Vor ein paar Jahrzehnten durchlief die Welt eine ihrer kollektiven Perioden tiefer Irrationalität, die den Wert der Märkte betraf. Dies geschieht regelmäßig. Obwohl sich niemand persönlich an die niederländische Tulpenblase erinnert, wird sie regelmäßig zu Themen wie Wohnen, der Dotcom-Blase und von TSLAQ-Anhängern beschworen. Wie die Marktbewertung der Joby, Archer, Lilium, Ehang und Blade vermuten lässt, gibt es derzeit sicherlich einen tiefen Hauch von Tulpen über elektrische vertikale Start- und Landeflugzeuge (eVTOL).
Ich projizierte die Verschiebungen von Flugbenzin für die Dekarbonisierung bis 2100 und begann mich ernsthaft mit den verschiedenen Early Movern und den zugrunde liegenden Annahmen zu beschäftigen. Wie ich in einem Artikel zum Vergleich der Annahmen städtischer, fortschrittlicher und regionaler Luftmobilitätsparadigmen hervorgehoben habe, gibt es nur wenige Anwendungsfälle, die für städtische Gebiete von Bedeutung sind, um elektrische VTOLs und Dinge wie . zuzulassen 200 winzige Lightshow-Drohnen, die in China vom Himmel fallen machen vor kurzem deutlich, dass es ein sehr langer Weg bewährter Sicherheit ist, bevor Megadrohnen Passagiere (oder Fracht) über dicht besiedelte Gebiete befördern.
Aber was mir bei den elektrischen Tilt-Wing-Unternehmen auffällt, die wirklich überbewertet sind (mit einer möglichen Einschränkung), ist, wie sie sowohl auf als auch gegen die Energiedichte der Batterie setzen.
Sie setzen auf die Energiedichte der Batterie, um mit vollelektrischen Systemen fliegen zu können. Sie setzen auf die Energiedichte von Batterien, weil sie sehr komplexe Maschinen bauen, um für viele Anwendungsfälle, die erst in Jahrzehnten erscheinen werden, eine ausreichende Reichweite zu erzielen.
Wie in früheren Artikeln besprochen, haben Drehflügler bestimmte Anwendungsfälle, die sie gut abschneiden, und außerhalb des Militärs gibt es keine hybriden VTOL-Flugzeuge, die zum Horizontalflug auf Flügeln übergehen. Auch an der Militärfront sind der Harrier-Jet und die Osprey-Doppelpropeller sowie die brandneue F35B dabei. Sie kosten viel mehr als ein Drehflügler oder ein konventionelles Flugzeug, sie kosten viel mehr im Betrieb, sie kosten viel mehr in der Wartung und sie haben viel mehr Ausfallbedingungen. Sie brauchen wirklich einen ganz speziellen Anwendungsfall von außergewöhnlichem Wert, bevor es sinnvoll ist, sowohl den vertikalen Start und die Landung als auch den horizontalen Flug auf Flügeln in ein und dasselbe Paket zu packen.
Es gibt keine zivilen Anwendungsfälle, die angewendet werden müssen. Es gibt keine kommerziellen VTOLs. Elektrische VTOLs versuchen meist nur, mit aktuellen Hubschraubern und deren Reichweiten zu konkurrieren, indem sie die heutigen Batterieenergiedichten verwenden, was die Komplexität, Kosten und Ausfallbedingungen erhöht.
Wie ich Anfang des Jahres mit dem CEO von Heart Aerospace, Anders Forslund, besprochen habe, ist die Energieversorgung mit Batterien eine Frage der wirtschaftlichen Zwänge, die dazu führen, sinnvolle Batterien auszuwählen. Für Autos, die 50.000 US-Dollar oder weniger kosten, möchten Sie die billigsten Batterien, die Ihnen eine Reichweite von 300 bis 400 km bieten. Aber für Flugzeuge mit einem Preis von über einer Million und mit den massiven Effizienzsteigerungen durch Strom ändern sich die technischen Einschränkungen erheblich. Ingenieure haben ihre Wahl zwischen Technologien mit hoher Energiedichte, gemessen in Wh/kg, zu entsprechend hohen Kosten und auch mit einem äußerst unsicheren Regulierungspfad.
Ein Beispiel: Ein neuer Bell 505-Hubschrauber, der vier Passagiere oder etwa eine Tonne Fracht aufnehmen kann, hat Grundkosten von 1,3 Millionen US-Dollar, wird aber normalerweise für 1,5 Millionen US-Dollar mit beliebten Optionen verkauft. Seine maximale Reichweite beträgt 565 km. Globalair listet derzeit 120 gebrauchte Hubschrauber mit einem durchschnittlichen Angebotspreis von knapp 2 Millionen US-Dollar auf. Der zweitteuerste flog in vier Jahren nur 285 Stunden. Zwei der Top 5 sind 50 Jahre alt und haben während ihrer langen Lebensdauer durchschnittlich 300-400 Flugstunden erreicht. Die am stärksten genutzte, eine Sikorsky S61N aus dem Jahr 1980, die für schwere Hebearbeiten eingesetzt wurde, schaffte während ihrer Lebensdauer durchschnittlich 700 Flugstunden pro Jahr. Das sind weniger als zwei Stunden am Tag.
Hubschrauber sind teuer, fliegen nicht oft und fliegen nicht weit
Vancouvers Helijet braucht ungefähr 35 Minuten, um mehrmals täglich 50 km von Vancouver nach Victoria und zurück mit ein paar Flugzeugen zu fliegen, und ist möglicherweise einer der stärksten Hubschrauberbenutzer der Welt. Und es ist pro Passagier um einiges teurer als die Wasserflugzeuge von Harbour Air, die in Vancouver einen Kilometer entfernt sind, die gleiche Flugdauer haben und viel bequemer vor der Empress in Victoria anlegen. Die Nanaimo-Route fährt seltener und dauert nur etwa 20 Minuten. Die Wasserflugzeuge sind nur Sichtflugregeln, daher habe ich den Helijet nur genommen, wenn Wetter oder Tageslicht die Wasserflugzeuge ausschlossen. Sie betreiben ein Dutzend Hubschrauber, die die 44 Flüge pro Tag abdecken, die sie planen. Das sind durchschnittlich 670 Flugstunden pro Vogel.
Helijet ist übrigens eines von nur zwei Unternehmen, die regelmäßig Hubschrauberflüge in ganz Nordamerika anbieten, das andere ist Blade Urban Air Mobility. Das ist es. Zwei Unternehmen.
Lance Sherry, der Direktor des Zentrums für Luftverkehrssystemforschung an der Volgeneau School of Engineering an der George Mason University ist, hat mich aufgrund einiger meiner früheren Veröffentlichungen in diesem Bereich kontaktiert. Er lieferte einen Vorentwurf eines Papiers, das er und ein Team gemeinsam verfassen: „Aero Medical Transportation: Analyse des Rotary Wing Operations in den USA (2020).„Während der Transport von Ärzten, Patienten und Organen in den USA ein wachsender Markt ist, sind derzeit knapp 1.000 Helikopter im Einsatz, die durchschnittlich nur zweimal täglich fliegen, wobei ein durchschnittlicher Einzelflug 60 Kilometer beträgt und weniger als 50 Minuten.
Als ich kürzlich mit dem CEO und CFO von Blade Urban Air Mobility, Rob Wiesenthal und Will Heyburn, sprach, lagen ihre Prognosen für die erwartete Nutzung von eVTOLs bei tausend Stunden pro Jahr, deutlich über dem scheinbaren Durchschnitt von Helijet, aber sie sind die einzigen anderen Betreiber der planmäßigen Helikopterflüge auf dem Kontinent, daher vertraue ich ihren Zahlen. Die am stärksten befahrene Route von Blade ist wahrscheinlich Manhattan nach JFK, ein etwa 20 Kilometer langer, 8-minütiger Flug. Im Vergleich dazu beziehen sich viele der eVTOL-Prognosen auf 4.000 Flugstunden pro Jahr, was die Leute, die Milliarden in diese Unternehmen investiert haben, anscheinend nicht berechnet haben.
Dies ist mit anderen Worten ein teurer Nischenmarkt, und Helijet und Blade kaufen häufig eher gebrauchte als neue Flugzeuge zu Preisen von etwa 20 bis 40 % der elektrischen VTOLs.
Einfachheit ist die Königsklasse der elektrischen Drehflügler
Elektrische Antriebsstränge für Drehflügler haben viele Vorteile. Durch das erstaunliche Drehmoment bei jeder Drehzahl können Rotoren auf reduzierte Geräusche und eine angenehmere Steigung optimiert werden. Die Einfachheit bedeutet, dass Sie zur Redundanz mehrere Rotoren anstelle von nur einem haben können. Die Einfachheit ermöglicht es Ihnen, Doppelrotoren zu betreiben, einen über und einen unter dem Motor, um den Schub zu maximieren. Die Übertragung von Strom zu Motoren ist im Vergleich zum Betrieb von Avgas oder Jet A zu Motoren trivial. Durch die Kombination aus flachem Drehmomentverlauf und trivialer Leistungssteigerung haben Sie die Möglichkeit, komplett auf Pitch-Regler zu verzichten. Mehrere Rotoren bedeuten, dass Sie keinen Heckrotor haben müssen, der dem Drehmoment von oben entgegenwirkt, das das Flugzeug im Kreis drehen möchte. Mehrere Rotoren ermöglichen es Quadrocopter-Steuerungssystemen, den Drehflügler auf einfache Weise in jede Richtung zu bewegen, indem nur die Leistungsverhältnisse ein wenig geändert werden. Computergesteuerte Steuersysteme von Quadcoptern machen all dies möglich.
Und elektrische Mehrrotor-Drehflügler sind im Vergleich zu Hubschraubern trivialerweise einfach zu fliegen. Die prägnanteste Version Ich habe gesehen, wie es ist, einen Hubschrauber zu fliegen: “Einen Hubschrauber zu fliegen ist wie ein Einrad zu fahren, während man Tuba spielt und gleichzeitig masturbiert.” Dies ist ein üblicher Refrain. Es dauert Wochen, bis neue Hubschrauberpiloten die Grundlagen des Kollektivs, des Zyklischen und der Ruder verstehen. Die erste ändert die Steigung der Rotoren, die zweite ändert die Steigung der Rotoren anders und die dritte ändert die Steigung am Heckrotor. Das Schweben an Ort und Stelle erfordert ständige, winzige und sorgfältige Änderungen an allen drei Steuerelementen. Das menschliche Gehirn braucht eine Weile, um diese seltsame Kombination von Fähigkeiten zu erkennen. Dann brauchen sie länger, um das alles automatisch zu machen, damit sie sich tatsächlich mit dem Radio auseinandersetzen und überlegen können, wohin sie gehen.
Elektrische Multirotoren haben skalierte Quadrocopter-Steuerungssysteme. Der Computer erledigt 99% der Arbeit und der Pilot hat Kontrollen für oben-unten und links-rechts. Kein Mensch könnte alles kontrollieren, was passiert, um einen Quadrocopter in Echtzeit fliegen zu lassen, aber mit Computerisierung ist es einfach.
Diese Einfachheit hat einen hohen Wert. Typische Helikopter benötigen für jede Flugstunde 4-5 Stunden Service und Wartung. Die Doppel-Pitch-Steuerung für den Hauptrotor, die Pitch-Steuerung für den Heckrotor, die mechanischen Verbindungen vom Motor zum Hauptrotor und zum Heckrotor, die Kraftstoffsysteme und der komplexe Motor selbst sind erstaunliche Ingenieurleistungen, aber wählerisch, fehleranfällig und erfordern ständige Inspektion, Wartung und Einstellung. Abgesehen vom Akkupack selbst wird der Drehflügler sofort viel leichter.
Im Vergleich dazu sind Elektro-Helikopter nichtssagend. Sechs oder acht Elektromotoren sind die einzigen beweglichen Teile. Keine Tonhöhenkontrolle. Einige Verkabelung. Eine Batterie. Ein Computer. Das ist ein erstaunlicher Sprung nach vorne im Hovercraft.
Es sei denn, Sie verwandeln es in etwas, das versucht, mit den heutigen Batterien Reichweite zu erzielen, indem Sie massive Komplexität hinzufügen. Es sei denn, Sie versuchen, alle notwendigen Kompromisse einzugehen, um einen schlechten Hubschrauber und ein schlechtes Flugzeug zu bauen, das viel teurer ist als einfachere Maschinen, die für tatsächliche Anwendungsfälle geeignet sind.
Und damit das Ende dieses Teils der Bewertung. Im nächsten Artikel werde ich darüber sprechen, warum die meisten Innovatoren die Lehren aus The Innovator’s Dilemma nicht beachten, welche zumindest klar in die Zukunft zu denken scheinen, und warum die gesamte aktuelle Gruppe von Unternehmen dies tut wahrscheinlich in den Tulpenzwiebel-Abfallbehälter der Geschichte geleitet.
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