И снова ответим одним словом: конвергенция.
Вертолеты так шумны и опасны, потому что оснащены одним-единственным гигантским несущим винтом, за счет которого и осуществляется подъем. Окружная скорость несущего винта производит ту правильную частоту вращения, которая порождает настырный «дыр-дыр-дыр», сводящий с ума всякого, у кого есть слух. А опасны вертолеты, потому что если несущий винт забарахлит, гравитация, сами понимаете, тут же сделает свое черное дело.
А теперь представьте, что вместо одного главного несущего винта поверх корпуса летательный аппарат оснащен некоторым количеством винтов поменьше как если вдоль нижней плоскости крыла разместить ряд маленьких вентиляторов, и все вместе они создают достаточную подъемную силу, но при этом куда меньше шума. А теперь представьте, что эта мультироторная конструкция вдруг выйдет из строя. И ничего она мягко приземлится, даже если у нее разом откажет пара роторов. Добавьте к этой конструкции крыло, позволяющее развивать скорость 240 км в час и больше. Все это, конечно, замечательные идеи. Жаль только, что бензиновые двигатели из-за колоссального показателя их весовой удельной мощности ничего подобного добиться не позволяют.
Представляем вам понятие распределенной электрической тяги (distributed electric propulsion, DEP[23]).
Вспыхнувший в последнее десятилетие спрос на коммерческие и военные дроны побудил робототехников (а дроны те же роботы, только летающие) придумать электромагнитный двигатель нового типа: предельно легкий, практически бесшумный и способный перемещать тяжелые грузы. При его проектировании конструкторы опирались на триаду конвергентных технологий: во-первых, прогресс в машинном обучении позволил им проводить сложнейшее имитационное моделирование полетов[24]; во-вторых, прорывные достижения в материаловедении позволили создать компоненты достаточно легкие, но при этом достаточно долговечные, что придает им как применимость в конструировании летательных аппаратов, так и надежность; и, наконец, в-третьих, новые производственные технологии а именно 3D-печать позволили производить как двигатели, так и несущие винты любого размера. И, кстати, о производительности: КПД этих электродвигателей 95 %[25] по сравнению с 28 % у бензинового двигателя. Каково?
Но полеты на DEP, распределенной электрической тяге, совсем другой коленкор. Регулировать действие дюжины двигателей каждые несколько микросекунд выше человеческих возможностей. DEP-системы снабжены электродистанционным управлением; проще говоря, ими управляет компьютер. А что обеспечивает подобный уровень контроля? Правильно, еще один рой слетевшихся в одну точку конвергентных технологий.
Во-первых, благодаря революции в области искусственного интеллекта мы получили огромные возможности, способные анализировать колоссальные массивы данных, за какие-то микросекунды понимать их смысл и в реальном времени управлять множеством электродвигателей летательного аппарата и, соответственно, устройствами и механизмами самолета. Во-вторых, для усвоения огромного массива данных глаза и уши пилота следует заменить сенсорами, которые способны одновременно и мгновенно обрабатывать гигабайты информации. А для этого необходимы GPS (глобальная система навигации), лидар[26], радар, продвинутые видеокамеры и великое множество акселерометров (датчиков ускорения). Многое из перечисленного плоды десятилетия смартфонных войн.
Наконец, нужны аккумуляторы. Они должны быть достаточно емкими, чтобы пересилить у людей боязнь дальних поездок или страх, что во время перелета аппарат разрядится, и с достаточной мощью, или «плотностью мощности», как говорят инженеры, чтобы оторвать от земли аппарат вместе с пилотом и четырьмя пассажирами. Для такого взлета[27] на каждый килограмм веса требуется как минимум 350 кВтч электроэнергии. Это до недавних пор было недостижимо. Но тут очень вовремя подоспел взрывной прогресс в таких сферах, как солнечная энергия и электромобили, обостривший потребность в усовершенствованных системах аккумулирования энергии. И родилось следующее поколение литий-ионных аккумуляторов, увеличивающих радиус передвижения электромобилей, а в качестве приятного бонуса достаточная мощность, чтобы поднять в воздух аэромобиль.
Итак, с двумя переменными в уравнении воздушного райдшеринга надежностью и шумом мы разобрались; остается третья цена, и тут нужны еще несколько инноваций. Плюс еще вопрос упирается в производство достаточного для программы Uber числа eVTOL. Производителю, чтобы удовлетворить ненасытный спрос Uber, да еще и по приемлемой цене, придется выпускать летательные аппараты опережающими по сравнению со временами Второй мировой войны темпами, а тогда за два года удалось произвести рекордное число тяжелых бомбардировщиков B-24 Liberator 18 тыс. единиц; на самом пике темп производства составлял один самолет за 63 минуты. Пока этот рекорд никем не побит[28].