Nhật Bản trên hành trình giới thiệu dịch vụ taxi bay vào năm 2023

Kể từ một cuộc họp báo vào năm 2019 giới thiệu chiếc xe nguyên mẫu của mình, Công ty khởi nghiệp SkyDrive Inc đã lần lượt chứng mình sự tiến bộ đạt được trong lĩnh vực taxi bay và đặt mục tiêu đến năm 2023 sẽ bắt đầu dịch vụ taxi này ở khu vực Vịnh Osaka – Nhật Bản.

Năm 2019, IEEE Spectrum đã đưa tin về sáng kiến công – tư của Nhật Bản nhằm tạo ra một ngành công nghiệp mới xoay quanh phương tiện cất cánh và hạ cánh thẳng đứng chạy điện (eVTOL) và ô tô bay. Đến cuối tháng 8/2020, Công ty khởi nghiệp SkyDrive Inc. đã chứng minh sự tiến bộ đạt được kể từ sau khi tổ chức một cuộc họp báo để giới thiệu chiếc xe nguyên mẫu của mình, và cho các phóng viên xem một video đã được quay từ ba ngày trước về chiếc xe bay đang trải qua một chuyến bay thử nghiệm trước sự chứng kiến của nhân viên và các nhà đầu tư.

Chiếc eVTOL một chỗ ngồi và bóng bẩy, được gọi là SD-03 (SkyDrive thế hệ thứ ba), giống như một thủy phi cơ trên ván trượt và nặng 400 kg. Thân được làm từ sợi carbon, nhôm và các vật liệu khác đã được lựa chọn để đảm bảo trọng lượng, độ cân bằng và độ bền. Xe bay có chiều dài và chiều rộng 4 mét, và cao khoảng 2 mét. Trong quá trình hoạt động, mũi xe được chiếu sáng bằng đèn LED trắng; đèn đỏ chạy xung quanh phía dưới để có thể nhìn thấy phương tiện trên bầu trời và phân biệt hướng xe đang bay.

SD-03 sử dụng bốn cặp cánh quạt đồng trục dẫn động bằng điện, mỗi cặp được gắn ở mỗi góc. Điều này cho phép thời gian bay từ 5 đến 10 phút với tốc độ lên đến 50 km/h. Nobuo Kishi, giám đốc công nghệ của SkyDrive, giải thích: “Các cánh quạt trên mỗi cặp quay ngược chiều nhau. Điều này hủy bỏ mô-men xoắn của cánh quạt”. Nó cũng tạo ra một thiết kế nhỏ gọn, “vì vậy tất cả những gì xe bay cần để hạ cánh là không gian của hai chiếc ô tô đang đậu”, ông nói thêm. Nhưng khi đề cập đến việc cung cấp thêm thông tin chi tiết về hệ thống truyền động, Kishi từ chối, nói rằng đó là bí mật kinh doanh và lợi thế cạnh tranh. Điều tương tự cũng xảy ra với hệ thống lưu trữ năng lượng của xe bay với việc chỉ tiết lộ rằng chiếc taxi bay hiện đang sử dụng pin lithium polymer.

Lĩnh vực taxi bay của Nhật Bản đang nhận được sự hưởng ứng và tạo điều kiện phát triển của Chính Phủ Nhật Bản thông qua sáng kiến công – tư nhằm tạo ra ngành công nghiệp mới.

Lý do của sự bí mật này là khả năng bị hạn chế của công nghệ. “Tổng năng lượng có thể được lưu trữ trong pin là một yếu tố hạn chế lớn ở đây”, Steve Wright, nghiên cứu viên cấp cao về Hệ thống máy bay và điện tử hàng không tại Đại học West England, cho biết. “Đó là lý do tại sao hầu như mọi dự án trong số này đều nhắm đến thị trường taxi hàng không trong các siêu đô thị”.

Video của SkyDrive cho thấy SD-03 cất cánh thẳng đứng, sau đó thực hiện các thao tác khi nó di chuyển cách mặt đất tới hai mét trong một hàng rào lưới. Xe bay di chuyển với tốc độ người đi bộ trong khoảng 4 phút trước khi hạ cánh tại một địa điểm được chỉ định. Với mục đích giám sát, cải thiện hoạt động và sao lưu, các kỹ sư đã sử dụng một hệ thống điều khiển bổ sung có sự hỗ trợ của máy tính để đảm bảo sự ổn định và an toàn của xe bay.

Phát biểu tại cuộc họp báo, Tomohiro Fukuzawa, Giám đốc điều hành của SkyDrive, ước tính hiện có khoảng 100 dự án xe bay đang được thực hiện trên khắp thế giới, “nhưng chỉ một số ít thành công với người nào đó ở trên”, ông nói.

Ông tiếp tục lưu ý rằng Nhật Bản tụt hậu so với các nước khác trong ngành hàng không nhưng lại vượt trội về sản xuất ô tô. Với những điểm tương đồng giữa ô tô – đặc biệt là ô tô điện – và VTOL, ông tin rằng Nhật Bản có thể cạnh tranh với các công ty ở Hoa Kỳ, châu Âu và Trung Quốc cũng đang phát triển eVTOL.

Những tiến bộ của SkyDrive đã khuyến khích các nhà đầu tư mạo hiểm mới tham gia và đầu tư gần gấp ba lần với tổng số 5,9 tỷ yên (56 triệu đô la). Các nhà đầu tư ban đầu bao gồm các tập đoàn lớn đã nhìn thấy cơ hội thâm nhập vào nền tảng của một ngành công nghiệp mới đầy hứa hẹn được chính phủ hậu thuẫn. Một nhà đầu tư, NEC, đang hướng tới việc tạo ra nhiều lựa chọn hơn cho hệ thống quản lý không lưu của mình, trong khi công ty dầu khí lớn nhất Nhật Bản, Eneos, quan tâm đến việc phát triển các trạm sạc điện cho tất cả các loại xe điện.

Vào tháng 5/2020, SkyDrive đã tiết lộ một máy bay không người lái sử dụng cho mục đích thương mại dựa trên hệ thống truyền động và năng lượng giống như SD-03. Được đặt tên là Cargo Drone, nó có thể vận chuyển trọng tải lên đến 30 kg và có thể được lập trình trước để bay tự động hoặc được điều khiển bằng tay. Nó sẽ được vận hành như một dịch vụ của SkyDrive, bắt đầu với mức phí thuê hàng tháng tối thiểu là 380.000 yên (3.600 đô la), tăng theo mục đích và tần suất sử dụng. Kishi cho biết chiếc máy bay không người lái này được thiết kế để hoạt động trong phạm vi 3 km ở những địa điểm khó đi hoặc mất thời gian bằng đường bộ. Ví dụ, Obayashi Corp., một trong năm công ty xây dựng lớn của Nhật Bản và là nhà đầu tư vào SkyDrive, đã thử nghiệm Cargo Drone để tự động vận chuyển các vật liệu như bao cát và gỗ đến một địa điểm xa xôi và khó tiếp cận.

Fukuzawa thành lập SkyDrive vào năm 2018 sau khi rời Toyota Motor và làm việc với Cartivator, một nhóm kỹ sư tình nguyện quan tâm đến việc phát triển ô tô bay. SkyDrive hiện có 50 nhân viên. Cũng trong năm 2018, chính phủ Nhật Bản đã tổ chức hội nghị công – tư về vận chuyển hàng không bao gồm các công ty tư nhân, trường đại học và các cơ quan chính phủ. Mục đích đặt ra là biến các phương tiện bay thành hiện thực vào năm 2023. Tomohiko Kojima thuộc Cục Hàng không Dân dụng Nhật Bản nói với IEEE Spectrum rằng kể từ khi tổ chức hội nghị, Bộ đất đai, cơ sở hạ tầng, giao thông và du lịch đã tổ chức một số cuộc họp với các thành viên để thảo luận về các vấn đề như vùng trời sử dụng eVTOL, quy tắc bay và độ cao cho phép. “Bộ đã thành lập một nhóm công tác để thảo luận về các tiêu chuẩn chứng nhận cho eVTOLs, một tiêu chuẩn cho phi công và các tiêu chuẩn an toàn vận hành”, Kojima nói thêm.

Fukuzawa cũng đang đặt mục tiêu đến năm 2023 sẽ bắt đầu dịch vụ taxi (một hành khách và phi công) ở khu vực Vịnh Osaka, bay giữa các địa điểm như sân bay Kansai và Kobe và các điểm thu hút khách du lịch như Universal Studios Japan. Các chuyến bay này sẽ mất chưa đầy mười phút – một cáiìn thực tế cho thấy những hạn chế của hệ thống pin lưu trữ năng lượng. Theo Steve Wright nói, “những gì SkyDrive đang đề xuất là hoàn toàn có thể làm được. Hầu hết các dự án eVTOL chỉ sử dụng cánh quạt thì đều bị giới hạn ở khả năng hoạt động trong 30 phút, với mức dự trữ an toàn thì tương đương với khoảng 10 đến 20 phút bay”.

Theo John Boyd (https://spectrum.ieee.org)
Dịch và hiệu chỉnh: Ngô Đức Kiên (ĐH Sư phạm Kỹ thuật – ĐH Đà Nẵng)
Nguyễn Gia Minh Thảo (Học viện Công nghệ Toyota, Nhật Bản)
Cộng đồng Điện tử công suất Việt Nam