Найти в Дзене
АвиаОбоз

Ракеты, дроны и летающие такси: ждем появления в небе "Дикого Запада"

Ожидаемый всплеск движения летательных аппаратов и космического мусора может создать серьезные проблемы для безопасности полетов и управления воздушным движением, говорят авиационные эксперты. The Financial Times с подробностями

Фото: Gregg Newton/ AFP - Getty Images
Фото: Gregg Newton/ AFP - Getty Images

В небе всего мира становится тесно, и это создает угрозу для авиакомпаний, поскольку в ближайшем будущем воздушное пространство начнут использовать ракеты, беспилотники и “летающие такси”.

Огромное количество новых ракет, разработанных компанией SpaceX Илона Маска, усугубит проблему, поскольку растущая космическая индустрия будет использовать воздушное пространство совместно с десятками тысяч пассажирских самолетов. Между тем, беспилотные летательные аппараты и ожидаемое появление EVTOL - электрических самолетов вертикального взлета и посадки, так называемых летающих такси, усложнят управление нижними уровнями воздушного пространства, через которые взлетают и садятся самолеты.

По прогнозам консалтинговой компании Oliver Wyman, к 2034 году количество пассажирских самолетов вырастет на треть и составит более 36 тыс. единиц. По данным Bain & Company, к этому моменту они будут делить небо с более чем 10 тыс. EVTOL и совершать тысячи запусков ракет.

Авиационные эксперты считают, что управление воздушным пространством должно измениться.

“Все больше пользователей и транспортных средств хотят пользоваться воздушным пространством... Вероятно, потребуется существенно изменить способ предоставления наших услуг”, - сказал Эдуардо Гарсия, менеджер по перспективному развитию в CANSO.

CANSO - Civil Air Navigation Services Organisation - Организация по обслуживанию гражданской авиации - является представительным органом компаний, которые обеспечивают управление воздушным движением. Из Википедии

“Это ключевая тема, и это будет непросто. Наша отрасль критически важна для безопасности”, - сказал он.

RE-ENTRY HAZARDS - Опасности повторного входа
Обычно ракета, выходящая на орбиту, состоит из:
Первой ступени для первоначальной тяги
Ускорителей для дополнительной тяги при необходимости
Второй ступени для вывода полезной нагрузки на орбиту. Полезная нагрузка - обычно спутник или другой космический аппарат

LAUNCH - Запуск
Первые ступени и ускорители обычно не достигают орбиты и быстро возвращаются на Землю заранее запланированным образом
Корпус ракеты второй ступени достигает орбиты с полезной нагрузкой

RE-ENTRY - Возвращение
В конце концов, большинство корпусов ракет и, в некоторых случаях орбиты полезных грузов снижаются и возвращаются в атмосферу
При управляемом возвращении сохраняется достаточно топлива, чтобы направить космический корабль по крутой траектории в заранее запланированную область, минимизируя риск и сбои
При неуправляемом возвращении космический корабль сходит с орбиты под небольшим углом, что приводит к непредсказуемой области и времени падения
Разрушение объектов происходит на высоте около 78 км
Авиалайнеры летят со скоростью примерно 10-11 тыс. км/ч
RE-ENTRY HAZARDS - Опасности повторного входа Обычно ракета, выходящая на орбиту, состоит из: Первой ступени для первоначальной тяги Ускорителей для дополнительной тяги при необходимости Второй ступени для вывода полезной нагрузки на орбиту. Полезная нагрузка - обычно спутник или другой космический аппарат LAUNCH - Запуск Первые ступени и ускорители обычно не достигают орбиты и быстро возвращаются на Землю заранее запланированным образом Корпус ракеты второй ступени достигает орбиты с полезной нагрузкой RE-ENTRY - Возвращение В конце концов, большинство корпусов ракет и, в некоторых случаях орбиты полезных грузов снижаются и возвращаются в атмосферу При управляемом возвращении сохраняется достаточно топлива, чтобы направить космический корабль по крутой траектории в заранее запланированную область, минимизируя риск и сбои При неуправляемом возвращении космический корабль сходит с орбиты под небольшим углом, что приводит к непредсказуемой области и времени падения Разрушение объектов происходит на высоте около 78 км Авиалайнеры летят со скоростью примерно 10-11 тыс. км/ч

Проблемы, с которыми сталкиваются авиакомпании, были проиллюстрированы в январе этого года, когда Qantas отложила несколько рейсов между Австралией и Южной Африкой после того, как правительство США предупредило о риске повторного падения частей ракет SpaceX в атмосферу в южной части Индийского океана.

Но Крис Куилти, партнер в консалтинговой компании Quilty Space, занимающейся космическим бизнесом, сказал, что шаги Qantas могут быть “верхушкой айсберга” в быстро развивающейся космической отрасли.

Не только ракетные компании разрабатывают летательные аппараты, предназначенные для возвращения на Землю. Множество стартапов нацелены на производство таких вещей, как фармацевтические препараты, в космосе, используя преимущества отсутствия гравитации, и все это необходимо будет вернуть на землю.

“Это Дикий Запад. Скорость, с которой это происходит, начинает оказывать влияние на авиационное сообщество”, - добавил он.

В январе Qantas пришлось отложить несколько рейсов из-за риска попадания частей ракеты SpaceX в атмосферу южной части Индийского океана. Фото: SOPA Images/LightRocket/Getty Images
В январе Qantas пришлось отложить несколько рейсов из-за риска попадания частей ракеты SpaceX в атмосферу южной части Индийского океана. Фото: SOPA Images/LightRocket/Getty Images

Последним нарушением полетов Qantas стало “контролируемое возвращение в атмосферу”, когда разгонный блок ракеты возвращается на землю, чтобы приземлиться на океанскую платформу или наземную стартовую площадку.

Но “неконтролируемое возвращение” космических объектов – по сути, возвращение на Землю без управления — представляет собой потенциально большую угрозу.

В 2022 году сотни рейсов были задержаны, когда воздушное пространство Испании было частично закрыто из-за опасений по поводу неконтролируемого возвращения из космоса останков китайской ракеты.

Потенциальные сбои и опасности при возвращении космического корабля

Слева. Опасная зона, показанная для управляемого возвращения космического корабля SpaceX Starship в начале 2025 года. Это вызвало сбои в полетах между Австралией и Южной Африкой.
Справа. Опасные зоны, обозначенные, в основном, менее чем за час, для неуправляемого входа в атмосферу китайской ракеты 4 ноября 2022 года, которая в конечном итоге вернулась в южной части Тихого океана. Задержка 645 рейсов оценивается в $1,5 млн.
Слева. Опасная зона, показанная для управляемого возвращения космического корабля SpaceX Starship в начале 2025 года. Это вызвало сбои в полетах между Австралией и Южной Африкой. Справа. Опасные зоны, обозначенные, в основном, менее чем за час, для неуправляемого входа в атмосферу китайской ракеты 4 ноября 2022 года, которая в конечном итоге вернулась в южной части Тихого океана. Задержка 645 рейсов оценивается в $1,5 млн.

В то время как регулирующие органы почти всегда требуют от спутников и ракет планов вывода с орбиты “по истечении срока службы”, чтобы попытаться уменьшить количество космического мусора, универсального правила, гарантирующего контролируемое вхождение всех космических аппаратов в атмосферу Земли над отдаленными районами, не существует.

Управляемый вход в атмосферу обычно предназначен для более крупных спутников или космических аппаратов и требует дополнительного топлива и более совершенных систем наведения, что значительно увеличивает стоимость и сложность миссии.

Вместо этого многие операторы используют пассивный подход к выводу с орбиты вышедших из строя спутников или ракет, полагаясь на гравитацию Земли, которая втягивает обломки в атмосферу, где большая их часть сгорает.

Кен Куинн, партнер юридической фирмы Clyde & Co и бывший главный юрисконсульт FAA сказал: “Обращение с орбитальным мусором становится важнейшей проблемой безопасности полетов и управления воздушным движением, что означает, что оно представляет все большую угрозу для коммерческой авиации и требует более эффективного управления”.

Беспилотный летательный аппарат EH216-S компании EHang в Китае. Эксперты отрасли считают, что появление летающих такси в значительной части туристической сети - это только вопрос времени. Фото: China News Service/VCG/Getty Images
Беспилотный летательный аппарат EH216-S компании EHang в Китае. Эксперты отрасли считают, что появление летающих такси в значительной части туристической сети - это только вопрос времени. Фото: China News Service/VCG/Getty Images

В исследовании, опубликованном месяц назад в научном журнале Nature, ученые из Университета Британской Колумбии в Ванкувере обнаружили, что, хотя вероятность столкновения космического мусора с воздушным судном невелика, “риск возрастает из-за увеличения числа как возвращений, так и полетов”.

Авторы исследования Аарон Боули, Эван Райт и Майкл Байерс заявили, что неспособность оснастить ракеты системами, обеспечивающими контролируемое возвращение в атмосферу в районах, удаленных от людей и самолетов, может привести к серьезным последствиям. “Даже небольшой фрагмент обломков может быть разрушительным для самолета”, - говорится в исследовании.

В нижних эшелонах воздушного пространства широко доступные небольшие беспилотники создают проблемы для авиакомпаний.

Пожалуй, наиболее примечательным является то, что в декабре 2019 года лондонский аэропорт Гатвик был закрыт на 36 часов после сообщений о наблюдениях беспилотников, в результате чего пострадали около 140 тысяч пассажиров.

Дроны и высоты, на которых они функционируют

1.Небольшим любительским и коммерческим дронам обычно разрешено летать на высоте менее 120 м над землей в разрешенных зонах
2. Разрабатываемые дроны для перевозки людей, такие как воздушные такси, могут летать на высоте до 5000 метров и более
3. Самые сложные дроны, например те, что эксплуатируются вооруженными силами, способны достигать самых больших высот
1.Небольшим любительским и коммерческим дронам обычно разрешено летать на высоте менее 120 м над землей в разрешенных зонах 2. Разрабатываемые дроны для перевозки людей, такие как воздушные такси, могут летать на высоте до 5000 метров и более 3. Самые сложные дроны, например те, что эксплуатируются вооруженными силами, способны достигать самых больших высот

Но ожидается, что в ближайшее десятилетие появятся и войдут в коммерческую эксплуатацию более крупные самолеты на аккумуляторах, которые будут перевозить пассажиров и будут взлетать и садиться как вертолеты.

В то время как индустрия eVTOL проявляет чрезмерный оптимизм в прогнозах о том, когда эти самолеты будут сертифицированы для перевозки пассажиров, многие компании уже запускают прототипы, и отраслевые эксперты полагают, что их появление в туристической сети - лишь вопрос времени.

Исследование Bain & Company, проведенное в 2024 году, показало, что коммерческие услуги воздушного такси могут появиться в ближайшие 2-3 года, а затем потребуется около 10 лет, чтобы “увеличить масштабы”.

Все эти летающие такси, которые, как ожидается, в конечном счете не будут иметь пилотов, должны быть безопасно интегрированы в воздушное пространство на высоте примерно 1,5 тыс. метров.

Регулирующие органы в Европе и США спешат подготовиться к новой эре, объединяя космические корабли и летающие такси в сеть управления воздушным движением.

Источник: The Financial Times

Ставьте лайки, подписывайтесь на наш канал и оставляйте комментарии внизу. Теперь мы и в Телегараме t.me/aviaoboz

Благодарим за поддержку нашего партнера Телеграм-канал Inside Avia

Читайте еще на канале