10 دقیقه
پرواز تاریخی: خودروی پرندهٔ ماژولار برقی CASC اوج میگیرد
در ششم فوریهٔ ۲۰۲۶، فرودگاه یونگچوان در چونگکینگ صحنهٔ رویدادی مهم در تاریخ حرکتهای شهری چین شد. آکادمی نهم شرکت علوم و فناوری هوافضای چین (CASC) اولین پرواز آزمایشی نمونهٔ اولیهٔ خودروی پرندهٔ برقی ماژولار خود را با موفقیت انجام داد؛ نمونهای که بلندشدن عمودی کنترلشده، پرواز رو به جلوی پایدار و گذار موفق بین حالت زمینی و هوایی را نشان داد. این آزمایش گامی فنی و نشاندهندهٔ پیشرفت در حوزهٔ خودروهای پرندهٔ برقی و حملونقل عمودی-نزدیک به سطح زمین (eVTOL) بود.
برخلاف بسیاری از مفاهیم صرفاً کاغذی، این نمونهٔ اولیه یک سامانهٔ ماژولار عملیاتی است که از سه جزء اصلی تشکیل شده: بالها، کابین و شاسی زمینی. در طول نمایش، وسیلهٔ نقلیه دو سرنشین را با سرعتهای تا ۱۵۰ کیلومتر بر ساعت در ارتفاعهایی زیر ۳۰۰۰ متر حمل کرد — دلیلی بر این که پلتفرم میتواند هم بهعنوان یک eVTOL و هم بهعنوان یک خودروی برقی زمینی عمل کند. این ترکیب نشان میدهد که طراحی بهسمت تلفیق مهندسی خودرو و هوافضا حرکت کرده است، بهگونهای که عملکرد زمینی و هوایی با هم همآهنگ میشوند.
طراحی ماژولار و داکینگ خودکار
ویژگی برجستهٔ پروژه مکانیزم خودترازسازی و جداسازی خودکار است. ماژول هوایی بهصورت خودمختار به شاسی زمینی متصل و از آن جدا میشود، که امکان تعویض سریع بین کابینهای مختلف، انواع شاسی و پیکربندیهای بال را فراهم میآورد. این انعطافپذیری موارد کاربردی فراتر از جابهجایی مسافر را ممکن میسازد؛ از لجستیک شهری و تحویل بستهها تا عملیات اضطراری و پاسخ سریع در شرایط بحرانی.
از نظر مهندسی، سیستم داکینگ شامل مکانیزمهای مکانیکی دقیق، سنسورهای فاصلهسنجی، سامانههای کنترل موقعیت و الگوریتمهای همگراسازی است که باید همخوانی مکانیکی و الکتریکی بین ماژولها را تضمین کند. توسعهٔ چنین سامانهای نیازمند یکپارچگی میان کنترل پرواز، مدیریت باتری و رابطهای الکترونیک قدرت است تا جداسازی و اتصال در زمان کوتاه و با حداقل خطا انجام شود.
نکات فنی کلیدی نمایش دادهشده:
- ظرفیت مسافر: 2 نفر (در نمایش)
- سرعت گشتزنی (آزمایشی): 150 کیلومتر بر ساعت
- سقف پروازی در آزمایش: زیر 3,000 متر
- برد زمینی (یک شارژ): بیش از 300 کیلومتر
- پیشرانه: شاسی تمامالکتریکی مجهز به سامانههای هوشمند
ماژول زمینی یک شاسی هوشمند تمامالکتریکی است که توانایی بیش از ۳۰۰ کیلومتر برد در هر شارژ را دارد؛ این ویژگی مفهوم را بهعنوان یک هیبرید واقعی میان مهندسی خودروسازی و هوانوردی معرفی میکند، نه صرفاً یک هواپیمای چرخدار. شاسی شامل بستهٔ باتری، سامانههای مدیریت انرژی (BMS)، واحدهای کنترل الکترونیک و رابطهای مکانیکی برای داکینگ است. از منظر تولید، چنین شاسیهایی میتوانند روی خطوط تولید خودرو پیادهسازی شوند و از مزایای مقیاسپذیری تولید خودرو بهره ببرند.
دستاوردهای عملکردی و ایمنی
نمونهٔ اولیهٔ CASC مجموعهای از نمودارهای پروازی حیاتی را در طول آزمایش تأیید کرد: برخاست و نشست عمودی کنترلشده (VTOL)، پرواز رو به جلوی پایدار و گذار قابلاعتماد بین حالت زمینی و هوایی. این توانمندیها پیشنیازهای اساسی برای هر eVTOL هستند که بخواهد وارد چرخهٔ بهرهبرداری عملی شود. با این حال، CASC تأکید کرده که این پرواز یک نمایش فناوری در مراحل اولیه بود؛ پیش از آغاز بهرهبرداری تجاری، تأییدیههای نظارتی، آزمایشات جامع ایمنی و فرایندهای صدور گواهینامه باید طی شوند.
مسائل ایمنی شامل تحلیلهای حالت شکست (FMEA)، بررسی تحمل خطا (FTT), Redundancy در سامانههای حیاتی، و آزمونهای محیطی (دمای شدید، رطوبت، بارش و باد) است. همچنین لازم است شبیهسازیهای گستردهٔ برخورد و فرود اضطراری، و سناریوهای ازکارافتادگی موتور یا از دست رفتن ارتباط کنترل بررسی شوند تا سطح ریسک به حد قابلقبولی کاهش یابد.
علاوه بر آزمایشهای عملکردی، سازگاری با قوانین مربوط به نویز، انتشار الکترومغناطیسی و ایمنی باتری (مانند استانداردهای UN/ADR برای حملونقل و تستهای ضربه/حریق) نیز بخش مهمی از راه صدور گواهینامه خواهد بود. در بازارهای مختلف، نهادهای صدور گواهی مانند سازمان CAAC در چین، EASA در اروپا و FAA در آمریکا استانداردهای متفاوتی دارند که توسعهدهندگان باید هماهنگی لازم را با آنها برقرار کنند.
مقایسه با تلاشهای بخش خصوصی
از منظر مفهومی، برنامهٔ CASC مشابه ابتکارات خصوصی مانند مفهوم حامل ششچرخی بزرگ XPeng است که یک هواپیما کوچک را در دل یک وسیلهٔ زمینی جایگذاری میکند. تفاوت ساختاری مهم این است که CASC از ماژولهای کاملاً جدا استفاده میکند که بهصورت مکانیکی به هم متصل میشوند، در حالی که طراحیهای بهسبک XPeng هواپیما را بیشتر با یک شاسی واحد ادغام میکنند. این تمایز در معماری فنی پیامدهای مختلفی دارد: رویکرد ماژولار امکان انعطافپذیری عملیاتی و نگهداری سادهتر را فراهم میآورد، اما نیازمند اتصالات مکانیکی و الکتریکی مطمئن و استانداردشده است.
تمایز دیگر در نحوهٔ اداره و هدفگذاری پروژهها است — تلاش CASC دولتی و تاکنون بیشتر جنبهٔ نمایش توانمندی داشته، در حالی که شرکتهایی مانند XPeng مسیرهای تجاریسازی را در بخش خصوصی دنبال میکنند. در بخش خصوصی، فشار بازار، سرمایهگذاری ریسکپذیر و نیاز به مدلهای کسبوکار سریعتر است، در حالی که پروژههای دولتی ممکن است از حمایتهای بلندمدت و منابع تحقیق و توسعهٔ گستردهتری بهرهمند شوند.
هر دو رویکرد هدف مشترکی دارند: کاهش تراکم شهری از طریق موبیلیتی هوایی با ارتفاع پایین و ارائهٔ گزینههای جدید برای جابهجایی انسان و کالا در ابرشهرها. اما مسیر رسیدن به این هدف شامل چالشهای فنی، زیرساختی و قانونی متفاوتی است که بسته به بازیگر و مدل کسبوکار، اولویتهای متفاوتی خواهد داشت.
زمینهٔ بازار و گامهای بعدی
چین سرمایهگذاری سنگینی برای پیشتازی در فناوری eVTOL انجام میدهد. برای خودروسازان و تأمینکنندگان قطعات، این بهمعنای فرصتهای رو به رشد در حوزهٔ باتریها، پیشرانههای الکتریکی، یکپارچهسازی آوینیک (avionics) و سیستمهای داکینگ هوشمند است. توسعهٔ اکوسیستم شامل تولید باتری با چگالی انرژی بالاتر، شارژ سریع، سیستمهای مدیریت گرما و زیرساختهای شارژ در فرودگاهها و پدهای فرود (ورتیپورتها) خواهد بود.
پیش از آن که خودروهای پرنده در اپلیکیشنهای حملونقل اشتراکی یا ناوگانهای اضطراری ظاهر شوند، توسعهدهندگان باید مسیرهای دریافت گواهینامهٔ هواپذیری، مقررات نویز، مدیریت ترافیک هوایی شهری و زیرساختهای فیزیکی برای فرود و شارژ را پشت سر بگذارند. مدیریت ترافیک هوایی شهری (UAM traffic management یا U-space) شامل تعریف مسیرهای پرواز کمارتفاع، جداسازی پروازها، اولویتبندی ناوگان اضطراری و هماهنگی با خدمات کنترل ترافیک هوایی موجود است.
در بخش زنجیرهٔ تأمین، تأمینکنندگان سلولهای باتری، اینورترها، موتورهای الکتریکی سبکوزن، مواد کامپوزیتی برای بالها و سیستمهای اتوماسیون داکینگ میتوانند با سرمایهگذاری مناسب سهم قابلتوجهی از بازار بهدست آورند. از نظر اقتصاد بازار، مدلهای سرویس-محور (مانند اشتراکگذاری پرواز) و مدلهای استفادهٔ خاص (مانند حملونقل بیمار یا انتقال اورژانسی) احتمالاً اولین موارد بهرهبرداری خواهند بود، زیرا نیاز به زیرساخت کمتر و پذیرش نظارتی سریعتری دارند.
نقلقول برجسته:
"آزمایش مانورهای کلیدی و سیستم داکینگ ماژولار را تأیید کرد،" CASC بیان کرد و پرواز را بهعنوان یک نمایش فناوری بهجای آغاز عملیات تجاری ارزیابی نمود.
برای علاقهمندان به خودرو و ناظران صنعت، پرواز CASC تلاقی جذابی از مهندسی خودروسازی و هوافضا است — نگاهی به اینکه چگونه پیشرانههای الکتریکی آینده و شاسیهای هوشمند میتوانند با پرواز کمارتفاع ادغام شوند و ساختار حملونقل شهری را بازتعریف کنند. این نمونه نشان میدهد که همگرایی فناوری باتری، کنترل پرواز خودکار و زیرساختهای شهری ممکن است فرصتهای جدیدی برای کاهش زمان سفر و بهبود پاسخهای اضطراری فراهم آورد.
- جریانهای نوظهور برای پیگیری: افزایش چگالی انرژی باتری، کنترل پرواز خودران، و چارچوبهای مقرراتی برای eVTOLها.
همانند همهٔ نمونههای اولیهٔ اولیه، جدول زمانیها هنوز نامشخص است. با این حال، موفقیت این پرواز به جنبش جهانی برای ساخت خودروهای پرندهٔ عملی و دارای گواهی شتاب میبخشد؛ خودروهایی که برد خودروهای برقی را با قابلیت بلندشدن و فرود عمودی ترکیب میکنند. تحقق کامل این چشمانداز مستلزم همکاری بین صنعت، تأمینکنندگان فناوری، تنظیمکنندگان مقررات و شهرهاست تا از ایمنی، کارایی و پذیرش اجتماعی اطمینان حاصل شود.
دیدهبانی قواعد و استانداردها
پیگیری چارچوبهای قانونی و استانداردهای بینالمللی برای eVTOLها بخش مهمی از مسیر تجاریسازی است. در چین، سازمان ادارهٔ هوانوردی مدنی چین (CAAC) نقش کلیدی در تعیین مسیر صدور گواهینامهٔ هواپذیری خواهد داشت. در سطح بینالمللی، EASA و FAA استانداردها و رهنمودهایی برای ورود eVTOLها به فضای هوایی شهری ارائه میدهند که شامل مواردی از قبیل سنجش نویز، بررسیهای ساختاری و آزمون باتری میشود.
از منظر بازار، ایجاد استانداردهای بینالمللی میانقابلپذیر (harmonized standards) میتواند به تولید مقیاسپذیر و صادرات تکنولوژی کمک کند. شرکتها و آکادمیهای تحقیقاتی باید در کارگروههای استانداردسازی مشارکت داشته باشند تا قابلیت تعامل و ایمنی در شبکههای شهری تضمین شود.
چشمانداز فناوری و تحقیقاتی
چند شاخهٔ تحقیقاتی مهم که باید دنبال شوند عبارتاند از: توسعهٔ سلولهای باتری با چگالی انرژی بالاتر و ایمنی بهتر، روشهای شارژ سریع و مدیریت حرارتی، طراحی ملایمتر بالها و ملخها برای کاهش نویز، و الگوریتمهای کنترل پرواز که تغییر حالت میان رانندگی و پرواز را نرم و ایمن میسازند. همچنین تحقیق در زمینه مواد سبک و مقاوم، رباتیک داکینگ و سیستمهای هوش مصنوعی برای پیشبینی نگهداری و تشخیص خطا از اهمیت ویژهای برخوردار است.
در نهایت، پذیرش اجتماعی و سیاستگذاری شهری نقش تعیینکنندهای در موفقیت تجاری خواهد داشت؛ شهرها باید برنامهریزی کنند که چگونه و کجا این وسایل میتوانند فرود بیایند، چه مقرراتی برای حریمخصوصی و ایمنی وضع شود و چگونه از مزایای حرکت هوایی شهری بهصورت عادلانه بهرهمند گردند.
منبع: smarti
ارسال نظر