هواگردهای عمودپرواز الکتریکی به عنوان یکی از راهحلهای نوین برای چالشهای ترافیک شهری در کلانشهرها مطرح شدهاند. شرکت ولوکوپتر با معرفی مدل VoloCity (ولوسیتی) گامی بزرگ در جهت تحقق مفهوم جابهجایی هوایی شهری برداشته است. هواگرد ولوکوپتر ولوسیتی که به طور کامل با نیروی الکتریکی کار میکند، قابلیت برخاست و نشست عمودی دارد و برای جابهجایی سریع و پاک در مسیرهای کوتاه درونشهری طراحی شده است. ولوکوپتر ولوسیتی با تمرکز بر ایمنی بالا، سر و صدای بسیار کم و مصرف انرژی بهینه، میتواند جایگزینی مناسب برای وسایل نقلیه زمینی در مناطق پرتراکم باشد. این هواگرد دو سرنشین را حمل میکند و با بهرهگیری از فناوریهای پیشرفته، تجربهای آرام و ایمن را برای مسافران فراهم میآورد.
از زمان معرفی اولیه مفهوم چندپرندههای الکتریکی تا رسیدن به نسخه تجاری، ولوسیتی نمادی از پیشرفت در صنعت هوانوردی شهری به شمار میرود. این هواگرد نه تنها مشکلات زیستمحیطی ناشی از سوختهای فسیلی را برطرف میکند، بلکه با کاهش زمان سفر در مسیرهای پرازدحام، کیفیت زندگی شهروندان را ارتقا میدهد. در ابرار صنعتی به بررسی جنبههای مختلف این هواگرد خواهیم پرداخت تا درک جامعی از قابلیتها و جایگاه آن در آینده حملونقل به دست آید.
توسعه ولوکوپتر و مدل ولوسیتی
شرکت ولوکوپتر در سال ۲۰۱۱ در آلمان تأسیس شد و از همان ابتدا بر ساخت هواگردهای الکتریکی با قابلیت برخاست عمودی تمرکز کرد. بنیانگذاران این شرکت با انجام نخستین پرواز سرنشیندار یک چندپرنده الکتریکی در همان سال، رکورد جهانی را به ثبت رساندند. این دستاورد اولیه، پایهای محکم برای توسعه نسلهای بعدی فراهم کرد. در سالهای بعد، نمونههای آزمایشی متعددی مانند VC200 و 2X ساخته شد که هر کدام تجربههای ارزشمندی در زمینه پایداری پرواز، کارایی باتری و کنترل سیستمها به ارمغان آوردند.
پس از چندین مرحله آزمایش و بهبود طراحی، مدل ولوسیتی به عنوان نسل پنجم این خانواده معرفی گردید. این هواگرد از سال ۲۰۲۱ وارد مرحله پروازهای آزمایشی کامل شد و تا کنون بیش از دو هزار پرواز آزمایشی را با موفقیت پشت سر گذاشته است. در این مسیر، چالشهایی مانند تأمین مالی، اخذ مجوزهای ایمنی و هماهنگی با نهادهای نظارتی وجود داشت، اما شرکت با جذب سرمایهگذاران بزرگ و تمرکز بر استانداردهای ایمنی، توانست پیشرفتهای چشمگیری داشته باشد. امروزه ولوسیتی به عنوان محصولی نزدیک به بهرهبرداری تجاری شناخته میشود و برنامههای آزمایشی واقعی در اروپا و سایر مناطق در حال اجرا است.
ویژگیهای طراحی و ساختار فنی ولوکوپتر ولوسیتی
طراحی هواگرد ولوکوپتر ولوسیتی بر پایه مفهوم چندپرنده (مالتیکوپتر) شکل گرفته و از هجده پروانه ثابتگام بهره میبرد. این پروانهها در یک حلقه دایرهای بالای کابین مسافر قرار گرفتهاند و توسط موتورهای الکتریکی مستقل به حرکت درمیآیند. قطر کلی حلقه پروانهها حدود ۱۱٫۳ متر است و ارتفاع کل هواگرد تقریباً ۲٫۷ متر میباشد. ساختار اصلی از مواد کامپوزیتی سبک و مقاوم ساخته شده تا هم وزن کم شود و هم استحکام لازم تأمین گردد. کابین با پنجرههای وسیع و دید پانوراما، حس آزادی و امنیت را به مسافران منتقل میکند.
سیستم رانش الکتریکی شامل نه باتری لیتیومیونی قابل تعویض سریع است که امکان چرخش سریع هواگرد در ایستگاههای فرود را فراهم میآورد. هر موتور الکتریکی به طور مستقل عمل میکند و در صورت بروز مشکل در یکی از آنها، سایر واحدها قادر به حفظ تعادل و ادامه پرواز ایمن هستند. این پیکربندی نه تنها کارایی آیرودینامیکی بالایی دارد، بلکه پایداری فوقالعادهای در پروازهای افقی و عمودی ایجاد میکند. همچنین، وجود تثبیتکنندههای عمودی در عقب هواگرد، جهتگیری بهتر در سرعتهای بالاتر را تضمین مینماید. این ویژگیها هواگرد عمودپرواز ولوکوپتر ولوسیتی را به گزینهای ایدهآل برای عملیات در محیطهای شهری محدود تبدیل کرده است.
مشخصات فنی کلیدی هواگرد ولوکوپتر ولوسیتی
- ظرفیت حمل: دو سرنشین (شامل خلبان و یک مسافر) همراه با بار دستی سبک
- حداکثر وزن برخاست: حدود ۱۰۰۰ کیلوگرم
- برد عملیاتی: تقریباً ۲۰ تا ۳۵ کیلومتر (بسته به شرایط بار و آبوهوا)
- حداکثر سرعت: ۱۰۰ کیلومتر بر ساعت
- سرعت کروز: حدود ۹۰ کیلومتر بر ساعت
- تعداد پروانهها: ۱۸ عدد با قطر هر پروانه حدود ۲٫۳ متر
- منبع انرژی: باتریهای لیتیومیونی با سیستم تعویض سریع
- ارتفاع عملیاتی: تا حدود ۲۰۰۰ متر از سطح دریا
- سطح سر و صدا: چهار برابر کمتر از هلیکوپترهای کوچک (در فاصله ۷۵ متری حدود ۶۵ دسیبل)
- سیستم فرود: پایههای ثابت اسکید برای نشست آسان
سیستمهای ایمنی و حیاتی
ایمنی در طراحی ولوکوپتر ولوسیتی اولویت اصلی بوده و تقریباً تمام اجزای حیاتی با افزونگی چندگانه تجهیز شدهاند. هجده واحد رانش الکتریکی به گونهای توزیع شدهاند که از دست دادن یکی یا حتی دو واحد، امکان فرود ایمن را از بین نمیبرد. هر پروانه، موتور، باتری، واحد الکترونیکی کنترل و نمایشگر، حداقل دو جایگزین دارد و این سطح از افزونگی فراتر از الزامات استانداردهای ایمنی است. سیستمهای الکترونیکی پرواز با بیش از صد میکروپروسسور، نظارت لحظهای بر عملکرد را تضمین میکنند.
علاوه بر این، طراحی پروانهها در محدوده فرکانسی نزدیک به هم، باعث خنثیسازی امواج صوتی و کاهش چشمگیر سر و صدا میشود. در صورت بروز نقص در سیستمهای اصلی، هواگرد میتواند به طور خودکار به نزدیکترین نقطه امن هدایت شود. این ویژگیها ولوسیتی را به یکی از ایمنترین هواگردهای کلاس خود تبدیل کرده و اعتماد مسافران را جلب مینماید. آزمایشهای گسترده بر روی ضربهپذیری پروانهها (مانند برخورد با پرندگان یا اشیاء خارجی) نیز با نظارت نهادهای ایمنی انجام شده و نتایج مثبتی به همراه داشته است.
مزایای زیستمحیطی و عملیاتی ولوکوپتر ولوسیتی
ولوسیتی به عنوان یک هواگرد کاملاً الکتریکی، هیچ آلاینده مستقیمی تولید نمیکند و انتشار گازهای گلخانهای آن صفر است. این ویژگی در مقایسه با هلیکوپترهای سنتی که سوخت فسیلی مصرف میکنند، برتری چشمگیری ایجاد میکند. مصرف انرژی پایین و امکان استفاده از برق تجدیدپذیر، هزینههای عملیاتی را کاهش میدهد و پایداری بلندمدت خدمات را تضمین مینماید. سر و صدای بسیار کم (چهار برابر کمتر از هلیکوپترهای کوچک) اجازه میدهد تا عملیات در نزدیکی مناطق مسکونی بدون ایجاد مزاحمت صوتی انجام شود.
از نظر عملیاتی، زمان تعویض باتری کوتاه است و هواگرد میتواند به سرعت آماده پرواز بعدی گردد. این قابلیت برای خدمات تاکسی هوایی بر اساس تقاضا بسیار حیاتی است. همچنین، نیاز به زیرساختهای پیچیده فرودگاهی ندارد و ایستگاههای کوچک (ولو پورت) با سکوی ساده کافی هستند. این مزایا ولوسیتی را به ابزاری کارآمد برای حل مشکلات ترافیک، کاهش زمان سفر و بهبود دسترسی به مراکز شهری تبدیل میکند.
کاربردها و سناریوهای عملیاتی ولوکوپتر ولوسیتی
- جابهجایی مسافران بین فرودگاهها و مراکز شهر در مسیرهای پرترافیک
- انتقال سریع بیماران یا تجهیزات پزشکی در خدمات اورژانس هوایی
- ارائه خدمات گردشگری هوایی با دید پانوراما از فراز شهر
- پشتیبانی از رویدادهای بزرگ مانند بازیهای المپیک یا نمایشگاهها
- اتصال نقاط تجاری کلیدی در کلانشهرها برای مدیران و تجار
- حمل بار سبک در مسیرهای درونشهری به عنوان مکمل لجستیک
- عملیات آزمایشی در شهرهای هوشمند برای ارزیابی تقاضا و زیرساخت
- خدمات VIP و انتقال خصوصی در مناطق محدود پرواز
وضعیت گواهینامه و برنامههای تجاریسازی
ولوکوپتر ولوسیتی در مسیر دریافت گواهینامه نوع از آژانس ایمنی هوانوردی اتحادیه اروپا (EASA) قرار دارد و بر اساس دستهبندی پیشرفته SC-VTOL طراحی شده است. شرکت ولوکوپتر تاکنون تأییدیههای سازمان طراحی و تولید را کسب کرده و آزمایشهای پروازی گستردهای را انجام داده است. برنامههای آزمایشی واقعی (سندباکس) در سال ۲۰۲۶ در اروپا آغاز شده و عملیات نزدیک به تجاری را شبیهسازی میکند. هدف اصلی، آغاز پروازهای تجاری در سالهای پس از ۲۰۲۶ با حضور خلبان است و در آینده به سمت پرواز کاملاً خودران حرکت خواهد کرد.
همکاری با شرکای مختلف برای ایجاد ایستگاههای فرود و ادغام در سیستمهای ترافیک هوایی شهری ادامه دارد. این هواگرد پس از دریافت مجوزها، میتواند در شهرهای بزرگ اروپا و سایر قارهها خدماتدهی کند و الگویی برای سایر شرکتها باشد.
چالشهای اصلی شامل تأمین باتریهای با چگالی انرژی بالاتر، هماهنگی مقررات بینالمللی و پذیرش اجتماعی است. هزینه اولیه ساخت و عملیات نیز باید کاهش یابد تا خدمات مقرونبهصرفه شود. با این حال، پیشرفتهای اخیر در زنجیره تأمین و سرمایهگذاریهای جدید، امیدواری برای غلبه بر این موانع را افزایش داده است.
در آینده، ولوسیتی میتواند بخشی از اکوسیستم حملونقل هوشمند شهری باشد و با وسایل نقلیه زمینی الکتریکی یکپارچه گردد. گسترش به مدلهای بزرگتر و برد بیشتر نیز در برنامه شرکت قرار دارد.
