vignette|upright=1.8|La Sortie de l'opéra en l'an 2000 et le taxis volants parisiens imaginés vers 1882 par le dessinateur Albert Robida (lithographie) thumb|upright=1.8|Vue futuriste de New-York City, avec engins volants, voies routières, voies ferrées ou métro en hauteur et gratte-ciels ; dessinée par Richard Rummel, publié en couverture du journal américain The Delineator

Avertissement : Comme indiqué par son titre, le présent article ne concerne que le champ urbain de la mobilité aérienne, au sein du domaine plus large de la « mobilité aérienne avancée » (qui peut aussi concerner des zones rurales, naturelles et marines).

L'expression mobilité aérienne urbaine (MAU ou en anglais urban air mobility ou UAM ; ou Advanced Air Mobility ou AAM) désigne des approches technologiquement émergentes au de systèmes de transport aérien au sein des villes.

Ces approches envisagent, préparent ou expérimentent des formes de transport aérien , généralement au moyen d'aéronefs hautement automatisés, contrôlés pour tout ou partie par une intelligence artificielle et volant à des altitudes basses .

Ces modes de transport qui relevaient autrefois de la science-fiction sont souvent présentés comme susceptible de répondre à des urgences médicales, et de fluidifier le trafic urbain (argument peu crédible car les vols urbains seront couteux et/ou ne pourront pas emporter un grand nombre de passagers) notamment dans un contexte d'urbanisation rapide de la planète, en particulier pour ce qui concerne les projets de développement de taxis volants autonomes. Un néologisme ; vertiport, désigne les plateformes qui seront dédiées aux véhicules à décollage et atterrissage verticaux (VTOL).

Si grâce à l'intelligence artificielle, le défi du véhicule autonome semble techniquement pouvoir être résolu au , de nombreux autres obstacles et défis sont encore à relever, dont en termes de réglementation, de coût, de soutenabilité (écologique et énergétique), de nuisances, de protection de la vie privée (les drones livreurs sont généralement dotés de caméras) et de pollution sonore ainsi que d'acceptabilité sociale European Union Aviation Safety Agency (EASA). (2021). Study on the Societal Acceptance of Urban Air Mobility in Europe [lire en ligne] .

Histoire thumb|Prospective illustrée de la ville de New-York à horizon 1999, telle qu'imaginée un siècle plus tôt (1899) et approuvée par Andrew H Green, HH Ykeland, John B Mc Donald, dans The New York World du 30 Décembre 1899, dessinée par Louis Biedermann thumb|Illustration d'Albert Robida, qui imagine ici Le vingtième siècle, Paris (Librarie Illustrée, 1883)

Depuis la démonstration de la possibilité de créer des aérostats capable de transporter des humains ou marchandises, puis depuis 1909 (année de grands spectacles grand public basés sur le vol dirigé, un imaginaire futuriste - dit de la ville aérienne par l'architecte-urbaniste Nathalie Roseau - s'est développé, largement repris par la science fiction et par des urbanistes (dès la fin du ). Depuis lors, selon N. Roseau, Nathalie Roseau (2008). Thèse intitulée L’imaginaire de la ville aérienne. Architecture, aménagement de l’espace. Université Paris Est-Ecole des Ponts ParisTech. Français. NNT : tel-03103707. Une série d'accidents de dirigeables (et en particulier l'explosion, le , du Zeppelin LZ 129 Hindenburg après de service actif sur une ligne transatlantique régulière), le volume occupé par ces engins, leur vulnérabilité aux tempêtes et le cout de l'hélium semblent avoir eu raison de ce mode de transport, qui conserve cependant des défenseurs et quelques engins.

Pour des raisons de bruit et de risque de crash, l'immense majorité des villes est cependant encore interdite de survol, notamment à basse altitude (sauf dérogation près de certains aéroports périurbains et pour certains héliports (service d'urgence hospitaliers, transports urgents de personnalités et/ou sites militaires). Néanmoins Quelques expériences et tests sont effectés de par le monde, et des réflexions et préconisations émergent à propos du concept encore émergent de Vertiport : Plate-forme de décollage et d’atterrissage pour les véhicules volants à décollage et atterrissage verticaux ; décrit en 1963 par Icare (Syndicat français de pilotes de ligne) comme suit . Les vertiports ont en 2020 fait l'objet de trois rapports par la NASA et ils font dans les décennies 2010-2020 l'objet de divers projets expérimentaux dont dans l'Union européenne, où l'Agence européenne de la sécurité aérienne a anticipé leur arrivée possible en publiant à l'avance () des lignes directrices (normes techniques) visant à garantir que ces vertiports (PTS-VPT-DSN) seront sûrs et adaptables à une probable succession de nouveaux types d'avions et autres aéronefs verticaux (VTOL).

Exemples d'utilisation et applications Parallèlement au transport de personnes, le transport autonome de marchandises par air fait l'objet de recherches et de quelques expérimentations (livraisons d'objets légers, généralement dans de petites villes peu denses) : Aux Etats-Unis, la filiale Wing d'Alphabet Inc. a annoncé, en , approcher son livré par drone à un client (colis légers, dont de café et de poulet. Elle ajoute avoir à Logan City, en Australie, dans son centre le plus actif, dépassé un record (interne) de . Amazon, après la promesse faite par Bezos en 2013, et après dix ans d'essais et d'employés licenciés, d'après eux pour avoir alerté sur des problèmes de sécurité constatés sur les prototypes testés annonce bientôt pouvoir livrer des colis de moins de aux clients en moins d'une heure, à Lockeford (Californie) et à College Station (Texas), puis ailleurs en 2024 (si la Federal Aviation Administration l'y autorise). Ce drone (MK30) est, selon Amazon, plus léger, plus petit, mieux sécurisé, plus tolérant aux températures chaudes ou froides et 25% moins bruyant que le MK27-2 précédents ; et il peut supporter « une pluie légère ».

À Hambourg, il y avait le projet WiNDroVe - Utilisation économique des drones dans une région métropolitaine - Hambourg, sur le thème des drones dans la ville. Elle a été réalisée de à avec la participation du ZAL (centre de recherche appliquée en aviation). Hambourg était représentée avec des contributions à la conférence sur le sujet au SXSW 2019 à Austin, Texas, États-Unis. À Ingolstadt, il y a aussi un projet sur la mobilité aérienne urbaine depuis . C'est réalisé par Airbus, Deutsche Bahn, le DLR de la ville d'Ingolstadt, l'université d'Eichstätt et de nombreux autres partenaires de projet importants. Il s'agit de l'utilisation d'aéronefs comme taxi aérien, pour l'aide médicale urgente, pour le transport du sang. Les domaines de la surveillance du trafic et de la sécurité publique sont également pris en compte. Toulouse participe à l'Initiative européenne de mobilité aérienne urbaine. Le projet est coordonné par Airbus, Eurocontrol et l'AESA.

À Munich, le parti CSU a proposé des sites de décollage et d'atterrissage pour les taxis aériens à la gare principale.

à São Paulo, au Brésil, des hélicoptères sont utilisés pour le transport rapide de personnes, indépendamment des embouteillages. Ce type de taxi aérien est également disponible à Mexico. Ces connexions aériennes rapides sont associées à des coûts plus élevés, sont source de nuisances et Pollution sonore et de pollution de l'air, et sont très consommatrice d'énergie.

le Japon, à la fin des années 2010 .

En 2021-2023, en Afrique (au Rwanda, puis au Ghana dans d'autres pays) et aux Etats-Unis, le drone Zipline volant jusqu'à est efficacement testé pour la livraison de produits médicaux ou pharmaceutiques en petits colis parachutés (jusqu'à ) (une solution compliquée en zone d'habitat dense).

En France, la maire de Paris (Anne Hidalgo) a envisagé des taxis volants autonomes à Paris pour les Jeux olympiques d'été de 2024, puis le Groupe ADP (Aéroports de Paris) a présenté un projet de vertiport, plateforme dédiée à ces véhicules à décollage et atterrissage verticaux (VTOL)Ricardo Moraes, « ADP dévoile son modèle de vertiport », le 21 juin 2019, sur le site d’Air Journal (www.air-journal.fr).Puis l'aéroport de Nice a proposé un projet dit Urban Blue, visant à concevoir, construire et gérer un réseau de vertiports co-élaboré avec les aéroports de Rome, Venise et Bologne, à partir de 2024Florian Guillemin, « Urban Blue : quatre aéroports dont Nice à la conquête des vertiports », 26 octobre 2021, sur le site Voyages d'Affaires (www.voyages-d-affaires.com).

Quels types d'aéronefs ? vignette|redresse=0.9|Projet NATAC de Voliris. Navette Aérienne de Transport Automatique de Containers thumb|Modèle « Volocity » de Volocopter (IAA 2019) thumb|Exemple de petit hélicoptère sans pilote (YamahaRMax, utilisé pour doser la radioactivité dans l'air après la catastrophe de Fukushima thumb|Exemple d'hélicoptère hybride (moteur Kawasaki Ninja H2R) Japonais sans pilote, vendu comme « drone de livraison » (de la taille d'une voiturevoiture, à queue arrière droite) ; Kawasaki Heavy Industries « K-RACER-X1 » (ici présenté le 2 septembre 2022 dans un salon international à Kobe) thumb|Détail du « K-RACER-X1 » de Kawasaki ci-dessus thumb|Autre exemple de gyrodyne (Airbus racer, ici au Paris Air Show 2017)

Les vertiports n'accepteront pas les avions (sauf à décollage vertical), mais divers types d'aéronefs, avec ou sans pilotes, compatibles avec le exigences d'une mobilité aérienne urbaine ; c'est-à-dire des engins compacts de type Gyrodynes. Certains sont déjà localement utilisés pour le transport de colis, et d'autres sont en phase de conception ou de tests pour le transport de personnes.

Les designers cherchent à les rendre légers mais sûrs et aussi sobre en énergie que possible.

Il s'agira par exemple du CityAirbus, Lilium Jet ou Volocopter en Allemagne et à l'échelle internationale l'Ehang 216 et le Boeing PAV.

Encore largement en phase de conception ou de test, ces aéronefs peuvent être des hélicoptères, des multicoptères (comme le Volocopter) ou les aéronefs convertibles à voilure basculante et à rotor inclinable (par exemple Vahana ou Bell Nexus). Les volocoptères et multicoptères utilisent des rotors verticaux pour le vol stationnaire et horizontal, tandis que les aéronefs à rotors basculants peuvent incliner leurs rotors horizontalement pour le vol horizontal.

Ils ont souvent des capacités de vol vertical (ex : Avion à décollage et atterrissage vertical (ADAV ou VTOL pour les anglophones) pour évoluer à partir de surfaces de petites dimensions.

Hormis les hélicoptères classiques alimentés par du kérosène identique à celui des avions à réaction, ils sont souvent entièrement électriques et dotés de plusieurs rotors, pour minimiser le bruit et augmenter la sécurité du système. Certains ont déjà effectué leur premier vol.

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