette området, planlegger å gjøre flytaxier tilgjengelige for allmennheten ved årets Paris-OL, og operere fra Europas første fullt integrerte vertiport, en vertikal flyplass.

Marked

Den første muligheten som er allment anerkjent for eVTOL er «urban mobilitet». Dette beskriver korte reiser innenfor grensene til en by eller byområde. Av den grunn blir begrepet «lufttaxi» allerede brukt mye. Det er nå mange oppstartsbedrifter som retter seg mot dette fremvoksende markedet. Urban luftmobilitet, eller UAM, forventes å være verdt milliarder og stå for en sammensatt årlig vekstrate (CAGR) i området 20 % gjennom dette tiåret.

Typer

Flyene under utvikling varierer i type. Ikke alle trenger piloter. Ikke alle vil ha roterende propeller. Ikke alle vil være begrenset til kortdistanseflyvninger, eller av hvor mye vekt de kan bære. Men mange tidlige eksempler vil være beregnet på korte avstander med begrenset nyttelast. Det er kjennetegnet til alle former for flyvning at vekt og rekkevidde er de to største faktorene.

Fokus for oppstartsbedrifter

Å få den lengste rekkevidden med høyest nyttelast er et fokus for eVTOL-startups. De etablerte luft- og romfartsselskapene som leverer til dem har erfaring på dette området og kan bidra på dette nye markedet.

Diehl Aviation er en internasjonal ledende leverandør av flyelektronikk og kabinintegrasjon. Diehl signerte en kontrakt i 2020 med Volocopter for å utvikle primær- og backup-styredatamaskiner for selskapets eVTOL-fly, VoloCity. Kontrakten for utvikling og produksjon av Volocopters Flight Control Computers (FCC) markerte Diehls inntreden i UAM-markedet, som den etter sigende ser på som et perfekt supplement til sin portefølje.

Optisk styringskommunikasjon

I juni 2022 ba Volocopter Diehl om å utvikle den optiske avionikk-kommunikasjonen som skal operere med flykontrollsystemet. VoloCity har 18 rotorer. I stedet for en konvensjonell fly-by-wire-tilnærming, bruker den et fly-by-light kontrollsystem. Den optiske splitteren utviklet av Diehl er integrert i systemet. Bruk av optiske fibre i stedet for ledninger gjør den immun mot elektromagnetisk interferens fra kilder som vanligvis finnes i bylandskap, for eksempel mobiltårn.

Diehl jobber også med batteristyringssystemet. VoloCity har ni batteripakker som tas ut for lading etter hver flytur. Piloten kan overvåke tilstanden til batteriene under hele flyturen.

Nye krav til vertikale lufthavner

Selv om de er kjent for sin evne til å operere vertikalt, vil eVTOL fortsatt kreve et sted for start og landing. Disse områdene, som vi alle snart vil omtale dagligdags som vertiporter (i mangel av et bedre norsk ord – foreløpig), vil være en hybrid mellom en bensinstasjon og en flyplass.

Ifølge EASA vil vertiporter kreve nøye planlegging, med plass til ikke helt vertikale manøvrer. Ankomst- og avgangsbanen vil være buet i stedet for vertikal, da dette er et mer energieffektivt flymønster. Jo høyere vertiport, jo lettere vil det være å oppnå denne banen uten hindringer. Av denne grunn vil vertiporter sannsynligvis plasseres på toppen av bygninger, ved å bruke eksisterende helikopterplattformer.

Men det blir like mange, kanskje flere, vertiporter på bakkenivå. Disse vil kreve større plasser, med klarerte områder rundt dem igjen. Dette kan få betydelig innvirkning på byplanlegging og byutvikling i fremtiden.

Nye muligheter for de etablerte

Ikke alle selskaper som utvikler eVTOL er ferske startups. Både Boeing og Airbus har kunngjort eVTOL-prosjekter. CityAirbus NextGen fra Airbus er et eksempel. Airbus utvikler den for byoppdrag. Den vil ha en rekkevidde på 80 km og en toppfart på 120 km/t. Airbus forventer å ha flyet sertifisert innen 2025.

Diehl jobber også med Airbus og Thales på kontrolldatamaskinene til CityAirbus. Nærmere bestemt utvikler Thales det primære datasystemet, mens Diehl skal utvikle den sekundære styringsdatamaskinen . Den sekundære datamaskinen vil fungere uavhengig og overvåke den primære datamaskinen. Om nødvendig kan den sekundære enheten overta flykontrollen. – I fremtiden vil eVTOL være en sentral del av mobilitet, sier Josef Köcher, administrerende direktør i Diehl Aviation.

Uten propeller

I stedet for elektrisk drevne propeller har Lilium utviklet en helelektrisk kanalluftjetmotor for å drive sine eVTOL-er. Denne innovative tilnærmingen gir flyene større hastighet og rekkevidde. Diehl er også valgt ut til å samarbeide om design og utvikling av Liliums jetkabin. Diehl skal integrere og produsere interiørkomponenter. Dette er en del av bevegelsen mot bærekraftig mobilitet, som vil kreve lettvektsdesign for eVTOL-interiør. – Vi er svært glade for det omfattende samarbeidet med Lilium i det innovative vekstmarkedet for Regional Air Mobility, kommenterer Harald Mehring, kundeansvarlig i Diehl Aviation.

Urban vs avansert luftmobilitet

Urban luftmobilitet er en undergruppe av det NASA omtaler som avansert luftmobilitet (AAM). Dette vil også inkludere regional luftmobilitet (RAM), som refererer til mer tradisjonelle flyreiser mellom regionale flyplasser med lette fly.Til syvende og sist vil AAM også omfatte ubemannede luftfartøyer, eller UAV. I dag refererer dette vanligvis til militære overvåkingsdroner, men det utvikler seg til å dekke kommersielle leveringsdroner. Disse kan være helt autonome eller fjernstyrte.

Et tiårsperspektiv

Innen et tiår kan vi forvente at UAM inntar store byer og utvider seg til andre urbane områder. eVTOL begynner en lang evolusjonær reise. Etter hvert som prispunktet synker, kan de bli viktigere enn elbiler og kanskje enda mer fremtredende.

Sikkerhet vil selvfølgelig være det overordnede kravet, og dette er absolutt en av hindringene som tidlige pionerer fortsatt trenger å ta tak i. Men med økende støtte fra myndigheter og lisensieringsorganisasjoner føles det ganske så sikkert at vi snart vil se eVTOL-er på himmelen.