وتستعد طائرات الإقلاع والهبوط الكهربائية للكهرباء لتغيير حركة المناطق الحضرية عن طريق توفير بديل أكثر هدوءاً وأنظف وأكثر كفاءة لكل من الطائرات العمودية والنقل البري، وهذه الطائرات التي يمكن أن تقطع وتهبط رأساً مثل طائرة هليكوبتر ولكنها تطير مثل طائرة هليكوبتر، وتتعهد بخفض فترات السفر في المدن المكتظة، والحد من التلوث، وفتح فرص اقتصادية جديدة، غير أن الطريق من الأنظمة التنظيمية للطيران التجاري يعتمد بشدة على وجود هياكل أساسية.

دور الأطر التنظيمية الحيوية في تنمية شبكة الإنترنت

وعلى عكس تطور الطائرات التقليدية، الذي أعقب عقودا من الزمن، تمثل طائرات الإنترنت فئة جديدة من الطائرات لا تناسب بدقة أطر التصديق القائمة، ولذلك اتخذ المنظمون نهجا استباقيا، ووضع قواعد متخصصة تسمح بالابتكار مع الحفاظ على أعلى معايير السلامة، وهذه الأطر توفر للمصنعين طريقا واضحا لإصدار الشهادات، مما يحرر بدوره ثقة المستثمرين ويمكِّن من تخطيط الهياكل الأساسية.

معايير السلامة وطرق التصديق

وقد أدت هيئتان تنظيميتان رئيسيتان - إدارة الطيران الاتحادية في الولايات المتحدة ووكالة سلامة الطيران التابعة للاتحاد الأوروبي في أوروبا - إلى وضع قواعد لإصدار شهادات لطائرات " إي فيتو " ، واعتمدت الرابطة نهجا " خاصا " في إطار المجموعة 21-17 (ب)، مما أتاح لها تحديد معايير فريدة لصلاحية الطيران بالنسبة لمركبات النقل ذات القدرة الكهربائية تجمع بين الرحلات العمودية العمودية العمودية ورحلات الصيانة الثابتة الجناحين في عام 2023.

وتعالج معايير التصديق هذه مجالات حاسمة مثل القدرة على التحطم، وأداء الطيران، وتخزين الطاقة، والتكرار، مثلا، يجب على طائرة " إي في تي إل " أن تثبت قدرتها على مواصلة الطيران والهبوط بعد فشل نظم الدفع أو التحكم في الطيران، وهذا المستوى من التصلب يؤكد للجمهور أن خطط العمل الإلكترونية ستكون في الغالب آمنة، إن لم تكن أكثر أمانا، بالنسبة للطائرات العمودية التقليدية والمروحيات الكبيرة.

An external resource from the FAAA on the powered-رف final rule provides further detail: FAA Issues Piloting and Operational Rules for Powered-Lift Aircraft].

تكامل الفضاء الجوي وإدارة حركة المرور في المناطق الحضرية

إن إدماج الطائرات الإلكترونية في المجال الجوي الحضري البغيض هو أحد أكثر التحديات التنظيمية تعقيدا، وقد صممت نظم مراقبة الحركة الجوية التقليدية للمطارات والرحلات الجوية في الهواء، وليس لعمليات الكثافة العالية، والعمليات ذات السعة المنخفضة في مراكز المدن، ولحل هذا الوضع، تقوم المنظمون بوضع أطر لإدارة حركة المرور غير المأهولة في نظام الطائرات، ولإدارة الحركة الجوية الحضرية.

ويتوخى مفهوم العمليات الخاص بمنظمة الطيران المدني الدولي (الناطقين بالبحر الأبيض المتوسط) الخاص بشركة النقل البحري في الوقت الحقيقي طبقة من إدارة حركة المرور في الوقت الحقيقي تفصل بين الطائرات العامة والطائرات بدون طيار، مع الحفاظ على الاتصالات اللاسلكية بين المشغلين والخدمات العامة في مجال النقل الجوي، وتشمل العناصر الرئيسية ممرات محددة ذات خط العرض المنخفض، والتحكم الجغرافي الديناميكي، والنهج المميز بالنقل، وإجراءات المغادرة.

وقد كانت مهمة الحركة الجوية المتقدمة التي قامت بها ناسا مفيدة في اختبار هذه المفاهيم من خلال المحاكاة ومحاكمات الطيران، وتساعد بحوثها على صياغة المبادئ التوجيهية التنظيمية التي ستنظم في نهاية المطاف عمليات شبكة الإنترنت ذاتية أو تجريبية عن بعد، وللمزيد من المعلومات عن دور الوكالة، زيارة صفحة الحركة الجوية المتقدمة التابعة للناسا.

لوائح التلميح والانبعاثات

وتتوقف قبول المركبات الإلكترونية في البيئات الحضرية اعتماداً بالغ الأهمية على الضوضاء، وقد وضع القائمون على التنظيم حدود ضوضاء صارمة يجب أن تلبيها شركات التصوير الإلكترونية للعمل في حدود المدن، ويجري تكييف معايير الضوضاء الواردة في الجزء 36 من اتفاق القوات المسلحة لطائرات النقل بالطاقة الكهربائية، بينما تشمل مصانع العلامات الخاصة بالطائرات الصغيرة جداً متطلبات محددة من مستوى الضجيج، حيث أن المحركات الإلكترونية تعمل على توليد الطاقة الكهربائية واستخدامها.

فالأثر البيئي هو عامل تنظيمي آخر، إذ إن العديد من تصميمات نظام eVTOL هي كهرباء تماما، تنتج انبعاثات مباشرة صفرية، وتدرج المنظمون معايير للأداء البيئي مماثلة لتلك الخاصة بالسيارات الكهربائية، بما في ذلك تحليل دورة الحياة لإنتاج البطاريات والتخلص منها، وفي أوروبا، تتطلب معايير الوكالة الأوروبية للطاقة الذرية لحماية البيئة لطائرات VTOL من المصنعين أن يثبتوا امتثالهم لمكافئ ثاني أكسيد الكربون ومصففات الضوضاءات، مما يحفز على صناعة البطاريات أنظفة ومستفيدات الطيران.

أثر الأنظمة على نمو الصناعة والاستثمار

فاللوائح الواضحة والقابلة للتنبؤ والسليمة تقنياً تحد من المخاطر التي يتعرض لها المستثمرون ومدونو التأمين، وبدون وضوح تنظيمي، ستكافح عمليات بدء المشروع الإلكتروني من أجل زيادة رأس المال وتأمين عملاء الإطلاق، وتسمح القواعد الناشئة مباشرة بالتقدم التجاري بتحديد ما هو مطلوب للحصول على شهادة من النوع والموافقة التشغيلية اللاحقة.

تخفيض الحواجز أمام بدء التشغيل والمساكن

وتشمل شركات الفضاء الجوي المنشأة )مثل شركة بوينغ، وشركة إيربوس، وشركة إمبراطور( والبدئي )جوبي، وآرتشر، وليلوم، وفولكوبتر، وشركة بيتا للتكنولوجيا( تتنافس على تصميماتها الإلكترونية، وتعطي المسارات التنظيمية التي توفرها هيئة التصنيع التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية ووكالة البلدان الأمريكية للمصانع الصغيرة النامية مجالا للعزف إلى حد ما، مما يتيح للشركات الجديدة التي تصدر شهادات الامتثال للتصميم الأولي " .

وتستخدم الحكومات أيضا أنظمة لتعزيز نمو الصناعة المحلية، ويتيح البرنامج التجريبي للتكامل التابع لوكالة الطيران المدني في المملكة المتحدة، و " صندوق الرمال الابتكاري " التابع لهيئة الطيران المدني في المملكة المتحدة، للشركات اختبار العمليات بدعم تنظيمي، وتسريع هذه المبادرات في التعلم والحد من الجداول الزمنية لإصدار الشهادات، مما يقلل مباشرة من التكاليف ويعجل ببدء عمليات إطلاق الخدمات.

المبادئ التوجيهية للهياكل الأساسية والموانئ

وتمتد الأنظمة إلى ما يتجاوز الطائرة نفسها إلى الهياكل الأساسية الأرضية اللازمة لعمليات محطة المركبات الإلكترونية، وتمتثل الموانئ - المرخصة للمواقع المتجهة إلى الاقلاع والهبوط - لمعايير التصميم والسلامة التي تتناول تحميل الركاب، وشحن البطاريات، والسلامة من الحرائق، والتكامل الجوي، وأصدرت وكالة الطيران المدني الدولي مشروع معيار تصميم الموانئ في عام 2022 (AC 150/5390-3)، يحدد متطلبات البعد المتعلقة بأجهزة الهبوط والشحن الجوي.

وتساعد هذه المبادئ التوجيهية مخططي المدن، ومطوري العقارات، والمشغلين على فهم كيفية بناء مرافق متوافقة مع بداية العمل، وتفادي إعادة التقلبات المكلفة، كما أنها توحد رسوم الاتصالات وبروتوكولات الاتصال، التي تعتبر أساسية بالنسبة للنظام الإيكولوجي المتعدد الوظائف، ومع بدء البلديات في تقسيم المناطق إلى مناطق للموانئ، فإن النماذج التنظيمية الواضحة ستسهل عمليات الموافقة المحلية.

بناء قبول عام من خلال اللائحة

فاللائحة بمثابة إشارة ثقة للجمهور العام، وعندما يرى الناس أن سلطة مستقلة قد صدّقت طائرة من طراز eVTOL، فإن من الأرجح أن يشعروا بالطيران الآمن في طائرة واحدة أو أن يطيروا فوق رؤوسهم، وبالتالي فإن القواعد الناشئة لا تعالج فقط السلامة التقنية، وإنما تعالج أيضا الشواغل المجتمعية بشأن الخصوصية والضوضاء والأثر البيئي.

الاستحقاقات البيئية وولايات الاستدامة

فالنقل الكهربائي أنظف في جوهره من وقود الطائرات المحترقة أو الوقود المحترق، ولكن المنظمين يفحصون البصمة البيئية الكاملة، فعلى سبيل المثال، تطلب الوكالة من مشغلي محطة الكهرباء الإلكترونية أن يبلغوا عن خطط إعادة تدوير البطاريات وعن مصادر الطاقة، وقد تنفذ بعض المدن معايير محلية أكثر صرامة للانبعاثات لعمليات النقل، مثل اشتراط الطاقة المتجددة لشحن البطاريات، وتساعد هذه الأنظمة البيئية على وضع طائرات الهليكوبتر الإلكترونية كبديل ملائم للمناخ.

وعلاوة على ذلك، فإن احتمال خفض الازدحام وما يرتبط به من انبعاثات غازات الدفيئة من حركة المرور البري هو خير عام كبير، وقد بدأت الجهات التنظيمية في المطالبة بإجراء تقييمات لكربون دورة الحياة، مما يشجع المصنعين على خفض وزن البطاريات وزيادة الكفاءة، وتشير الدراسات المبكرة إلى أن رحلة سيارات الأجرة الجوية العادية للمركبات الإلكترونية يمكن أن تنتج ما بين 30 و 50 في المائة أقل من ثاني أكسيد الكربون لكل مسافر من المركبات الأرضية المكافئة في سيارة تعمل بالطاقة الغازية.

المشاركة المجتمعية والمراسيم المحلية

وفي حين تضع سلطات الطيران الوطنية معايير لإصدار الشهادات، كثيرا ما تتحكم الحكومات المحلية في الضوضاء وأنظمة استخدام الأراضي، وتشجع الأطر الناشئة على المشاركة المجتمعية المبكرة، فعلى سبيل المثال، تتضمن مجموعة شركات الطيران التابعة للقوات المسلحة توصية للمشغلين بإجراء توعية مجتمعية بشأن مسارات الطيران والضوضاء، وتنظر بعض الولايات القضائية في " ساعات الطيران " أو طابقين للارتفاع فوق الأحياء السكنية، وتهيئ الأنظمة التي تجمع بين الجهات الاتحادية والدولة وأصحاب المصلحة المحليين بيئة يمكن التنبؤ بها للاستثمار والنشر.

وسيحدد القبول العام في نهاية المطاف ما إذا كانت هذه المركبات تشكل مجموعة من أشكال الحياة الحضرية أو تظل خدمة ملائمة، ولذلك فإن الجهات التنظيمية تولي أولوية عالية لخرائط الضوضاء التي تنشر الشفافية، وبيانات السلامة، والحدود التشغيلية، وهذا الانفتاح يبني الثقة ويساعد المواطنين على فهم فوائد هذه المركبات.

المواءمة الدولية والتوقعات المستقبلية

وسوق التكوين الإلكتروني للمركبات هو في جوهره سوق عالمية، ومن أجل تحقيق وفورات الحجم، يتعين على المصنعين التصديق على طائراتهم في مناطق متعددة دون مضاعفة الجهود، ولذلك فإن المواءمة الدولية للأنظمة أمر حاسم.

التعاون بين الوكالات

وقد عملت الرابطة ومنظمة الدول الأمريكية على نحو مشترك من خلال اتفاقات ثنائية (مثل اتفاق سلامة الطيران في الولايات المتحدة) لمواءمة معايير الـ " eVTOLs " ، كما بدأت منظمة الطيران المدني الدولي في وضع معايير عالمية لـ " AAM " ، بما في ذلك التعاريف والمتطلبات الجوية والمعايير البيئية، وستسهل هذه الجهود قيام شركة مثل ليليوم، مقرها ألمانيا، ببيع طائراتها في الولايات المتحدة والعكس بالعكس.

وتؤدي مجموعات الصناعة مثل جمعية الطيران الرأسي ورابطة مصانع الطيران العامة دورا رئيسيا من خلال نشر الممارسات الموصى بها وتنسيق التعليقات التنظيمية، ومع ظهور معايير مشتركة، ستنخفض التكلفة والوقت اللازمين لجلب شبكة إي فيتو إلى السوق، مما يجعل التنقل في المناطق الحضرية أكثر سهولة.

وللاطلاع على منظور عالمي، انظر آخر عمل لمنظمة الطيران المدني الدولي بشأن حركة النقل الجوي: ICAO Advanced Air Mobility symposium pages].

مسار إلى الشهادة المتحركة

وفي المستقبل، يقوم المنظمون باستكشاف سبل تبسيط التصديق دون المساس بالسلامة، ومن النهج الواعد استخدام وثائق " وسائل الامتثال " التي تم الاتفاق عليها مسبقا، مما يقلل من التخلف والخلف بين المصنعين والسلطات، ويتمثل النهج الآخر في اعتماد معايير قائمة على الأداء بدلا من المعايير الوصفية، مما يتيح للمصممين المرونة في تحقيق أهداف السلامة بطرق جديدة.

وتتطور تكنولوجيا البطاريات حيث ستتطور الأنظمة، حيث أن البطاريات العالية الكثافة، التي تتسم بالنضج، سيتعين على المنظمين تحديث بروتوكولات المجرى الحراري والسلامة من الحرائق، وبالمثل، فإن عمليات الطيران المستقلة - حيث تكون الطائرة الإلكترونية ذاتية التأليف أو مرصودة عن بعد - تتطلب قواعد جديدة حول التصديق والمسؤولية، وتختبر الصناعة بالفعل رحلات مستقلة تماما، وتبدأ عمليات تنظيمها مثل نظامي الأداء الإلكتروني.

ومن المرجح أن يبرز المشهد التنظيمي المقبل تبادلاً أكثر واقعية للبيانات بين المشغلين والسلطات، مما يتيح إدارة المجال الجوي الدينامية والإشراف على السلامة، وهذه الرؤية " الطيران الرقمي أو المتصل " هي محورية لمفهوم حركة الطيران المدني، وستعتمد على الاتصالات المأمونة ذات النطاق الترددي العالي.

خاتمة

وتقف الطائرات الكهربائية العمودية المتجهة إلى التصدّي للطائرات والهبوط في تقاطع الابتكارات التكنولوجية والتطور التنظيمي، فبعدما تكون هذه الطائرات مكابسة للتقدم، توفر الأنظمة الناشئة الإطار اللازم للتنقل الجوي الحضري الآمن والمستدام والمتقدّم، ومن معايير التصديق والتكامل الجوي إلى قواعد الضوضاء والمبادئ التوجيهية للتصدير، يساعد كل عنصر تنظيمي على بناء الأساس الذي يستند إليه النظام الإيكولوجي للشبكة الإلكترونية للتحرير الإلكتروني.

ويمكن للمصانع والمستثمرين ومخططي المدن المضي قدما بثقة لأن هذه القواعد يجري تشكيلها من خلال التعاون بين سلطات الطيران وخبراء الصناعة والجمهور، وفي حين أن الرحلة التنظيمية لم تكتمل بعد في رحلات الطيران المستقلة، والمواءمة الدولية، وسلامة البطاريات، فإنها لا تزال تصقل، فإن الاتجاه واضح، إذ أن استمرار الالتزام بالسلامة والإدارة البيئية، فإن أنظمة النقل الإلكترونية هي جزء من التحول.

وبالنسبة للمهتمين بأحدث التطورات التنظيمية، تقدم ]] صفحة التنقل الجوي الحضري التابعة لوكالة الاتحاد الأوروبي لسلامة الطيران توجيهات شاملة وتحديثات.