Po podatkih OZN bo do leta 2050 skoraj 2,5 milijarde ljudi del mestnega prebivalstva in vsi vemo, da je sedanja stanovanjska in prometna infrastruktura neustrezna in da ne bo pomagala zadovoljiti potreb naraščajočega števila ljudi. Za to moramo hitro in ekonomsko razširiti svoja mesta. Poleg tega je treba za boj proti prometnemu vprašanju naš poudarek preusmeriti na urbano zračno mobilnost, ki bo mestom pomagala bočno rasti.
Kdo ve, v prihodnjih dneh se zbudimo sredi zelenih dreves in žvrgolenja, deset kilometrov stran od gostih mestnih središč. Prihodnost se nam veliko obeta. Poleg tega boste po dostavi zajtrka, živil itd. Lahko leteli v službo in se ne boste zataknili v prometnem zastoju.
Zagon s sedežem v Čenaju z imenom ePlane je pionir v zračni mobilnosti. Z Ek Hanz, popolnoma avtonomnim kompaktnim električnim letalom, ki lahko vzleti od koder koli in se lahko uporablja za dostavo predmetov, bo podjetje zagotovo prineslo revolucijo v zračni mobilnosti.
G. Satyanarayanan Chakravarthy, soustanovitelj podjetja ePlane, je z nami delil podrobnosti o zagonu, ekipi, prihodnjih ciljih in še veliko več. G. Chakravarthy je profesor letalskega inženirstva na Indijskem inštitutu za tehnologijo Madras in je specializiran za pogon letal in raket. Diplomiral je iz letalskega inženirstva na IIT Madras, magistriral iz letalskega inženirstva (1992) in doktor filozofije (1995) na Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA, ZDA.
Ne samo to, že nekaj desetletij je bil strasten učitelj v IIT Madras in raziskovalec zgorevanja, laserske diagnostike itd. Vztrajal je pri ustanovitvi velikega centra za raziskave in razvoj na področju izgorevanja NCCRD pri IIT Madras, preden se je obrnil njegovo pozornost zadnjemu pogonu električnih letal. Navdušen je nad sodelovanjem z industrijo pri reševanju resničnih problemov in pri razvoju izdelkov za družbeni vpliv. Preberite, če želite vedeti, kaj ima o ePlaneu, Ek Hanzu in drugih.
Q. ePlane dela na avtonomnih hibridnih električnih zračnih vozilih, kako se je vse skupaj začelo in kakšni so vaši načrti?
Veliko hitrih sprememb se dogaja okoli nas v energetskem in mobilnem prostoru. Toplotno energijo hitro nadomeščajo obnovljivi viri energije, električna vozila pa hitro nadomeščajo vozila z zgorevanjem.
Kot letalski inženir po osnovni izobrazbi in s pogonom kot specializacijo sem se vprašal, če trenutno ne bom pogledal električnega pogona za letala, kaj bi še počel! Prepustite se preteklosti, ne glede na to, kako veličastna je bila, in objemite prihodnost, ne glede na to, kako negotova je, je mantra. To je motivacija, ki je pripeljala do moje ustanovitve podjetja ePlane. Ne samo to, v resnici sem v zadnjem letu prvi, ki vem, ponudil polnoletni semester trajajoči tečaj o električnem pogonu letal, dvakrat v dveh semestrih, in predavatelji so posneli video posnetek drugič, po nalaganju na YouTube!
ePlane želi v prihodnosti s pomočjo električnega letalstva omogočiti hitro mobilnost ljudi na kratke in srednje razdalje znotraj in okoli mest. Oči smo usmerjeni v izdelavo dvosedežnega avtonomnega električnega letala VTOL za zračne taksije znotraj mesta. Po mojem mnenju je to razumno mogoče predvsem pri hibridnih zračnih plovilih - hibridnih ne kot pri pogonu z zgorevanjem in električnim, ampak v smislu kombinacije VTOL s pritrjenimi krili, torej vzlet kot dron, a letenje naprej kot letalo! Moral bi biti popolnoma električen, da bi bil preprost in razmeroma poceni, če bi nebo naselili z zračnimi taksiji za vsakodnevne vožnje.
Q. Povejte nam, kako se je ePlane sprva oddaljil od tal? Kako sta pomagala NCCRD in IITM?
ePlane se je v naših mislih najprej lotil tal! Vse te ključne odločitve - zakaj bi moral biti povsem električen, zakaj ne hibridni pogon med električnim in motorjem z notranjim zgorevanjem, ali je to le modna muha ali fetiš, če greš povsem električno, da izgledaš ironično od vodilnega strokovnjaka za zgorevanje ali resnično tehno-ekonomski smisel (to je veliko iskanja duše!), zakaj mora biti VTOL, zakaj mora biti hibrid s fiksnim krilcem VTOL, zakaj dvosed, zakaj avtonomen, kaj bi bilo primerna cenovna točka za indijski trg itd. Vsako od teh je bilo treba zamisliti in o njej razpravljati, resnične odgovore pa je bilo treba razviti za nas same, namesto da bi samo gledali, kaj drugi počnejo. Ker se močno zavedamo indijskega trga in razmer urbane mobilnosti, v katerih se nahajamo.
Indija je še posebej naklonjena sprejetju eVTOL-ov za urbano zračno mobilnost (UAM), za razliko od Kitajske, ki je po mojem mnenju dosegla nekoliko prezgodaj pred preobrazbo mobilnosti, danes smo ji priča in nadaljujemo z velikimi infrastrukturnimi naložbami, ki lahko odpravili z novo tehnologijo! Izmislil sem izraz "defrastruktura"! Položaj z naprednimi državami je podoben, saj so vse avtoceste in prevozi že vzpostavljeni, bolečina v mobilnosti na osebo ni tako boleča kot v Indiji. Zdi se, da je UAM za današnjo Indijo v nasprotju z drugimi kraji "nujno imeti" in ne "lepo imeti". In kljub temu, da smo izjemno stroškovno občutljiv trg, moramo dati najboljše, zato je veliko o ePlaneu v njegovi pravilni konfiguraciji.
NCCRD se je hitro razvil v kotel izjemno globokih tehnoloških zagonskih podjetij in projektov, pri katerih sem s ponosom del, kot so Agnikul, Aerostrovilos, X2fuels, Tan90, hyperloop, vesoljska pištola itd., Ki sinergično energijo ePlane s svojim vesoljem in objekti. Inkubiramo v IITM Inkubacijski celici, ki odpira veliko izpostavljenosti zunanjim deležnikom ter poslovnim in tehničnim mentorjem. IITM je sam panj podjetniškega ekosistema, poleg NCCRD pa še CFI, Nirmaan, E-Cell, GDC itd.
Q. Ek-Hanz je prvo hibridno letalo podjetja. Kakšne so tehnične specifikacije in značilnosti tega AAV?
Ek-Hanz je del tristopenjskega postopka razvoja vozil, ki ga sestavljajo Ek-Hanz, Do-Hanz in ePlane, zadnji pa je naš končni cilj v naslednjih nekaj letih, da ljudi prevaža po mestnem nebu. Pristop je razviti tehnologijo, ki bi jo lahko preizkusili v manjših razsežnostih, ki bi lahko same našle primere komercialne uporabe. Ek-Hanz je majhen HAV, ki lahko dvigne do 6 kg, vendar lahko z enim polnjenjem akumulatorja doseže tudi 100 km z 2 kg koristnega tovora. Spada v "majhno" kategorijo UAV in njegova višina leta je s predpisi o civilnem letalstvu omejena na 120 m. V tem smislu je popolnoma avtonomen, lahko se premika s točkami poti ter zaznava in se izogiba oviram na svoji poti.
Q. Obstaja veliko težkih električnih avtonomnih letal , v čem se vaš izdelek Ek-Hanz razlikuje od teh?
Ek-Hanz je konfiguriran za naslavljanje svetega grala HAV-ov, in sicer je vertikalni rotor, namenjen VTOL, nosilnost med letom naprej, medtem ko je krilo, namenjeno za aerodinamični dvig med letom naprej, nosilnost med VTOL. Ek-Hanz ni zgolj klofuta večkopterja na ravnino s fiksnim krilom, temveč jih poskuša združiti v aerodinamično konfiguracijo, kjer bi rotorji sinergijsko pomagali krilu pri dodatni vzgoni, krilo pa rotorjem v fazi vzpona in spusta. Ta dva vidika omogočata razširjeni doseg za Ek-Hanz v primerjavi s preprosto postavitvijo navpičnih rotorjev in kril skupaj.
Q. Kako je Ek Hanz popolno avtonomno letalo, kako preslika resnični svet? Kateri senzorji in strojna oprema poganjajo vaše vozilo?
Moramo razumeti, da je Ek-Hanz zaradi strogih omejitev teže in majhnih razpoložljivih nepremičnin zahtevnejši za namestitev senzorjev v primerjavi z večjimi letali. Kot taka imamo kombinacijo več 1D lidarjev, ki kažejo v različne smeri kot senzorji bližine za oceno razdalje do katere koli ovire, pa tudi kamere za razvozlavanje faktorja oblike ovire. Podatki o faktorju oblike ovire se združijo z ocenami razdalje in prevedejo v oblake točk, da bi morale naprave za upravljanje leteti okoli. Za dinamično izogibanje oviram in za izogibanje statičnim oviram se uporablja kombinacija nizkofrekvenčnih lidarjev velikega in nizkega frekvence kratkega dosega. Druge alternative, kot so2D lidarji in stereoskopske kamere so bodisi pretežki bodisi slabšega dosega / ločljivosti glede na hitrost in zahtevane odzivne čase, vendar je to novo območje, zato smo odprti za izboljšanje našega avtonomnega letalskega paketa tako, da ga ponovno konfiguriramo kot specifikacije komponent izboljšati.
Q. Dron naj bi uporabljal algoritme strojnega učenja za avtonomni let, kako to deluje in kako blizu smo, da opravimo avtonomne lete?
Strojno učenje je odvisno od razpoložljivosti učnih naborov podatkov. Medtem ko smo v tipičnem letalskem okolju razvili simulacije navigacije po točkah z izogibanjem oviram, te ne zadoščajo za razvoj razvijajočih se ML v realnih letih. Trenutno smo v procesu letalskih preizkusov in zbiramo veliko podatkov o letu, da bi razvili nabore podatkovnih nizov. ML se lahko nato najprej sprejme v simulacijskih okoljih, preden se vključi v sistem letenja. Treba je še ugotoviti, ali je mogoče v ta namen razviti certifikacijske standarde, zato bo treba skozi celo leto ali kasneje razviti občutek za njegovo popolno sprejetje. Poseben vidik, ki bi ga lahko sprejeli, je pristanek na podlagi računalniškega vida, ki tesno pristaja na določenem mestu z oznakami, kot jih imajo na helipadih. Strojno učenje ni obvezno za samostojne lete kot take, vključno z izogibanjem oviram,vendar bi bilo to "dobro imeti", zato se ne bi smeli mešati med seboj.
Q. Ek Hanz uporablja patentirano energetsko učinkovito zasnovo za dosego leta na velike razdalje s težkim tovorom. Povejte nam več o oblikovanju.
Energijsko učinkovita zasnova temelji na gledanju fiksnih kril in navpičnih rotorjev kot na eno samo celoto v aerodinamičnem okolju, namesto na zgolj postavitvi obeh s svojimi neodvisnimi pretočnimi polji. Torej, vprašanje, kako pretočno polje pri enem vpliva na to pri drugem, je bilo upoštevano, da bi povečali proizvedeni dvig in zmanjšali upor, ki ga ima kombinacija v primerjavi z dvema enotama, ki delujeta neodvisno. V bistvu večina drugih brezpilotnih zrakoplovov med letom naprej ne uporablja navpičnih rotorjev, da bi prihranila pri porabi energije, vendar optimalna raven njihovega delovanja vodi do nadaljnjih prihrankov energije! Nato lahko rotorje uporabimo za dodaten nadzor nad sunki in natančnejše nastavitve, kar ponuja redundanco tudi pri krmiljenju.
Q. Vaše podjetje je bilo med desetimi finalisti Qualcomm Design, India Challenge. Prosimo, delite svoje izkušnje.
Izlet Qualcomma je bil velik zagon za eplane kot potrditev. Poleg tega smo imeli priložnost raziskati njihov niz letal, pametne kamere in druge izdelke za našo uporabo. Za njihovo integracijo smo razvili kombinacijo strojne in pisne programske opreme, kar bi lahko vodilo do prijave patentov. Potovanje QDIC je bilo vznemirljivo, delavnice, ki so jih vodili na različnih lokacijah za kohorto, katere del smo. Veselimo se tudi priložnosti z vlagatelji, da bi se nam odprl sam Qualcomm. Njihov začetek kohorte v pisarni Startup India v avgustovski prisotnosti sekretarja Ministrstva za elektroniko in informacijsko tehnologijo nam je omogočil zelo dobro prepoznavnost. Inženirji in vodje Qualcommovega programa Design Innovation Challenge so bili zelo prijetni za sodelovanje. To je vsekakor en program,Spodbujal bi veliko globoko tehnoloških zagonskih podjetij, da bi razmislili o njih.
Q. Kako vidite trg za AAV v Indiji? Katere so po vašem mnenju potencialne aplikacije Ek Hanza?
Ker se Indija hitro razvija, se širi urbanizacija. Ker je razvoj infrastrukture težko slediti temu trendu, se ljudje zavzemajo, da bi ostali zbrani tam, kjer so koncentrirane storitve, zato to povzroča velike prometne zastoje. Zato ljudje želijo ostati doma in pustiti, da stvari pridejo do njih z naročanjem po spletu. Samo posel dostave hrane v zadnjih nekaj letih raste 300%! To je nikjer neprimerljivo. Tu bo Ek Hanz najbolj uporaben. Trgovina na drobno z e-poslovanjem ne zahteva AAV-ov za dostavo v zadnjem kilometru, vendar bi lahko bila priča uporabi za srednjo miljo, tj. Za to bi bil zelo primeren večji AAV z zmožnostjo nosilnosti, in sicer naš Do Hanz, naslednje večje vozilo. Nazadnje, čeprav je gibanje blaga večji trg kot gibanje ljudi,ljudje so resnično pomembni, zato bi bil naš končni cilj ePlane, ki omogoča zračno mobilnost v mestih z zračnimi taksiji. In, odveč je poudarjati, da bi lahko čez mesto prevažal velik tovor tudi za logistična podjetja. Predvidevam, da bi na dolge razdalje, na katere se običajno osredotočamo naša zračna vozila, na koncu omogočil, da bi bila mesta za razbremenitev in storitve širjenja zlahka dostopna na oddaljenih območjih, ki presegajo širjenje mest. Velikost trga za vse to je mogoče zlahka dobiti v milijardah dolarjev iz poročil svetovalnih podjetij in drugih študij, vendar je zgornja filozofija, kako si ogledati te trende in omogočiti njihov preobrat z našo tehnologijo, vznemirljiva!po mestu bi lahko prevažal velik tovor tudi za logistična podjetja. Predvidevam, da bi na dolge razdalje, na katere se običajno osredotočamo naša zračna vozila, na koncu omogočil, da bi bila mesta za razbremenitev in storitve širjenja zlahka dostopna na oddaljenih območjih, ki presegajo širjenje mest. Velikost trga za vse to je mogoče zlahka dobiti v milijardah dolarjev iz poročil svetovalnih podjetij in drugih študij, vendar je zgornja filozofija, kako si ogledati te trende in omogočiti njihov preobrat z našo tehnologijo, vznemirljiva!po mestu bi lahko prevažal velik tovor tudi za logistična podjetja. Predvidevam, da bi na dolge razdalje, na katere se običajno osredotočamo naša zračna vozila, na koncu omogočil, da bi bila mesta za razbremenitev in storitve širjenja zlahka dostopna na oddaljenih območjih, ki presegajo širjenje mest. Velikost trga za vse to je mogoče zlahka dobiti v milijardah dolarjev iz poročil svetovalnih podjetij in drugih študij, vendar je zgornja filozofija, kako si ogledati te trende in omogočiti njihov preobrat z našo tehnologijo, vznemirljiva!Velikost trga za vse to je mogoče zlahka dobiti v milijardah dolarjev iz poročil svetovalnih podjetij in drugih študij, vendar je zgornja filozofija, kako si ogledati te trende in omogočiti njihov preobrat prek naše tehnologije, vznemirljiva!Velikost trga za vse to je mogoče zlahka dobiti v milijardah dolarjev iz poročil svetovalnih podjetij in drugih študij, vendar je zgornja filozofija, kako si ogledati te trende in omogočiti njihov preobrat prek naše tehnologije, vznemirljiva!
Q. S kakšnimi težavami ste se vi in vaša ekipa srečali med prvotnim prototipiranjem Ek Hanza?
Oblikovanje za proizvodnjo in povezovanje s proizvajalci je trajalo več časa, kot je bilo pričakovano. Nadzor za dvokrilno konfiguracijo v kombinaciji s štirikolesniki sprva ni bil očiten, razvoj senzorja za izogibanje oviram za tako dolge razdalje in hitro premikajoče se vozilo pa je bil izziv. Protokol brez dovoljenja brez vzleta (NPNT), ki ga je pooblastil indijski regulativni organ, in sicer Generalni direktorat za civilno letalstvo, je še en vidik, ki smo ga morali razviti na tej poti, tako glede strojne kot programske opreme. Pravzaprav še vedno razvijamo mobilno mrežno komunikacijo na dolge razdalje za daljinsko pilotiranje (za ročno posredovanje) in video dovajanje do zemeljske postaje za povratne informacije o letu med potekom, kot alternativo ali odvečni ukrep.
Q. Kako ste bili eno redkih podjetij AAV v Indiji, kako ste nabavili komponente za svoje vozilo? Ste se soočali s težavami?
Naš AAV je združba brezpilotnega letala z več helikopterji in letala s fiksnimi krili. Njegove dronske dele lahko dobite prek razmeroma dobro uveljavljene baze prodajalcev. Dejansko zasnova temelji na tem, kar je na voljo. Letalski del tega smo morali izdelati mi. Sodelovali smo s strokovnjaki za proizvodnjo ogljikovih vlaken, pa tudi s poskusom kombinacije plastičnih 3D-natisnjenih neobremenjujočih strukturnih elementov s ploščami, cevmi in predpripravami iz ogljikovih vlaken. Za te preizkušnje imamo lastne 3D tiskalnike. Osnova tehnološke podpore IIT Madras in podjetniški ekosistem zagonskih podjetij sta prav, da prvič preizkusimo različne možnosti v takšni konfiguraciji, kot je naša.
Q. Kako trenutno merite uspeh? Kakšne so vaše meritve?
Čas je ključ do uspeha startupov! Smo na vrhuncu olajšanja predpisov o brezpilotnih avtonomnih zračnih plovilih in smo veseli, da smo del tega premika. S tem postopkom se obeti obetajo identifikaciji in pridobivanju strank, sodelovanju pri predstavitvi uporabniških letov regulativnim organom in pri izvajanju komercialnih pilotov. Poglobitev osredotočenosti na razvoj podsistemov, kot so motorji, prilagajanje baterij, krmilnikov letenja, komunikacij, senzorjev, algoritmov računalniškega vida itd. so se lotili. Te razširjene priložnosti izboljšujejo našo vrednostno ponudbo za vlagatelje, kar je neposredna merila našega uspeha na tej stopnji.