За даними ООН, до 2050 року майже 2,5 мільярда людей становитимуть частину міського населення, і всі ми знаємо, що існуюча житлова та транспортна інфраструктура є недостатньою і не збирається допомогти задовольнити потреби зростаючої кількості людей. Для цього нам потрібно швидко та економічно розширити наші міста. Крім того, для боротьби з транспортною проблемою, нам потрібно переключити нашу увагу на міську повітряну мобільність, яка допоможе містам рости в бік.
Хто знає, у найближчі дні ми опиняємось серед зелених дерев та щебету, що знаходяться за десятки миль від густих міських центрів. Для нас майбутнє чекає багато чого. Окрім того, доставляючи безпілотники сніданок, продовольчі товари тощо, ви зможете летіти на роботу і не застрягнете в пробці.
Заснований у Ченнаї стартап під назвою ePlane є новатором у галузі повітряної мобільності. Завдяки Ek Hanz, повністю автономному компактному електричному літальному апарату, який може злітати звідки завгодно і який може використовуватися для доставки предметів, компанія обов’язково внесе революцію в повітряну мобільність.
Пан Сатьянараянан Чакраварті, співзасновник компанії ePlane, поділився з нами подробицями стартапу, команди, майбутніх цілей та багато іншого. Пан Чакраварті - професор аерокосмічної інженерії в Індійському технологічному інституті Мадрас і спеціалізується на приводі літаків та ракет. Має ступінь бакалавра з аерокосмічної інженерії в Мадрасі ІІТ, ступінь магістра в галузі аерокосмічної інженерії (1992) та доктора філософії (1995) з Технологічного інституту Джорджії, Атланта, штат Джорджія, США.
Мало того, він був пристрасним викладачем протягом декількох десятиліть в Мадрасі ІІТ і дослідником з питань горіння, лазерної діагностики тощо. Він наполегливо намагався створити великий центр дослідницьких і дослідницьких розробок в галузі горіння (НДКР) в Мадрасі перед тим його увагу останнім часом приводять у рух електричні літаки. Він захоплений роботою з промисловістю при вирішенні реальних проблем та розробці продуктів, що впливають на суспільство. Читайте далі, щоб знати, що він має сказати про ePlane, Ek Hanz та багато іншого.
З: ePlane працює над автономними гібридними електричними літальними апаратами, з чого все почалося та які ваші плани?
Навколо нас відбувається багато стрімких змін у просторах енергетики та мобільності. Теплова енергія швидко замінюється відновлюваними джерелами енергії, а електромобілі швидко замінюють машини згоряння.
Як аерокосмічний інженер за базовою підготовкою та з рушієм як спеціалізацією, я запитав себе, якщо я не збираюся розглядати електричний привід для літальних апаратів на даний момент, що б я ще робив! Відпустіть минуле, яким би славним воно не було і не охоплює майбутнє, яким би непевним воно не було, - це мантра. Це мотивація, яка призвела до мого заснування компанії ePlane. Мало того, насправді, минулого року я перший, наскільки мені відомо, запропонував повноцінний семестровий курс з електричного руху літаків, двічі протягом двох семестрів, і я отримав від лекторів відеозапис вдруге, буде завантажено на YouTube після редагування!
Завдання ePlane полягає у забезпеченні швидкої мобільності людей на короткі та середні відстані всередині та навколо міст за допомогою електричної авіації. Ми сфокусовані на створенні двомісного автономного електричного літака VTOL для внутрішніх міських служб повітряного таксі. На мій погляд, це розумно можливо в основному з гібридними літальними апаратами - гібридними не як при рушії згорянням та електричними, а у сенсі поєднання VTOL із нерухомими крилами, тобто злітають як безпілотник, але летять уперед, як літак! Це мало б бути повністю електричним, щоб зробити його простим і відносно недорогим, якщо ми хочемо заселити небо повітряним таксі для щоденних поїздок людей.
Q. Розкажіть, як ePlane спочатку зійшов з місця? Як допомогли NCCRD та IITM?
ePlane першим у нашій свідомості пішов з місця! Всі ці найважливіші рішення - чому це повинно бути повністю електрично, чому не гібридне рушійне сполучення між електричним двигуном та двигуном внутрішнього згоряння, чи це просто примха чи фетиш, щоб стати повністю електричним, щоб виглядати іронічно від провідного експерта з горіння, чи це насправді техніко-економічний сенс (це багато пошуку душі!), чому це повинен бути VTOL, чому це повинен бути гібрид із фіксованим крилом VTOL, чому двомісний, чому автономний, що може бути відповідна цінова ціна для індійського ринку і т. д. Кожну з них потрібно було обмірковувати та обговорювати, а справжні відповіді потрібно було розробляти для нас самих, а не просто дивитись на те, що роблять інші. Тому що ми глибоко усвідомлюємо індійський ринок та ситуацію з міською мобільністю, в якій ми перебуваємо.
На відміну від Китаю, Індія особливо добре підходить для прийняття eVTOL для міської повітряної мобільності (UAM) на відміну від Китаю, який, на мою думку, досяг свого піку занадто рано перед перетвореннями мобільності. можна усунути за допомогою нових технологій! Я ввів термін "дефраструктура"! Ситуація з просунутими країнами подібна: усі магістралі та естакади вже діють, болючість щодо мобільності на людину не така болюча, як в Індії. Сьогодні для Індії UAM, здається, є “обов'язковим”, а не “приємним”, на відміну від інших місць. І все ж, будучи надзвичайно чутливим ринком, нам потрібно викласти найкраще, тому багато про ePlane полягає в його правильній настройці.
NCCRD швидко перетворився на котел надглибоких технологічних стартапів та проектів, багато з яких я з гордістю приймаю участь, такі як Agnikul, Aerostrovilos, X2fuels, Tan90, hyperloop, космічна гармата тощо, що синергетично підсилює ePlane своїм простором та обладнання. Нас інкубують в Інкубаційній камері IITM, що відкриває багато можливостей для зовнішніх зацікавлених сторін та ділових та технічних наставників. Сам IITM є вуликом екосистеми підприємництва, крім NCCRD, у якій є CFI, Nirmaan, E-Cell, GDC тощо.
Q. Ek-Hanz - це перший гібридний повітряний апарат компанії. Які технічні характеристики та особливості цього AAV?
Ek-Hanz є частиною триступеневого процесу розробки автомобілів, що включає Ek-Hanz, Do-Hanz та ePlane, останній з яких є нашою кінцевою метою на найближчі кілька років, щоб перевезти людей по міському небі. Підхід полягає у розробці технологій, які можна було б протестувати в менших масштабах, які самі могли б знайти випадки комерційного використання. Ek-Hanz - це невеликий HAV, здатний підняти до 6 кг, але при одному заряді акумуляторної батареї він може пройти 100 км з 2-кілограмовим навантаженням. Він підпадає під категорію "малих" БПЛА, і його висота польоту обмежена до 120 м згідно з правилами цивільної авіації. Він повністю автономний у тому сенсі, він може орієнтуватися за допомогою точок руху, а також виявляти та уникати перешкод на своєму шляху.
З. Є багато важких електричних автономних літальних апаратів , чим ваш виріб Ek-Hanz відрізняється від таких?
Ек-Ханц був сконфігурований для звернення до святого Грааля HAV, а саме: вертикальні ротори, призначені для VTOL, є дедвейтом під час польоту вперед, тоді як крило, призначене для аеродинамічного підйому під час польоту вперед, є дедвейтом під час VTOL. Ек-Ханц - це не просто шльопання мультикоптера на площину з фіксованим крилом, а спроба об'єднати їх в аеродинамічну конфігурацію, де ротори допоможуть крилу в додатковій генерації підйому синергетично, а крило допоможе роторам під час фаз підйому та спуску. Ці два аспекти забезпечують розширений діапазон для Ek-Hanz у порівнянні з простим зіставленням вертикальних роторів та крил разом.
З. Будучи повноцінним автономним повітряним судном, як Ек Ганц відображає реальний світ? Які датчики та обладнання керують вашим автомобілем?
Ми повинні розуміти, що Ek-Hanz є більш складним завданням для встановлення датчиків у порівнянні з більшими літаками через суворі обмеження ваги та невелику доступну нерухомість. Таким чином, ми маємо комбінацію декількох одновимірних лідарів, спрямованих у різних напрямках як датчики наближення для оцінки відстані від будь-якої перешкоди, а також камери для розшифровки форм-фактора перешкоди. Інформація про форм-фактор перешкоди поєднується з оцінками відстані та перетворюється в хмари точок, що засоби управління повинні змусити літак облетіти. Комбінація низькочастотних лідарів великої дальності та високочастотних короткодіапазонних використовується для динамічного уникнення перешкод, а також для уникнення статичних перешкод. Інші альтернативи, такі як2D-лідари та стереоскопічні камери або занадто важкі, або мають нижчий діапазон / роздільну здатність для відповідної швидкості та часу реагування, але це нова область, тому ми відкриті для вдосконалення нашого автономного польоту, переконфігурувавши його як специфікації компонентів вдосконалити.
В. Кажуть, що Дрон використовує алгоритми машинного навчання для автономного польоту, як це працює і наскільки ми близькі до виконання автономних польотів?
Машинне навчання залежить від доступності наборів навчальних даних. Незважаючи на те, що ми розробили імітацію навігації шляховими точками з уникненням перешкод у типовому польовому середовищі, цього недостатньо для того, щоб розвивається ML можна було використовувати в реалістичних польотах. Ми перебуваємо в процесі льотних випробувань та збираємо багато польотних даних для розробки навчальних наборів даних. Потім ML може бути прийнятий в середовищі моделювання спочатку перед тим, як перейти до системи польоту. Поки ще невідомо, чи можна для цієї мети розробляти стандарти сертифікації, тому знадобиться час до року чи пізніше, щоб розвинути відчуття його повного прийняття. Одним із специфічних аспектів, який міг би визнати прийнятним, є посадка на основі комп'ютерного зору в певному місці з позначками, подібними до позначок для вертолітних майданчиків. Машинне навчання не є обов'язковим для автономних польотів як таких, включаючи уникнення перешкод,але це було б функцією "добре мати", тому їх не слід змішувати між собою.
Q. Ек Ганц використовує запатентовану енергоефективну конструкцію для досягнення польоту на великі відстані з великим корисним навантаженням. Розкажіть більше про дизайн.
Енергоефективна конструкція заснована на розгляді нерухомого крила та вертикальних роторів як єдиного цілого в аеродинамічному середовищі замість простого зіставлення двох з їх незалежними полями потоку. Отже, питання про те, як поле потоку над одним впливає на те, що над іншим, було враховано для того, щоб збільшити вироблений підйом і зменшити опір, спричинений комбінацією, у порівнянні з двома блоками, що діють незалежно. По суті, більшість інших безпілотників не працюють з вертикальними роторами під час польоту вперед, щоб заощадити на споживанні енергії, але оптимальний рівень їх роботи призводить до подальшої економії енергії! Потім ротори можна використовувати для додаткового контролю проти поривів та більш точного регулювання, що також забезпечує надмірність в елементах управління.
З. Ваша компанія увійшла до 10 найкращих фіналістів Qualcomm Design, India Challenge. Будь ласка, поділіться своїм досвідом.
Пік Qualcomm став значним поштовхом для планування літака як перевірки. Крім того, ми мали можливість дослідити їх стек польотів, смарт-камери та інші продукти для нашого використання. Ми розробили комбінацію апаратного та письмового програмного забезпечення для їх інтеграції, що може призвести до подання патентів. Подорож QDIC була захоплюючою, семінари проводились ними в різних місцях тієї когорти, частиною якої ми є. Ми також з нетерпінням чекаємо можливості з інвесторами, яку нам відкриє сама Qualcomm. Їх запуск когорти в офісі Startup India у серпневій присутності секретаря Міністерства електроніки та інформаційних технологій забезпечив нам дуже гарну видимість. Інженерам Qualcomm та менеджерам програми Design Innovation Challenge було дуже приємно працювати. Це, безумовно, одна програма,Я закликав би багато глибоких технологічних стартапів розглянути, щоб заглянути.
З. Як Ви бачите ринок AAV в Індії? Як ви думаєте, які потенційні програми Ek Hanz?
Оскільки Індія швидко розвивається, спостерігається бурхлива урбанізація. Оскільки розвиток інфраструктури важко йти в ногу з цією тенденцією, люди вимагають залишатися згрупованими там, де зосереджені зручності, тому це призводить до величезних заторів. Отже, люди хочуть залишатися вдома і дозволяти речам діставатися до них, замовляючи через Інтернет. Тільки бізнес доставки їжі зростав на 300% за останні кілька років! Це ніде не має аналогів. Саме тут ек Hanz буде найбільш корисним. Роздрібний бізнес електронної комерції не вимагає AAV для доставки останньої милі, але може бути свідком використання для середини милі, тобто від міських кварталів до центрів виконання. Для цього був би дуже доречний більший AAV з підтримкою корисного навантаження, а саме наш Do Hanz, наступний більший автомобіль. Нарешті, хоча рух товарів є більшим ринком, ніж рух людей,це люди, які насправді мають значення, тож нашою кінцевою метою буде ePlane, що забезпечує рух міського повітряного транспорту за допомогою повітряних таксі. І, зайве говорити, він міг перевезти великі вантажі через місто для логістичних компаній. Я передбачаю, що далекобійність, на яку ми, як правило, зосереджуємося, для наших повітряних апаратів, в кінцевому рахунку, дозволить містам, що перевантажують рідину, і послугам розповсюдження легко бути доступними у віддалених районах за межею розширення міст. Розмір ринку для всього цього можна легко отримати в мільярдах доларів із звітів консалтингових фірм та інших досліджень, але саме вищевказана філософія того, як розглянути ці тенденції та забезпечити їх перелом через нашу технологію, захоплює!він міг перевезти великі вантажі через місто для логістичних компаній. Я передбачаю, що далекобійність, на яку ми, як правило, зосереджуємося, для наших повітряних апаратів, в кінцевому рахунку, дозволить містам, що перевантажують рідину, і послугам розповсюдження легко бути доступними у віддалених районах за межею розширення міст. Розмір ринку для всього цього можна легко отримати в мільярдах доларів із звітів консалтингових фірм та інших досліджень, але саме вищевказана філософія того, як розглянути ці тенденції та забезпечити їх перелом через нашу технологію, захоплює!він міг перевезти великі вантажі через місто для логістичних компаній. Я передбачаю, що далекобійність, на яку ми, як правило, зосереджуємося, для наших повітряних апаратів, в кінцевому рахунку, дозволить містам, що перевантажують рідину, і послугам розповсюдження легко бути доступними у віддалених районах за межею розширення міст. Розмір ринку для всього цього можна легко отримати в мільярдах доларів із звітів консалтингових фірм та інших досліджень, але саме вищевказана філософія того, як розглянути ці тенденції та забезпечити їх перелом через нашу технологію, захоплює!Розмір ринку для всього цього можна легко отримати в мільярдах доларів із звітів консалтингових фірм та інших досліджень, але саме вищевказана філософія того, як розглянути ці тенденції та забезпечити їх перелом через наші технології, захоплює!Розмір ринку для всього цього можна легко отримати в мільярдах доларів із звітів консалтингових фірм та інших досліджень, але саме вищевказана філософія того, як розглянути ці тенденції та забезпечити їх перелом через нашу технологію, захоплює!
З якими проблемами стикалися ви та ваша команда під час первинного створення прототипів Ек Ганца?
Дизайн для виробництва та взаємодія з виробниками зайняв більше часу, ніж передбачалося. Спочатку управління двоконтурною конфігурацією в поєднанні з чотирма роторами не було очевидним, і розробка датчика для уникнення перешкод для такої великої відстані та швидкого руху автомобіля була проблемою. Протокол заборони на зліт без дозволу (NPNT), санкціонований регуляторним органом Індії, а саме Генеральним директором цивільної авіації, є ще одним аспектом, який ми повинні були розробити на цьому шляху, як з точки зору апаратної, так і програмної реалізації. Насправді, ми все ще розробляємо мобільний мережевий міжміський зв’язок для дистанційного пілотування (для ручного втручання) та відеоподачу на наземну станцію для прямого зворотного зв’язку про рейс під час його курсу, як альтернативу або надмірний захід.
З. Будучи однією з небагатьох компаній AAV в Індії, як Ви взяли компоненти для свого автомобіля? Ви стикалися з труднощами?
Наш AAV - це суміш безпілотника з декількома вертольотами та літака з фіксованим крилом. Її частини безпілотників можна отримати через досить добре встановлену базу постачальників. Насправді, дизайн базується на тому, що легко доступно. Частина літака повинна була бути виготовлена нами. Ми співпрацювали зі спеціалістами з виробництва вуглецевого волокна, а також намагалися поєднати пластикові 3D-друковані не навантажувальні конструктивні елементи з листами вуглецевого волокна, трубами та попередніми насадками. Для цих випробувань у нас є 3D-принтери. База технологічної підтримки IIT Madras та підприємницька екосистема стартапів стають в нагоді, щоб вперше випробувати різні варіанти на такій конфігурації, як наша.
З. На даний момент, як Ви вимірюєте успіх? Які ваші показники?
Терміни - це запорука успіху стартапів! Ми знаходимось на порозі пом'якшення правил безпілотних автономних літальних апаратів і раді бути частиною розширення цих меж. Завдяки цьому процесу прогноз є яскравим щодо ідентифікації та придбання клієнтів, співпраці у демонстрації польотів користувачів до контролюючих органів та в проведенні комерційних пілотів. Поки що там, поглиблення нашої уваги на розробці підсистем, таких як двигуни, налаштування акумуляторних батарей, контролерів польоту, комунікацій, датчиків, алгоритмів комп'ютерного зору тощо, та перехід до вентиляторів для наступного більшого рівня AAV - все це частина захоплюючої подорожі, яку ми приступили до. Це розширення можливостей покращує нашу ціннісну пропозицію для інвесторів, що є безпосередньою метрикою нашого успіху на цьому етапі.