Kaupunki-ilmailusta on tulossa nopeasti totta. Erilaisten koerakennelmien ja videoiden perusteella olemme myös saaneet tutustua näkemyksiin siitä, minkälaista liikenne kaupunkiympäristössä voisi olla.
EASAn tutkimus kaupunkialueiden ilmaliikenteestä on osoittanut selvästi, että suuri osa EU:n kansalaisista hyväksyy esimerkiksi lentotaksit ja ilmakuljetukset lääkinnällisistä syistä. Todennäköisesti juuri tällaiseen käyttöön urbaania ilmaliikennettä aletaan soveltaa ensimmäisenä.
Artikkelissamme VTOL-lentämisestä selitetään pystysuoran nousun ja laskun periaatteita kaupunkiympäristössä. Mutta missä pystysuorat nousut ja laskut sekä muunlaiset ilma-alusten lentoonlähdöt ja laskeutumiset käytännössä tehdään?
Artikkelissa tarkastellaan joitakin ajatuksia, periaatteita ja malleja yleiskuvan luomiseksi.
Vertiportit – VTOL-terminaalit lentotakseille ja droneille
Vertiportti kuvataan teknisesti
maa- tai vesialueeksi tai rakenteeksi, jota käytetään tai aiotaan käyttää VTOL-lentokoneen nousu- ja laskupaikkana.
Tämä tarkoittaa, että vertiportit on suunniteltu alueiksi, joilla on tarvittava infrastruktuuri turvallisiin kaupallisiin matkustaja- tai tavarakuljetuksiin VTOL-lentokoneella. Jotta kaupunki-ilmailua voitaisiin toteuttaa koko potentiaalissaan, vertiportille on päästävä helposti, ja yhteydet sen ja katujen, rautatieasemien tai bussiliikenteen välillä on oltava hyvät. Vertiportit voivat sijaita maan tasalla tai rakennusten katoilla.
Lentoradat nousussa ja laskussa
Määritelmänsä mukaisesti VTOL voi nousta ja laskeutua pystysuoraan, mutta pystysuora osuus voi rajoittua vain lentoonlähdön alkuvaiheeseen niin, että muu lentorata on enemmän tai vähemmän matala.
Siksi on tärkeää ottaa huomioon VTOL-lentokoneen lentorata kokonaisuudessaan.
Kuvassa vasemmalla on katolla sijaitseva vertiportti, johon on merkitty vihreä eli esteetön lentoreitti. Tämä tarkoittaa sitä, että VTOL-lentokone voi nousta esteettömästi. Oikealla puolella VTOL-lentokone ei voisi nousta maassa sijaitsevalta vertiportilta, koska lentorata kulkisi liian matalalta ja reitillä olisi este. Siten lentoonlähtö ei olisi mahdollista tälle ilma-alukselle, jonka suorituskyky ei ole riittävä.
Mukautuva kaupunki-ilmailu
EASA haluaa, että käyttöön saadaan laajimmat mahdolliset vaatimukset sen varmistamiseksi, että kaupunkialueiden ilmaliikenne mukautuu ja tukee kaikkia kaupunkiympäristöjä ja VTOL-alusten tyyppejä. Seuraavassa on kolme erilaista esimerkkiä lentoonlähdöstä.
Tavanomainen lentoonlähtö korkealta
VTOL:n lentoonlähtö korkealla sijaitsevasta lähtöpaikasta (kuten korkean rakennuksen katolta) mahdollistaa lentoradan alenemisen tietyissä ongelmatilanteissa.
Tavanomainen lentoonlähtö
Kuvassa on lentoonlähtö alueella, jonka lähistöllä ei ole esteitä. Vertiportissa voisi olla myös pieni lähtökiidon mahdollistava kiitorata, joka parantaa joidenkin VTOL-lentokonetyyppien energiatehokkuutta tietyissä tehtävissä.
Myös tässä yhteydessä lentorata voi tilapäisesti madaltua, millä on merkitystä tietyissä ongelmatilanteissa.
Pystysuora lentoonlähtö
Tämä lentoonlähtöprofiili on tarkoitettu erityisesti pystysuoraan lentoonlähtöön ympäristössä, jossa on paljon esteitä ja jossa iso osa VTOL-lentoradasta kulkee pystysuorassa.
Myös näissä olosuhteissa tietyt ongelmat ovat hallittavissa.
Turvallisen lentoonlähdön ja laskeutumisen varmistaminen
Edellä kuvailtujen lentoonlähtöprofiilien lisäksi huomioon on otettava kaksi muuta tavoitekokonaisuutta päätettäessä vertiporttien ja VTOL:n lentoradan sijainnista ja tyypistä.
Turvallisuustavoitteet
- Ilma-alukset voidaan hyväksyä kahdessa luokassa, jotka ovat perusluokka ja laajennettu vaatimusluokka.
- Korkeimmat turvallisuustavoitteet on asetettu laajennetulle vaatimusluokalle, jota edellytetään lennoilta vilkkaasti liikennöidyllä kaupunkitaivaalla tai matkustajien kaupallisilta lentokuljetuksilta (lentotaksit).
- Perusluokan turvallisuustavoitteet ovat alhaisemmat, ja niihin vaikuttaa VTOL-matkustajien määrä (0–1, 2–6 tai 7–9). Sitä voidaan käyttää ei-kaupalliseen matkustajien lentokuljetukseen ruuhkaisten alueiden ulkopuolella, kuten maaseudulla.
Suorituskykytavoitteet
- Tavoitteissa kuvataan VTOL:n turvallisen toiminnan vaatimukset täyttävä suorituskyky eri vaatimusluokissa esimerkiksi moottorivian sattuessa.
Laajennettu vaatimusluokka
Kaupunkitaivaalla ruuhkaisilla alueilla lentäviltä VTOL-lentokoneilta edellytetään, että ne suoriutuvat esimerkiksi kaupungeissa ”jatkuvasta turvallisesta lentämisestä ja laskeutumisesta”, koska VTOL-lentokone ei ehkä pysty laskeutumaan kaupungissa muualla kuin vertiportissa.
Perusluokka
Ruuhkattomilla alueilla lentävillä VTOL-lentokoneilla on enemmän vaihtoehtoja tehdä hallittu hätälasku. Laskeutuminen voi tapahtua vertiportin ulkopuolella, joskin samaan tapaan hallitusti kuin helikopteri tai lentokone laskeutuu tehon puutteeseen liittyvässä ongelmatilanteessa.
Suppilomalli esteettömiin lentoonlähtöihin ja laskuihin
EASAn 24. maaliskuuta 2022 julkaisemassa teknisten eritelmien prototyypissä esitellään innovatiivinen malli, joka varmistaa esteettömät lentoonlähdöt ja laskut.
Suppilon muotoinen alue vertiportin yläpuolella, ns. esteetön kuutiotilavuus, varmistaa, että VTOL:n lentoonlähdöt ja laskut suoritetaan keskeisessä vertikaalisessa segmentissä, jolloin huomioon otetaan myös ympäristö- ja melurajoitukset kaupunkiympäristössä.
Kattavassa esittelyvideossa on paljon tekniikkaa mutta kiinnostavassa muodossa
Osana European Rotors -tapahtumaa marraskuussa 2021 Lionel Tauszig (EASA:n VTOL- ja eVTOL-projektien vanhempi hyväksyntäpäällikkö) kokosi aiheesta kattavan videoesityksen.
Videolla on keskeisin sisältö tämän artikkelin tiedoista ja lisäksi teknistä ja yksityiskohtaista tietoa lentoradoista ja vertiporteista.
Katso video
Jos haluat katsoa vain tässä artikkelissa käsitellyt kohdat, alla on suorat linkit videon vastaaviin kohtiin:
- Lentoradat (0:19–1:35 minuuttia)
- Turvallinen lentoonlähtö ja lasku (3:50–4:43 minuuttia)