Miehittämättömät ilmakuljetukset – tieteisfantasiaa vai todellisuutta?

Lähes jokaisessa tulevaisuuteen sijoittuvassa tieteisfantasiassa yötaivaalla kiitävät valojaan välkytellen miehittämättömät ilma-alukset. Voisivatko nämä tieteisfantasiat toteutua, ja millaisiin rahteihin ilmakuljetukset parhaiten soveltuisivat?

Tämän selvittämiseksi toteutettiin tutkimus, jossa kartoitettiin asiantuntijahaastatteluiden avulla miehittämättömien ilmakuljetusten kypsyyttä tuotteistamiskelpoisiksi palveluiksi ja suoritettiin ilma-alusten energiankulutuskokeita.

Aineisto kerättiin haastattelemalla yhdeksää asiantuntijaa, jotka ovat perehtyneet ilma-alusten tekniikkaan ja niiden käyttöä rajoittavaan lainsäädäntöön. Haastateltavat edustivat eri puolilla Suomea toimivia organisaatioita aina tieteellisistä tutkimusorganisaatioista yrityksiin, koulutusorganisaatioihin ja aluekehitysorganisaatioihin.

Päätutkimuskysymys oli: Millaisia tarpeita miehittämättömät ilmakuljetukset voisivat palvella?

Tutkimuksen tulosten perusteella mahdollistajat, kuten teknologia, regulaatio ja hyvät tietoliikenneyhteydet ovat jo olemassa liiketoiminnan aloittamiseen ja erilaisia kuljetuskokeiluja on tehty jo useita. Monet toiminnan turvallisuutta lisäävät tekijät, kuten yhteinen ilmatilanhallintajärjestelmä miehitetyn ilmailun kanssa, ovat kuitenkin vasta kehitteillä. Myös kuljetusinfrastruktuuri, esimerkiksi ilmakuljetusten vastaanottopisteiden pakettiautomaatit ja jakelukeskuksina toimivat terminaalit ovat vielä kehittämättä.

Pelkät mahdollistajat eivät kuitenkaan riitä, vaan tuotteistamiskelpoiseen palveluun tulisi liittyä toistuva asiakastarve, sille olisi löydyttävä markkina ja palvelun tulisi olla taloudellisesti kannattava (Tuominen ym.  2015). Haastateltujen asiantuntijoiden käsitysten mukaan taloudellisesti kannattavat ilmakuljetukset palvelisivat parhaiten maaseudun, saariston ja haja-asutusalueiden asukkaita edullisissa pienten perustarvikkeiden lähetyksissä. Kaupunkilaisia ne palvelisivat vastaavasti erilaisissa express-toimituksissa, kuten kevyissä pikaruokatoimituksissa.

Kuluttajamarkkinoilla erityisesti välittömästi tilauspäivänä toimitettavat pikatoimitukset verkkokaupoista ja tuotteiden palautukset arvioitiin tulevaisuuden palveluiksi. Maaseudulla nähtiin potentiaalia myös paikallisten tuotteiden (esim. hunaja) kuljetuksissa tuottajalta suoraan vähittäismyyntiin.

Ilmakuljetusten merkittäviksi kilpailueduiksi autoihin verrattuna katsottiin niiden nopeus, joustavat reittivalinnat ja alhaisen energiankulutuksen aikaansaama vähäpäästöisyys. Mutta miten miehittämättömien ilmakuljetusten sähkönkulutus vertautuu esimerkiksi sähköautoihin?

Sähkönkulutuksen vertailu sähköautoihin

Sähköautot kehittyvät huimaa vauhtia. Markkinoilla sähkönkulutukseltaan kaikkein alhaisin malli, Hyundai Ioniq Electric MY20 38 kWh 136 hv, kuluttaa energiaa vain 138 Wh/km (Traficom, 2021) ja antaa herkullisen vertailukohteen 10 kg painoisella oktokopterilla toteutetuille ilmakuljetuksille.

Kuvassa 1 esitetään Hyundai Ioniq Electricin ja modifioidun Freefly Pro Alta 8 kopterin sähkökulutusten vertailu kuljetettua kiloa ja kilometriä kohden kuljetettaessa 50 kg rahti. Laskelmat sisältävät kopterin paluulennot ja auton yhden paluuajon. Optokopterin energiankulutus määritettiin empiirisesti lentojen ja kulutusmittausten avulla. Energiankulutuksen riippuvuus rahdin painosta mallinnettiin kulutusmittauksista lineaarisen regression avulla.

Kyseisen oktokopterin maksimihyötykuorma on 9,1 kg ja vastaavasti sähköauton maksimikuorma on 330 kg. Alhaisemmasta hyötykuormasta johtuen multikopteri kuljettaa siis pienempiä kuormia ja useine paluulentoineen tämä aiheuttaa sen, että sähköauton energiankulutus (Wh/kg/km) alittaa kopterin energiankulutuksen jo 18 kg kuljetuksen jälkeen.

Laskelmien avulla saadut tulokset tukevat haastattelututkimuksen tuloksia miehittämättömien ilmakuljetusten soveltuvuudesta pieniin toimitusmääriin suuremmilla määrillä sähköauton ollessa alhaisemman sähkökulutuksen perusteella ympäristöystävällisempi vaihtoehto.