چه مانعی بر سر راه ماشین‌های پرنده قرار دارد؟

عصر جدید پرواز درحال شروع‌شدن است. ۱۲ ژوئن ۲۰۲۳ (۲۲ خرداد)، اداره‌ی هوانوردی فدرال آمریکا (FAA) گواهینامه‌ی صلاحیت پرواز ویژه‌ی یک مدل ماشین پرنده را صادر کرد. این خودروی پرنده که ساخت شرکت الف اروناتیکس است، اجازه دارد در مکان‌هایی محدود و با اهداف نمایشی و تحقیق و توسعه پرواز کند.

به‌گزارش بی‌بی‌سی، حمل‌ونقل هوایی پیشرفته (AAM) یک اصطلاح فراگیر برای وسایل پرنده‌ی مسافری یا حمل بار است که تا حد زیادی خودکار هستند. این وسایل نقلیه که اغلب به‌عنوان تاکسی‌های هوایی یا هواگرد برخواست و فرود عمودی (VTOL) شناخته می‌شوند، ازنظر تئوری، حمل‌ونقل در تا در را سریع‌تر و ایمن‌تر ارائه می‌دهند.

نه زیرساخت‌های فیزیکی و نه ترافیک روی زمین، هیچ‌یک باعث کاهش سرعت هواگردهای عمودپرواز نمی‌شوند. اگرچه ماشین‌های پرنده هنوز هم تاحدی تخیلی هستند؛ اما به رسمیت شناخته‌شدن محصول شرکت الف توسط اداره‌ی هوانوردی فدرال، نقطه‌ی عطفی در آینده‌ی حمل‌ونقل هوایی به‌شمار می‌رود.

بااین‌وجود هنوز هم ممکن است چالش‌های بسیاری وجود داشته باشند که باید قبل از تبدیل‌شدن ماشین‌های پرنده به یک واقعیت جهانی برطرف شوند؛ چالش‌هایی مانند پهپاد‌های دائمی و صدای ماشین‌های پرنده هنگام عبورومرور، بلند‌شدن از زمین یا فرودآمدن آن‌ها.

بنیان‌گذاران الف، کار روی مفهوم ماشین‌های پرنده را از سال ۲۰۱۵ آغاز کردند و اولین نمونه‌ی اولیه‌ی خود در اندازه‌ی استاندارد را با نام مدل A، در سال ۲۰۱۹ ساختند.این خودروی سواری جاده‌ای ظرفیت ۲ سرنشین را دارد و دارای برد رانندگی ۳۲۲ کیلومتر و برد پرواز ۱۷۷ کیلومتر است. این وسیله‌ی نقلیه‌ی شیک و جمع‌وجور، به‌نحوی طراحی شده تا به خودروهای معمولی شباهت داشته باشد، برای برخاست به باند نیاز ندارد و حتی می‌تواند در فضای پارکینگ سنتی نیز نگهداری شود.

رویکرد جدید مدل A در زمینه‌ی طراحی به همان اندازه‌ی شکل خودرو کاربردی است. الف ادعا می‌کند که فناوری انحصاری این خوردو، امکان برخاست عمودی از روی سطح زمین را دراختیار آن قرار می‌دهد. به‌گفته‌ی این شرکت، درهای خودروی مدل A در میانه‌ی پرواز به بال تبدیل می‌شوند و این خودرو به‌شکل یک هواپیمای دوبال به حرکت خود ادامه خواهد داد. تمام این تلاش‌ها برای ایجاد تغییرات چشمگیر در رفت‌وآمد روزانه صورت می‌گیرد.

بااین‌وجود، براساس گزارش وب‌سایت شرکت، تاکنون تنها تعداد انگشت‌شماری از سرمایه‌گذاران پرواز خودروی مدل A را در نمایشی در سال ۲۰۱۹ از نزدیک مشاهده کرده‌اند. درحالت کلی، هنوز چالش‌های فناورانه بسیاری باقی مانده‌اند که باید آن‌ها را برطرف کرد. جیم دوخونی، مدیرعامل الف اروناتیکس می‌گوید: «برخی از اجزایی که به آن‌ها داریم، به راحتی در جهان امروز موجود نیستند؛ به‌عنوان مثال به‌منظور اجتناب از تنش افتراقی، به سیستم‌های موتور پروانه‌‌ی بسیار تخصصی نیاز داریم.»

محدودیت‌های اندازه، وزن و قیمت، فاکتورهای بسیار مهمی هستند که تعیین می‌کنند این خودروها چه زمانی در دسترس عموم قرار می‌گیرند و آیا برای استفاده ایمن هستند یا خیر.

الف اروناتیکس که مقر آن در کالیفرنیا قرار دارد، امیدوار است که تولید ماشین پرنده‌ی خود را در سال ۲۰۲۵ یا اوایل ۲۰۲۶ آغاز کند. درحال‌حاضر امکان پیش‌سفارش این وسیله‌ی نقلیه با برچسب قیمت ۳۰۰ هزار دلار وجود دارد؛ اما الف اظهار امیدواری می‌کند که درنهایت بتواند هزینه‌ی تولید خودرو خود را به ۳۵ هزار دلار کاهش دهد.

براساس طبقه‌بندی قانونی مربوط به خودروهای گلف و وسایل نقلیه‌ی برقی کوچک، خودروی مدل A یک وسیله‌ی نقلیه‌ی فوق سبک و کم‌سرعت درنظر گرفته می‌شود. این طبقه‌بندی، یک از دستورالعمل‌های بسیار سختگیرانه‌ای است که اداره‌ی ملی ایمنی ترافیک بزرگراه‌‌ها ارائه کرده است.

دوخونی می‌گوید: «این یک پیش‌مقدمه است. هنگام جایگزین‌شدن اسب‌ها با خودروها نیز سوالات مشابه بسیاری درباره‌ی ایمنی آن‌ها و اتفاقاتی که قرار بود برای شهرها بیفتد مطرح شد؛ بسیاری از مردم می‌خواستند که به استفاده از اسب‌ها برگردند. اگر همه‌چیز درست انجام شود، ماشین پرنده باید ایمن‌تر باشد.»

مدل A قرار است در نهایت یک خودرو باشد و ایمن‌کردن یک خودرو برای آسمان (سبک و آیرودینامیک) ممکن است درنهایت به معنی ایمن‌نبودن آن برای جاده باشد. دوخونی می‌گوید: «سخت‌ترین بخش، انتقال خودرو از زمین به هوا است؛ چراکه ما نمی‌دانیم درحین این انتقال چه اتفاقی رخ می‌دهد.» درحالت ایدئال، انتقال فوری نظارت بر وسیله‌ی نقلیه از مسئول زمینی به هوایی رخ خواهد داد؛ اما موانع قانونی و ایمنی بسیار پیچیده هستند.

عملیات حمل‌ونقل هوایی شهری، معمولا مانند اداره هوانوردی فدرال در آمریکا، برعهده‌ی ارائه‌دهنده‌ی خدمات ناوبری هوایی (ANSP) یک کشور خواهد بود. ANSP از صلاحیت کامل عملیات‌های هوایی‌ و فضایی یک کشور برخوردار است و به‌عنوان یک مرجع، وظیفه‌ی تایید هواپیماهای جدید را پس انجام بررسی‌های ایمنی دقیق برعهده دارد. نقش شهرها در تضمین ایمنی، اجرای مقررات تعیین‌شده از سوی این نهادها خواهد بود.

براساس گزارش جامع FAA، عملیات پرواز خودروی پرنده ابتدا از چهارچوب و قوانین نظارتی موجود (مانند قوانین پرواز بصری و قوانین پرواز ابزاری) به‌عنوان بستری برای عملکرد بیشتر وسیله‌ی نقلیه و سطوح بالاتر آزادی عمل استفاده خواهد کرد. این گزارش، برخی نگرانی‌ها را نیز بدون پرداختن کامل به آن‌ها مطرح می‌کند؛ مسائلی چون سروصدا، آلودگی، امنیت، ماندگاری و هزینه.

در این گزارش چند سوال بسیار مهم هم مطرح شده است: چه کسی این خودروهای پرنده را می‌راند؟ آیا مسافران به گواهینامه نیاز دارند؟ فرودگاه‌های عمودی و وسایل نقلیه‌ای که بالای سر انسان‌ها پرواز می‌کنند، چه تاثیری بر زندگی آن‌ها خواهند گذاشت؟ مسئولیت سقوط خودروهای پرنده برعهده‌ی کدام حوزه‌ی قضایی خواهد بود؟

نگرانی بعدی درخصوص خودروهای پرنده، سروصدای آن‌ها است. طراحی ماشین‌های پرنده‌ی بی‌صدا کار دشواری است. به‌ویژه زمانی که در عملیات‌های تجاری در مقیاس بزرگ، ممکن است خودروهای پرنده صدها بار در ساعت از زمین بلند شوند و فرود بیایند، این آلودگی صوتی از اهمیت بسیار بیشتری برخوردار خواهد بود.

ملخ‌های برقی و سایر عناصر طراحی پیشرانه‌ی ماشین‌های پرنده ممکن است آلودگی صوتی را کاهش دهند. برنامه‌ریزان شهری نیز باید سطح دسیبل فرودگاه‌های عمودی یا مکان‌های فرود را درنظر بگیرند؛ اما ممکن است برای کنترل میزان سروصدا، به قوانین سختگیرانه‌ی دولتی هم نیاز داشته باشیم. برای زیرساخت‌های هوایی هم ممکن است دستورالعمل‌هایی از مقررات موجود استخراج شود که برای هواپیماها و هلیکوپتر‌های معمولی اعمال می‌شود.

ناسا در تلاش برای کمک به سازندگان ماشین‌های پرنده به‌منظور ساختن خودروهای کم‌صداتر، همکاری‌هایی را با FAA، محققان دانشگاه‌ها و دیگر رهبران صنعت انجام داده است. این همکاری‌ها به‌منظور ساخت ابزارهای نرم‌افزاری برای مدل‌سازی و پیش‌بینی سروصدای وسایل نقلیه‌ی پرنده انجام شده است.

کارزار حمل‌ونقل هوایی پیشرفته‌ی ناسا واکنش انسان را به نویز سطح پایین یا آستانه‌ی نویز به‌اصطلاح پهن‌باند (عبارت به‌کاررفته برای صدایی که شنونده نمی‌تواند منبع آن را تشخیص دهد) و چگونگی پیش‌بینی صدایی که بسیاری از این‌گونه وسایل نقلیه‌ی درحال پرواز به‌طور همزمان تولید می‌کنند، بررسی می‌کند.

شرکت بریتانیایی آروپ که خدمات طراحی، مهندسی و پایداری محیطی را ارائه می‌دهد، به‌تازگی میزگردی را برای بررسی احتمالات و معایب بازار حمل‌ونقل هوایی برگزار کرده است.

بایرن توربر، یکی از مدیران اجرایی آروپ در سان‌فرانسیسکو می‌گوید: «شهرها ازطریق مجوزهای تجاری، فرصت بیشتری برای اعمال کنترل دارند. شهرداری‌ها نیز مانند خطوط هوایی و فرودگاه‌ها، از اختیار کنترل فعالیت‌های دارای مجوز خدمات حمل‌ونقل هوایی تجاری برخوردار هستند. این اختیار می‌تواند قوانین مربوط ساعات منع رفت‌وآمد، حداکثر تراکم نقاط عمودی در محله‌های خاص و هزینه‌ را شامل شود.» به عبارت بهتر، شهرها می‌توانند قوانینی را تنظیم کنند که زمان و مکان خدمات تاکسی‌های هوایی را مشخص کند.

تعجب‌آور نیست که لس‌آنجلس با ترافیک افسانه‌ای خود اولین شهر پذیرای خودروهای پرنده در جهان باشد؛ اما سوال اینجاست که ماشین‌های پرنده چقدر می‌توانند به رفع انسداد شهری مانند لس‌آنجلس کمک کنند؟

توربر در این زمینه می‌گوید: «نکته‌ای که باید به آن توجه داشت این است که حمل‌ونقل هوایی شهری، مشکل را حل نخواهد کرد. درواقع به احتمال زیاد حجم خودروهایی که در آسمان خواهیم دید به اندازه‌ی حجم خودروهای روی زمین نخواهد بود. درصورت بروز چنین شرایطی، در آسمان نیز ترافیک ایجاد می‌شود.»

درنهایت صرفه‌جویی در مقیاس یا به عبارت دیگر، کاهش هزینه در اثر افزایش حجم تولید ممکن است خودروهای پرنده را به گزینه‌هایی مقرون‌به‌صرفه تبدیل کند؛ به‌ویژه اگر شهرها بتوانند شرکت‌ها را تشویق کنند تا دسترسی و خدمات را به محله‌های کم‌درآمد ارائه دهند.

در سال ۲۰۲۱، وزارت حمل‌ونقل لس‌آنجلس (Ladot) قراردادی را با آروپ امضا کرد تا گزارشی را برای ملاحظات چهارچوب سیاست حمل‌ونقل هوایی شهری، با تاکید ویژه بر برابری تهیه کند. این گزارش تاکید می‌کند که خودروهای پرنده باید به‌عنوان خدمات شهری و کالای عمومی درنظر گرفته شوند.

پس از اثبات طرح مفهومی خودروهای پرنده، انجام آزمایش‌های دقیق و کاهش خطرات ایمنی، خدمات حمل‌ونقل هوایی پیشرفته باید عملکردی مشابه کتابخانه‌ها، مدارس، فرودگاه‌ها یا جاده‌ها داشته باشد؛ یعنی به‌عنوان یک دارایی برای کل جامعه عمل کنند؛ نه یک فناوری مخرب.