A última milha aérea não é um avião pequeno
A carga aérea é o animal caro que você usa quando o tempo vale mais do que a tonelada. O hub-and-spoke foi a forma de encher esse animal. Uma pequena aeronave não tripulada não é o mesmo animal em tamanho reduzido. Decolagem, densidade energética, regulação e o risco que cai sobre o solo não encolhem junto com a asa.
Os hubs noturnos existem para encher uma aeronave cara
A unidade da carga aérea não é "o que estiver por perto". O custo por hora é alto, então a aeronave precisa partir cheia da carga certa. Um cargueiro e o porão de um avião de passageiros compartilham essa condição. A resposta escolhida pelos integradores foi o hub-and-spoke. Aeronaves de muitas cidades chegam numa janela noturna, as encomendas são triadas, e as aeronaves partem de modo que uma entrega pela manhã seja possível. O hub não é uma cidade escolhida porque parece central num quadro. É uma máquina para encher veículos caros e para fazer conexões. Gabar-se de um cruzeiro vazio significa pouco se a triagem noturna já falhou com o produto.
A carga de porão viaja num horário que os passageiros quiseram. As pessoas que compraram passagens carregam parte da economia, então o custo não recai sobre a carga do modo como recai num cargueiro puro. O mesmo fato é uma restrição. A carga não pode redesenhar uma partida que foi construída em torno dos viajantes. Um cargueiro pode construir a noite em torno da carga. Os dois ainda terminam num aeroporto. Um aeroporto é um terminal com a mesma lógica de um porto. A aeronave não vai subir a escada. A tarefa de chegar à porta continua com outro modo, do lado de fora da cerca. A carga aérea só parece ter abolido a última milha num mapa que se recusa a desenhar a última milha.
Leia essa forma como uma repetição da ferrovia e do navio. Custo fixo alto e custo por hora alto são reunidos numa única partida. O lugar que os reúne é o hub, e os fluxos finos além dele são entregues a outro veículo. Atraso, avaria e espera na transferência não são uma falha de disciplina. São a estrutura. Quando você falar da velocidade da carga aérea, escreva o tempo de bloco de aeroporto a aeroporto numa linha e o tempo decorrido de porta a porta em outra. A segunda linha inclui a coleta, a triagem, a alfândega e a última estrada. Fique só com o cruzeiro, e você já não estará descrevendo o produto que o cliente comprou.
O uso de um porto de drones como base para inspeção de pontes está descrito em inspeção automatizada de três pontes longas a partir de docas, pela Shuto Expressway, no guia de Inspeção.
Pairar não é um cruzeiro que ficou mais curto
Um drone de encomendas não é um avião de linha pequeno. A primeira razão é a física. A regulação vem depois. O querosene de aviação armazena muito mais energia por quilograma do que uma bateria de íons de lítio, por cerca de uma ordem de grandeza ou mais, mesmo depois de creditar ao motor elétrico o fato de desperdiçar menos do que armazena. Na Nature Communications, em 2018, Stolaroff e colegas estimaram o alcance prático dos multicópteros que modelaram em cerca de quatro quilômetros com as baterias da época. Essa curta distância, no relato deles, exigia uma rede de armazéns urbanos ou pontos de apoio. As baterias avançaram desde o artigo. Não trate quatro quilômetros como uma ficha de produto para 2026. Trate a forma como ainda relevante: o alcance é curto ao lado da rota de uma van, então o estoque e a recarga se aproximam do cliente, e cada novo nó é um custo fixo.
O perfil de voo também não encolhe. Um avião de linha paga a decolagem uma vez e depois cruza com uma grande massa. Uma aeronave de encomendas que pousa num endereço paga a parte cara do voo, o pairar ou a subida vertical e a descida, em cada entrega. Pairar não é um cruzeiro lento. O trabalho de sustentar o peso empurrando o ar para baixo consome potência enquanto a aeronave ficar ali suspensa. Um salto urbano curto nunca escapa para um cruzeiro longo e eficiente em que esse custo adicional se dilui. O vento, que uma aeronave pesada trata como uma correção, é uma fração grande da velocidade de uma aeronave leve. Isso não é um pequeno ajuste na margem do projeto. Está no centro dele.
A energia por quilômetro pode parecer excelente num modelo e ainda assim perder para uma van que sai do depósito uma vez e entrega quarenta encomendas. O truque da van é agrupar muitas paradas numa única partida. Uma aeronave pequena não herda esse truque por ser pequena. Uma operação que manda uma aeronave para um endereço abriu mão do agrupamento, e o custo reaparece como mais saídas e mais nós. O mesmo artigo relata que os drones podem usar menos energia por encomenda-quilômetro do que os caminhões, e também que a energia extra dos armazéns, somada à distância maior que um drone voa por encomenda, pode elevar a carga ao longo do ciclo de vida. Na maioria dos casos examinados, o drone pequeno ainda teve impactos menores do que a entrega terrestre. Leia as duas frases como resultados desse modelo. Nenhuma delas é uma lei universal.
Por que um multirrotor consegue ficar parado no ar, e o que muda perto de uma estrutura, está escrito do lado da inspeção em por que um multirrotor consegue manter a posição (Airffic Inspection). Compare como a mesma física morde ao transportar e ao se aproximar.
As regras precificam o risco que cai sobre as pessoas
O livro de regras não é o regulamento das companhias aéreas em tamanho reduzido, porque o risco mudou de lugar. A falha de um cargueiro é planejada dentro de um sistema aeroportuário: uma pista, um serviço de bombeiros e um espaço aéreo que outras aeronaves já compartilham sob uma única disciplina. A falha de uma aeronave de encomendas é uma rua, um telhado e uma pessoa que não comprou passagem. Energia cinética, privacidade, ruído e a escassez de lugares para pousar não são acessórios que desaparecem quando a asa encurta. Uma operação sobre pessoas é um trabalho de segurança diferente de uma operação sobre uma pista vazia. O custo desse trabalho não cabe numa nota de rodapé abaixo do preço da célula.
O nível 4 do Japão é a categoria cujas regras começaram em 5 de dezembro de 2022. O Ministério o descreve como voo além da linha de visada sobre terceiros em áreas habitadas, sem assistentes no solo. Exige um certificado de aeronave de primeira classe, um certificado de piloto remoto de primeira classe, autorização e as regras de operação. Isso não é uma asa menor. É um sistema de pessoas e papéis. Uma pessoa certificada permanece. As inspeções e o registro de voo permanecem. Quando algo dá errado, o aviso aos bombeiros e à polícia permanece. Não tripulado não significa que a organização em torno do voo esteja vazia. Devolva à planilha de custos o trabalho qualificado feito antes e depois dos minutos que parecem mostrar uma equipe de solo que desapareceu.
A explicação da FAA sobre a Part 107 permite o transporte remunerado de bens apenas dentro de limites estritos. A aeronave deve permanecer à vista, não pode voar a partir de um veículo em movimento, deve manter a carga presa, deve ficar abaixo de 55 libras com a carga útil e deve permanecer dentro de um único estado. O trabalho além da linha de visada que uma rede de entregas real quer fica fora dessa permissão, portanto é uma permissão diferente. O marco U-space da EASA é a formulação europeia da mesma ideia. Em espaço aéreo designado, os voos não tripulados usam serviços como a autorização de voo, para poderem compartilhar o céu com aeronaves tripuladas. Nenhum desses textos é uma miniatura do mundo das companhias aéreas. Eles existem porque a densidade energética, a decolagem e o pouso, e as pessoas embaixo não encolheram juntos. Se um plano supõe que encolheram, o custo que falta é a operação, não um erro de arredondamento.
O que precisa ser cumprido hoje para voar no Japão, nos Estados Unidos e na Europa pode ser verificado país a país em regras e procedimentos de voo de drones para Japão, EUA e Europa (Airffic Flight Institute).
- Stolaroff and others, Nature Communications, 2018
Modela o alcance de multicópteros em cerca de quatro quilômetros com as baterias da época, e discute redes de armazéns e energia. A distância não é uma especificação de 2026.
- FAA, package delivery under Part 107
Enuncia os limites oficiais para o transporte remunerado de bens: linha de visada, não a partir de veículo em movimento, abaixo de 55 libras e dentro de um único estado.
- 国土交通省、無人航空機レベル4飛行ポータル
O portal do Ministério para o voo de nível 4 sobre pessoas, além da linha de visada, sem assistentes no solo, e os certificados que ele exige.
- EASA, U-space
O marco europeu em que o espaço aéreo designado usa serviços como a autorização de voo para que aeronaves tripuladas e não tripuladas possam compartilhar o céu.