Edistynyt ilmaliikenne tarvitsee erikoistuneita lentokenttiä

Edistynyt ilmaliikenne (Advanced Air Mobility, AAM) -termillä viitataan lentotoimintaan, jota operoidaan kiinteäsiipisillä sähköisillä ilma-aluksilla, jotka pystyvät nousemaan ja laskeutumaan pystysuoraan.

Kykyä operoida pystysuoraan nimitetään englanninkielisen termin mukaan VTOL-kyvykkyydeksi (vertical take-off and landing). Perinteisesti ilma-aluksista esimerkiksi helikopteri kykenee tällaiseen toimintaan.

Helikopterin energiankulutus on kuitenkin huomattavan suuri verrattuna kiinteäsiipiseen lentokoneeseen. Tämä johtuu siitä, että helikopterissa yleensä yksi iso kantoroottori tuottaa kaiken nostovoiman sekä liikevoiman haluttuun suuntaan. Kiinteäsiipisissä ilma-aluksissa moottoritehoa tarvitaan vain eteenpäin työntävän tai vetävän voiman tuottamiseen, ja siivet tuottavat pääosan nostovoimasta synnyttämällä paine-eron siiven ylä- ja alapintojen välille.

Kun puhutaan sähköisistä VTOL-ilma-aluksista, puhutaan yleensä laitteista, joissa on yhden ison kantoroottorin tilalla useita moottoreita (esimerkiksi Volocopter tai EHang) ja usein myös kiinteät siivet (esimerkiksi Archer tai Joby).

Tällaisen ilma-aluksen energianlähteenä voi olla akku, vetyä sähköenergiaksi muuttava polttokenno tai hybridivoimalinja, jossa on akuston lisäksi esimerkiksi polttomoottorilla toimiva sähkögeneraattori. Tällaisilla lentokoneilla pystytään liikuttamaan ihmisiä ja rahtia kustannustehokkaasti lyhyillä reiteillä.

Koneet kilpailevat erityisesti perinteisten helikopterien kanssa. Niiden vahvana kilpailuvalttina on vähäpäästöisyys, edullisemmat operointi- ja huoltokulut sekä pienempi melutaso. Heikkoutena on usein lyhyempi toiminta-aika johtuen lähinnä akkuteknologian rajoitteista.

Sähköisten VTOL-ilma-alusten operointi eroaa perinteisestä lentotoiminnasta. Koska lentomatkat ovat lyhyitä ja matkustajapaikkoja on vähän, ilma-aluksella on mahdollista tehdä huomattavasti enemmän kääntöjä päivässä kuin perinteisellä lentokoneella.

Termi ’kääntö’ tarkoittaa lentokoneen saapumista portille, sen purkamista ja valmistelemista uudelle lennolle. Jokaisen käännön aikana kone tulee siivota edeltävien matkustajien jäljiltä, ja uudet matkustajat ja heidän matkatavaransa tulee lastata koneeseen. Lisäksi lentokoneen akut tulee ladata tai vaihtaa, tai hybridikone tulee tankata.

Liikennöinti eVTOL-koneilla voi lähteä liikkeelle nykyisiltä maakuntakentiltä ja helikopterien laskeutumisalustoilta. Näyttää kuitenkin todennäköiseltä, että liikennemäärien kasvaessa joudutaan rakentamaan nimenomaan VTOL-operointiin suunniteltuja lentokenttiä eli vertiportteja, jotka pystyvät käsittelemään suuren määrän kääntöjä päivässä ja vastaamaan sähköisten ilma-alusten operatiivisiin erityistarpeisiin.

Koska eVTOL-koneilla lennettävät lennot ovat lyhyitä, matkustajat eivät ole valmiita viettämään yhtä paljon aikaa terminaalissa kuin nykyisin. Terminaalissa kuluva aika ei saa hukata sitä etua, joka matka-ajassa saavutetaan lentämällä. Tämän vuoksi terminaalien tulee toimia erittäin tehokkaasti, eikä esimerkiksi turvatarkastukseen saa kulua liikaa aikaa. Samasta syystä myös liikenneyhteyksien lentokentälle ja sieltä eteenpäin tulee olla sujuvat.

Vertiporttien tulee myös kyetä sopeuttamaan toimintaansa joustavasti kysynnän muutoksiin. Matkustajat eivät varaa lentojaan eVTOL-koneilla lennettäville reiteille kuukausia etukäteen, kuten usein tapahtuu perinteisessä lentoliikenteessä. Sen sijaan varauskäyttäytyminen tulee muistuttamaan enemmän taksin tilaamista.

Nykyisin useiden pienten lentokenttien ongelmana on, että kenttää ei voida avata joustavasti kaupallisille lennoille, koska lennonjohtopalvelun järjestäminen on kallista. Tämä johtuu siitä, että perinteinen ratkaisumalli edellyttää, että lennonjohtaja matkustaa paikan päälle lentokentälle.

Koska joustavuus ja kustannustehokkuus ovat vertiporttien elinehto, lentoliikenteen valvonta tällaisella lentokentällä kannattaa toteuttaa hyödyntäen etätorniratkaisuja. Etätorniratkaisussa lentokentältä välitetään luotettavan verkon kautta reaalikaista videokuvaa ja muuta informaatiota etäohjauskeskuksessa olevalle lennonjohtajalle. Näin yksi lennonjohtaja voi antaa lennonjohtopalvelua etäohjauskeskuksesta joustavasti usealle eri lentokentälle ilman, että hänen tarvitsee matkustaa jokaiselle lentokentälle paikan päälle.

Uudet sähköiset tai hybridikäyttöiset lentokoneet vaativat huomattavasti vähemmän huoltoa kuin perinteiset polttomoottorikoneet. Kuitenkin nämäkin ilma-alukset vaativat silti rutiinitarkastukset ja säännöllistä huoltoa. Lentoreittiverkostossa tulee olla kohde, jossa huollot voidaan suorittaa asianmukaisissa tiloissa. Todennäköisesti huoltotiloja ei voida perustaa jokaiselle vertiportille, joten verkostossa – lentokoneen saavutettavalla etäisyydellä – täytyy olla myös isompia huoltotiloilla varustettuja kenttiä.