Никаких реактивных ранцев и ни одной летающей машины: где то будущее, которое нам обещали? Эти полуфантастические изобретения, разработка которых ведется уже около столетия, все еще не сошли со страниц фантастических романов. Почему же индивидуальные летательные средства никак не выйдут на массовый рынок? В чем основная проблема таких девайсов: безопасность, надежность или дороговизна? Вот что по этому поводу думают эксперты.
Небольшой исторический экскурс
Еще в 20-х годах прошлого века большинство ученых сходилось во мнении, что реактивные ранцы и летающие машины появятся в течение 20-30 лет, а к нулевым годам и вовсе станут обыденностью. На это у них были веские основания. Несмотря на то, что такие изобретения все еще кажутся недостижимым будущим, их разработки ведутся очень давно.
Так, первые разработки вакуумного поезда Hyperloop, которым сейчас занимается Илон Маск, относятся к 1870-м годам. Круиз-контроль дебютировал в 1950-х годах. В середине прошлого века также появились прототипы автомобилей с авиафункцией. Всего десятью годами позже Bell Labs создала и запустила реактивные ранцы. И где они все? Почему мы все еще вынуждены мерзнуть на остановках, поджидая нужный трамвай или часами толкаться в пробках, пытаясь попасть на работу?
Почему автомобили не летают?
Летающие машины кажутся очень привлекательными: если вместо того, чтобы стоять в пробках, их можно будет облететь, люди будут скупать автомобили с крыльями, как горячие пирожки.
С середины XX века инженеры и изобретатели работают над конструкцией автомобиля-самолета, но до сих пор безрезультатно. Двигательная установка такого агрегата должна быть достаточно мощной, чтобы взлететь, но в то же время безопасной, тихой и достаточно шустрой, чтобы приземлиться на пригородной дороге. Совместить два в одном пока не получается.
Так, у компании Opener из Силиконовой долины есть одноместный самолет, который взлетает вертикально с помощью восьми роторов, однако у устройства нет колес. Это означает, что он больше похож на личный вертолет, чем на готовый к путешествию вездеход. Бостонский стартап Terrafugia выпускает двухместную машину Transition с откидными крыльями. В трансформированном виде самолет-автомобиль может пролететь до 600 километров на высоте более 3 км, но здесь есть одна загвоздка: чтобы взлететь, ему нужна взлетно-посадочная полоса.
Даже когда технологии объединяется, бюрократизм, скорее всего, будет удерживать транспортные средства на земле. Для безопасных полетов должны быть разработаны и внедрены новые правила. Майкл Хиршберг из инженерного консорциума Vertical Flight Society утверждает, что до этого момента осталось не менее десяти лет.
В 2018 году инженеры хорошо продвинулись в строительстве авто-самолетов. Многооборотный флаер Uber Air вертикально взлетает и приземляется. Компания планирует развернуть парки воздушных такси в Лос-Анджелесе и Далласе в 2020 году, но транспортные средства будут ограничены определенными зонами запуска в городах.
Левитирующий поезд Hyperloop
Согласно планам разработчиков, капсулы Hyperloop будут двигаться со скоростью звука по подземным пневматическим трубкам. Сегодня право на технологию принадлежит Илону Маску, который посчитал, что над его амбициозным проектом должны трудиться сразу несколько команд разработчиков.
Принцип работы поезда уже известен: капсулы будут двигаться по огромным алюминиевым трубам, оснащенным магнитами и вакуумными насосами, которые обеспечат атмосферу без трения путем откачивания воздуха из туннелей.
Самой большой проблемой создания Hyperloop является рытье проходов, хотя проблема эта, скорее, финансовая, чем технологическая. Для этой работы Маском была нанята компания Boring Company, которая оценила каждую милю туннеля в 1 млрд. долларов. Впрочем, это достаточно грубая оценка, и реальные цены могут оказаться намного выше. Так, Нью-Йорк потратил 2,5 млрд. долларов за милю, когда речь шла о строительстве линии метро Second Avenue.
Несмотря на несколько уменьшенных прототипов, которые сегодня вполне успешно функционируют, создание настоящего Hyperloop имеет некоторые трудности: регулярное использование поезда может привести к тому, что многие материалы, из которых изготовлена конструкция, будут сгибаться или трескаться. Чтобы избежать таких проблем, компания Hyperloop Transportation Technologies покрывает свои капсулы запатентованным композитом, который получил название вибраниум (почти тот же самый, что питает Ваканду в Черной пантере) Он изготовлен из углеродного волокна, которое в 10 раз прочнее и в 5 раз легче стали. На протяжении всей длины в стены коридора будут вшиты датчики, следящие за целостностью конструкции.
Реактивные ранцы
В 1958 году журнал Популярная наука предсказал, что вековая мечта человечества летать, как птица, может быть ближе, чем мы думаем. Еще через три десятилетия летчик-испытатель реактивного ранца Уильям Суитор завис над ошеломленной публикой на церемонии открытия Олимпиады 1984 года в Лос-Анджелесе. Несмотря на фурор, который произвел его взлет, предсказание было несколько преувеличено: момент славы Суитора длился всего 20 секунд.
С тех пор разработки реактивных ранцев не прекращаются, но они все также безуспешны, как и раньше. Будучи маленькими ракетами, такие конструкции невероятно громкие: со времен Суитора разработчики смогли снизить уровень шума джетпаков всего на 10 децибел.
А еще они очень тяжелые — самая маленькая из всех моделей весит 40 кг. И даже если ваша спина готова к таким нагрузкам, не факт, что готов кошелек: цена на джеты минимальной комплектации начинается от 250 000 долларов.
Поднять человека в воздух было не сложно — куда проще, чем удержать его там. Чтобы продлить полет, требуется что-то лучшее, чем просто топливо под давлением. Турбореактивные двигатели — это миниатюрные газовые или дизельные двигатели, которые создают тягу, сжимая воздух через турбину. И все-таки реактивные ранцы все еще не идеальны: 40-килограммовый девайс генерирует максимальныю тягу, способную поднять 81 кг. То есть пилот, использующий джет, должен быть достаточно субтильным.
Машины с автопилотом
В начале 2018 года уже казалось, что автономные машины готовы выехать на дороги и трассы. Однако потом произошло несчастье: убер убил женщину в Темпе, штат Аризона. Инцидент вызвал у людей беспокойство и выявил большой недостаток этой технологии: автопилот все еще не в состоянии распознавать опасности на дороге. Даже несвоевременные блики могут сильно исказить восприятие автомобиля.
По сути автопилот — это лишь набор технологий: GPS сообщает автомобилю оптимальный маршрут, а датчики — радар, лидар и камеры — обнаруживают препятствия. Искусственный интеллект обрабатывает эти входные данные для принятия быстрых решений: нажать на тормоз или продолжить путь.
Транспортные средства должны тренироваться в течение сотен тысяч часов, чтобы изучить каждую опасность в любых условиях. Автопроизводители могут значительно уменьшить это время, помещая экипажи в реальные условия. Такой была политика Uber, но после аварии в 2018 году испытания были приостановлены.
Электронные глаза дают компьютеру полное представление о дороге, но общая стоимость камер высокого разрешения, радаров, лидаров и других датчиков составляет 75 000 долларов. Инженеры по оптике работают над менее затратными версиями, однако добиться существенного снижения стоимости оборудования пока не удалось.
Будущее рядом?
Несмотря на то, что мы все еще не живем в том мире, каким его представляли писатели-фантасты 80-х годов, современные технологии удивительны. Роботы-хирурги, делающие сложнейшие операции, умные дома, обеспечивающие максимальный комфорт хозяина, смартфоны и интернет, позволяющие каждому вести дела или связываться с друзьями из любой точки земного шара и многое другое — это мир современных технологий, о котором прошлые поколения людей могли лишь мечтать. Ну, а летать пока можно на обычных самолетах.