Un vehículo aéreo personal ( PAV ) es una clase propuesta de avión de pasajeros que proporciona transporte aéreo bajo demanda.
El surgimiento de esta alternativa a los métodos tradicionales de transporte terrestre ha sido posible gracias a las tecnologías de vehículos aéreos no tripulados y la propulsión eléctrica . Las barreras incluyen la seguridad de la aviación , la aeronavegabilidad , los costos operativos , la usabilidad , la integración del espacio aéreo , el ruido y las emisiones de las aeronaves , y se abordan primero con la certificación de pequeños UAS y luego con la experiencia. [1]
Todavía no existe una definición totalmente aceptada de vehículo aéreo personal (PAV). Normalmente se entiende que se trata de un avión eléctrico autónomo con capacidad VTOL punto a punto. Puede tratarse o no como un vehículo eléctrico autónomo de un solo asiento, a diferencia del eVTOL de varios asientos . [2] Su objetivo es proporcionar una comodidad de vuelo similar a la del automóvil privado en términos de accesibilidad y facilidad de operación, al mismo tiempo que ofrece la velocidad y eficiencia de rutas posibles gracias al vuelo directo de punto a punto. El PAV se diferencia de los tipos de aviación general convencionales en que lo pueden utilizar personas sin cualificación de piloto. [3]
Actualmente, la velocidad media de los coches puerta a puerta es de 56 km/h (35 millas por hora). En el área metropolitana de Los Ángeles, se prevé que esta velocidad se degradará a 22 millas por hora (35 km/h) para el año 2020. El Departamento de Transporte de EE. UU. (DOT) afirma que se consumen 6,7 mil millones de galones estadounidenses (25 000 000 m 3 ) de gasolina. desperdiciado en los atascos de tráfico cada año.
Un futuro sistema de viajes en vehículos autónomos podría evitar los atascos del tráfico aéreo y ayudar a aliviar los de las autopistas. [ cita necesaria ]
Además de la fabricación de vehículos aéreos personales, también se investiga la creación de sistemas autónomos para PAV. En primer lugar, los sistemas electrónicos de instrumentos de vuelo (EFIS) de visión sintética como Highway in the sky (HITS) facilitan mucho el control de los aviones. [4] Además, Phantom Works está trabajando en el diseño de un sistema que permita automatizar los PAV. Los APV tienen designados sus propios "carriles" en el cielo, lo que garantiza así evitar posibles colisiones. Además, los distintos PAV también son capaces de detectarse entre sí y comunicarse entre sí, disminuyendo aún más el riesgo de colisiones. [5]
La infraestructura de la Administración Federal de Aviación (FAA) actualmente no es capaz de manejar el aumento del tráfico de aeronaves que generarían los PAV. El plan de la FAA para mejorar el sistema de transporte aéreo de próxima generación , previsto para 2025. [6] Un plan provisional consiste en utilizar aeropuertos más pequeños. Los modelos de la NASA y otros han demostrado que los PAV que utilizan aeropuertos comunitarios más pequeños no interferirían con el tráfico comercial en aeropuertos más grandes. Actualmente existen más de 10.000 pequeños aeropuertos públicos y privados en Estados Unidos que podrían utilizarse para este tipo de transporte. Esta infraestructura está actualmente infrautilizada y es utilizada principalmente por aviones de recreo.
El ruido de los PAV también podría molestar a las comunidades si operan cerca de hogares y negocios. Sin niveles de ruido más bajos que permitan aterrizajes residenciales, cualquier PAV debe despegar y aterrizar en un aeródromo controlado por la FAA, donde se han aprobado niveles de sonido más altos.
Los estudios han explorado formas de hacer que los helicópteros y los aviones sean menos ruidosos, pero los niveles de ruido siguen siendo altos. En 2005 se identificó un método sencillo para reducir el ruido: mantener los aviones a mayor altitud durante el aterrizaje. Esto se llama Enfoque de Descenso Continuo (CDA). [7]
Muchos aviones PAV propuestos se basan en baterías eléctricas , sin embargo tienen un alcance bajo debido a la baja energía específica de las baterías actuales. [8] Este alcance puede ser insuficiente para proporcionar un margen de seguridad adecuado para encontrar un lugar de aterrizaje en caso de emergencia.
Se han propuesto aviones de pila de combustible como solución a este problema, debido a la energía específica mucho mayor del hidrógeno . [8] [9]
La seguridad de los vuelos urbanos es un problema bien conocido para los reguladores y la industria. El 16 de mayo de 1977 se produjo el accidente de New York Airways de un helicóptero Sikorsky S-61 procedente del aeropuerto internacional John F. Kennedy , que aterrizó en el tejado del edificio Pan Am (ahora edificio MetLife ) cuando un tren de aterrizaje colapsó y se desprendió un La pala del rotor mató a varias personas en el helipuerto y a una mujer en Madison Avenue , poniendo fin a ese negocio durante décadas en casi todo el mundo. Las tasas actuales de accidentes de helicópteros serían insuficientes para la movilidad urbana. El diseño centrado en la seguridad del Sikorsky S-92 aún permite un accidente fatal por cada millón de horas de vuelo. Esta tasa provocaría 150 accidentes por año para 50.000 eVTOL que vuelen 3.000 horas al año. [10]
Para Sikorsky Innovations, el mercado emergente de movilidad aérea urbana valorado en 30.000 millones de dólares necesita una seguridad al menos tan buena como la FAR Parte 29 que rige más de 7.000 libras (3,2 t) de helicópteros. En mayo de 2018, Sikorsky voló un S-76 durante 120 horas con vuelo autónomo punto a punto en tiempo real y evitación del terreno por las malas, con software de nivel A y redundancia , con un piloto de seguridad. [11] Sikorsky Aircraft quiere alcanzar una seguridad de vuelo vertical de una falla cada 10 millones de horas en plataformas de alta utilización combinando la experiencia actual de helicópteros con avances en vuelo autónomo, integración del espacio aéreo y propulsión eléctrica . [10]
La NASA estableció el Proyecto del Sector de Vehículos Aéreos Personales en 2002, como parte de su Programa de Sistemas de Vehículos (VSP). Este proyecto fue parte de la oficina de Evaluación de Tecnología, Estrategia e Integración de Vehículos (VISTA) de la NASA, que también incluía sectores de Transportes Subsónicos, Aviones VTOL, Aviones Supersónicos y Aviones de Gran Altitud y Larga Resistencia. El objetivo de cada sector era establecer objetivos de capacidad de los vehículos y las estrategias de inversión en tecnología necesarias para lograr esos avances. [12]
La diferencia en las características de los vehículos entre los PAV y los aviones monomotor de pistón de Aviación General existentes se estableció en 2003 en una conferencia del Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica (AIAA). [13] Se necesitarían conceptos avanzados para mejorar drásticamente la facilidad de uso, la seguridad, la eficiencia, el rendimiento de la longitud del campo y la asequibilidad.
En 2006, el VSP fue reemplazado por nuevas iniciativas de Aeronáutica de la NASA. Los esfuerzos de desarrollo de tecnología PAV en la NASA se trasladaron a una inversión basada en premios, y en 2007 se proporcionaron fondos del Premio del Desafío del Centenario de la NASA de 250.000 dólares para un Desafío de vehículos aéreos personales .
La Unión Europea está financiando un estudio triple de 4,2 millones de euros (en el marco del Séptimo Programa Marco ) sobre tecnologías e impactos de los PAV; Interacción hombre-aeronave, Automatización de sistemas aéreos en entornos desordenados y Exploración del entorno sociotecnológico. [14] [15]
NASA Langley ha investigado y creado prototipos de las tecnologías PAV necesarias y ha dedicado el premio en efectivo más grande en la historia de GA al PAV que pueda demostrar la mejor combinación general de rendimiento. La competencia de vuelo PAV para este premio, conocida como el primer Desafío PAV anual, se llevó a cabo del 4 al 12 de agosto de 2007 y fue auspiciada por la Fundación CAFE en Santa Rosa, California. [dieciséis]
En 2008, el desafío pasó a llamarse Desafío de tecnología de aviación general.
Los nuevos premios fueron:
Los ganadores fueron: