Tänk dig en taxitjänst som hämtade dig (in i himlen) och sedan släppte av dig efter en spännande resa, helt fri från vägarbeten och trafikljus. Det har hävdats att lufttaxi kan flyga oss genom luften på bara några år - och det är sant att några stora företag går fort med idén.

Varför? Väl, till att börja med, vi behöver helt enkelt hitta bättre sätt att flytta på. År 2050, uppskattas att cirka 68% av världens befolkning kommer att bo i städer (jämfört med dagens andel på 55%).

Denna ökning, i kombination med befolkningstillväxt, kan lägga till ytterligare 2,5 miljarder människor i stadsbefolkningen under de närmaste decennierna - vilket leder till ständigt ökande trafikstockningar i hela världen.

I London (för närvarande den mest överbelastade staden i Europa), förare tillbringar i genomsnitt över 72 timmar - tre hela dagar - i trafikstockningar per år. Behovet av energi- och transportlösningar med minimala miljökostnader kommer bara att öka.

Pendlare kommer att vilja allt fler valmöjligheter och mer flexibilitet i sina transportsätt - därav intresset för att använda den tredje dimensionen av luftrummet.

Det finns nu över 120 koncept elektriska vertikala start- och landningsfordon (EVTOL) och prototyper som testas över hela världen. De sträcker sig från uppskalade drönare, till elektriska och hybridmaskiner med flera rotorer med eller utan vingar.

Företag som Uber (med förväntade bruttointäkter i storleksordningen 50 miljarder US -dollar) investerar stort i sektorn. Boeing har förvärvat teknikföretaget Aurora Flight Sciences för att påskynda inträdet på marknaden. Airbus har tre olika projekt på språng.

Fancy flight

Tidigare försök att bygga science fiction -flygande bilar har inte lyckats leva upp till förväntningarna. Så vad har förändrats? Kortfattat, elektrifiering av bilar har lett till skapandet av batterier med mycket hög energitäthet och mycket förbättrad elmotoreffektivitet.

Tillgängligheten av nya lätta och robusta material (t.ex. kolfiber) innebär högre effekt / viktförhållanden. Och användningen av 3D-utskrift innebär att komplexa delar nu kan tryckas i plast och metaller.

Drone -teknik och lärdomar från autonoma fordon - som Lidar, kort för "ljusdetektering och intervall" - kan också antas, medan sakernas internet äntligen kan betyda att ansluten, sömlös resa är verkligen möjligt.

Företag som Rolls Royce samarbetar med industrin och akademin för att tillhandahålla användbara, praktiska lösningar. Och även om många av de cirka 120 konceptbilarna bara finns på datorer för närvarande, några få utvalda har byggt skala och fullstora prototyp "proof of concept" fordon. Vissa är helt enkelt "learning by doing" - samma metod som Orville och Wilbur Wright använde under de banbrytande flygtiderna.

Nå för himlen

Som tjänsteleverantör, Uber ser tydligt lufttaxi som en förlängning av mobilitetsalternativ. Kunder kan förvänta sig att använda en smartphone -app som liknar den som för närvarande används, men med möjlighet att välja om man ska köra eller flyga till sin destination.

Men oavsett hur högt dessa företag siktar på att resa, det finns fortfarande hinder kvar att övervinna. Flygtaxi skulle innebära tätare himmel och högre flygtrafikkoncentration. Regulatorer kommer att vilja se strikta målnivåer för säkerhet och säkerhet.

Enkelhet i design kommer också att vara avgörande. Batteritekniken förbättras men har en bit kvar att uppfylla räckviddskraven för även korta stadsresor. Automatisering ses som ett sätt att göra driften säkrare, men det är troligt att tidiga fordon skulle behöva mänskliga piloter innan de flyttar till förarlösa taxibilar i framtiden. Kundkomfort och säkerhetsfrågor måste hanteras, liksom konsumenternas förtroende för att använda denna typ av reseteknik.

Ovanpå allt detta, buller och utsläpp inom ett stadsområde måste minimeras och fordon måste kunna fungera i ogynnsamt väder. Kostnaden för dessa fordon måste vara överkomlig och detta kan endast uppnås genom storskalig produktion.

Det är redan brist på kommersiella piloter, så nytänkande kommer att krävas om vem som ska använda dessa maskiner. Sömlös transportintegration kräver bekvämt placerade "Skyports" och dessa kommer att ställa ökad efterfrågan på elleveranser.

Utan integrerad flygtrafikledning för flygtaxi, säkerheten kan äventyras. Tekniken i sig är inte svaret, och konceptet kommer sannolikt inte att lyckas utan en bredare syn på affärsmodellen och driftsmiljön. Förenat tänkande kommer att behövas. Dessa framtida fordon kommer inte bara att behöva övervinna tekniska utan också samhällsutmaningar.

Trots allt det, obemannade och bundna flygningar för utvalda konceptbilar har redan ägt rum, och det är troligt att vi under de närmaste två till fem åren kommer att få demonstrerade demonstrationer. Inom de närmaste fem till tio åren, vi kunde se begränsad kommersiell verksamhet inom nischmarknadssektorer - men samarbete och gemensamt tänkande kommer att vara av största vikt.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.