Flyvende bil, GPS

Flygende biler inntar byen

Et japansk forslag til et flygende fartøy for persontransport er nær ved å bli godkjent. Men særlig ett stort problem står i veien for at den flygende bilen kan erobre luftrommet over gatene.

Et japansk forslag til et flygende fartøy for persontransport er nær ved å bli godkjent. Men særlig ett stort problem står i veien for at den flygende bilen kan erobre luftrommet over gatene.

Shutterstock

Det er tidlig morgen på en travel innfartsvei. Du står bom stille til lyden av tutende horn fra utålmodige bilister som akkurat som deg sitter urokkelig fast i rushtidstrafikken.

En melding dukker opp på frontruten din:

«Ønsker du å skifte til flymodus?»

Du trykker «Ja», og plutselig løfter fire batteridrevne rotorer bilen opp i luften. Dermed svever du over all køen, og minutter senere lander du på en vertiport – en landingsplass for svevefartøyer – og kommer deg på jobb i tide.

Drømmen om flygende biler har eksistert like lenge som den vanlige flytrafikken og har vært fast inventar i utallige sciencefictionfilmer. Men nå er flere selskaper verden over i gang med å forvandle filmdrømmene til virkelighet.

Curtiss Autoplane
© Flight magazine 1917

Vi har drømt om den flygende bilen i 150 år

Mer eller mindre håpløse tanker og forsøk fra oppfinnere gjennom tidene har ført fram til dagens propelldrevne personbiler.

1842: Kjerre skulle fly på damp

En flygende dampdrevet kjerre med et vingespenn på 46 meter som letter via en rampe – det var ideen bak Henson Aerial Steam Carriage, som ble patentert i 1842. Det lyktes imidlertid aldri å få maskinen opp i luften.

Flyvende bil
© Polfoto/Ritzau Scanpix

1917: Bilflyet til Curtiss fløy nesten

Curtiss Autoplane betraktes som det første seriøse forsøket på å lage en kombinasjon av et fly og en bil. Autoplanet klarte så vidt å lette fra bakken, men det 8,2 meter lange bilflyet fikk aldri særlig med luft under vingene.

Curtiss Autoplane
© Flight magazine 1917

1937: Ingen ville kjøpe Aerobile

Waterman Aerobile kunne faktisk fly, noe som ble bevist for første gang i 1937. En femsylindret motor på 100 hestekrefter fikk Aerobile i luften, men på grunn av en veldig begrenset etterspørsel ble bare fem eksemplarer produsert.

Waterman Aerobile
© Waterman

2021: SkyDrive søker om sertifikat

Det japanske selskapet SkyDrive fikk 29. oktober 2021 grønt lys for å begynne på en såkalt typesertifisering, som skal sørge for at firmaets åtterotors flygende bil overholder myndighetenes krav til sikkerhet og miljø.

Skydrive
© Bloomberg/Getty Images

I 2021 fikk den flygende bilen SkyDrive grønt lys til å prøve å få et såkalt typesertifikat fra de japanske luftfartsmyndighetene. Et typesertifikat er første skritt på veien mot å få et luftfartøy godkjent til å innta luftrommet på en lovlig og trygg måte.

De flygende bilene har ulikt utseende – noen kan også kjøre på veiene, som de klassiske flygende bilene fra filmene, men de aller fleste minner mer om forvokste droner eller propellfly med flere rotorer på vingene.

Uansett utforming holder fartøyene nå på å innfri potensialet som en transportform som løser storbyenes problemer med lange bilkøer, støy og forurensning.

Men først er det en rekke utfordringer å hanskes med.

Elmotorer sender bilen i været

Med åtte rotorer, åtte elmotorer og en cockpit i midten minner den flygende bilen SkyDrive mest av alt om en overdimensjonert lekedrone.

En elektrisk flygende bil kalles på fagspråket eVTOL (electric vertical takeoff and landing): et elektrisk fartøy som kan lette og lande loddrett.

SkyDrive SD-03 er en såkalt eVTOL – et flygende elektrisk fartøy som kan lette og lande loddrett. Den flygende bilen skal etter planen summe over gatene i Japan fra 2025.

Flyvende bil
© Bloomberg/Getty Images

1. Toppfarten er 50 km/t

Et litium-ion-batteri driver elmotorene og gir en flytid på 5–10 minutter i 50 km/t. Prototypen har bare plass til én person, men i 2025 kommer det en oppgradert topersonsutgave som kan fly i opptil en halv time.

Flyvende bil
© Getty Images/Bloomberg

2. Skydrive letter og lander loddrett

Understellet minner om det man finner på et helikopter, siden fartøyet letter og lander loddrett. SkyDrive kan nå en maksimal høyde på 150 meter, mens den oppgraderte 2025-utgaven etter planen må kunne fly i 100 km/t i opptil 500 meters høyde.

Model af flyvende bil
© Kazuki Oishi/Sipa USA/Alamy

3. Åtte propeller sørger for sikkerhet

SkyDrive har i alt åtte propeller og åtte elmotorer som utnytter prinsippet distribuert elektrisk framdrift. Det betyr at hvis en eller flere motorer svikter, kompenserer de andre og får fartøyet trygt ned på bakken.

Fartøyer som lander og lodder loddrett, er ikke noe nytt siden både helikoptre og militærfly som Harrier og V-22 Osprey er flere tiår gamle.

De hører til i kategorien VTOL (vertical takeoff and landing), men altså uten electric, siden de ikke bruker elektriske motorer til å drive propeller eller rotorer.

En av de store fordelene med elmotorer er at de er veldig effektive og kan utnytte opptil nitti prosent av energien i et batteri eller en brenselcelle til bevegelse, for eksempel i form av en roterende propell.

Samtidig blir batteriene stadig bedre – ikke minst på grunn av de vanlige litium-ion-batteriene, som har blitt om lag åtte prosent mer effektive hvert år de siste tretti årene. Utviklerne jobber også med nye batterivarianter som i stedet for det dyre litiumet bruker svovel eller luft, noe som kan flerdoble rekkevidden for de flygende bilene.

En annen fordel med elektriske flygende fartøyer er at en elmotor har få deler sammenlignet med en bensinmotor. Derfor kan den være kompakt, noe som senker både vekt og vindmotstand.

Bruken av flere mindre motorer, som de åtte på SkyDrive, betyr samtidig at selv om én eller flere motorer skulle svikte, kan fartøyet fortsatt lande trygt fordi de andre motorene kan kompensere for den manglende oppdriften.

Nasa satte fart på bølgen

eVTOL-konseptet ble virkelig populært i 2010, da Nasa presenterte ideen om det elektriske enpersonsflyet Puffin, som skulle lette og lande loddrett.

Det 3,7 meter lange flyet skulle ha et vingespenn på 4,4 meter og en rekkevidde på om lag åtti kilometer, og fly i omkring 241 km/t. Selv om Puffin aldri ble bygd i full skala, medførte det en bølge av nye eVTOL-konsepter, blant annet fra flyprodusenter som Airbus og Boeing.

Det er nemlig flere fordeler med eVTOL-fartøyer sammenlignet med tradisjonelle fly og biler.

Flyvende bil

Nasas konseptfly Puffin var tenkt som et elektrisk fartøy som lett kunne frakte en person fra A til B.

© NASA

For det første skaper de elektriske fartøyene mye mindre støy enn for eksempel helikoptre, noe som er viktig for beboerne i storbyer, der støynivået allerede er høyt.

Med det for øye jobber Airbus ved konseptet CityAirbus – en flygende buss som skal kunne tilbakelegge åtti kilometer i hastigheter på opptil 120 km/t. Et av målene med CityAirbus er å holde støyen under 65 dB, noe som svarer til nivået for trafikkstøy på en travel gate.

For det andre er et eVTOL-fartøy mindre sårbart overfor forstyrrelser av trafikken i form av for eksempel kødannelse eller veiarbeid.

I San Francisco bruker den gjennomsnittlige innbyggeren 230 timer i året – eller til sammen 9,5 dager – på å pendle til og fra jobb. Men ved å sende en del av passasjertransporten opp i luften håper utviklerne å kunne avlaste veinettet samt tog- og t-baneinfrastruktur og redusere reisetiden.

230 timer bruker innbyggerne i San Francisco i gjennomsnitt på å pendle hvert år.

For det tredje er eVTOL-konseptet mindre klimabelastende enn helikoptre og fly siden fartøyene, akkurat som elbiler, blir drevet av elmotorer og litium-ion-batterier i stedet for fossilt drivstoff.

Bil flyr mellom flyplasser

Akkurat nå finnes det to overordnede kategorier av eVTOL. Den ene er passasjerdroner som SkyDrive, som minner om en vanlig drone, og som ofte kalles et quadcopter. Den andre tar betegnelsen «flygende bil» helt bokstavelig.

Til denne kategorien hører AirCar, som i juni 2021 fløy en 35 minutter lang tur mellom flyplasser i Nitra og Bratislava i Slovakia. AirCar har fire hjul, som en vanlig bil, men er dessuten forsynt med vinger som kan foldes sammen og klappes helt inn i bilens karosseri etter landing slik at bilen kan kjøre på vanlig vei.

Prosessen med å forvandle AirCar fra bil til fly tar tre minutter, og bilens karosseri er bygd av et komposittmateriale som sammen med vinger og hale er med på å skape oppdrift under flygning.

AirCar er det tætteste, vi kommer den klassiske forståelse af en flyvende bil. I juni 2021 fløj AirCar en 35 min. lang testtur mellem de slovakiske byer Nitra og Bratislava.

© KleinVision

Ulempen ved AirCar er imidlertid at den trenger en tradisjonell rullebane, noe som ikke er aktuelt inne i byene.

Hvis den flygende bilen virkelig skal bli en suksess, må avgang og landing foregå loddrett. Det skal skje på spesielle flyplasser som kalles vertiports, og som ingeniører og arkitekter nå jobber for å tenke ut.

Og her kommer vi til den flygende bilens viktigste utfordring, for hvis trafikken går gjennom luften, krever det en rekke landingsplasser fordelt over hele byen slik at den videre transporten til reisemålet ikke blir for lang.

Landingsplads for flyvende biler

Flygende biltrafikk skal fungere ved at det bygges flyplasser til flygende biler, såkalte vertiports, midt i byene. Dermed er det mulig å parkere tett på reisemålet.

© Ferrovial

Men i storbyene er det trangt om plassen, og kvadratmeterprisene høye. Tanken er derfor å utnytte eksisterende overflateareal til vertiports – for eksempel takene på store bygninger eller på overflaten av elver eller sjøer.

Men mangelen på landingsplasser er ikke det eneste problemet ingeniørene står overfor.

Buss blir selvflygende

For å redusere risikoen for kollisjoner må de flygende bilene, i den grad det er mulig, være selvflygende.

Sammen med en rekke andre selskaper er GKN Aerospace i gang med å undersøke hvordan kameraer og sensorsystemer kan få ubemannede flygende busser til å navigere trygt mellom punkter i byen – og unngå å treffe hverandre.

Skybus skal på den måten bli en selvflygende del av bybildet med plass til opp til femti passasjerer.

Flyvende bil

Den førerløse Skybus får plass til opp mot 50 passasjerer og kan flytte en del av den tradisjonelle buss- og drosjekjøringen opp i luften.

© GKN Aerospace Services Ltd.

En av de store utfordringene er at den førerløse teknologien må ta hensyn til en ekstra dimensjon. I dag kan sensorer registrere hva som skjer foran, bak og på sidene av de nyeste bilmodellene, men for å kunne brukes til selvflygende transport må den også kunne registrere hva som skjer over og under fartøyet.

I tillegg skal myndighetene innføre en veitrafikklov som også gjelder i luftrommet, siden det i dag mange steder er forbudt å fly over byområder på grunn av støy- og sikkerhetshensyn.

Først når de hindringen er ute av veien, kan vi løfte oss opp over byens rushtrafikk og summe hjem til forstaden.