Macchina volante Toyota: sviluppo, tecnologia e prospettive degli eVTOL

La macchina volante associata a Toyota è oggi collegata soprattutto agli eVTOL sviluppati da Joby Aviation, una startup statunitense sostenuta dalla casa giapponese, capaci di decollo e atterraggio verticale e progettati per trasportare un pilota e quattro passeggeri. Di recente, una startup della Toyota ha completato con successo il primo volo nazionale utilizzando un'auto volante.

Il progetto ha avuto anche una fase precedente, legata a SkyDrive e Cartivator, con prototipi monoposto dalle dimensioni compatte e destinati a dimostrare la possibilità di passare dalla guida terrestre al volo. La tecnologia è ancora in fase di sviluppo e, prima della commercializzazione, sono necessari sviluppi tecnologici, norme di sicurezza, regole del traffico e sistemi di controllo delle operazioni per prevenire le collisioni.

Dalla Toyota automobilistica alla mobilità aerea

Fondata nel 1933 da Kiichiro Toyoda, figlio del Sakichi considerato il padre della rivoluzione industriale giapponese o il “Thomas Edison del Sol Levante”, la Toyota è oggi una multinazionale dell'automobile che dà lavoro a circa 340.000 dipendenti, impegnati sia nella costruzione di suoi veicoli, sia di prodotti che recano i marchi delle aziende satelliti Daihatsu (auto di piccola e media cilindrata e fuoristrada), Hino (mezzi industriali a gasolio), Lexus (modelli di lusso) e Scion (marchio dedicato al mercato USA).

La Toyota Motor Corporation non ha mai abbandonato l'originaria produzione di telai per il settore tessile, ma è quotata alle Borse di Tokio, Londra e New York e conta oltre 1.000 fra sussidiarie e affiliate. Le sue vetture hanno un mercato e un “allure” significativo sia in Europa che negli Stati Uniti, arrivando a vendere all'estero circa nove milioni di vetture l'anno.

Il Toyota Production System, metodo di produzione inventato all'interno dell'azienda e poi adottato da tutti gli altri costruttori a partire dall'inizio degli anni 90, era già esteso nel 1963 a tutti gli impianti aziendali, dove rivoluzionò l'idea stessa di catena di montaggio. Dal 2008 in poi la Toyota si contende, con i gruppi Volkswagen e General Motors, la palma di maggior costruttore di automobili al mondo, ma non soltanto: ha investito nella ricerca su veicoli ibridi come la Prius, basata sul recupero d'energia, e nel corso del 2013 ha raggiunto i 10 milioni di esemplari venduti.

L'interesse di Toyota per l'industria aeronautica è iniziato nel 1943, quando il fondatore Kiichiro Toyoda creò un prototipo di elicottero. Negli ultimi anni, Toyota ha puntato molto sulla robotica e l'intelligenza artificiale, investendo un miliardo di dollari in una società di ricerca e sviluppo nella Silicon Valley.

Il primo progetto: SkyDrive e Cartivator

In realtà il progetto dell’auto volante Toyota è nato nel 2012 quando Tsubasa Nakamura, a capo del team, ha vinto una scommessa con i colleghi. Così è nato Cartivator, un team di ricerca formato da alcuni giovani dipendenti volontariamente arruolati.

Dopo Uber, AeroMobil, Aerobus e altre grandi aziende che puntano sui modelli di auto volante, ci ha provato anche Toyota. Il progetto di Toyota è partito insieme a Cartivator, un gruppo di dipendenti dell'azienda e volontari appassionati di ingegneria, con base a Tokyo.

Il marchio giapponese ha, infatti, deciso di buttare trecentomila dollari (mal contati) nel progetto Cartivator Resource Management, una start-up di una trentina di persone, capeggiata dal giovane ingegnere Tsubasa Nakamura. Per produrre Sky Drive sono stati stanziati 40 milioni di Yen (circa 350mila dollari) dal 2015 ad oggi.

«Dopo tanti anni di tentativi per lavorare con Toyota, finalmente ci siamo riusciti e ora vogliamo fare del nostro meglio», ha dichiarato Ryutaro Mori, uno dei fondatori di Cartivator. I fondi serviranno fino al 2020, anno in cui l'azienda prevede di avere pronti i veicoli volanti da usare per le Olimpiadi e vendere ai clienti di tutto il mondo.

Il prototipo presentato nel 2017

Sabato 3 giugno è stato mostrato pubblicamente il prototipo sviluppato dalla compagnia giapponese, che dovrebbe essere terminato in tempo per le prossime olimpiadi di Tokyo 2020. Il prototipo che ha volato, anche se per poco, consiste in quattro eliche che sostengono il corpo macchina, attualmente formato da un insieme di batterie e sensori della grandezza simile a una piccola auto.

Durante il primo test aperto al pubblico, il prototipo giapponese, un veicolo di circa 3 metri per 1,3 che porta una persona alla volta, è caduto a terra dopo pochi secondi. Sky Drive, infatti, appena è stata azionata si è alzata di qualche metro per poi cadere a terra, con grande apprensione da parte degli ingegneri e dei giornalisti presenti al test drive.

Una delusione giustificata, quindi, rispetto alla quale gli organizzatori dei giochi olimpici dovranno essere debitamente avvertiti. Il braciere olimpico dovrà essere posizionato piuttosto in basso!

L‘auto volante Toyota è ancora in fase di sviluppo ma la casa giapponese fa sul serio: la scelta di finanziare “SkyDrive” sta portando i primi risultati. Ora l’auto volante è ancora in fase di sviluppo del motore e dei sistemi di stabilizzazione.

Dimensioni e caratteristiche previste di SkyDrive

Il disegno definitivo, invece, dovrebbe essere un veicolo di circa 3 metri per 1,3 con un drone per guidare il movimento. Sky Drive potrà portare una persona alla volta e si muoverà con una velocità massima di 100kmh a 10 metri da terra.

La prima Cartivator, stando ai disegni diffusi dalla stessa azienda e a quanto visto in occasione del volo inaugurale del primo prototipo prodotto, dovrebbe, infatti, essere dotato proprio di quattro rotori, in grado di spingere un corpo vettura lungo 3 metri e largo 1,3 alla velocità di 100 Km/h, ad un’altezza di 10 metri da terra.

La scheda tecnica prevedeva inoltre una struttura compatta, batterie, sensori e rotori destinati a sostenere il corpo del veicolo. Dovrebbe avere tre ruote per farla appoggiare a terra mentre in aria quattro rotori basteranno per lanciarla a 100 km/h di velocità e a un’altezza di 10 metri.

Le dimensioni dovrebbero essere di circa 3 metri di lunghezza e 1,3 metri di lunghezza. “L’obiettivo di Cartivator è quello di fornire una transizione senza soluzione di continuità dalla guida al volo, come nel mondo di Ritorno al Futuro” ha detto il leader del progetto Tsubasa Nakamura.

CaratteristicaSkyDrive e Cartivator
CapacitàUna persona alla volta
Lunghezza previstaCirca 3 metri
Larghezza prevista1,3 metri
Velocità massima prevista100 km/h
Quota prevista10 metri da terra
PropulsioneQuattro rotori
Prototipo SkyDrive Toyota con quattro rotori

I test con pilota umano

La startup giapponese SkyDrive ha iniziato a condurre voli di prova del suo prototipo di macchina volante con un pilota umano. SkyDrive, fondata a luglio 2018 da giovani ex ingegneri di Toyota Motor, prevede di effettuare un primo volo dimostrativo nell’estate 2020 e di iniziare le vendite della sua auto volante nel 2023.

Secondo SkyDrive, le operazioni di prova con equipaggio sono iniziate a dicembre nella sua struttura di volo al coperto a Toyota, sede del quartier generale di Toyota Motor. Il prototipo monoposto alto 1,6 metri misura 3,6 metri per 3,6 metri.

Una coppia di eliche è installata in ogni angolo del corpo. I dettagli dei test di volo col conducente sono mantenuti riservati, ma la società ha affermato che gli esperimenti continueranno a garantire la sicurezza.

Il passaggio agli eVTOL di Joby Aviation

Il modello di auto volante della Toyota ha una capacità massima di 5 persone. Sviluppato dalla startup Joby Aviation, il primo volo in Giappone ha avuto luogo a fine ottobre presso il Toyota Higashi-Fuji Engineering Center di Susono, nella prefettura di Shizuoka.

I media hanno avuto modo di conoscere l'auto volante sperimentale presso il centro di ricerca il 2 novembre. L'auto volante è lunga circa 6 metri e larga 12 metri, e può trasportare un massimo di 5 persone, tra equipaggio e passeggeri.

Durante il volo a un'altitudine di 500 metri, il livello di rumore è stato registrato a 45 decibel, inferiore a quello di un'auto normale (70 decibel) o di una conversazione umana (60 decibel).

CaratteristicaeVTOL di Joby Aviation
Capacità massima5 persone, tra equipaggio e passeggeri
LunghezzaCirca 6 metri
Larghezza12 metri
Quota del volo di prova500 metri
Rumore registrato45 decibel

L'eVTOL (electric Vertical Take-Off and Landing) 100% elettrico di Joby Aviation, cioè il velivolo a decollo e atterraggio verticale, in versione definitiva, dovrebbe avere spazio sufficiente per un pilota e quattro passeggeri.

A livello di prestazioni dovrebbe raggiungere una velocità massima di oltre 300 km/h, permettendo così di compiere un viaggio dall'aeroporto della città al centro in soli 10 minuti.

eVTOL Joby Aviation decollo verticale

Investimenti, autorizzazioni e ruolo di Toyota

Ad oggi, l'azienda giapponese ha investito circa 900 milioni di dollari (circa 130 miliardi di yen) in Joby e ha inviato decine di dirigenti e ingegneri per supportarlo.

Come detto, le fondamenta di Joby sono gestite da Toyota Motor Company, che ne è il più grande azionista. La Casa giapponese negli ultimi anni ha infatti investito 400 milioni di dollari nella società californiana.

L'azienda sta inoltre ottenendo i permessi necessari dalle autorità aeronautiche di Stati Uniti, Giappone, Europa e altri paesi per poter operare commercialmente con le auto volanti.

Di recente, una startup della Toyota ha completato con successo il primo volo nazionale utilizzando un'auto volante. Toyota punta ad avviare operazioni commerciali con auto volanti in Medio Oriente e in altre regioni entro l'inizio del 2025.

L'azienda prevede inoltre voli dimostrativi al Salone aeronautico di Osaka-Kansai. Durante l'evento del 2 novembre, il presidente di Toyota, Akio Toyoda, ha tenuto in mano una delle eliche utilizzate nell'auto volante e ha dichiarato: "Con questa tecnologia, basteranno solo 25 minuti per viaggiare dal centro di Tokyo a Higashi-Fuji, cambiando la vita quotidiana".

Il servizio di taxi volanti a Dubai

La società statunitense Joby Aviation, il cui principale azionista è Toyota, ha recentemente firmato un contratto con la Road and Transport Authority (RTA) di Dubai per avviare un servizio di taxi volanti dal 2026.

L'accordo prevede che l'azienda abbia i diritti esclusivi di gestire i taxi aerei nella metropoli per i successivi sei anni, dunque fino al 2032. Scopriamo come saranno fatti i velivoli.

Gli eVTOL di Joby Aviation potranno atterrare presso quattro vertiporti, che dovrebbero essere costruiti, in base a quanto dichiarato dall'azienda stessa, dalla società Skyports.

In particolare, dovrebbero essere situati nell'aeroporto internazionale di Dubai (DXB), a Palm Jumeirah, al Dubai Marina e a Dubai Downtown, i quattro punti più importanti della città.

Le prime autorizzazioni negli Stati Uniti

L'autorizzazione al "decollo" del progetto a Dubai non è la prima per Joby Aviation. A giugno 2023, infatti, la stessa aveva ricevuto l'ok ad avviare le operazioni anche negli stessi Stati Uniti, grazie a un certificato speciale di volo per il suo primo velivolo pilota.

I veicoli volanti dovrebbero eventualmente alleviare la congestione del traffico e salvare le persone in caso di emergenza. Tuttavia, prima che i veicoli possano essere commercializzati, sono necessari sviluppi tecnologici, norme di sicurezza, regole del traffico e sistemi di controllo delle operazioni per prevenire le collisioni.

Mobilità sostenibile e visione per le Olimpiadi

Il mondo dello sport e il settore automotive insieme per lanciare un messaggio di mobilità sostenibile in vista delle Olimpiadi di Tokyo nel 2020. Ecco a cosa sta lavorando Toyota, tra i principali partner del grande evento.

Così le Olimpiadi possono essere l’occasione, perché no, per veicolare anche il messaggio ambientale. Ad esempio, secondo quanto ha riportato il Japan Times, Toyota sta pensando allo sviluppo di un veicolo elettrico da presentare alle Olimpiadi e Paralimpiadi di Tokyo nel 2020.

Le vetture eco-compatibili della casa nipponica, tra i principali sponsor dell’evento, verrebbero utilizzate infatti per trasportare atleti e funzionari all’interno del villaggio olimpico e nei luoghi di svolgimento delle gare.

Non solo elettrico: Toyota sta valutando anche la possibilità di mettere a disposizione della manifestazione vetture a idrogeno come la berlina Mirai, che non emettono anidride carbonica, ma solo vapore acqueo.

Intanto il marchio nipponico ha già introdotto da qualche mese sulle strade della capitale giapponese i primi bus a celle a combustibile, con l’obiettivo di metterne in circolazione un centinaio in totale entro l’apertura delle Olimpiadi.

Il Toyota FC Bus non produce emissioni di CO2 ma solo vapore acqueo. Toyota e i comitati olimpici lavoreranno insieme fino al 2024 per fornire soluzioni di mobilità sostenibile sicure ed efficaci.

Perché la macchina volante non è ancora un’automobile comune

Una scheda tecnica che lascia, al momento, piuttosto perplessi, ma che potrebbe trovare la sua ragione d'esistere in costi di produzione (e quindi di vendita) decisamente più abbordabili rispetto a quanto visto sino ad ora nello stesso settore.

Le parole rassicuranti dei costruttori dell'auto volante non mancano, ma il test andato in diretta televisiva in Giappone non ha mostrato un prodotto in via di perfezionamento.

Contando che mancano poco più di due anni alle prossime olimpiadi, questo sembra essere stato un primo campanello d'allarme per Toyota, che non vorrà farsi trovare impreparata all'inaugurazione del maggiore evento sportivo del 2020.

Il prototipo monoposto e il successivo eVTOL di Joby rappresentano fasi molto diverse dello sviluppo: il primo era un dimostratore compatto per una persona, mentre il secondo è un velivolo elettrico progettato per il trasporto di un pilota e quattro passeggeri.

La diffusione dei taxi volanti richiede quindi il coordinamento tra tecnologia, certificazione aeronautica, infrastrutture di decollo e atterraggio, gestione del traffico e procedure di sicurezza.

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