Иван Сирфидов
Энциклопедия будущего
Силовая установка – питает в первую очередь антигравитационный привод и маршевый двигатель, так же обеспечивает электроэнергией все прочие системы аэромобиля. Чаще всего это реактор на основе биений плазмы, реже плазменный аккумулятор. Первое позволяет интенсивно летать без подзарядки до месяцев, второе максимум дни.
Маршевый двигатель – производит основную двигательную работу. Именно за счёт него летательный аппарат перемещается в пространстве. Иногда у аэромобилей могут быть до 2-3 одинаковых двигателей пониженной мощности, что позволяет уменьшить общее число необходимых ВД, но чаще двигатель всё же один, а количество ВД сокращают гибкостью управления его и их векторами тяги. Специфика эксплуатации маршевого двигателя значительно отличается в тропосфере, стратосфере и космосе, поэтому для универсального транспорта, пригодного к использованию в двух или всех трёх из указанных сред, необходим либо многорежимный двигатель, способный работать по-разному в зависимости от текущих условий за бортом, либо несколько двигателей – отдельный на каждую среду. Особенности двигателей приложительно к среде предназначения заключаются в следующем:
• Тропосферные – имеют малую скорость (менее 2 км/с) и исключительную мощность – полёт в тропосфере самый энергозатратный, так как происходит под балластной массой (той, что препятствует силе выталкивания) и требует преодоления сопротивления воздуха. Наличие за бортом плотных воздушных масс делает возможным использовать оные в качестве реактивно выбрасываемого вещества. Посему у многих тропосферных двигателей атмосфера так или иначе необходимый для движения компонент. Варианты типов двигателей: холодно-реактивные, турбинные, мембранные, пневмоструйные, газодинамические, электрокинетические, проекционные и др. Для всех шумящих разновидностей приветствуется наличие системы шумоподавления.
• Стратосферные – крайне незначительное сопротивление воздуха и отсутствие необходимости в балластной массе позволяют существенно нарастить скорость, забортную атмосферу всё ещё доступно использовать как вспомогательный компонент двигательной системы. Варианты типов двигателей: потоковые, импульсные, вакуумные, направленной масс-трансформации, магнитно-векторные, газодинамические, плазменные, энергоконденсаторные и др.
• Космические – самые высокоскоростные, верхняя граница скорости не бывает ниже десятков километров в секунду, а у лучших моделей вполне сопоставима со скоростью света. Требуют эффективного подавления массы до действительно близких к нулю значений. Варианты типов двигателей: квантовые, волновые, светового давления, когерентно-резонансные, катодные, ядерные, адронные, лучевые, гравитационные, пространственного искажения, магнитные и многое др. Полная безмассовость предоставляет по-настоящему широкие возможности инженерам-конструкторам и их фантазии.
Об аспектах движения антигравитационно экранированных тел в неантигравитационной среде мы здесь излишне много говорить не будем, просто отметим, что обычными средствами вроде банального выброса чего-либо наподобие реактивной струи осуществлять его затруднительно, однако учёными-инженерами давно уже найдено множество достаточно элементарных решений, позволяющих и передавать кинетическую энергию в разных формах через экран, в том числе реактивно, и прикладывать её к экранированному объекту изнутри экрана относительно внешнего пространства. Двигатель всегда усложнённый сегмент антигравитационного экрана, но чаще всего не так чтобы чрезмерно.
Современные тенденции двигателестроения диктуют стремиться к минимизации выброса рабочего вещества во внешнюю среду. Идеальный двигатель тот, что ничего из себя не извергает и не имеет никаких выходных отверстий. Чуть менее идеальный испускает вещество совсем помалу. Движение за счёт химического окисления (т.е сгорания) топлива считается морально устаревшим, экономически неоправданным и уже практически не используется. Максимум что может быть – движение выбросом реактивной струи, но она не есть топливо, она рабочее вещество, энергетически обогащённое путём сложных кинетических преобразований. Как правило она не горячая, а холодная, её внутренняя энергия при энергетическом насыщении почти не меняется. У тропосферных двигателей ограничения по допустимым параметрам выброса (силе, объёму, длине и температуре струи) наиболее жестки, что определяется соображениями безопасности (ведь в моменты взлёта и посадки воздушная техника оказывается в непосредственной близости от людей и инфраструктуры) и экологии. Однако они же и более всего склонны собственно к выбросу, так как преимущество тропосферы именно в наличии воздуха, который можно забирать из внешней среды, что исключает необходимость хранения на борту запаса выбрасываемого вещества и заправки им.
ИИ (искусственный интеллект) – отсутствие пилотирования человеком совершенно очевидно требует оснащения каждого летательного аппарата собственным встроенным ИИ. В данном случае «ИИ» – пожалуй слишком громкое название для абсолютного большинства интеллектуальных устройств, устанавливаемых в аэромобили. Обычно это достаточно примитивные приборы, выполняющие малое ограниченное число функций, связанных исключительно с осуществлением полёта и обеспечением его безопасности.
Сенсорное обеспечение – раз есть ИИ, значит ему нужны как минимум зрение и слух, он должен знать, что происходит и внутри салона, и за бортом, видеть окружающую обстановку, дабы ориентироваться в пространстве и уберегать машину от столкновений. То есть всякий летательный аппарат обязательно оборудован собственными видео и аудио сенсорами. В мире настоящего распространены так же биоидентификационные сенсоры (см. раздел об идентификации человека), и у каждого аэромобиля они обязательно есть, позволяя надёжно опознавать хозяина – без разрешения последнего современный транспорт никогда не пустит чужих внутрь себя и не станет исполнять их приказы. Безусловно у всех аэромашин имеется полный набор сенсоров, необходимых для собственно обеспечения полёта – гироскопы, высотомеры, датчики забортных и внутренних температуры, давления, уровня кислорода, влажности, приборы определения текущей кинетической раскомпенсации, измерения скорости и т.д. Кроме этого могут быть установлены и любые иные виды сенсорного обеспечения: тепловые, лучевые, лазерные, электромагнитные, гравитационные и др. Модели аэромобилей, рассчитанные выходить на орбиту или далее за её пределы, оснащены как минимум радаром и космическим дальномером, а если речь идёт об аппаратах продвинутого класса, то и ещё чем-нибудь дополнительным покруче – разнообразными сканерами и детекторами, включая порой, в совсем уж экстраординарном исполнении, даже детектор масс (регистрирует присутствие тел значительной тяжести в окружающем периметре, применяется в условиях космоса).
Хелпер – хелперам посвящён отдельный раздел ЭБ, все подробности о них вы можете узнать там. Здесь мы напомним оттуда читателю, что они есть многофункциональные устройства, основная функция которых – коммуникационная. Именно через хелпер аэромобили «общаются» с имперскими службами воздушного движения, согласовывая курс, скорость, высоту и т.п., через него же вступают в контакт с соседними машинами, чтобы не мешать друг другу, рациональней распределяться по воздушной трассе, предупреждать о повороте, наборе высоты или снижении, изменении скорости, и др. Но хелпер так же и навигатор, и устройство глобального позиционирования, что для транспортных средств тоже очень важно. Ещё он источник справочной информации, у летательных аппаратов он всегда подключен к каналам данных метеорологической службы, службы ЧС, служб транспортного контроля, отзывается на запросы полиции. Необорудованных хелпером аэромобилей нет, аэромобиль с неисправным хелпером считается непригодным к эксплуатации.
Система шумоподавления (СШ) – предназначена для гашения звука схлопывания при переходе звукового барьера. Очень актуальна и востребована для современного воздушного транспорта, так как у абсолютного большинства аэромобилей максимальная скорость выше скорости звука. В городах на сверхзвуке летать запрещено, вне пределов городов шумоподавление позволяет раньше обретать право на переход звукового барьера, кроме того, в природоохранных зонах шум схлопывания может оказывать негативное влияние на окружающую фауну, и потому на низких воздушных трассах при отсутствии эффективной системы шумоподавления разгон до сверхзвуковой скорости так же возбраняется. Подобно СПСС, системы шумоподавления подразделяют на те же четыре класса эффективности, ослабляющие производимый шум соответственно на:
• Слабоэффективная: 1-30%
• Среднеэффективная: 31-60%
• Высокоэффективная: 61-90%
• Сверхэффективная: 91-99,9999%
Кроме эффективности СШ (системы шумоподавления) отличаются уровнем универсальности: одни достигают заявленных значений снижения шума лишь на низких высотах, другие на средневысотных трассах, третьи одинаково работают независимо от внешних условий. Так или иначе СШ довольно дорогостоящая вещь, согласно статистке она есть менее чем у 40% аэромобилей. Установка СШ возможна только на те виды летательных аппаратов, где это предусмотрено конструктивно, заложено в особенности конфигурации корпуса, что означает, на многие летающие машины эконом класса её нельзя поставить в принципе.
Воздушное движение
Главное, что необходимо уяснить в понимании воздушного движения описываемого времени, это что пилотирование, как таковое, практически полностью отмерло, пилоты летательным аппаратам более не требуются, всё делает автоматика. Человек, зайдя в аэро или космическое транспортное средство, указывает пункт назначения, и на том все его функции управления заканчиваются. Он не рулит, не следит за параметрами полёта, скоростью, курсом, отсутствием ураганов, гроз или иных препятствий на своём небесном пути, не вглядывается в показания приборов, дабы убедиться, что всё в порядке, не смотрит, с какой стороны можно обогнать соседние летающие машины и надо ли уступить им дорогу. Он вообще не принимает участия в процессе транспортирования себя, просто сидит, в ожидании конца путешествия. Дело даже не в том, что подобные транспортные реалии полностью лишены человеческого фактора со всеми характерными для него проявлениями – аварийностью вследствие ошибок и невнимательности, агрессивностью вождения, хаосом непредсказуемости действий миллионов куда-то спешащих индивидуумов. Хотя и это достаточно живописно подчёркивает нам разницу между нынешними временами и прошлыми. Мы говорим о другом – организация воздушного движения теперь целая индустрия. Чтобы оно было возможно, одного автопилота недостаточно, автоматическое управление полётом подразумевает целый комплекс интеллектуальной поддержки, куда без сомнения входит и бортовой ИИ – наш аналог автопилота, но он лишь малая часть, слабое дополнение к общему механизму регулирования транспортной деятельности, основу которого составляет имперская навигационная служба. По сути она тоже автомат, представляющий из себя информационно объединённую в единую структуру сеть из автоматических станций слежения. Каждая заселённая планета обладает сетью аэронавигационных станций, которые осуществляют контроль за всеми планетарными полётами. Каждая освоенная звёздная система (освоенная – та, где есть хоть одна заселённая планета) снабжена сетью станций космического слежения, выполняющих те же функции, но уже в космосе, для перелётов космических. Всякая же станция имеет свою зону ответственности, свой раздел пространства, где именно она и определяет параметры движения всех находящихся в этом пространстве транспортных средств. Она непрерывно контактирует с ними, регулируя их скорость, высоту, положение относительно друг друга, оптимизируя курс, регистрируя их текущие координаты, ведёт статистику и мониторинг их перемещений, следит за безопасностью, за показаниями их приборов, предугадывает возможные проблемы и заранее разрешает их. Она этакий кукловод, неотступно дёргающий огромное число летательных аппаратов за ниточки административного предписания к неукоснительному выполнению всех её рекомендаций. Безусловно, аэронавигационная и тем более космическая станция не могут быть на связи с транспортом постоянно, хотя бы из-за задержки сигнала, коему требуется время для преодоления расстояний. В паузах между коммуникацией бразды правления берёт бортовой ИИ, он принимает промежуточные решения в рамках предложенных ему стратегических параметров полёта, так же он занимается реализацией полученных командных указаний, следит чтобы перемещение производилось по заданному пути наиболее эффективно и нейтрализует риск столкновения с соседними машинами или иными объектами.
В целом функции станции гораздо шире, чем просто сопровождение транспортных средств. Она выполняет и полицейские задачи, подразумевающие снабжение правоохранительных органов сведеньями об истории маршрутов любого авиакосмического транспорта за любой период времени, а так же принудительную посадку всякой аэромашины по требованию полиции (воздушные погони ныне нехарактерный элемент реальности, даже в фильмах такого почти не встретишь). Следит за техническим состоянием каждого летательного аппарата, и если обнаруживает а каком-то из них неполадки, представляющие угрозу потери управления или падения, немедленно подвергает его приземлению. Ведёт статистику всех перемещений по небу, предоставляя ту транспортным аналитическим службам, благодаря чему последние могут лучше планировать и оптимизировать воздушное сообщение. Ну и конечно выполняет спасательные функции – станция слежения это всегда ещё и станция спасения утративших исправность транспортных средств. Как мы знаем из раздела об антигравитации, всякий летающий транспорт неизменно оснащён весьма эффективной системой аварийной посадки, позволяющей сохранить отличные шансы на выживание при падении даже с очень больших высот. Однако она всё же не является стопроцентно надёжной, часто приводит к травмам, и совершенно не защищает от сгорания в атмосфере при неуправляемом спуске с орбиты, так же как и от прочих аварийных ситуаций, не связанных с падением. Аэронавигационные станции обязательно имеют в своём распоряжении автономную спасательную технику, знаменательная отличительная черта которой – наличие сверхэффективной СПСС, что позволяет ей развивать в воздушной среде скорости до 300 километров в секунду. К любому терпящему бедствие летательному аппарату она добирается в считанные мгновенья, а далее производит его перехват и аккуратно спускает на землю. В том числе и поэтому – для повышения безопасности полётов – транспортные коридоры отодвигают как можно выше вверх, ведь среди аварийных аэромашин близки к ста процентам шансы на спасение как раз у тех, кто дольше падает, т.е. даёт время хотя бы в лишние секунды на реакцию спасательным службам. В городах, где высота полёта невелика, а окружающая инфраструктура являет из себя серьёзную помеху для чрезмерно быстрого передвижения, спасение подобным способом затруднено, но не невозможно, просто требуется несколько иная спец техника – ей уже не надо сверхскоростей, скажем хватит и пары км/с, главное, её должно быть относительно много, она должна дежурить на конкретных маршрутах, сама замечать падающие машины и сама реагировать на их падение без траты времени на получение приказов и указаний. Иными словами, чем богаче город, чем больше он может себе позволить спасательных аэросредств, тем безопаснее летать по его улицам. Как бы там ни было, управляют оными средствами всё равно аэронавигационные станции. Спасение только их прерогатива. Наличие спасательной техники на порядки повышает безопасность полётов, что вкупе с системами аварийной посадки самого летающего транспорта обеспечивает очень низкий процент смертности в воздушных происшествиях. На разных планетах он может отличаться, но как правило не превышает 0,5%. Другими словами, человеку нужно пережить не менее 200 аварий, чтобы его шансы погибнуть приблизились к ста процентам. И это при том, что аварии всё же редки и многие люди за всю жизнь не попадают и в десяток. В среднем на планете с нормальной плотностью населения в авиа ДТП гибнет от 1 до 60 человек в неделю.
Современное планетарное воздушное сообщение осуществляется по специальным транспортным коридорам, называемым трассами и магистралями. Аэромобили не могут двигаться как хотят, по прямой от точки старта до пункта назначения. Это сделано и для повышения безопасности полётов, и для оптимизации функционирования общепланетарной транспортной системы в целом, и для упрощения работы аэронавигационных станций, и для минимизации вредного влияния воздушного движения на природу и людей. Например, междугородние трассы даже меж близко расположенными городами, если проходят над дикими лесами, всегда пролегают на больших высотах. Прежде всего чтобы не пугать животных. То же самое верно для популярных природных зон отдыха и туристически востребованных мест – невысотных трасс над ними не бывает. Само понятие трассы зачастую достаточно условно. Это вам не автомобильная дорога, имеющая покрытие и разметку, она не инфраструктурный элемент – просто пространство с заданными координатами, в котором административно разрешено летать. Вне населённых пунктов, если оптимальный курс летательного аппарата не укладывается ни в одну из имеющихся трасс, аэронавигационная станция рассчитывает ему новую индивидуальную трассу, которая официально существует до тех пор, пока аппарат по ней движется, и официально прекращает существовать при достижении им конечной точки пути. Однако в черте города трассы уже не условны, они являются постоянными и не могут перепрокладываться для отдельных транспортных средств, они достаточно узки и лежат только в определённом коридоре высот. Это делается и для безопасности – чтобы минимизировать возможность падения летающей техники на здания и пешеходов при возникновении аварийных ситуаций, и для снижения психологического давления на людей – чтобы было как можно больше мест, где над головами у них не шныряют крупные аэро устройства. В разных городах разрешённый коридор высот разнится, но всегда его стараются отодвинуть повыше, обычно его нижняя планка лежит в пределах от 30 до 300 метров. Максимальная скорость полётов в черте города так же ограничена, причём это ограничение связанно непосредственно со скоростью перехода звукового барьера. В населённых пунктах преодолевать его строго запрещено, таким образом для всех городов одной планеты максимально допустимая скорость всегда одинакова, и в среднем для планет равняется 300-310 метрам в секунду. Вообще звуковой барьер – болезненная тема для воздушного движения. Он фактор серьёзных ограничений не только в городах. Где бы то ни было, на низких высотах превышать скорость звука допускается лишь при условии наличия эффективной системы динамического подавления шума от перехода на сверхзвук. Которая, к слову, стоит совсем недёшево и есть далеко не у каждого аэромобиля.
Ручное управление летательным аппаратом в описываемое время большая редкость, даже в опосредованном виде практически не встречается, в непосредственном же внутри любых общегражданских транспортных коридоров полностью запрещено. Опосредованность, как мы уже говорили ранее, подразумевает оценку транспортным средством всякого действия пилота и автоматическую корректировку или отмену поступающих от него управляющих сигналов, если те признаны потенциально опасными или малоэффективными. Вы выкрутили руль вправо, а ваша машина ещё посмотрит, стоит ли слушаться руля, и если стоит, нужно ли это сделать именно вправо и именно на заданный глубиной поворота руля угол. Но руль, рычаги, педали – всё это атрибуты ручного пилотирования, полезные гоночному или туристическому транспорту, бытовым (используемым для бытовых нужд) аэромобилям они не свойственны. Маршрут пассажиры как правило задают голосом, в крайнем случае тычут пальцем в пункт назначения на карте, отображаемой на экране, а если вам надо произвести посадку в диком месте, машина опять же выведет на экран видеокартинку того, что под ней на земле, и вам останется точно так же ткнуть в точку, куда бы вы предпочли сесть. Глупо выруливать вручную, когда можно сделать всё одним движением пальца. Для тех, кому приспичило всё же непременно поуправлять руками, предусмотрена виртуальная клавиатура – вполне приемлемый орган пилотирования, позволяющий опосредованно руководить движением, контактируя пальцами с кнопками на экране. На этом средства ручного управления у аэромобилей заканчиваются. Конечно же есть ещё игровые джойстики и штурвалы, и даже профессиональные переносные приборные панели – занёс такую на борт, подключил к системе и чувствуй себя «полноценным» пилотом. Вопрос только, зачем. Действительно жаждешь управлять – играй в видеоигры, там всякому доступно быть кем угодно: гонщиком, боевым летчиком, лихачом, безумным водилой, непосредственно рулить всем от микромобилей до гигантских звездолётов. В реальной жизни рулить непрактично. Существуют имперские и частные учебные центры, аэрошколы и т.д., где преподают специальный курс обучения, превращающий человека в квалифицированного пассажира, пилот-пользователя или даже пилота. Однако звание «пилота» подразумевает там совсем иное, нежели специалиста по непосредственному управлению чем-либо. Людей в них учат прежде всего основам безопасности полётов: как правильно себя вести при возникновении аварийных и нештатных ситуаций, какие меры предосторожности стоит соблюдать находясь в безвоздушном и космическом пространствах, в стратосфере, обучают процедурным особенностям шлюзования на космических станциях, посадки на космические тела с пониженной гравитацией (спутники и астероиды), и т.д. В некоторых излишне широкопрофильных учебных заведениях по желанию клиента могут расширить его курс и освоением навыков безопасного ручного пилотирования, хотя прикладного значения таковое не имеет и востребовано фактически лишь пилотами-спортсменами и фанатами ручных полётов.
Исчезновение пилотирования из быта людей стало причиной изменения смыслового наполнения термина «беспилотный». Он всё ещё есть в лексиконе обывателя, но означает теперь не устройство, управляемое искусственным интеллектом или дистанционно, а транспорт, не предназначенный для перевозки людей. Беспилотниками в современном представлении называют аэромашины, внутри которых пассажиров быть не может в принципе (например вследствие малых габаритов), или не должно быть в соответствии с эксплуатационными характеристиками (из-за необорудованности системами жизнеобеспечения, слабой герметичности, отсутствия сидений и т.п.).
