Научная статья

Original article

УДК 629.7

doi: 10.24412/2413-046Х-2021-10642

ОБЕСПЕЧЕНИЕ АЭРОМОБИЛЬНОСТИ В ГОРОДСКИХ МЕГАПОЛИСАХ С ПОМОЩЬЮ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

PROVIDING AEROMOBILITY IN URBAN MEGAPOLIS WITH THE HELP OF UNMANNED AIRCRAFT

Тихонова Светлана Владимировна, старший преподаватель кафедры «Управление высокотехнологичными предприятиями»,  Московский авиационный институт, e-mail: svetworld19@gmail.com

Tikhonova Svetlana V., Senior Lecturer of Department «High-Tech Enterprise Management», Moscow Aviation Institute, e-mail: svetworld19@gmail.com

Аннотация. В статье рассматривается основные вопросы применения беспилотных летательных аппаратов для обеспечения аэромобильности в крупных городах. Рассматриваются основные положения Концепции интеграции беспилотных воздушных судов в единое воздушное пространство. Приводятся результаты исследований компаний по разработке и тестированию аэротакси в современных городских условиях. Отмечается необходимость совершенствования нормативно-законодательной базы в плане обеспечения безопасности полетов летательных аппаратов различных типов.  Отмечается значительный вклад Московского авиационного института в создание современной инфраструктуры беспилотных авиационных систем, и разработку системы сертификации всех элементов беспилотной авиации. 

Abstract.  The article discusses the main issues of the use of unmanned aerial vehicles to ensure airmobility in large cities. The main provisions of the Concept for the integration of unmanned aerial vehicles into a single airspace are considered. The results of research by companies developing and testing air taxi in modern urban conditions are presented. The need to improve the regulatory and legislative framework in terms of ensuring the safety of flights of aircraft of various types is noted. The significant contribution of the Moscow Aviation Institute to the creation of a modern infrastructure of unmanned aircraft systems and the development of a certification system for all elements of unmanned aircraft is noted.

Ключевые слова: беспилотные летательные аппараты, воздушные суда, аэромобильность, инфраструктура, сертификация 

Key words: unmanned aerial vehicles, aircraft, airmobility, infrastructure, certification

Современное развитие науки и техники позволило сформироваться новому направлению в авиации – беспилотным авиационным системам. С помощью беспилотников уже решаются важные вопросы обороны и безопасности государства, развития транспортной сети, обеспечения связанности территорий Российской Федерации, обеспечивается аэромобильность населения. Самые первые беспилотники имели только военное применение, и были очень дорогими изделиями. Новые технологии XXI века и развитие спутниковой навигации позволили создавать беспилотные воздушные суда, у которых габариты, масса, а главное, стоимость на порядки меньше прежних. Прогресс в развитии гражданских беспилотных систем имеет очень высокий темп, что подтверждается высоким ростом потребности в беспилотниках, практически, во всех странах мира. Беспилотные летательные аппараты показывают высокую эффективность при решении многих гражданских задач в разных сферах народного хозяйства.

Стремительное развитие беспилотных технологий в авиации должно быть обеспечено максимально безопасным выполнением полетов, как  беспилотных, так и пилотируемых воздушных судов. На сегодняшний день считается законным выполнять одновременно полеты самолетов и беспилотников в специально выделенном воздушном пространстве. Появление в утвержденных эшелонах высот новых беспилотных авиационных судов сильно увеличивает количество ограничений, установленных в воздушном пространстве.

В нашей стране принят поэтапный подход к развитию и внедрению новых технологий в сфере организации использования воздушного пространства, в связи с появлением беспилотной авиации. Изданное 05 октября 2021 г. Распоряжение Правительства РФ №2806-р. «Концепция интеграции беспилотных воздушных судов в единое воздушное пространство Российской Федерации», способствует обеспечению на высоком уровне безопасности полетов всей авиатранспортной системы России, в которой  все больше, с каждым днем, появляется беспилотных воздушных судов.

Для интеграции беспилотных летательных аппаратов в единое национальное воздушное пространство, необходимо постоянно совершенствовать законодательство нашей страны. При интеграции беспилотных авиационных систем в единое воздушное пространство России необходимо сохранить высокий  уровень безопасности полетов всех воздушных судов. Появление нового класса летательных аппаратов не должно создавать дополнительные риски для жизни и здоровья населения. В нашей стране должна быть сформирована нормативно-технической база в области использования беспилотной авиации, которая должна учитывать действующие стандарты и практику Международной организации гражданской авиации. С позиции национальной безопасности, для защиты авиационной транспортной системы, надо проводить государственную политику импортозамещения для создания отечественной  электронной компонентной базы российских цифровых платформ.

Основные усилия разработчиков сейчас сосредоточены на создании и сертификации новых систем, позволяющих предупредить столкновения в воздухе беспилотных с пилотируемыми воздушными судами.  Современные системы обслуживания воздушного движения должны обеспечить определение параметров движения всех пилотируемых и беспилотных воздушных судов в едином воздушном пространстве России. Основными навигационными системами в  Российской Федерации являются «ГЛОНАСС» и «GPS», а в перспективе появятся также «Galileo» и «BeiDou» с функциональным дополнением спутникового базирования.

На первом, организационном этапе реализации «Концепции…», который продлится до 2023 года, планируется проведение научно-исследовательских работ по использованию технологий связи для беспилотных воздушных судов. Уже в следующем 2022 году будут созданы компоненты системы информационного обеспечения полетов беспилотных воздушных судов. Предусмотрено не только научное обоснование, но и экспериментальная проверка требований к цифровым радиолиниям связи, к обеспечению навигации, к системам предупреждения столкновений в воздухе. На втором, технологическом этапе, который продлится до 2027 года, предусмотрена разработка требований к бортовым функциональным устройствам беспилотных воздушных судов. В 2024 году будут разработаны технологические решения для обнаружения потенциальных конфликтных ситуаций и предотвращения столкновений воздушных судов. В 2025 году будут созданы новые системы авиационного наблюдения; на основе глобальной навигационной спутниковой системы произойдет развитие спутниковых технологий для обеспечения полетов беспилотных воздушных судов. В 2027 году будет создана система сервисного и информационного обеспечения полетов. Третий, цифровой этап, предусматривает создание в 2030 году новой технической инфраструктуры для безопасной интеграции беспилотных воздушных судов в единое воздушное пространство страны.

В большинстве стран мира активно развиваются инновационные проекты в сфере городской аэромобильности. Экспертное сообщество считает, что рынок беспилотных летательных аппаратов насчитывает более сотни проектов новых воздушных судов.

Европейский авиастроительный концерн «Airbus», одним из первых в мире, разработал аэротакси. Был создан  летательный аппарат с вертикальными взлётом и посадкой «Vahana».  Это одноместное городское такси имеет четыре электромотора с воздушными винтами, которые позволяют квадрокоптеру развить скорость 185 км /час. Пользователь может вызвать аэротакси через приложение, чтобы автономно добраться по заданной траектории из одной точки города в другую.  

Вторым проектом аэротакси «Airbus» является четырёхместный летательный аппарат «City Airbus», который может доставлять пассажиров  до аэропортов с крейсерской скоростью 120 км/ч. По планам «Airbus», его массовая эксплуатация должна начаться во время Олимпиады во Франции в 2024 г., для быстрой доставки спортивных болельщиков из аэропорта «Шарль-де-Голь» к олимпийским спортивным объектам.

Американский авиакосмический концерн «Boeing», поглотивший исследовательскую компанию «Aurora Flight Sciences», начал создавать собственную  транспортную систему для городской аэромобильности. В результате, было создано аэротакси проекта «Boeing NeXt» на основе мультикоптеров c вертикальныv взлётом и  посадкой, с быстрым горизонтальным полётом.

Американская компания «Uber» планирует  создать новую систему пассажирских перевозок по воздуху с помощью тихих и малогабаритных летательных аппаратов проекта «Elevate».  Разработчиками беспилотников выступили на конкурсной основе компании «Embraer», «Bell Helicopter», «Pistrel Aircraft» и «Mooney», а программное обеспечение должны сделать специалисты NASA. Желающие быстро полетать над городом, должны забраться на крышу небоскреба, оборудованного вертолетной площадкой «Uber Skyport», вызвать аэротакси через мобильное приложение, и в автоматическом режиме совершить воздушное путешествие.

В 2017 году американский стартап  «Kitty Hawk» презентовал прототип одноместного летающего автомобиля  «Flyer», объединившего коптер с мотоциклом.  Второе беспилотное аэротакси этой фирмы – это двухместный электрический самолёт «Cora».  

Китайский пассажирский беспилотник называется «EHang 184», он имеет четыре луча с восемью электромоторами, и развивает скорость до 160 км/ч.

Авиационный стартап из Германии «Volocopter», совместно с корпорациями «Daimler» и «Intel», занимается разработкой мультикоптера с восемнадцатью независимых роторов «Volocopter VC200».  

Немецкая фирма «Lilium Aviation» проводит испытания полноразмерного прототипа двухместного конвертоплана с 36 реактивными двигателями.

Британская корпорация «Rolls-Royce» представила концепт летательного аппарата с шестью электромоторами, получающими энергию от газотурбинного генератора. Разработчики планируют использовать свой беспилотник для грузовых перевозок и военных нужд.

Несмотря на значительное количество разработок и успешных испытаний, тестовые запуски аэротакси постоянно переносятся, главным образом, из-за отсутствия нормативно-законодательной базы. Отсутствуют строгие правила в отношении применения беспилотных аэротакси, потому что нет самого регулирования. Поэтому компаниям-разработчикам нужно усовершенствовать сами летательные аппараты, которые пока существуют только в виде прототипов.

Пилотные тестирования беспилотников ведутся в таких крупных городах, как Пекин, Сеул, Дубай, Гонконг, Мюнхен. Необходимая инфраструктура для обеспечения городской аэромобильности планомерно создается в Москве (Рис. 1). Руководство нашей столицы отмечает растущий спрос на воздушные системы мониторинга и пассажирские перевозки по воздуху. Основными преимуществами беспилотного авиационного транспорта являются  экономия времени и лучшая экология. Для рационального использования беспилотного воздушного транспорта в мегаполисах необходимо решить комплекс вопросов, в которые входят законодательное регулирование, создание новой инфраструктуры, технологическая готовность.

Стратегический проект «Аэромобильность» Московского авиационного института, победителя программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030», призван обеспечить к 2030 году научно-технологическое и образовательное лидерство МАИ по направлению аэромобильности в Российской Федерации и реализацию перспективных образовательных программ, разработок и новых сервисов в области беспилотных технологий на международном рынке. В результате его осуществления должна быть создана система для реализации комплексных проектов по аэромобильности на базе кооперации с лидерами рынка. На основе аэродромов МАИ будет создана система сертификации беспилотных авиацонных систем для развития рынка услуг аэромобильности в России. Выполнение всех плановых показателей должен обеспечить выход на мировой рынок с комплексными продуктами и услугами по направлению аэромобильности.

 Список источников

1. Информационный менеджмент и автоматизированные системы управления. Под ред. Калачанова В. Д. – М.: МАИ, 2002. 196 с.
2. Концепция интеграции беспилотных воздушных судов в единое воздушное пространство Российской Федерации // Распоряжение Правительства РФ от 05 октября 2021 г. №2806-р.
3. Тихонов А.И., Краев В.М., Инвестиционный потенциал рынка беспилотных летательных аппаратов // Современный ученый. 2017. Т. 1. № 1. С. 42-46.
4. Каримов А.Х. Возможности беспилотных авиационных систем следующего поколения // Электронный журнал «Труды МАИ». Выпуск № 47.
5. История развития и сегодняшний день беспилотной авиации. [Электронный ресурс] — Режим доступа: https://russiandrone.ru/publications/istoriya-razvitiya-i-segodnyashniy-den-bespilotnoy-aviatsii/
6. МАИ получит специальную часть гранта по программе «Приоритет-2030». [Электронный ресурс] — Режим доступа: https://mai.ru/press/news/detail.php?ID=160683
7. Иноземцев Д.П. Беспилотные летательные аппараты. Теория и практика // Технологии. Беспилотные летательные аппараты, 2013. — №2. С. 25-29.
8. Перспективы развития и применения комплексов с беспилотными летательными аппаратами // Сборник научных докладов и статей по материалам II Научно-практической конференции. Коломна, 2017. – 337 с.
9. Моисеев В.С. Групповое применение беспилотных летательных аппаратов. Монография. Казань. 2017. — 572 с.
10. Беспилотные авиационные системы. развитие, управление и регулирование. [Электронный ресурс] — Режим доступа: https://favt.gov.ru/novosti-novosti?id=4393
11. Анализ существующего состояния международного и отечественного рынка применений беспилотных авиационных систем гражданского назначения, оценка ключевых характеристик отечественного рынка. Инфраструктурный центр по направлению Аэронет НТИ. М.: 2018. – 136 с.
12. Решение проблем аэромобильности: с чего нужно начать? [Электронный ресурс] — Режим доступа: https://www.mckinsey.com/industries/capital-projects-and-infrastructure/our-insights/air-mobility
13. Московская аэромобильность. [Электронный ресурс] — Режим доступа: https://www.mos.ru/news/item/95515073/
14. Просвирина Н.В. Анализ и перспективы развития беспилотных летательных аппаратов // Московский экономический журнал. – 2021. — №10. С. 41.

References

1. Informacionnyj menedzhment i avtomatizirovannye sistemy upravleniya. Pod red. Kalachanova V. D. – M.: MAI, 2002.  196 s.
2. Koncepciya integracii bespilotnyh vozdushnyh sudov v edinoe vozdushnoe prostranstvo Rossijskoj Federacii // Rasporyazhenie Pravitel’stva RF ot 05 oktyabrya 2021 g. №2806-r.
3. Tihonov A.I., Kraev V.M., Investicionnyj potencial rynka bespilotnyh letatel’nyh apparatov // Sovremennyj uchenyj. 2017. T. 1. № 1. S. 42-46.
4. Karimov A.H. Vozmozhnosti bespilotnyh aviacionnyh sistem sleduyushchego pokoleniya // Elektronnyj zhurnal «Trudy MAI». Vypusk № 47.
5. Istoriya razvitiya i segodnyashnij den’ bespilotnoj aviacii. [Elektronnyj resurs] — Rezhim dostupa: https://russiandrone.ru/publications/istoriya-razvitiya-i-segodnyashniy-den-bespilotnoy-aviatsii/
6. MAI poluchit special’nuyu chast’ granta po programme «Prioritet-2030». [Elektronnyj resurs] — Rezhim dostupa: https://mai.ru/press/news/detail.php?ID=160683
7. Inozemcev D.P. Bespilotnye letatel’nye apparaty. Teoriya i praktika // Tekhnologii. Bespilotnye letatel’nye apparaty, 2013. — №2. S. 25-29.
8. Perspektivy razvitiya i primeneniya kompleksov s bespilotnymi letatel’nymi apparatami // Sbornik nauchnyh dokladov i statej po materialam II Nauchno-prakticheskoj konferencii. Kolomna, 2017. – 337 s.
9. Moiseev V.S. Gruppovoe primenenie bespilotnyh letatel’nyh apparatov. Monografiya. Kazan’. 2017. — 572 s.
10. Bespilotnye aviacionnye sistemy. razvitie, upravlenie i regulirovanie. [Elektronnyj resurs] — Rezhim dostupa: https://favt.gov.ru/novosti-novosti?id=4393
11. Analiz sushchestvuyushchego sostoyaniya mezhdunarodnogo i otechestvennogo rynka primenenij bespilotnyh aviacionnyh sistem grazhdanskogo naznacheniya, ocenka klyuchevyh harakteristik otechestvennogo rynka. Infrastrukturnyj centr po napravleniyu Aeronet NTI. M.: 2018. – 136 s.
12. Reshenie problem aeromobil’nosti: s chego nuzhno nachat’? [Elektronnyj resurs] — Rezhim dostupa: https://www.mckinsey.com/industries/capital-projects-and-infrastructure/our-insights/air-mobility
13. Moskovskaya aeromobil’nost’. [Elektronnyj resurs] — Rezhim dostupa: https://www.mos.ru/news/item/95515073/
14. Prosvirina N.V. Analiz i perspektivy razvitiya bespilotnyh letatel’nyh apparatov // Moskovskij ekonomicheskij zhurnal. – 2021. — №10. S. 41.

Для цитирования: Тихонова С.В. Обеспечение аэромобильности в городских мегаполисах с помощью беспилотных летательных аппаратов // Московский экономический журнал. 2021. № 10. URL: https://qje.su/ekonomicheskaya-teoriya/moskovskij-ekonomicheskij-zhurnal-10-2021-64/

© Тихонова С.В, 2021. Московский экономический журнал, 2021, № 10.