Κουβέντες του στροφαλοθαλάμου: Flying cars, Part III

”Don't get involved in partial problems, but always take flight to where there is a free view over the whole single great problem, even if this view is still not a clear one.”

Ludwig Wittgenstein

  Η πιο συνηθισμενη απαντηση στο πως θα μπορουσες να κανεις κατι να πεταξει ειναι να του βαλεις ενα ζευγος φτερα. Πριν 2 αιωνες, οταν το μονο ιπταμενο παραδειγμα στον κοσμο μας ηταν τα πουλια, τα φτερα θα επρεπε να κουνιουνται για να παραγουν την απαραιτητη ωση αλλα και να παρουσιαζουν καποια χαρακτηριστικα ακαμψιας για να μπορεις να ελισσεσαι στον αερα, σημερα ομως με την αεροναυπηγικη στα ντουζενια της, ο πιο απλος δρομος για την επιτευξη πτησης θεωρειται, λογικα και απο την πλειοψηφια του κοσμου, ενα κατασκευασμα με οποιοδηποτε χαρακτηριστικο προσεγγιζει αυτα ενος συγχρονου αεροσκαφους. Αυτη την εβδομαδα κλεινοντας το θεμα των προσωπικων μεσων εναεριας μεταφορας, θα μιλησοιυμε για την εταιρη θεωρηση του ολου θεματος που ειναι τα οχηματα STOL οπως λεμε short-take off and landing vehicles ή επι του ελληνικοτερου οχηματα που χρειαζονται περιορισμενο χωρο για την απογειωση και προσγειωση τους.

  Give me pressure, give me area, give me that which I desire… Αν θυμαστε και απο την εισαγωγη της τριλογιας για τα πετουμενα των αυτοκινητων ολα ξεκινησαν με μηχανες τετοιου ειδους (πολυ πιθανον επειδη ηταν κακεκτυπα περιστεριων αλλα κι επειδη η καθετη απογειωση επρεπε να περιμενει μερικες δεκαετιες για να ανακαλυφθει...). Οι συγκεκριμενες μηχανες λοιπον σε αντιθεση με τα VTOL (vertical take-off and landing vehicles για τους ξεχασιαρηδες) βασιζουν την πτητικη τους ικανοτητα σε αυτην των αεροσκαφων που με τη σειρα τους, σαν αρχικη συλληψη παντα, προσπαθησαν να αντιγραψουν τα ωδικα πτηνα που κρατουσαν παρεα στους μεσοαστους αποικιοκρατες της εποχης. Επειδη εδω δεν ειμαστε τιποτε αεροναυπηγοι της Lockheed, θα πω μονο πως η αρχη της πτησης ολων αυτων εχει να κανει με την παραδοχη οτι αν στοιμωξεις ικανο αερα απο κατω σου για να εξισσοροπησεις την πιεση του αερα απο πανω σου και την ελξη της γης, μπορεις να αιωρηθεις. Επειδη ομως ο αερας εχει μικροτερη πυκνοτητα απο τις λεξεις που βγαινουν απο το στομα του τιμημενου μας πρωθυπουργου, για να το πετυχεις αυτο χρειαζεσαι επιφανεια...πολυ επιφανεια. Στην αναζητηση, λοιπον, αρκετου εμβαδου για να καλυψεις τις αναγκες σου για πιεση πολυ απλα προσθετεις φτερα τα οποια μπορουν οχι μονο να σηκωσουν το βαρος τους (σημερα εξυπηρετουν ακομη και τις αναγκες για μεταφορα καυσιμου, χωρια απο τους υδραυλικους μηχανισμους για την κινηση τους) αλλα και συνολικα το βαρος του σωματος στο οποιο ειναι τοποθετημενα. Τα φτερα ομως δεν ειναι ικανα για να σε κρατησουν στον αερα ή εστω για να σε σηκωσουν σε πρωτη φαση, ετσι για να πραγματοποιησουμε οποιαδηποτε κινηση πρεπει να ασκησουμε πρωτοι εμεις δυναμη στον αερα για να μας ανταποδωσει με τη γενναιοδωρια του με αρκετη καθετη δυναμη για να παραμεινουμε ιπταμενοι.

  

  The deal… Αφου ξεκαθαρισαμε τωρα τι σημαινει να ιπτασαι με συμβατικο τροπο ας παμε να δουμε πως ειναι να βρισκεσαι μεσα στην καμπινα ενος STOL. Για αρχη ολοι οι κατασκευαστες που ασχολουνται με τα εν λογω οχηματα διακυρηττουν οτι προκειται για αυτοκινητα με πτητικη ικανοτητα και οχι για αεροσκαφη που μπορουν να κινηθουν στο εδαφος και πραγματι καποιοι απο αυτους μπορουν να καμαρωσουν το αληθες του λογου τους. Αρχικα να ξεκαθαρισουμε οτι για να μπορεσεις να χειριστεις ενα τετοιο οχημα πρεπει να εχεις τουλαχιστον ερασιτεχνικο διπλωμα πιλοτου και αυτο γιατι αντι να αφηνεις τα ηλεκτρονικα να κανουν ολη τη δουλεια για σενα (οπως γινεται με τα περισσοτερα VTOL) τωρα εκμεταλλευεσαι το fly-by-wire για να πιλοταρεις ο ιδιος το οχημα σου μεχρι τον προορισμο σου. Επιπλεον χρειαζεται να κουβαλας μαζι σου και το μαγικο ροζ χαρτακι (το διπλωμα ειναι Mr. Editor...) αλλα και να εχεις σοβαρες οδηγικες ικανοτητες αφου καποιοι κατασκευαστες στοχευουν ακομη και στις επι εδαφους δυνατοτητες των οχηματων τους, επιβεβαιωνοντας εν μερει το κλισε που θελει τα αυτοκινητα με μεγαλη ιπποδυναμη ή extreme look να «πετανε» οταν ειναι κοντα στην τελικη τους ταχυτητα. Το κοινο κομματι των STOL με τα VTOL ειναι οτι και στις δυο περιπτωσεις χρησιμοποιειται ελικας για την προωση τους και αυτο ειναι πολυ σημαντικο για οχηματα σαν τα STOL που πραγματικα θα πρεπει να κινουνται αναμεσα απο συμβατικα οχηματα, πανω σε συμβατικους ασφαλτοταπητες, σε καθημερινη βαση (σκεψου μονο την πλακα που θα παθει ο αστυνομικος στο Ολυμπιακο Χωριο οταν θα σε δει να πας roll απο τα 60 km/h με την τουρμπινα σε μετακαυση...). Τα περισσοτερα απο αυτα, στην περιπτωση της κινησης τους στο εδαφος  θυμιζουν πολυ μονοθεσια αεροπλανα με μεγαλες ροδες (αληθεια, ποσο διαφορετικη θα μπορουσε να ειναι μια ατρακτος αεροπλανου ακομη κι αν χρησιμοποιουταν για να κινεισαι στο εδαφος; )και αναδιπλωμενα φτερα ενω δεν διεκδικουν ουτε πρωτεια εμφανισης, ουτε οδηγικης ευχαριστησης, παρολα αυτα μπορουν καλλιστα να σε μεταφερουν μεχρι οποιονδηποτε αεροδιαδρομο χρησιμοποιωντας το οδικο δικτυο και υστερα να σε πεταξουν, κυριολεκτικα αυτη τη φορα, μεχρι ενα νησι, με αυτονομια μαλιστα που κοντραρει στα ισια οποιαδηποτε αλλη κατασκευη και αυτο ειναι το απλο σεναριο. Οπως αναφεραμε παραπανω υπαρχουν και κατασκευες που υποσχονται παραπανω απο αξιοπρεπεις επιδοσεις στο δρομο, δεν μοιαζουν με Cessna που περασε απο σοκακι, ειναι αρκουντως φουτουριστικα αλλα οχι εκκεντρικα στην εμφανιση, ενω εχουν πολυ ικανες ικανοτητες στον αερα. Παραδειγματα τετοιων κατασκευων ειναι το, προσωπικο αγαπημενο, PAL-V Europe NV (εχει σχεδιασμο αλα Carver One με γυροσκοπικο μηχανισμο για την καμπινα ενω ολα τα αεροδυναμικα του αποθηκευονται με τροπο που δεν μαρτυραται εμ τιποτε η πνηρη του φυση) και το FSC-1 της LaBische Aerospace που εχει και αμερικανια V8 στο κεντρo και μετατρεπεται σε αεροπλανο ανοιγοντας τα body panels του για να αναδιπλωθουν αλα Optimus Prime τα πτερυγια του και κανει το 0-100 km/h σε 4 sec. Αν απο την αλλη δεν σας νοιαζει και πολυ που το PAV σας εχει πιο προβλεψικο και μονοτονο σχημα κι απο Volkswagen, μπορειτε καλλιστα να πατε στην πρωτη κατηγορια στην οποια ανηκει και το πρωτο PAV με εγκριση δρομου, ή περιπου τελος παντων, το Terrafugia Transition, που μοιαζει με αυτοκινουμενο με φτερα, τελικιαζει εντος δρομου στα 110 km/h, σε μεταφερει απο αερος μεχρι και 787 km μακρια με 172 km/h αλλα απο την αλλη κοστιζει και 200000 δολαρια (ευτυχως που η Hollywood Boulevard ειναι αρκετα μεγαλη για το φιλοξενησει ακομη και με ανοιχτα φτερα, περιπου 8m πλατος).

  Conclude already… Ενταξει, τελειωσαμε, σιωπη τωρα. Καλως εχοντων των πραγματων θα δουμε ειτε σε εκδοση VTOL ειτε σε εκδοση STOL πολλα τετοια μηχανηματα να μπαινουν σε μαζικη παραγωγη και να ριχνουν τις τιμες του δραματικα στο εγγυς μελλον (αν λαβουμε υποψιν τις ανακοινωσεις των περισσοτερων κατασκευαστων μιλαμε για το 2012 αλλα με την κριση που μας δερνει μαλλον χλωμο)κανοντας τα μια πολυ ενδιαφερουσα εναλλακτικη στην κινηση και αντιδοτο καμια φορα στη βαρεμαρα (αντε κανε επιτοπιο loop στα 3000 ποδια με το οικογενειακο 1400αρι...) της καθημερινοτητας. Εγω δεν τα συμπαθω αλλα για λογους που μονο εγω καταλαβαινω, ομως αν ειναι να πραγματοποιησουν ολα αυτα που υποσχονται, ξεκιναω απο αυριο μαθηματα πτησης...Καλες βολτες, καλη εβδομαδα και οδηγειστε οσο μπορειτε για ο καιρος της αφανισης των γκαζοφιλ γαρ εγγυς.

Featherweight

Κουβέντες του στροφαλοθαλάμου: Flying Cars, Part II

“Aircrafts are submarines that swim in a sea of air”

Lyle S. Powell Jr.

  Την προηγούμενη εβδομάδα μιλήσαμε για γενικά ιστορικά γεγονότα και την απαρχή της πτήσης σε ιδιωτικό επίπεδο αλλά και του προσωπικού εναέριου μέσου. Έχοντας αναλύσει σε κάποιο βάθος τους λόγους πίσω από την επιλογή του αέρα σαν ένα πεδίο εφαρμογών για μεταφορές, κλείσαμε το άρθρο αφήνοντας δυο αιχμές για το τι μέλει γενέσθαι με τις αερομεταφορές, τους κανονισμούς για την πτήση, αλλά και την ευχαρίστηση χειριζόμενος ένα τέτοιο όχημα. Αυτή την εβδομάδα θα μιλήσουμε για τις δύο κύριες προσεγγίσεις του θέματος «προσωπικό εναέριο μέσο μεταφοράς» και θα αναφέρουμε κάποια παραδείγματα στην πορεία.

  From roadable airplanes to Personal air vehicles… Μέχρι και το 2005, τα συγκεκριμένα μέσα μεταφοράς είχαν τη φήμη του «αεροπλάνου με δυνατότητες κίνησης στο έδαφος» και ο λόγος ήταν απλός, κανένας αρμόδιος οργανισμός δεν είχε ασχοληθεί με το να ορίσει τι είναι τελικά αυτές οι μηχανές και ποιοι οι κανόνες που θα διέπουν τη χρήση και κατοχή τους. Το 2005, λοιπόν, η NASA παρέα με μερικούς εκλεκτούς ιδιώτες, ομάδες επιστημόνων αλλά και τις αρμόδιες υπηρεσίες για την κίνηση στον εναέριο χώρο των ΗΠΑ και της Ευρωπαϊκής Ένωσης, έφτιαξαν επιτέλους ένα πλαίσιο κανονισμών για τη χρήση προσωπικών μέσων, όρισαν κανόνες κυκλοφορίας και αερογραμμές, περιέγραψαν τι θα αποτελεί από εδώ και πέρα «προσωπικό εναέριο μέσο μεταφοράς» (PAV, Personal Air Vehicle) και γενικότερα έθεσαν τα θεμέλια για την κίνηση στους αιθέρες. Επιπλέον, ανέθεσαν σε ήδη υπάρχουσες εταιρείες την ανάπτυξη τεχνολογιών για την εν λόγω μορφή μέσων μεταφοράς και καθιέρωσαν έναν ετήσιο διαγωνισμό για τη χρηματοδότηση ιδεών που αφορούν τον συγκεκριμένο τομέα.

  The drawbacks… Πριν προχωρήσουμε στα ενδότερα των δυο σχολών για τα PAV’s , να αναφέρουμε τους λόγους που καταλήξαμε σε αυτές τις δυο σχολές αλλά και τις δυσκολίες που παρουσιάζει το ίδιο το εγχείρημα. Και στις δυο περιπτώσεις η αίτιες είναι οι ίδιες, το αστικό περιβάλλον στο οποίο θα πρέπει να είναι ικανές να κινούνται αυτές οι μηχανές αλλά και η ευκολία χειρισμού τους από το μέσο οδηγό που έχει συνηθίσει στη χρήση επίγειων μέσων μεταφοράς. Υπολογίστε επιπλέον ότι ιδιαίτερα στα εναέρια μέσα μεταφοράς, η μόνη παράμετρος λάθους είναι πλέον ο άνθρωπος γι’ αυτό και συμμετέχει ελάχιστα στο χειρισμό, αλλά ταυτόχρονα είναι και το μόνο αντικείμενο εντός  του αεροσκάφους που πρέπει πάση θυσία να σωθεί σε περίπτωση στραβής. Βάλτε τώρα και στην εξίσωση ότι οι εν λόγω μηχανές πρέπει να συνυπάρξουν με τα υπόλοιπα μέσα μεταφοράς  αλλά και όταν βρίσκονται στο έδαφος να μπορούν να είναι τουλάχιστον ισάξιες σε ορούς ευχρηστίας επιδόσεων και πρακτικότητας με τα αυτοκίνητα, για να καταλάβετε γιατί έπρεπε να περάσει ένας αιώνας σχεδόν για να καταλήξουμε στο πως θα έπρεπε να χρησιμοποιούνται και από ποιον. Πολλά από αυτά λύθηκαν στην πορεία και πλέον μένει να γίνει το τελικό fine tuning στο σχέδιο και να μπουν σε ευρεία παραγωγή.

  VTOL… ή Vertical Take Off and Landing ονομάζεται η πρώτη, πιο απλή (και παίζει και πιο σίγουρη) σχολή PAV.  Στη συγκεκριμένη περίπτωση τα πράγματα είναι αρκετά πρακτικά και πολλοί εν γένει κίνδυνοι και δυσκολίες κατά τη διάρκεια του χειρισμού έχουν λυθεί, αφού οι πρώτες εφαρμογές ήταν στρατιωτικές και ξέρετε τι λένε αυτοί οι τύποι με τα χακί: «ένα καλό σχέδιο είναι το απλό σχέδιο». Χρησιμοποιώντας κάμποση στρατιωτική αεροπορική τεχνολογία, η προσέγγιση του VTOL εξυπηρετεί σκοπούς ιδιαίτερα πονηρούς για την μεταφορά προσωπικού εντός πόλεως, σκοποί που μπορούν να αποδειχτούν ιδιαιτέρως χρήσιμοι, στην «αγαθή» εκδοχή ενός PAV. Για αρχή δεν χρειάζονται (στην πλειοψηφία  τους και εντός της καμπίνας τους, πάντα) την ύπαρξη πιλότου, αφού χρησιμοποιώντας την τεχνολογία fly-by-wire ο χειρίστης τους είτε τα χειρίζεται ασύρματα από απόσταση, είτε είναι πλήρως διαχειρήσιμα από υπολογιστές, περίπτωση στην οποία οι επιβάτες απλά ορίζουν τον προορισμό και το PAV αναλαμβάνει τα υπόλοιπα (υπολογισμός διαδρομής, τήρηση κώδικα, βασικός χειρισμός κίνησης κτλ.). Τα περισσότερα τέτοια οχήματα βασίζουν την πτητική τους λειτουργία στις ίδιες αρχές με αυτές του ελικοπτέρου, κάτι που δίνει πολύ ενδιαφέρουσες διαστάσεις στο θέμα. Για αρχή μπορούν να αιωρηθούν, κάτι πολύ χρήσιμο αν θες το προσωπικό σου μέσο μεταφοράς να σε αφήνει ακόμη και στο μπαλκόνι σου, ενώ τις περισσότερες φορές το μέσο πρόωσης τους είναι κάποιου είδους έλικας, κάνοντάς τα ιδιαίτερα καθαρά και «κρύα» όταν κινούνται ανάμεσα σε αντικείμενα που μπορεί να πληχθούν από τέτοιους παράγοντες (όπως το καπό της Porsche του νεόπλουτου από τον 6^ο ή τα μαλλιά της γεροντοκόρης από τον 3^ο…). Επιπλέον, επειδή ακριβώς απογειώνονται και προσγειώνονται κάθετα, μπορούν να προσεγγίσουν σημεία με ακρίβεια χιλιοστού (στην εκδοχή του στρατιωτικού GPS και όχι του πολιτικού με απόκλιση 50 μέτρων)  δίνοντας έτσι άλλη διάσταση στο παράλληλο παρκάρισμα και την έλλειψη χώρου. Τέλος τέτοια οχήματα, επειδή δεν έχουν μεγάλη εξάρτηση από ιπποδύναμη (η αεροδυναμική τους, τους επιτρέπει να χρησιμοποιούν τον κινητήρα μόνο κατά την απογείωση και τους ελιγμούς αλλά είναι μεγάλη ιστορία οπότε ας μείνουμε σε αυτό) είναι ελάχιστα ενεργοβόρα (παρόμοια κατανάλωση με ενός μέσου σεντάν επιδόσεων), εκμεταλλευόμενα τις μειωμένες απώλειες της κίνησης στον αέρα, αναπτύσσουν ταχύτητες πτήσης πολλαπλάσιες από την τελική των περισσοτέρων αυτοκινήτων, η αυτονομία τους αγγίζει αυτήν μιας μέσης νταλίκας (εύκολα πάνω από 1000 km ), ενώ μπορούν να πετάξουν στο ύψος που πιάνουν τα περισσότερα πολιτικά αεροσκάφη (τα περισσότερα δίνουν cruising speeds στα 18.000 πόδια, ύψος που πετά «χαλαρά» ένα Airbus και δεν βλέπει ποτέ ένα Cessna). Τώρα όσον αφορά τις δυνατότητές τους εντός δρόμου, μην τα θέλουμε και όλα δικά μας. Τα περισσότερα από αυτά χρησιμοποιούν τροχούς μόνο για να στηρίζονται στο έδαφος όταν παραμένουν σταθμευμένα ή για να τροχοδρομούν μέχρι τον χώρο αποθήκευσης τους ως την επομένη πτήση. Παραδείγματα τέτοιων οχημάτων και πιο πιθανά για ευρεία  παραγωγή είναι το Moller SkyCar, το Urban Aeronautics X-Hawk και το MACRO Industries SkyRider. Έχουν παρόμοιες αρχές λειτουργίας, ιδιαίτερα το Ισραηλινό X-Hawk έχει δοκιμαστεί ευρέως σε στρατιωτικές εφαρμογές και οι τιμές τους κυμαίνονται στα ίδια επίπεδα, δηλαδή προς το παρόν σε επίπεδα supercar (κοντά στο εκατομμύριο του δολαρίου) αλλά σε περίπτωση ευρείας παράγωγης στα επίπεδα ενός E-segment αυτοκίνητου (περίπου 60.000 δολάρια), ενώ το εύρος εφαρμογών τους μπορεί να κυμανθεί από οχήματα άμεσης επέμβασης (ασθενοφόρα, περιπολικά κτλ.) μέχρι προσωπικά μέσα μεταφοράς υψηλών προσώπων, άσε που επιπλέον δεν χρειάζονται άδεια οδήγησης ή στην χειρότερη πρέπει να έχεις άδεια ιδιωτικού πιλότου.

  Παγωταστικό? Για όσους δεν έχουν φοβίες με την πτήση και δεν καίγονται αν θα έχουν τον έλεγχο του οχήματός τους, είναι το καλύτερο αντίδοτο στο μποτιλιάρισμα, τα μεγάλα αυτοματοποιημένα ταξίδια και την οδήγηση υπό την επήρεια αλκοόλ. Αν από την άλλη, όπως εγώ, μισείτε οτιδήποτε πετάει και σας αρέσει να οδηγείτε ένα όχημα και όχι μόνο να το έχετε στην κατοχή σας, τότε υπομονή μέχρι την επόμενη εβδομάδα για να δούμε και τον άλλο δρόμο προς την κίνηση στον αέρα. To be concluded, λοιπόν, καλές βόλτες, καλή εβδομάδα και καλό κουράγιο στους επί πτυχίω, μέχρι και την λήξη των καταλήψεων…

Featherweight