Ny forskning tyder på att flygande bilar så småningom kan vara ett hållbart sätt att frigöra vägar. De första modellerna kommer att slå upp i luften 2019 som personliga leksaker, medan industrin ser dem som framtidens taxibilar och pendlingsfordon.

Men som Harry Potters möte med The Whomping Whillow påminner oss, flygande bilar kan vara farliga. Innan futuristiska visioner om tredimensionell vidsträckt stadstrafik kan närma sig verkligheten, det finns några allvarliga säkerhetsproblem som måste åtgärdas.

Navigerar på himlen

Flygindustrin är riskvillig, och förståeligt nog. Olyckor i luften tenderar att få mycket allvarligare konsekvenser än olyckor på asfalt. Att få ett pilotcertifikat för små flygplan är därför en rigorös, tidskrävande, och kostsam process. Av denna anledning, storskaliga flygande bilar kommer sannolikt att automatiseras – och det innebär att man litar på GPS.

Även om GPS vanligtvis är en pålitlig teknik, den är felbar. Mottaglig för signalstörning och lätt avbruten av atmosfäriska förhållanden, gällande luftfartsbestämmelser förbjuder att den används som primärt medel för navigering.

Automatiserade vägbilar använder infraröd laserteknik (LIDAR) för att stödja GPS-data, skanna omgivningen för att beräkna avståndet till närliggande föremål. Dock, sådan teknik fungerar för närvarande endast tillförlitligt upp till 100 meter bort. Detta är inget problem på vägarna, som har många närliggande funktioner som möjliggör snabb omlokalisering när GPS-signalen bryts. Men luftmiljön är inte full av vägskäl eller trafikljus. Forskning pågår för att utveckla LIDAR som kan upptäcka föremål längre bort, det är inte på något sätt säkert att detta någonsin skulle kunna vara tillgängligt till ett kostnadseffektivt pris.

Även om statiska objekt kunde detekteras tillförlitligt, Att hitta ett sätt att säkert väva igenom de rörliga är fortfarande ett betydande forskningsproblem. Automatisk beroende övervakning-sändningsteknik (ADS-B) gör att flygplan kan informera varandra om sin position, men flygplan som glidflygplan och microlights fungerar utan ström och kan därför inte använda sådana system.

Kommersiell trafik flyger i fördefinierade luftkorridorer på hög höjd, undvika kaoset nedan. Flygande bilar, å andra sidan, skulle fungera på samma lägre höjdband som lätta flygplan, där ruttplaneringen är mycket friare. Malawiska regeringsförsök med autonoma drönare längs geofencerade luftkorridorer i relativt tomma himmelsträckor har passerat utan incidenter, vilket tyder på att i glest befolkade terräng, flygande billuftkorridorer kan ha en framtid.

Dock, trots att de bara förbättrar utsläppseffektiviteten för långväga resor, många företag satsar på visionen om flygande bilar som innerstadstaxibilar och pendlingsfordon. Till exempel, Öppnarens BlackFly, kommer att börja säljas 2019, har en räckvidd på bara 25 mil. Med tanke på att framgången med automatiserade luftkorridorer är beroende av GPS för geofencing, och på maktlösa flygplan för att vara medveten om och undvika luftkorridorer, flygande bilprov i livligare himmel kanske inte får samma resultat.

Felsäkra konstruktioner

I dessa trånga miljöer, både olyckor och mekaniska fel kan få katastrofala konsekvenser. Risk för kollision åt sidan, driftsstandarder måste vara exceptionella, och säkerhetsanordningar måste byggas in för att förhindra förlust av kontroll i händelse av mekaniska problem.

De mest lovande och skalbara flygbilsdesignerna är bevingade, med flera tippbara elektriska fläktar eller rotorer. Dessa är rimligt säkra vid cruising eftersom de kan glida avsevärda avstånd till säkerheten om problem uppstår. Dock, deras vertikala start och landning kräver bibehållen maximal dragkraft, utsätta motorerna för betydande belastningar vid exakt den tidpunkt då strömavbrott sannolikt kommer att få de allvarligaste konsekvenserna.

Toppklassiga hälsoövervakningssystem kan förutsäga utvecklingsproblem genom att mäta oregelbundna vibrationer eller temperaturer, men detta minskar bara risken. Genuin säkerhet uppnås endast genom att utveckla en mekanisk arkitektur som gör att fordonet kan landa säkert när nyckelkomponenter misslyckas. Helikoptrar, till exempel, kan landa säkert även vid strömbortfall genom att vinkla fordonet nedåt och använda luftflödet för att hålla rotorerna snurrande. För närvarande, Det finns ingen likvärdig lösning för flygande bilar förutom att skapa stora utsedda landningsområden – knappast möjligt i redan trånga städer.

Självklart, med företag som lägger seriösa pengar på att göra flygande bilar till verklighet, det är sannolikt bara en tidsfråga innan lösningar utvecklas och vi ser dem i vår himmel i någon form. Men som de första dödsfallen av förarlösa bilar visar, ny teknik är inte alltid säker. Vi måste vara vaksamma för att öka tillgången till himlen inte spelar för mycket med våra liv.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.