Air Taxis: Vad man ska veta innan de tar över himlen

Tänk dig en taxistjänst som plockade upp dig (till himlen) och släppte sedan av dig efter en spännande resa, helt fri från vägarbeten och trafikljus. Det har hävdats att flygdirektorat skulle kunna flyga oss genom luften om några år - och det är sant att några stora företag snabbar framåt med tanken.

Varför? Tja, till att börja med behöver vi bara hitta bättre sätt att flytta runt. Vid år 2050 uppskattas att cirka 68 procent av världens befolkning kommer att bo i städer (jämfört med dagens andel av 55 procent).

Denna ökning, i kombination med befolkningstillväxten, skulle kunna tillföra ytterligare 2,5 miljarder människor till stadsbefolkningar under de kommande årtiondena - vilket leder till ökande trafikstockningar i städerna över hela världen.

I London (för närvarande den mest överbelastade staden i Europa) spenderar förare i genomsnitt över 72 timmar - tre hela dagar - i trafikstockningar per år. Behovet av energi och transportlösningar med minimal miljökostnad ökar bara.

Pendlare vill ha mer valmöjlighet och flexibilitet i sina transportsätt - därmed intresse för att använda den tredje dimensionen av luftrummet.

Det finns nu över 120 koncept elektriska vertikala start och landning (EVTOL) fordon och prototyper testas över hela världen. De sträcker sig från uppskalade dronor till elektriska och hybridmotorrotorer med eller utan vingar.

Företag som Uber (med förväntade bruttointäkter i området 50 miljarder dollar) investerar kraftigt inom sektorn. Boeing har förvärvat teknikföretaget Aurora Flight Sciences för att påskynda inträdet på marknaden. Airbus har tre olika projekt på språng.

Flight of Fancy

Tidigare försök att bygga flygfarkoster av science fiction har misslyckats med att leva upp till förväntningarna. Så vad har förändrats? Kortfattat har elektrifiering av bilar lett till att batterier med mycket hög energidensitet skapas och mycket förbättrad elmotor effektivitet.

Tillgången till nya lätta och robusta material (till exempel kolfiber) betyder högre viktförhållanden. Och användningen av 3D-utskrift innebär att komplexa delar nu kan skrivas ut i plast och metaller.

Dronteknik och lärdomar från autonoma fordon - som Lidar, kort för "ljusdetektering och spridning" - kan också antas, medan internet av saker kan slutligen betyda att det är möjligt att koppla ihop sömlösa resor.

Företag som Rolls Royce samarbetar med industrin och akademin för att tillhandahålla praktiska, praktiska lösningar. Och även om många av de 120 så kallade konceptfordonen existerar endast på datorer för tillfället, har ett fåtal byggt byggd skala och fullstor prototyp "proof of concept" -fordon. Vissa är helt enkelt "lärande genom att göra" - samma tillvägagångssätt som Orville och Wilbur Wright antog under flygningens banbrytande dagar.

Nå för himlen

Som tjänsteleverantör ser Uber tydligt lufttransport som en förlängning av mobilitetsalternativ. Kunder kan förvänta sig att använda en smartphone-app som liknar dem som för närvarande är i drift, men med möjlighet att välja om de ska köras eller flyga till deras destination.

Men oavsett hur högt dessa företag syftar till att resa, finns det fortfarande hinder som ska övervinnas. Luftdisplayer skulle innebära snabbare himmel och högre flygkoncentration. Regulatorer vill se stränga målnivåer för säkerhet och säkerhet.

Enkel design kommer också att vara nyckeln. Batteritekniken förbättras, men har något sätt att gå för att möta intervallkraven för även korta urbana resor. Automation ses som ett sätt att göra operationer säkrare men det är troligt att tidiga fordon skulle behöva mänskliga piloter innan de flyttas till förare utan flygdiskar i framtiden. Kundtrygghet och säkerhetsfrågor måste hanteras, liksom konsumenternas förtroende för att använda denna typ av reseteknik.

Utöver detta måste buller och utsläpp inom ett stadsområde minimeras, och fordon måste kunna fungera i dåligt väder. Kostnaden för dessa fordon måste vara överkomlig, och detta kan bara uppnås genom storskalig produktion.

Det finns redan brist på kommersiella piloter, så det krävs nya tankar om vem som ska driva dessa maskiner. Sömlös transportintegration kommer att kräva bekvämt lokaliserad "Skyports", och dessa kommer att ställa ökad efterfrågan på elförsörjning.

Utan integrerad flygledningshantering för flygdiskar kan säkerheten äventyras. Tekniken i sig är inte svaret, och konceptet är osannolikt att lyckas utan en bredare bild av affärsmodellen och arbetsmiljön. Sammanlagt tänkande kommer att behövas. Dessa framtida fordon behöver inte bara övervinna tekniska men också samhällsutmaningar.

Trots allt har obemannade och bundna flygningar för utvalda konceptfordon redan skett och det är troligt att vi under de kommande två till fem åren kommer att se piloterade demonstrationer. Inom de närmaste fem till tio åren kunde vi se begränsad kommersiell verksamhet inom nischmarknadssektorerna - men samarbete och sammanfogat tänkande kommer att vara avgörande.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation av Mike Bromfield. Läs den ursprungliga artikeln här.