Беспилотные авиасистемы для грузоперевозок: возможности и перспективы (1-я часть)


Подробно об авторе: Владимир Владимирович Воронов, директор Центра перспективных исследований Группы "Кронштадт", к.т.н.

Беспилотные летательные аппараты (БЛА) уже стали полноправным сегментом мировой авиационной отрасли, причем сегментом наиболее динамично развивающимся. Основным потребителем БЛА до настоящего времени остается силовой сектор: армия и парамилитарные структуры, отвечающие за выполнение силовых государственных функций. Однако рынок коммерческих применений беспилотных авиационных систем (БАС) растет и производители БЛА ведут активный поиск путей расширения рынка за счет гражданских отраслей экономики. Наиболее очевидную область гражданских применений БАС составляют всевозможные задачи, связанные с дистанционным зондированием Земли (ДЗЗ), т. е. те задачи, для которых БЛА в первую очередь и создавались: разведка, наблюдение с воздуха, мониторинг. Но если обратиться к разделам Воздушного кодекса, классифицирующим задачи гражданской авиации, то можно увидеть, что авиационные работы, связанные с ДЗЗ, составляют только один из разделов применений, тогда как основным сектором задач гражданской авиации являются воздушные перевозки.

Из сообщений прессы известно, что БЛА уже применяются для доставки товаров электронной торговли, медикаментов и медицинских материалов. Несколько ведущих мировых компаний (DHL, FedEx, Amazon, Google) проводят экспериментальные проекты по доставке экстренных почтовых отправлений. Эти перевозки осуществляются малоразмерными дронами преимущественно мультикоптерного типа и вряд ли смогут стать существенным в денежном выражении сегментом мирового авиационного рынка. Однако с 2016 г. появилась информация о проектах грузовых перевозок беспилотными летательными аппаратами большой грузоподъемности полета, способными в случае распространения технологии сформировать серьезный сегмент рынка авиационных грузоперевозок. Для того чтобы беспилотные перевозки стали реальностью, необходимо вызревание ряда условий, которые исследуются в данной статье. К таким условиям относятся наличие экономического интереса, технологическая готовность, нормативное регулирование.

Экономические предпосылки

Сейчас авиационные грузовые перевозки составляют около 1% в исчислении на тонно-километры и существенно уступают морским и железнодорожным. Это объясняется тем, что основной коммерческий тоннаж грузов образует перевозка сырья и энергоносителей. Однако если обратиться к ценности грузов, то этот 1%, перевозимых авиацией грузов, составляет свыше 35% стоимости перевозимых товаров, т. е. воздушный транспорт обеспечивает более трети мировой торговли. Основу грузооборота авиаперевозок составляют бытовая и промышленная электроника и ее компоненты, комплектующие для высокотехнологичных производств, включая автозапчасти, скоропортящиеся продукты, товары модной индустрии и косметика, медикаменты и медицинские препараты, почтовые отправления.

Читайте также  RUAG Aviation сертифицирован на ТОиР вертолетов с российской регистрацией

Прогнозируемый рост мировой экономики — и, в частности, электронной торговли (более чем в два раза с 2016 по 2020 г.) — обеспечивает существенное повышение спроса на доставку потребителям товаров и грузов высокотехнологичного сектора промышленности. Такие перевозки, предъявляющие высокие требования к скорости и регулярности доставки, обеспечивает только воздушный транспорт. Грузопоток авиаперевозок распределяется между пассажирскими авиалайнерами, догружаемыми коммерческим грузом и специализированными грузовыми воздушными судами. Причем последние, согласно данным Boeing World Air Cargo Forecast 2016–2017, обеспечивают 90% грузопотока. По оценке этого же источника, к 2035 г. флот грузовых воздушных судов вырастет с современных 1770 до 3010 единиц.

Резервом роста авиагрузоперевозок является снижение стоимости доставки, возможное за счет применения современных технологий беспилотных систем. Обсуждая этот вопрос, рассмотрим два аспекта. Первый — возможность конвертации уже существующего летательного аппарата в беспилотное воздушное судно. Технологическая сторона вопроса будет обсуждаться ниже. Простое отсутствие пилота на борту дает возможность кратного увеличения оборачиваемости воздушного судна. Например, в случае региональных перевозок, когда воздушное судно обслуживается одним экипажем, ограничителем является санитарная норма налета, составляющая в разных странах от 800 до 1000 ч/год. Таким образом, чтобы обеспечить годовой налет на одно воздушное судно хотя бы на уровне 3000 ч, необходимо задействовать три летных экипажа.

В настоящее время квалификационные требования к внешним экипажам беспилотных авиационных систем находятся в стадии формирования, однако очевидно, что их работа не будет сопряжена с риском нахождения в воздухе (а позволит снизить страховые платежи), не будет связана с командировками и пребыванием в отеле и в большей степени походить на работу авиадиспетчеров. По оценке авторов, возможно снижение себестоимости летного часа до 30%.

В перспективе создание специализированных грузовых БВС позволит снизить стоимость воздушных грузоперевозок за счет следующих факторов:

  • Отсутствие человека на борту летательного аппарата
  • Отказ от системы кондиционирования салона и кабины экипажа
  • Не устанавливаются системы жизнеобеспечения и средства спасания
  • Смягчаются требования соблюдения комфортных режимов полета
  • Отсутствие иллюминаторов позволяет снизить массу конструкции фюзеляжа при сохранении прочностных характеристик.
Читайте также  Летные испытания Ми-26 с новыми двигателями начнутся в 2023 году

Специализация летательного аппарата для выполнения грузовых операций позволит повысить коммерческую загрузку воздушного судна и ускорить погрузочно-разгрузочные операции.

В апреле этого года Федеральная авиационная администрация США опубликовала программу исследований, необходимых для внедрения новых технологий в сферу гражданской авиации, в числе которых научно-исследовательская программа в поддержку создания грузовых воздушных судов, в которых функции второго пилота возлагаются на внешнего пилота либо на "компьютерное пилотирование". Профессиональные организации пилотов выступают резко против таких исследований.

Снижение операционных расходов при воздушных перевозках специализированными грузовыми БВС возможно за счет оснащения таких БВС экономичными двигателями (скорость доставки груза не столь важна, как при пассажирской перевозке). Этот же подход дает выигрыш в экологичности перевозки. В более далекой перспективе операционные расходы снизятся, если грузовые БВС будут обслуживаться в специализированных дронодромах, являющихся частью грузового хаба, а также за счет роботизации погрузочно-разгрузочных операций.

Рыночную нишу грузовых БВС составляет не только сегмент современных авиаперевозок. При предложении конкурентоспособной стоимости тонно-километра грузовые БВС возьмут часть грузопотока наземного (автомобильного) транспорта.

Например, согласно расчетам онлайн-калькулятора стоимости перевозки на сайте одной из российских компаний, предоставляющей логистические услуги в Дальневосточном федеральном округе, стоимость доставки 3 т груза из Якутска в Ленск составит 165 тыс. руб. Расстояние перевозки по автодороге составит 1400 км, которые грузовой автомобиль преодолеет за 22 ч со средней скоростью 70 км/ч.

Перелет беспилотного воздушного судна самолетного типа на расстояние 800 км, разделяющие Якутск и Ленск, займет около 3 ч, что при стоимости летного часа 50 тыс. руб. составит 150 тыс. руб. Хотя не учтены время и стоимость доставки груза от отправителя до аэродрома и до грузополучателя, однако этот пример показывает, что стоимость воздушной перевозки при некоторых условиях может быть вполне сопоставима с автомобильной, особенно в районах с неразвитой наземной транспортной инфраструктурой.

Регулирование

В апреле 2018 года вышло постановление правительства Российской Федерации, утвердившее план мероприятий по совершенствованию законодательства и устранению административных барьеров в целях обеспечения реализации плана мероприятий (дорожной карты) Национальной технологической инициативы по направлению «Аэронет».
Реализация дорожной карты направлена на развитие и продвижение новых технологий, продуктов и услуг, обеспечивающих приоритетные позиции российских компаний на формируемых глобальных рынках, предусмотренных планом мероприятий (дорожной картой) Национальной технологической инициативы по направлению «Аэронет».

Читайте также  "ЮТэйр — Вертолетные услуги" получила свой первый Ми-171А2

Нажмите, чтобы развернуть окончание материала >>

Для того, чтобы сразу видеть материалы целиком,
пройдите простую регистрацию или
авторизуйтесь на сайте.

Авиационные власти практически всех экономически развитых стран мира, как и международные, декларировали программы, или дорожные карты, интеграции беспилотных (точнее, дистанционно-пилотируемых) воздушных судов в общее воздушное пространство. Такие программы ведутся ICAO, FAA, IATA и другими организациями. В России в 2016 г. приняты поправки в Воздушный кодекс, на основании которых ведется разработка подзаконных актов, легализующих применения БВС для задач гражданской авиации, включая грузоперевозки. Главным регулятором процесса является Минтранс России, а интересы уже сформировавшегося в нашей стране беспилотного сообщества представляет Ассоциация разработчиков и эксплуатантов беспилотных авиационных систем "Аэронет". Снятие законодательных барьеров является также одной из ключевых задач Национальной технологической инициативы (НТИ). Вопросы нормативно-законодательного обеспечения полетов БВС представляют тему для отдельной публикации. В рамках данной статьи необходимо отметить, что процесс формирования нормативно-законодательной базы идет, определены регуляторы и интересанты процесса, от исхода которого зависит, удастся ли нашей стране занять достойное место в первых рядах стран, пользующихся технологическими и экономическими преимуществами от внедрения беспилотных авиационных систем в экономическую и хозяйственную деятельность. Важнейшей предпосылкой для успешного продвижения беспилотных технологий в российской Федерации являются географические особенности ее территории: наличие огромных расстояний, больших пространств с минимальным воздушным трафиком. Это обстоятельство позволяет выделять зоны воздушного пространства для применения беспилотных воздушных судов без ущерба для полетов регулярных авиалиний.

Загрузка воздушного пространства Европы и Российской Федерации, по данным сайта www.flightradar24.com