برای دهه‌ها، خودروهای پرنده یکی از نمادهای آینده‌نگری در فیلم‌های علمی‌تخیلی بودند؛ وسایلی که قرار بود مرز میان خودرو و هواپیما را از بین ببرند و رفت‌وآمد در شهرهای شلوغ را متحول کنند. اکنون پیشرفت فناوری باتری، موتورهای الکتریکی و سامانه‌های کنترل هوشمند باعث شده این ایده بیش از گذشته به واقعیت نزدیک شود. شرکت‌هایی در چین و آمریکا نمونه‌هایی از وسایل نقلیه پرنده را توسعه داده‌اند و برخی از آنها حتی به مرحله آزمایش‌های عملی و دریافت مجوزهای محدود رسیده‌اند.
با این حال، آنچه امروز در حال توسعه است هنوز با تصویر رایج خودروهای پرنده فاصله دارد. بسیاری از محصولات فعلی در واقع هواگردهای الکتریکی با قابلیت برخاست و فرود عمودی هستند که برای جابه‌جایی مسافران در مسیرهای کوتاه طراحی شده‌اند. این فناوری اگرچه می‌تواند بخشی از حمل‌ونقل آینده باشد، اما برای تبدیل شدن به وسیله‌ای فراگیر با موانع فنی، اقتصادی و قانونی متعددی روبه‌رو است.
ایکس‌پنگ؛ ترکیب خودرو زمینی با هواگرد جداشونده
شرکت چینی Xpeng یکی از نام‌های مطرح در حوزه توسعه وسایل نقلیه پرنده است. این شرکت از طریق بخش فناوری پروازی خود، محصولی ماژولار را توسعه داده که از دو بخش اصلی تشکیل می‌شود: یک حامل زمینی شش‌چرخ و یک هواگرد الکتریکی دونفره.
ایده اصلی این طراحی، ترکیب جابه‌جایی زمینی و هوایی در یک مجموعه است. بخش زمینی وظیفه حرکت روی جاده و حمل هواگرد را بر عهده دارد و قسمت پرنده می‌تواند برای انجام پروازهای کوتاه از آن جدا شود. چنین ساختاری با مفهوم خودروهای پرنده سنتی تفاوت دارد؛ زیرا به‌جای تبدیل یک خودرو معمولی به هواپیما، دو وسیله با قابلیت‌های متفاوت در قالب یک سامانه واحد طراحی شده‌اند.
این رویکرد می‌تواند برای افرادی جذاب باشد که می‌خواهند بخشی از مسیر را روی زمین و بخش دیگری را از مسیر هوایی طی کنند. با این حال، تولید انبوه، قیمت نهایی، زیرساخت‌های لازم و دریافت مجوزهای گسترده همچنان تعیین می‌کنند که چنین محصولی تا چه اندازه می‌تواند به بازار عمومی راه پیدا کند.
ای‌هنگ و تاکسی هوایی خودران EH216-S
شرکت چینی EHang مسیر متفاوتی را انتخاب کرده است. این شرکت به‌جای ساخت وسیله‌ای ترکیبی برای استفاده شخصی، روی توسعه هواگردهای الکتریکی چندملخه با قابلیت پرواز خودکار تمرکز دارد.
مدل EH216-S یکی از شناخته‌شده‌ترین محصولات این شرکت است. این هواگرد برای حمل دو سرنشین در مسیرهای کوتاه طراحی شده و می‌تواند با استفاده از سامانه‌های کنترل خودکار، مسیر پرواز را اجرا کند. هدف چنین محصولاتی، فراهم کردن امکان جابه‌جایی هوایی در محیط‌های شهری و مسیرهای مشخص است.
ای‌هنگ اعلام کرده که برای برخی فعالیت‌های تجاری محدود در چین مجوزهای لازم را دریافت کرده است. البته دریافت مجوز برای فعالیت در محدوده‌ها و شرایط مشخص به معنای آزاد بودن پرواز این وسایل در تمام شهرها یا امکان استفاده عمومی و بدون محدودیت از آنها نیست. عملیات تجاری همچنان به مقررات محلی، تأییدیه‌های ایمنی و زیرساخت‌های کنترل پرواز وابسته است.
جوبی؛ تلاش برای تجاری‌سازی تاکسی‌های هوایی برقی
شرکت آمریکایی Joby Aviation نیز از بازیگران مهم صنعت هواگردهای الکتریکی با قابلیت برخاست و فرود عمودی محسوب می‌شود. این شرکت روی توسعه تاکسی هوایی برقی تمرکز دارد که بتواند مسافران را در مسیرهای شهری و بین‌شهری کوتاه جابه‌جا کند.
هواگردهای جوبی با استفاده از چند ملخ الکتریکی، بدون نیاز به باند فرودگاه بلند می‌توانند به‌صورت عمودی برخیزند و فرود بیایند. این ویژگی امکان استفاده از فضاهای محدودتر، مانند سکوهای مخصوص فرود در مناطق شهری، را فراهم می‌کند. هدف نهایی این شرکت ایجاد شبکه‌ای از خدمات حمل‌ونقل هوایی است که در کنار تاکسی‌ها و سایر وسایل نقلیه زمینی فعالیت کند.
با وجود پیشرفت‌های فنی، جوبی نیز برای آغاز فعالیت گسترده به تکمیل آزمایش‌ها، دریافت گواهی‌های هوانوردی و ایجاد زیرساخت‌های عملیاتی نیاز دارد. بنابراین، فاصله میان نمایش موفق یک نمونه آزمایشی و راه‌اندازی یک سرویس حمل‌ونقل قابل اتکا همچنان قابل‌توجه است.
چرا خودروهای پرنده هنوز فراگیر نشده‌اند؟
با وجود پیشرفت‌های چشمگیر، خودروهای پرنده هنوز با مجموعه‌ای از محدودیت‌ها روبه‌رو هستند. مهم‌ترین چالش‌ها عبارت‌اند از:
محدودیت باتری و مسافت پرواز
باتری‌های امروزی در مقایسه با سوخت‌های متداول هواپیما، انرژی کمتری را در وزن مشابه ذخیره می‌کنند. این مسئله باعث می‌شود بسیاری از هواگردهای الکتریکی برای مسیرهای کوتاه مناسب باشند و نتوانند مانند خودروهای معمولی یا هواپیماهای متعارف مسافت‌های طولانی را طی کنند.
از سوی دیگر، حمل باتری‌های سنگین ظرفیت حمل مسافر و بار را محدود می‌کند. افزایش برد پروازی بدون کاهش ایمنی یا افزایش بیش از اندازه وزن، یکی از مهم‌ترین اهداف مهندسان این صنعت است.
ایمنی و مدیریت شرایط اضطراری
پرواز در محیط شهری با خطراتی مانند نقص فنی، شرایط نامساعد جوی، برخورد با موانع و اختلال در سامانه‌های کنترل همراه است. در ارتفاع پایین و میان ساختمان‌ها، واکنش سریع به شرایط غیرمنتظره اهمیت زیادی دارد.
برای استفاده گسترده از تاکسی‌های هوایی، باید مشخص باشد که در صورت از کار افتادن یک موتور، کاهش توان باتری یا اختلال در سامانه هدایت، وسیله چگونه می‌تواند مسافران را به‌سلامت به زمین برساند.
ترافیک هوایی و مدیریت مسیرها
اگر تعداد خودروهای پرنده در شهرها افزایش پیدا کند، آسمان مناطق شهری نیز مانند خیابان‌ها به سامانه مدیریت ترافیک نیاز خواهد داشت. تعیین مسیرهای مجاز، فاصله ایمن میان هواگردها، هماهنگی با فرودگاه‌ها و جلوگیری از تداخل پروازها از جمله مسائلی هستند که باید پیش از گسترش این فناوری حل شوند.
هزینه خرید و نگهداری
توسعه، ساخت و نگهداری هواگردهای الکتریکی پیشرفته هزینه زیادی دارد. علاوه بر قیمت خود وسیله، هزینه تعمیرات تخصصی، بیمه، آموزش نیروی انسانی و ایجاد محل‌های برخاست و فرود نیز باید در نظر گرفته شود. تا زمانی که هزینه‌ها کاهش پیدا نکنند، احتمالاً استفاده از این فناوری به خدمات ویژه و گروه محدودی از مشتریان محدود خواهد ماند.
آیا خودروهای پرنده جایگزین خودروهای معمولی می‌شوند؟
در کوتاه‌مدت بعید است خودروهای پرنده جای خودروهای زمینی را بگیرند. محدودیت برد، ظرفیت حمل، هزینه و نیاز به زیرساخت‌های ویژه باعث می‌شود این وسایل در نخستین مراحل تجاری‌سازی بیشتر برای کاربردهای مشخص مورد استفاده قرار بگیرند.
یکی از محتمل‌ترین کاربردها، تاکسی هوایی در مسیرهای پرتردد است؛ برای مثال، جابه‌جایی مسافران میان فرودگاه و مراکز شهری یا اتصال مناطق دورتر به نقاط مهم شهر. البته حتی در چنین کاربردهایی نیز قیمت بلیت، میزان تقاضا و ظرفیت عملیاتی تعیین می‌کنند که خدمات هوایی تا چه اندازه اقتصادی باشند.
در آینده ممکن است خودروهای پرنده در کنار مترو، اتوبوس، تاکسی و خودروهای شخصی به یکی از گزینه‌های حمل‌ونقل تبدیل شوند، اما جایگزینی کامل وسایل نقلیه زمینی در چشم‌انداز نزدیک چندان واقع‌بینانه نیست.
جمع‌بندی
خودروهای پرنده دیگر صرفاً یک ایده تخیلی نیستند و شرکت‌هایی مانند ایکس‌پنگ، ای‌هنگ و جوبی توانسته‌اند نمونه‌هایی از وسایل نقلیه پرنده الکتریکی را به مرحله آزمایش و توسعه تجاری محدود برسانند. با این حال، فناوری باتری، ایمنی، هزینه تولید، قوانین هوانوردی و مدیریت ترافیک هوایی همچنان موانع اصلی گسترش آنها هستند. به نظر می‌رسد آینده نزدیک این صنعت بیش از آنکه به خودروهای شخصی پرنده اختصاص داشته باشد، در اختیار تاکسی‌های هوایی و خدمات حمل‌ونقل تخصصی خواهد بود.
