Le macchine volanti sono più vicine alla realtà di quanto pensi

Ci sono solo alcuni piccoli bug da risolvere

Credito: Michael H / Getty Images

Il futuro - il nostro presente - non è quello che ci era stato promesso.

L'uomo non è stato su Marte (Wired, 1997), il cibo non è diventato obsoleto (Ray Kurzweil, 2005) e i robot non sono riusciti a rendere la popolazione dell'intero paese indipendentemente ricca (Time Magazine, 1966). Il piede umano non si è trasformato in un dito del piede gigante (Dr. Richard Lucas, 1911), i trapianti dentali non sono diventati comuni (Mechanix Illustrated, 1947) e nessuno ha "una scimmia viva per fare le faccende di pulizia e giardinaggio" (RAND Corporation, 1967).

Inoltre non abbiamo macchine volanti (Popular Science, 1924; The Saturday Evening Post, 1942; Back to the Future, 1985; ecc.). Per un secolo, visionari, futuristi e scrittori di fantascienza con gli occhi selvaggi hanno predetto berline disperse nell'aria parcheggiate nel garage di ogni pendolare di periferia. Ma da quasi due decenni al 21 ° secolo, quel sogno non è stato realizzato, anche se così tanti altri indicatori del "futuro" - chat video, robot aspirapolvere, i cuccioli vincitori delle World Series - sono diventati realtà.

Nel corso del tempo, le persone hanno iniziato a chiedere "Dov'è la mia macchina volante?" Come scorciatoia per la delusione che la realtà non riesce a soddisfare le proiezioni più interessanti del futuro. Certo, abbiamo piccoli supercomputer nelle nostre tasche e altoparlanti da banco che possono raccontare barzellette, ma le nostre auto continuano a guidare su quattro ruote.

Questo potrebbe presto cambiare. Veramente. L'ultimo decennio ha visto una raffica di innovazioni per quelle che una volta venivano chiamate "macchine volanti"; ora sono aeromobili di decollo e atterraggio verticali (VTOLS), VTOLS elettrici (eVTOLS) o taxi aerei. Sono costruiti da startup scadenti e aziende aerospaziali legacy. Stanno uscendo dalla Silicon Valley, da Pittsburgh, dalla Slovenia e dalla Cina. E nessun portafoglio di miliardari tecnologici è completo senza un investimento in un veicolo che può guidare nel cielo.

Se le proiezioni più ambiziose sono accurate, qualcuno da qualche parte riderà delle ventose bloccate nel traffico sotto di loro entro i prossimi cinque anni. Ma le proiezioni più ambiziose sono raramente accurate. Più probabilmente, passeranno decenni prima che le macchine volanti siano vicine alle comuni. E quando lo sono, non saranno ciò che abbiamo sempre immaginato.

"Il laico di solito pensa a un mondo simile a Jetsons", ha detto Sanjiv Singh, professore di ricerca presso il Robotica Institute di Carnegie Mellon. “Qualcosa che decolla dal loro vialetto e poi li porta altrove. Stai parlando di un veicolo che opera in presenza di un'area densamente popolata con molta complessità ".

Vedremo per la prima volta, ha detto Singh, veicoli autonomi che trasportano merci in aree remote o volano rifornimenti in zone disastrate inaccessibili. "Un luogo in cui le strade sono state distrutte a causa di un uragano o un terremoto", ha detto. "Non è possibile ottenere forniture lì perché le linee elettriche sono interrotte e le strade sono interrotte. Operazioni di emergenza di ogni tipo. "

Una volta che le macchine volanti arriveranno nelle aree urbane, sembreranno più elicotteri o droni di dimensioni umane. Decolleranno verticalmente da un eliporto e atterreranno su un altro. Nei primi anni, ci sarà un pilota, che alla fine verrà sostituito da un sistema di volo autonomo che è più affidabile e più redditizio - non devi finanziare il 401 (k) di un computer. E non saranno tenuti nel tuo garage.

"Saranno un elemento di un'esperienza di trasporto multimodale", ha affermato Robin Lineberger, leader aerospaziale e della difesa di Deloitte. "Non ti porteranno nel primo e nell'ultimo miglio del tuo viaggio."

In un "veicolo terrestre autonomo, se dovesse succedere qualcosa di brutto, potresti accostarti. Per un veicolo aereo, questo è un problema significativo. ”Traduzione: potresti cadere dal cielo.

Il tipo di auto volante che guiderà sulla strada, volerà nel cielo e parcheggerà nel tuo garage sarà pratico solo per i super ricchi. Non è perché saranno costosi, anche se lo saranno, ma perché avrai bisogno della capacità di mantenerlo, immagazzinarlo e farlo atterrare, il che richiede più di un vialetto di periferia. "Se mi capita di essere abbastanza ricco e voglio possederne uno, non c'è niente da dire che un punto finale del mio viaggio non potrebbe essere il mio ranch", ha detto Lineberger. "Ma non è per le masse."

Tutto ciò può sembrare teorico dal momento che praticamente nessuno ne ha mai visto uno in aria, ma non lo è. La società slovacca AeroMobil sta attualmente prendendo ordini per la sua AeroMobil 4.0, con consegna prevista per il 2020. Uber ha affermato che il suo servizio di taxi aereo verrà lanciato nel 2023. Dubai è alla disperata ricerca di un taxi aereo in funzione e il cartivatore giapponese punta su SkyDrive per aiutare ad accendere la torcia per le Olimpiadi di Tokyo del 2020.

Potrebbero non essere la fantascienza delle auto volanti promessa, ma sono le più vicine che abbiamo, e sono quasi qui.

Prima di andare oltre, definiamo alcuni termini. Quando nel 1924 Popular Science scrisse di "viaggi a motore nel futuro", si riferiva ai veicoli teorici (promessi di essere disponibili in soli due decenni!) Come "automobili volanti". in grado di guidare attraverso la città e poi, su un tratto di strada aperto, spiegando le ali e prendendo in aria.

Nel 1917, Glenn Curtiss, uno dei principali attori dell'industria aeronautica americana, costruì la prima Curtiss Autoplane. Era un veicolo a quattro ruote che sembrava una Ford Model T con ali e elica attaccate. Mentre l'Autoplane guidava, non volò mai.

Nei pochi decenni successivi, ambiziosi uomini d'affari fecero una manciata di tentativi per migliorare il design di Curtiss. A metà degli anni '40, la società aeronautica Convair lanciò due auto volanti che volarono effettivamente. I veicoli sembravano Chevys con un aereo imbullonato al tetto. Questa estetica di design persiste negli anni '70 con l'AVE Mizar, un mix letterale di un Cessna Skymaster e una Ford Pinto.

Poiché la prima iterazione di macchine volanti non riuscì a decollare, alcuni inventori si allontanarono da macchine che potevano volare e verso aerei che potevano guidare. La Bryan Autoplane, sviluppata nei primi anni '50, aveva ali pieghevoli anziché staccabili e il suo carrello di atterraggio serviva da pneumatico quando era in modalità auto. La maggior parte delle auto volanti ora si concentra più sul volo che sull'auto, con il VTOL simile a un elicottero che emerge come il design più dominante.

Quindi come chiamiamo questi veicoli? Nessuno sa comunemente cosa significhi VTOL (pronunciato "pedaggio") e i vari modelli di auto volanti suggeriscono etichette diverse. Airbus definisce il prodotto del suo progetto Vahana un "veicolo aereo personale". Lo SkyDrive, di Cartivator sostenuto da Toyota, è più un drone passeggeri. Il Flyer, dell'azienda Kitty Hawk del CEO di Google, decolla dall'acqua, rendendola più una barca volante. Il Lilium Jet sembra un uovo volante. La Transizione dalla Terrafugia con sede nel Massachusetts e l'AeroMobil 4.0 fuori dalla Slovacchia abbracciano il termine "macchina volante" per una buona ragione: sono pensati per guidare lungo la strada e prendere il cielo.

"È come una supercar con superpoteri", ha dichiarato Jonathan Carrier, vicepresidente dello sviluppo aziendale di AeroMobil. L'ultima iterazione dell'auto volante dell'azienda assomiglia più ai mashup di decenni fa. Carrier ha affermato che la scelta del design equivale a una scommessa dell'azienda su ciò che avrà successo per primo.

"Stiamo attivamente sviluppando un VTOL. Tuttavia, crediamo nell'approccio del trampolino di lancio per portare sul mercato un prodotto che ci rende redditizi ”, ha affermato Carrier. Poiché AeroMobil 4.0 si affiderebbe alle passerelle esistenti e fornirebbe una forma di volo con cui le persone hanno familiarità - decolla in orizzontale - la società pensa che i consumatori si adatteranno più rapidamente.

Uber sta scommettendo sul VTOL. Nel 2017, la compagnia di ride-ride ha annunciato Uber Air, un servizio di taxi aereo che dovrebbe essere lanciato tra soli quattro anni. La compagnia ha affermato che entro il 2023 "consentirà il trasporto aereo condiviso e multimodale tra sobborghi, città e, infine, all'interno delle città". Dallas, Los Angeles e un mercato internazionale ancora da nominare sono stati scelti per i lanci . La società ha prodotto un video fluido che immagina il futuro di Uber Air che mostra una donna che si reca a casa dal lavoro catturando un VTOL su quello che la società chiama un "vertiport". Ha un marito, figli e una casa in periferia. Ed è a casa appena in tempo per la cena.

Il mondo che Uber immagina è quello in cui il pendolarismo quotidiano non è più una considerazione per gli acquirenti di case. Le città e le periferie sono state reinventate. Il raggio ragionevole intorno a una città in cui i pendolari sono disposti a vivere si sarà ampliato in modo tale che il pendolarismo tra Palo Alto e Monterey in California richiederà 15 minuti, non 90. "Le persone possono scegliere di vivere più lontano se hanno accesso a questo mezzo- trasporto di miglio ", ha detto Lineberger.

Quando la donna nel video di Uber entra nel suo VTOL, estrae il suo quaderno. È produttiva e sorride. "La qualità della vita nelle aree suburbane e urbane aumenterà", ha detto Lineberger sul nostro futuro delle macchine volanti. Dal momento che non guidano, le persone avranno più tempo che può "andare in produttività e nel tempo libero".

Prima che ciò diventi realtà, tuttavia, sono necessarie alcune innovazioni tecnologiche. Non è la tecnologia che consente a questi veicoli di volare - quello già esiste - ma la tecnologia che li rende abbastanza sicuri da dissipare le preoccupazioni dei clienti e dei regolatori e abbastanza convenienti da innescare un settore.

La sfida più importante e forse più grande è l'autonomia, ha affermato Scott Drennan, vice presidente dell'innovazione per il produttore di elicotteri Bell. Al CES 2019, la società ha presentato il suo taxi aereo Nexus, che utilizza sei rotori di piastrellatura per spingere verticalmente da terra. Il Nexus può ospitare cinque persone, incluso un pilota, ma è progettato per il volo autonomo.

Immagina come saranno le persone terrorizzate dagli aerei autonomi dopo il primo incidente. O quanto saranno sospettosi nei confronti di un drone che trasporta sei persone sul loro cortile.

Nel 2017, Bell ha stretto una collaborazione con Uber, che vuole che qualcun altro costruisca i veicoli per Uber Air. Per rendere il servizio accessibile, i loro taxi aerei devono volare autonomamente, ha detto Drennan, rimuovendo le spese per pagare un pilota. I taxi aerei autonomi sarebbero, in teoria, anche più sicuri di quelli pilotati dall'uomo, eliminando la possibilità di errore umano che ha un ruolo nel 90% degli incidenti aerei non commerciali, secondo la rivista Aviation Safety.

Singh, il professore di ricerca di robotica di Carnegie Mellon, ha trascorso i primi anni della sua carriera lavorando su auto a guida autonoma o, come li chiama, "robot mobili abbastanza grandi per stare all'aperto". Erano macchine grandi e robuste, più adatte a muoversi attraverso una miniera a strisce che navigando per le strade di Palo Alto. Ma i progressi fatti da quando Singh ha iniziato a lavorare con veicoli autonomi negli anni '80 forniscono un modello per velivoli personali autonomi.

Le auto a guida autonoma un tempo erano puramente teoriche, poi sono diventate reali, quindi hanno iniziato a accumulare migliaia di ore sulle strade pubbliche. Non hanno ancora perso la loro novità - gli attacchi dei residenti armati di coltelli di Chandler, in Arizona, lo rendono chiaro - ma molti ora possono vedere ciò che una volta era considerato assurdo: le auto a guida autonoma riempiranno presto le strade.

Il parallelo tra auto autonome e aerei autonomi non è perfetto. Guidare su strada richiede una precisione che non volare. Non devi rimanere all'interno delle linee nel cielo. Ma, come ha notato Singh, in un veicolo terrestre autonomo, “se dovesse accadere qualcosa di brutto, potresti accostarti. Per un veicolo aereo, questo è un problema significativo. ”Traduzione: potresti cadere dal cielo.

Insieme ai sistemi di volo autonomi, le auto volanti del futuro richiederanno batterie che possano sollevarle in aria e tenerle lì. Quella batteria "non esiste", ha dichiarato Celina Mikolajczak, direttrice ingegneristica di Uber per i sistemi di accumulo dell'energia, a una conferenza internazionale sulle batterie dell'anno scorso. Affogato da Tesla, Mikolajczak ha trascorso anni a testare e perfezionare le batterie per le auto elettriche.

Una cosa di cui Mikolajczak non si preoccupava molto di Tesla era il peso delle batterie. Ma nell'aria, ciò che conta. La chiave per costruire le batterie giuste per eVTOLS sta aumentando la densità energetica delle batterie, che, anche al meglio, restano indietro rispetto al carburante per jet. Secondo una stima, il carburante per jet produce 14 volte più energia per libbra rispetto alle batterie. Ma quel divario si sta riducendo. L'attuale tasso di innovazione ha una densità delle batterie che migliora di circa il cinque percento all'anno. In via conservativa, ciò significa che le batterie necessarie per trasportare i pendolari dalla periferia al centro saranno qui entro la metà del secolo.

Difficile quando compaiono questi ostacoli tecnologici, quelli umani potrebbero essere ancora più fastidiosi. Rimangono importanti domande su come i taxi volanti possano operare nel cielo. Che tipo di sistema di controllo del traffico aereo sarà sviluppato? Con che velocità la FAA consentirà il passaggio all'autonomia? Ogni compagnia di taxi aereo costruirà la propria infrastruttura, comprese le stazioni di ricarica e i vertiport? Le persone li chiameranno davvero "vertiports"?

Poi c'è il rumore. "Questo è un problema di fisica", ha detto Singh. "Non importa quale modalità utilizzi; fanno molto rumore ". Se la gente desidera la comodità che questi veicoli offriranno, dovrà accettare il fastidio dei pendolari che ronzano oltre i finestrini del piano superiore, ha detto.

Tale accettazione potrebbe non venire facilmente. Le auto a guida autonoma, che sono state sulla strada per anni e hanno accumulato milioni di miglia di prova, sono ancora considerate con scetticismo da molte persone e i droni vengono lanciati fuori dal cielo da vicini sospetti. Immagina come saranno le persone terrorizzate dagli aerei autonomi dopo il primo incidente. O quanto saranno sospettosi nei confronti di un drone che trasporta sei persone sul loro cortile.

"Vogliamo essere un grande vicino mentre pilotiamo questi veicoli", ha detto Drennan. Questa non è solo una chiave per la sua compagnia, Bell Helicopter, ma per l'intero settore. Le persone potrebbero aver anticipato le macchine volanti per decenni, ma saranno pronte a intervenire quando arriverà la tecnologia?

Singh ha affermato che il processo sarà aiutato da una maggiore visibilità. "Inizieremo a vedere le persone testare e inizieremo a vedere le persone stabilire buoni processi", ha detto. "Questo è il modo in cui progrediremo". Dopo aver atteso più di 100 anni per le macchine volanti, "non stiamo cercando di affrettare nulla".