Nopeasti kehittyvä uusi ilmailu avaa mahdollisuuksia monille palveluille – drooneista voisi tulla laajalti hyväksyttyjä kuriireja kuljettamaan esimerkiksi näytteitä terveysasemille tai varaosia kiireellisiin huoltokohteisiin. Jotta alan liiketoiminta lähtisi lentoon, on ymmärrettävä miten ja miksi tämä voi tapahtua. Suomi kehittää uutta ilmailua harvojen maiden etujoukossa ja voi näyttää mallia Euroopan keskisuurille kaupungeille talousalueineen. VTT:n asiantuntijat edistävät asiaa Suomessa ja kutsuvat nyt suomalaisia yrityksiä mukaan kokonaisvaltaiseen kehitystyöhön.
Kaupunkien tulevaisuuden ilmaliikenne herättää kiinnostusta ympäri maailmaa, mutta aiheeseen liittyvistä taloudellisista ja yhteiskunnallisista tekijöistä tarvitaan vielä paljon lisäymmärrystä. Tämä selviää laajasta tieteellisestä arvioinnista, jonka kansainvälinen ilmailualan tutkimusfoorumi IFAR luovutti siviili-ilmailujärjestö ICAO:lle. Raportin ovat tuottaneet yhdessä 27 alan johtavaa tutkimuslaitosta ja 80 tutkijaa eri maista. Työtä koordinoivat Saksan ilmailututkimuskeskus DLR, NASA ja National Research Council Canada (NRC). Suomesta mukana oli VTT.
– Raportissa kaupunkien ilmaliikennettä käsitellään sekä teollisesta että tieteellisestä näkökulmasta. Sen perusteella lisätutkimusta tarvitaan muun muassa ilmailun nykyisen infrastruktuurin ja säätelyn paremmaksi hyödyntämiseksi kaupunki-ilmailussa. Myös eri maiden käyttämä terminologia vaatii yhdenmukaistamista koko alalla, kertoo VTT:ltä työhön osallistunut erikoistutkija Hannu Karvonen.
– Työmme raportissa määritti kehityksen painopisteet, mutta silti on vielä paljon tehtävää, jotta perinteisten miehitettyjen lentokoneiden sekä uuden ilmailun tehokas, edullinen ja turvallinen toiminta mahdollistuu kaupunkiympäristössä, lisää VTT:n erikoistutkija Vadim Kramar.
Julkaistu raportti on elävä asiakirja, jota käyttävät työssään muun muassa ICAO:n hiljattain perustamat Advanced Air Mobility (AAM) -tutkimusryhmät. Kramar osallistuu ICAO:n edistämään tutkimustoimintaan tuodakseen kehitykseen Suomen ja EU:n näkemyksiä.
– Vaikka EU on maailman johtava uuden lentoliikenteen kehittäjä, meillä on edelleen enemmän avoimia kysymyksiä kuin vastauksia. Tiivis yhteistyö koko maailman huippuasiantuntijoiden kanssa auttaa meitä tekemään kehitystyötä, jota tarvitaan uuden ilmailun täysimittaiseen hyödyntämiseen yhteiskuntien hyväksi, Kramar toteaa.
Tutkimuksessa 17 fokusaluetta – VTT:llä osaamista esimerkiksi ilmatilan hallinnassa
Raportissa tunnistetaan 17 kaupunki-ilmailun tutkimuksen fokusaluetta, jotka koskevat teknologista tai operatiivista kehittämistä sekä ilmailun yhteiskunnallista hyväksyttävyyttä. Turvallisen ja skaalautuvan toiminnan varmistamiseksi tarvitaan lisätutkimusta muun muassa uudenlaisten autonomisten ratkaisujen käyttöönotosta sekä infrastruktuuri- ja tietovaatimuksista.
– VTT:llä on annettavaa monellekin nyt valitulle fokusalueelle. Meillä on kansainvälisesti johtavaa tutkimusta ja kokemusta haastavista droonioperaatioista sekä esimerkiksi alailmatilan turvallisesta liikenteen hallinnasta hyvin matalissa korkeuksissa. Uuden ilmailun ratkaisujen autonomiatasoa myös nostetaan pikkuhiljaa regulaation sallimissa rajoissa, sanoo Karvonen.
Uusilla liiketoimintamalleilla on kasvava merkitys kehitystyössä teknisen tutkimuksen rinnalla.
– Yritykset ja muut organisaatiot yksityisellä ja julkisella sektorilla tarvitsevat drooneja kuljetuksiin sekä ilmailutoimintaan, joka koostuu erilaisista tarkastus-, valvonta- ja kuvantamistehtävistä. Arvoketjun huipulla odotetaan kuitenkin edelleen toimialan teknistä ja kaupallista kypsymistä ennen laajempien operaatioiden aloittamista. Kaikille yhteisenä tavoitteena on siirtyä kohti laajemmin skaalautuvaa mallia, jossa yritykset eivät omista ja operoi kukin omia droonejaan, vaan ostavat palveluita monenlaisiin tehtäviin soveltuvaa, monikäyttöistä kalustoa omistavilta operaattoreilta, sanoo Markku Kivinen VTT:n liiketoiminnan kehityksestä.
Droonit osaksi yhteiskuntaa tiekartan ohjaamana
VTT on hiljattain päivittänyt tiekarttaansa, joka kuvaa uuden ilmailun tutkimuksellisia kehitysaskeleita ja systeemitason välietappeja seuraavien viiden vuoden aikana. Teknisessä kehityksessä etusijalla on nyt käyttöturvallisuus; droonit eivät saa pudota ja osua mihinkään, ja niitä pitää myös pystyä hallitsemaan koko lennon ajan. Tässä tarvitaan muun muassa luotettavia matalan viiveen tietoliikenneratkaisuja.
Vuodesta 2024 alkaen tutkimuksessa painottuvat liiketoiminnan arvoketjut.
– Liiketoimintamalleihin ja erityisesti laajamittaisen operoinnin kustannusrakenteeseen liittyy paljon epävarmuutta. Tämä kattaa energian, kunnossapidon, operoinnin henkilöstökulut, vakuutukset, viranomaismaksut ja esimerkiksi vaihtoehdot tilanteisiin, joissa vaikkapa sää estää lentämisen. Tarvitsemme teknis-taloudellisia tarkasteluja ja arvoketjututkimusta, jotta pääsemme oletuksista kohti faktoihin perustuvia arvioita, Kivinen selvittää.
Suuren yleisön hyväksyntä on ratkaisevaa uuden liiketoiminnan menestykselle. Tutkimus tuottaa tietoa siitä, millaisia palveluja uusi ilmailu mahdollistaa ja kuinka nämä palvelut vaikuttavat yhteiskuntaan. Hyödyt hahmottuvat parhaiten, jos ihmiset pääsevät myös itse osallistumaan palvelukehitykseen.
Monta välietappia ennen matkustajalentoja
Systeemitasolla keskitytään nyt alailmatilan ilmaliikenteen hallintaan ja havainnointiin. Droonien on kyettävä ilmoittamaan olemassaolostaan muille ilmatilan käyttäjille. Lisäksi pitää olla keinoja havaita mahdollisesti tunnistamattomat droonit. Vuonna 2024 painopiste siirtyy systeemitasolla BVLoS-lentämiseen eli operointiin näköalueen ulkopuolella.
Suomessa on jo toteutettu alailmatilaan käytäviä, joissa droonit voivat lentää turvallisesti ja valvottuina ilman lennättäjän suoraa näköyhteyttä. Fintrafficin lennonvarmistus ja VTT suorittivat esimerkiksi syyskuussa Oulussa onnistuneesti vaativia koelentoja valvotussa ilmatilassa, missä lennonjohtaja ohjasi myös perinteistä lentoliikennettä. Lennoissa testattiin Suomen ensimmäistä lentokäytävää, ja käytävän sisällä kokeiltiin alailmatilan lennonjohtoa U-Space-järjestelmällä ja -työkaluilla.
– Lennot näköalueen ulkopuolella lisäävät droonien käyttöä kriittisessä logistiikassa. Tämä tarkoittaa esimerkiksi lääke-, näyte- ja instrumenttikuljetuksia sairaalasta terveyskeskuksen katolle, tai varaosien ja työkalujen kuljetuksia rakennetun ympäristön infrastruktuurin huoltotehtäviä varten, Kivinen kuvailee.
Myöhempään kehitykseen kuuluvat vertiportit ja uutta ilmailua tukeva muu infrastruktuuri. Vertiportit ovat pystysuoraan nousevien ja laskeutuvien droonien lentopaikkoja, joille on löydettävä sopivat paikat kaupunkiympäristössä. Myös droonien lataus vaatii suunnittelua: se voidaan kenties toteuttaa sähköautojen tapaan yhteisillä latausasemilla, joita voisi ylläpitää kolmas osapuoli – joko latausinfraan jo keskittyvä yritys tai vaikkapa teleoperaattori hyödyntäen matkapuhelinverkon tukiasemapaikkoja.
– Kun muut välietapit on saavutettu, voisimme jopa kokeilla ihmisiä kuljettavia raskaita ja isoja drooneja esimerkiksi lääkintä- tai pelastushenkilöstön nopeaan kuljettamiseen onnettomuuspaikalle. Tämä voisi tapahtua jo tällä vuosikymmenellä, Karvonen arvioi.
Toimintamalli keskisuurille kaupungeille – yritykset mukaan kehitystyöhön
Kaupunki-ilmailun liiketoimintamalleja on kehitetty erityisesti ruuhkista kärsivien suurkaupunkien tarpeisiin. Myös pienemmät talousalueet tarvitsevat omat toimintamallinsa.
– Esimerkiksi Pirkanmaa ja Tampere edustavat keskisuurta talousaluetta, jollaisia Euroopassa on noin 500. Näille alueille ei voida soveltaa New Yorkin tai Hong Kongin mallia. Suomessa voimme kehittää keskisuurille kaupungeille sopivaa mallia skaalattavaksi erityisesti Eurooppaan, Kivinen toteaa.
VTT suunnittelee hanketta, jossa luodaan edellytyksiä uuden ilmailun operaattoriliiketoiminnalle. Suunnitteilla oleva hanke tehdään liiketoimintavetoisesti ja kiinnostusta siihen ovat osoittaneet jo monet kaupungit sekä useat teknologiaan ja liiketoimintaan liittyvät sidosryhmien edustajat.
Hankkeen ensimmäiseen vaiheeseen haetaan nyt yrityskumppaneita luomaan yhteistä visiota ja etenemissuunnitelmaa liiketoiminnalle. Ensimmäinen vaihe toteutetaan VTT:n hankemallilla, jossa sekä VTT että osallistujayritykset rahoittavat hanketta. Arvoverkon toimijat toteuttavat suunnitelman hankkeen toisessa vaiheessa.
Lue koko raportti: Scientific Assessment for Urban Air Mobility
