رویای ماشین‌های پرنده چقدر به واقعیت نزدیک شده است؟

«شاید به حرفم بخندید اما این خط این هم نشان یک روز ماشینی به بازار می آید که ترکیبی از خودرو و هواپیما است». این حرف را هنری فورد هشت دهه قبل و تنها چند سال پس از تاسیس اداره طرق و شوارع در ایران (وزارت راه و شهرسازی فعلی) به زبان آورده است.

رویای پرواز بشر قدمتی به درازای تاریخ دارد و مشهورترین نمود آن هم احتمالا قالیچه سلیمان است. این آرزو با ورود به دوران انقلاب صنعتی نه تنها فروکش نکرد بلکه از همیشه در دسترس به نظر رسید. همین عامل باعث شد از دوران ماشین های بخار مخترعان همیشه نیم نگاهی هم به پرواز با ماشین داشته باشند.

تا اوایل دهه جاری هواپیمای شخصی با موتور توربوپراپ راهکاری مطلوب برای حمل و نقل شخصی هوایی در شهرها به نظر می رسید اما پس از حملات تروریستی یازده سپتامبر به خاطر نگرانی های امنیتی این ایده کنار گذاشته شد.

در عصر جدید فرار از ترافیک و حمل و نقل سریع مهمترین انگیزه برای توسعه ماشین های پرنده بوده اما سوال اینجاست با وجود تکنولوژی های سخت افزاری و نرم افزاری جدید و پیشرفت هوش مصنوعی تولید انبوه ماشین های پرنده تا چه امکان پذیر شده است؟

برای پاسخ به این سوال اول باید بدانیم ماشین پرنده دقیقا به چه معناست؟ کمتر ابزاری در دنیا به اندازه ماشین پرنده طرح های عجیب و غریب به خود دیده است. هفت سال بعد از پیش بینی هنری فورد ConvAirCar به عنوان ملغمه‌ای از ماشین و هواپیما به پرواز درآمد. حدود سه دهه بعد هم طراحان بال هواپیمای سسنا را به فورد پینتو پیوند زده و با نام AVE Mizar راهی آسمان کردند. در نهایت هر دو پروژه به خاطر نقص فنی و سقوط ماشین های پرنده راهی بایگانی شدند.

یکی از اولین نمونه های خودروی عمود پرواز (VTOL) پیازسکی VZ-8 Airgeep بود که در دهه ۵۰ میلادی برای ارتش آمریکا طراحی شد. این ماشین قابلیت تا شدن بال ها را داشت اما به خاطر عدم کارایی در میدان های نبرد مدرن کنار گذاشته شد.

هرچند امروز هم خودروهای عجیبی مثل «ترافوجیا ترنزیشن» معرفی می شوند اما به نظر می رسد صنعت ماشین های پرنده رفته رفته روی توسعه مدل های EVTOL به توافق رسیده که بیش از آنکه خودروی پرنده باشند، یک هواپیمای شخصی به شمار می روند.

برای مثال می توان به بل نکسوس اشاره کرد که برای سرویس دهی به مسافران متمول اوبر طراحی شده است. کانسپت اسکا (Aska) هم که توسط استارتاپ NFT توسعه یافته، مثل هلیکوپترها توانایی نشست و برخاست عمودی را دارد.

«ساتیش موثوکریشنان»، مدیر ارشد طراحی کمپانی هوافضای Honeywell پیشرفت های اخیر در توسعه هوافضا را مدیون افزایش توان محاسباتی می داند:

قابلیت جمع آوری، ذخیره، پردازش و محاسبه داده ها در دو دهه اخیر ارتقا پیدا کرده و به لطف اتصال بین اشیاء مختلف می توان داده ها را به صورت بلادرنگ جمع آوری کرد. قابلیت پاسخ بلادرنگ و در لحظه امکان نوآوری در زمینه ماشین های پرنده را فراهم کرده است.

آنطور که موثوکریشنان می گوید مسافت هایی که در ترافیک بین ۶۰ تا ۹۰ دقیقه زمان برده و تا ۲۰۰ دلار روی دست شما هزینه می گذارد، از طریق ماشین های عمود پرواز در کمتر از ۱۰ دقیقه و با هزینه ۵۰ دلاری طی خواهند شد.

در حال حاضر بیش از ۷۰ شرکت در مراحل مختلف توسعه خودرو های پرنده به سر می برند. کوادکوپتر EHang 184 که نخستین بار در CES 2016 معرفی شد، پروازهای آزمایشی را نیز پشت سر گذاشته اما هنوز موفق به دریافت تاییدیه FAA برای سرویس دهی در آمریکا نشده است. ولوکاپتر هم دو روز قبل از ولوسیتی به عنوان اولین تاکسی هوایی تجاری و خودران خود پرده برداری کرد. این ماشین بهره مند از ۱۸ روتور اواخر امسال پرواز آزمایشی خود را در سنگاپور انجام می دهد.

Lilium کمپانی دیگری است که شاهد انتشار ویدیوهایی از تاکسی هوایی ۵ نفره آنها بوده ایم اما پروژه های ماشین پرنده این شرکت و همچنین NEC دستکم تا ۶ سال دیگر به ثمر نخواهد نشست.

هیچ شرکتی به اندازه اوبر روی عملی کردن ایده ماشین های پرنده سرمایه گذاری نکرده. این کمپانی که تحت نظیر دارا خسروشاهی اداره می شود، مصمم است تا سال ۲۰۲۳ نخستین ناوگان از تاکسی های پرنده را تحت عنوان UberAir راه اندازی کند.

اوبر در CES 2019 نمونه اولیه خودروی عمود پرواز الکتریکی را که توسط بل طراحی شده بود را به نمایش گذاشت. این ماشین توسط ۴ فن عمودی برای به پرواز درآمده و به کمک پروانه‌های جداگانه به سمت جلو حرکت می کند. این خودرو با تکیه بر نیروی محرکه باتری و توربین گاز قادر به حمل ۴ مسافر با سرعت ۲۴۰ کیلومتر بر ساعت است.

بل نکسوس با یکبار شارژ تا ۹۰ کیلومتر مسافت را پیمایش می کند و احتمالا از سال آینده در آسمان شهرهای دالاس، لس آنجلس و ملبورن به صورت آزمایشی به پرواز در خواهد آمد.

اوبر سال گذشته طی کنفرانسی مدعی شد که باتری این ماشین ها تنها در ۸ دقیقه به میزان لازم برای انجام پروازهای کوتاه شهری شارژ می شود. در نتیجه طی زمان کوتاهی که خدمه در حال پیاده کردن مسافران و سوار کردن سرنشینان بعدی اند، می توان باتری را مجددا شارژ کرد.

کمپانی آمریکایی حتی امیدوار است با پیشرفت های بیشتر این زمان را به ۵ دقیقه کاهش دهد. از نظر قیمت هم احتمالا مسافران در اوایل راه اندازی سرویس به ازای هر مایل ۶ دلار پرداخت کنند هرچند با گذشت زمان قیمت تا ۲ دلار پایین خواهد آمد.

اگر برنامه های اوبر به نظرتان بلندپروازانه می رسد باید بگوییم چندان هم بدبین نیستید. کمپانی پشت این وعده های جذاب در بهار امسال ۵.۲۴ میلیارد دلار متضرر شده و ناوگان زمینی آنها هم تلفاتی از خود به جا گذاشته. البته تنها اوبر مقصر نیست بلکه کل صنعت ماشین های پرنده با چالش فنی، قانونی و زیرساخت های عمده ای مواجه است.

برای مثال روتورها را در نظر بگیرید. هلیکوپترهای معمولی تنها دو پروانه دارند که تمرکز خلبان روی آنها چندان دشوار نیست اما زمانی که تعداد آنها به ۴ یا ۶ یا حتی ۱۸ مورد ولوکوپتر می رسد، کنترل آنها توسط خلبانی که باید روی مسیر هم تمرکز کند، اصلا ساده به نظر نمی رسد. «برایان ژرمن»، استاد موسسه فناوری جورجیا در این باره می گوید:

خلبان نمی تواند همزمان با کنترل ۸ یا ۱۰ روتور، آگاهی موقعیتی (درک عناصر محیطی و پدیده‌ها با توجه به زمان یا فضا) را هم حفظ کند بنابرین در این سیستم بسیاری از موارد خودکار خواهد بود.

از طرف دیگر وی هوش مصنوعی را فاقد برخی از مهارت های اساسی از جمله درک عمومی خلبان می داند:

درک سناریوهای مختلف برای سیستم های خودکار بسیار دشوار است. برای مثال فرض کنید که در حال پرواز ناگهان متوجه وقوع آتش سوزی گسترده در جنگل می شوید. یک خلبان عادی به سرعت درک می کند که پرواز روی این منطقه اصلا ایده خوبی نیست اما آیا سیستم خودکار هم به این نکته پی می برد؟

فراموش نکنید که این تنها چالش های به پرواز درآوردن یک EVTOL در آسمان است اما در صورتی که قرار باشد ناوگانی از آنها به صورتی ایمن سرویس دهی کنند، باید تغییراتی اساسی در سیستم کنترل هوایی فعلی ایجاد شود. خوشبختانه اوبر از مدت ها قبل در این زمینه همکاری هایی را با ناسا کلید زده و احتمالا در این زمینه از هوش مصنوعی کمک گرفته خواهد شد.

«مایک استوارت»، معاون ارشد بخش مهندسی Honeywell به تلاش اوبر و شرکایش برای توسعه پیشرانه های الکتریکی نیز اشاره می کند:

در حال حاضر به خاطر محدودیت زیرساخت هواپیماهای هیبرید گسترش نیافته اند اما چشم انداز فعلی بر توسعه پیشرانه های الکتریکی متمرکز است. پیش از فراگیر شدن مدل های الکتریکی باید زمان شارژدهی آنها تا حد زیادی افزایش پیدا کند.

با این حال استوارت بر این باور است که ماشین های EVTOL با ساختاری شبیه آنچه اوبر در سر دارد، در نهایت برای سفرهای کوتاه در فرودگاه های کوچک منطقه ای مورد استقبال قرار خواهند گرفت. وی امیدوار است با پیشرفت نرم افزار، سخت افزاری و باتری پروازهای تجاری شخصی عملی شود.

هرچند هنوز چند سال تا راه اندازی این سرویس ها باقی مانده اما کاربردهای گسترده امکان استقبال شهروندان و گسترش سریع چنین ماشین هایی را فراهم می کند.