По данным ООН, к 2050 году почти 2,5 миллиарда человек будут составлять часть городского населения, и все мы знаем, что существующая жилищная и транспортная инфраструктура является неадекватной и не поможет удовлетворить потребности растущего числа людей. Для этого нам необходимо быстро и экономично расширять наши города. Кроме того, для решения транспортной проблемы необходимо переключить наше внимание на городскую воздушную мобильность, которая поможет городам расти в горизонтальном направлении.
Кто знает, в ближайшие дни мы просыпаемся среди зеленых деревьев и щебета, в десятках миль от густых городских центров. У будущего много впереди нас. Кроме того, завтрак, продукты и т. Д. Доставляются дроном, вы сможете лететь на работу и не застрянете в пробке.
Стартап ePlane из Ченнаи является пионером в области воздушной мобильности. Благодаря Ek Hanz, полностью автономному компактному электрическому летательному аппарату, который может взлетать из любого места и может использоваться для доставки предметов, компания обязательно произведет революцию в области воздушной мобильности.
Г-н Сатьянараян Чакраварти, соучредитель компании ePlane, поделился с нами подробностями о стартапе, команде, будущих целях и многом другом. Г-н Чакраварти - профессор аэрокосмической техники в Индийском технологическом институте Мадраса и специализируется на двигателях самолетов и ракет. Он имеет степень бакалавра аэрокосмической техники в ИИТ Мадраса и степень магистра наук в области аэрокосмической инженерии (1992) и доктора философии (1995) в Технологическом институте Джорджии, Атланта, Джорджия, США.
Не только это, он был страстным учителем на протяжении нескольких десятилетий в ИИТ Мадрас и исследователь по сжиганию, лазерной диагностика и т.д. Он выстоял создать большой центр R сгорания и центр D, NCCRD, ИИТ Мадрас, перед включением его внимание к электродвигателям самолетов в последнее время. Он увлечен работой с промышленностью в решении реальных проблем и в разработке продуктов, оказывающих влияние на общество. Читайте дальше, чтобы узнать, что он говорит о ePlane, Ek Hanz и многом другом.
В. ePlane работает над автономными гибридными электрическими летательными аппаратами, как все это началось и каковы ваши планы?
Вокруг нас происходит множество быстрых изменений в сферах энергии и мобильности. Тепловая энергия быстро заменяется возобновляемыми источниками энергии, а электромобили быстро заменяют автомобили, работающие на сгорании.
Как аэрокосмический инженер по базовой подготовке и с двигательной установкой в качестве моей специализации, я спросил себя, если я не собираюсь сейчас рассматривать электрические двигательные установки для самолетов, что еще я буду делать! Отпустить прошлое, каким бы славным оно ни было, и принять будущее, каким бы неопределенным оно ни было, - это мантра. Это мотивация, которая побудила меня основать компанию ePlane. Мало того, что, собственно говоря, в прошлом году я первый, насколько мне известно, предложил полноценный семестр курса по электрическому движению самолета, дважды за два семестра, и я попросил лекторов записать на видео второй раз для загрузки на YouTube после правок!
Задача ePlane - обеспечить в будущем возможность быстрой мобильности людей на короткие и средние расстояния внутри и вокруг городов с помощью электрической авиации. В планах создание двухместного автономного электрического самолета вертикального взлета и посадки для внутригородских аэротакси. На мой взгляд, это разумно возможно в основном с гибридными летательными аппаратами - гибридными не в том смысле, в котором движется за счет сжигания и электрического, а в смысле комбинации вертикального взлета и посадки с фиксированными крыльями, т.е. взлетает как дрон, но летит вперед как самолет! Он должен быть полностью электрическим, чтобы он оставался простым и относительно недорогим, если мы хотим заселить небо воздушными такси для повседневных поездок людей.
В. Расскажите, как изначально ePlane начал работать? Чем помогли NCCRD и IITM?
Мы думали, что ePlane первым взлетел на землю! Все эти важные решения - почему он должен быть полностью электрическим, почему не гибридной силовой установкой между электрическим двигателем и двигателем внутреннего сгорания, это просто причуда или фетиш переходить полностью на электричество, чтобы выглядеть иронично, исходящее от ведущего эксперта по сжиганию топлива, или это действительно технико-экономический смысл (это много переоценки!), почему это должен быть вертикальный взлетно-посадочный материал, почему это должен быть гибрид вертикального взлета и посадки с фиксированным крылом, почему двухместный, почему автономный, что было бы подходящая цена для индийского рынка и т. д. Каждый из них нужно было продумать и обсудить, и нужно было выработать подлинные ответы для нас самих, а не просто смотреть на то, что делают другие. Потому что мы остро осознаем индийский рынок и ситуацию городской мобильности, в которой мы находимся.
Индия особенно хорошо подходит для использования eVTOL для городской воздушной мобильности (UAM), в отличие от Китая, который, по моему мнению, достиг своего пика слишком рано перед трансформацией мобильности, свидетелями которой мы являемся сегодня, и продолжил крупные инвестиции в инфраструктуру, можно избежать с помощью новой технологии! Я придумал термин «дефраструктура»! Ситуация с развитыми странами аналогична, поскольку все шоссе и эстакады уже созданы, их болевая точка мобильности на человека не так болезненна, как в Индии. Для сегодняшней Индии UAM кажется «обязательным», а не «приятным», в отличие от других мест. И, несмотря на то, что рынок чрезвычайно чувствителен к затратам, мы должны делать все возможное, поэтому многое в ePlane заключается в ее правильной настройке.
NCCRD быстро превратился в котел сверхглубоких технологических стартапов и проектов, частью многих из которых я горжусь, например, Agnikul, Aerostrovilos, X2fuels, Tan90, Hyperloop, Space Gun и т. Д., Которые синергетически подпитывают ePlane с ее пространством. и удобства. Мы инкубируем в инкубационной ячейке IITM, которая открывает широкие возможности для внешних заинтересованных сторон, деловых и технических наставников. Сам IITM представляет собой улей предпринимательской экосистемы, в которую помимо NCCRD входят CFI, Nirmaan, E-Cell, GDC и т. Д.
Q. Ek-Hanz - первый гибридный летательный аппарат компании. Каковы технические характеристики и особенности этого AAV?
Ek-Hanz является частью трехэтапного процесса разработки транспортного средства, включающего Ek-Hanz, Do-Hanz и ePlane, последний из которых является нашей конечной целью на следующие несколько лет - перевозить людей по городскому небу. Подход заключается в разработке технологий, которые можно было бы тестировать в меньших масштабах, которые сами могли бы найти коммерческие варианты использования. Ek-Hanz - это небольшой HAV, способный поднимать до 6 кг, но может преодолевать расстояние до 100 км с полезной нагрузкой 2 кг за одну зарядку аккумуляторной батареи. Он подпадает под категорию «малых» БПЛА, и его высота полета ограничена до 120 м правилами гражданской авиации. Он полностью автономен в том смысле, что он может перемещаться по путевым точкам, а также обнаруживать препятствия на своем пути и избегать их.
В. Существует много тяжелых электрических автономных летательных аппаратов. Чем ваш продукт Ek-Hanz отличается от них?
Ek-Hanz был сконфигурирован так, чтобы соответствовать святому Граалю HAV, а именно, вертикальные винты, предназначенные для VTOL, являются мертвым грузом во время прямого полета, в то время как крыло, предназначенное для создания аэродинамической подъемной силы во время прямого полета, является мертвым грузом во время VTOL. Ek-Hanz - это не просто удар мультикоптера по самолету с неподвижным крылом, а попытка объединить их в аэродинамическую конфигурацию, в которой винты будут синергетически помогать крылу в дополнительной подъемной силе, а крыло - помогать роторам. во время фаз набора высоты и спуска. Эти два аспекта обеспечивают расширенный диапазон для Ek-Hanz по сравнению с простым расположением вертикальных роторов и крыльев вместе.
В. Будучи полноценным автономным летательным аппаратом, как Эк Ханц отображает реальный мир? Какие датчики и оборудование приводят в движение ваш автомобиль?
Мы должны понимать, что на Ek-Hanz сложнее установить датчики по сравнению с более крупными самолетами из-за жестких ограничений по весу и небольшой доступной площади. Таким образом, у нас есть комбинация нескольких одномерных лидаров, указывающих в разных направлениях, в качестве датчиков приближения для оценки расстояния до любого препятствия, а также камер для определения форм-фактора препятствия. Информация о форм-факторе препятствия объединяется с оценками расстояния и преобразуется в облака точек, которые органы управления должны заставить самолет летать. Комбинация низкочастотных лидаров дальнего действия и высокочастотных ближних используются для обхода динамических препятствий, а также статических препятствий. Другие альтернативы, такие как2D-лидары и стереоскопические камеры либо слишком тяжелые, либо имеют более низкий диапазон / разрешение для задействованных скоростей и требуемого времени отклика, но это новая область, поэтому мы открыты для улучшения нашего пакета автономного полета, перенастроив его в соответствии с характеристиками компонентов. улучшить.
В. Говорят, что дрон использует алгоритмы машинного обучения для автономного полета, как это работает и насколько мы близки к завершению автономных полетов?
Машинное обучение зависит от доступности наборов данных для обучения. Хотя мы разработали моделирование навигации по путевым точкам с уклонением от препятствий в типичных условиях полета, этого недостаточно для развертывания развивающегося машинного обучения в реалистичных полетах. Мы находимся в процессе летных испытаний и собираем много летных данных для разработки обучающих наборов данных. Затем ML можно использовать в среде моделирования, прежде чем переходить к системе полета. Еще предстоит увидеть, могут ли стандарты сертификации быть развиты для этой цели, поэтому потребуется время в течение года или позже, чтобы сформироваться ощущение их полного принятия. Один конкретный аспект, который может найти признание, - это посадка на основе компьютерного зрения с плотной посадкой в определенном месте с отметками, как у вертолетных площадок. Машинное обучение не является обязательным для автономных полетов как таковых, включая уклонение от препятствий,но было бы неплохо иметь эту функцию, поэтому их не следует путать друг с другом.
Q. Ek Hanz использует запатентованную энергоэффективную конструкцию, чтобы выполнять дальние полеты с большой полезной нагрузкой. Расскажите подробнее о дизайне.
Энергоэффективная конструкция основана на рассмотрении несущего винта и вертикального несущего винта как единого целого в аэродинамической среде, а не на простом сопоставлении двух с их независимыми полями потока. Итак, вопрос о том, как поле потока над одним влияет на то, что над другим, был принят во внимание, чтобы увеличить создаваемую подъемную силу и уменьшить сопротивление, вызванное комбинацией, по сравнению с двумя блоками, действующими независимо. По сути, большинство других дронов не используют вертикальные роторы во время прямого полета, чтобы сэкономить на потреблении энергии, но оптимальный уровень их работы приводит к дальнейшей экономии энергии! Затем роторы можно использовать для дополнительной защиты от порывов ветра и более тонких регулировок, что также обеспечивает избыточность элементов управления.
В. Ваша компания вошла в топ-10 финалистов Qualcomm Design, India Challenge. Пожалуйста, поделитесь своим опытом.
Выход Qualcomm стал большим стимулом для проверки eplane. Кроме того, у нас была возможность изучить их полетный стек, смарт-камеры и другие продукты для нашего использования. Мы разработали комбинацию аппаратного и письменного программного обеспечения для их интеграции, что может привести к выдаче патентов. Путешествие QDIC было захватывающим, и они проводили семинары в разных местах для когорты, частью которой мы являемся. Мы также с нетерпением ждем возможности взаимодействия с инвесторами, которую нам откроет сама Qualcomm. Их запуск группы в офисе Startup India в августовском присутствии секретаря Министерства электроники и информационных технологий дал нам очень хорошую видимость. С инженерами Qualcomm и менеджерами программы Design Innovation Challenge было очень приятно работать. Это определенно одна программа,Я бы посоветовал многим стартапам, занимающимся глубокими технологиями в области аппаратного обеспечения, задуматься о поиске.
В. Каким вы видите рынок AAV в Индии? Как вы думаете, каковы потенциальные возможности применения Ek Hanz?
Поскольку Индия быстро развивается, наблюдается безудержная урбанизация. Поскольку развитие инфраструктуры с трудом удается угнаться за этой тенденцией, люди стремятся оставаться сосредоточенными там, где сконцентрированы удобства, что приводит к огромным пробкам на дорогах. Следовательно, люди хотят оставаться дома и позволять вещам добраться до них, делая заказы онлайн. Только бизнес по доставке еды за последние несколько лет вырос на 300%! Этого нет нигде. Именно здесь Ek Hanz будет наиболее полезным. Бизнесу розничной электронной коммерции не требуются AAV для доставки на «последнюю милю», но они могут быть использованы на «средней миле», т. Е. От городов до центров исполнения. Для этого был бы очень уместен более крупный ДРП с полезной нагрузкой, а именно наш Do Hanz, следующий более крупный автомобиль. Наконец, хотя движение товаров - это более крупный рынок, чем движение людей,На самом деле важны люди, поэтому нашей конечной целью будет создание электронного самолета, который обеспечит мобильность по воздуху в городах с помощью воздушного такси. И, разумеется, он мог перевозить крупные грузы по городу и для логистических компаний. Я предвижу, что дальность действия, на которую мы обычно ориентируемся для наших летательных аппаратов, в конечном итоге позволит разгрузить города и легко распространить услуги в отдаленных районах за пределами разрастания городов. Размер рынка для всего этого можно легко получить в миллиардах долларов из отчетов консалтинговых фирм и других исследований, но это восхитительная философия, описанная выше, как увидеть эти тенденции и обеспечить их изменение с помощью нашей технологии!он мог перевозить крупногабаритные грузы по городу и для логистических компаний. Я предвижу, что дальность действия, на которую мы обычно ориентируемся для наших летательных аппаратов, в конечном итоге позволит разгрузить города и легко распространить услуги в отдаленных районах за пределами разрастания городов. Размер рынка для всего этого можно легко получить в миллиардах долларов из отчетов консалтинговых фирм и других исследований, но это восхитительная философия, описанная выше, как увидеть эти тенденции и обеспечить их изменение с помощью нашей технологии!он мог перевозить крупногабаритные грузы по городу и для логистических компаний. Я предвижу, что дальность действия, на которую мы обычно ориентируемся для наших летательных аппаратов, в конечном итоге позволит разгрузить города и легко распространить услуги в отдаленных районах за пределами разрастания городов. Размер рынка для всего этого можно легко получить в миллиардах долларов из отчетов консалтинговых фирм и других исследований, но это восхитительная философия, описанная выше, как увидеть эти тенденции и обеспечить их изменение с помощью нашей технологии!Размер рынка для всего этого можно легко получить в миллиардах долларов из отчетов консалтинговых фирм и других исследований, но это восхитительная философия, описанная выше, как увидеть эти тенденции и обеспечить их изменение с помощью нашей технологии!Размер рынка для всего этого можно легко получить в миллиардах долларов из отчетов консалтинговых фирм и других исследований, но это восхитительно изложенная выше философия того, как рассматривать эти тенденции и обеспечивать их изменение с помощью нашей технологии!
В. С какими проблемами вы и ваша команда столкнулись при создании прототипа Ek Hanz?
Разработка дизайна для производства и взаимодействия с производителями заняла больше времени, чем предполагалось. Органы управления для двухстворчатой конфигурации в сочетании с четырехконтурными винтами поначалу не были очевидны, и разработка датчиков для предотвращения препятствий на таких дальних и быстро движущихся транспортных средствах была сложной задачей. Протокол запрета на взлет (NPNT), утвержденный регулирующим органом Индии, а именно Генеральным директоратом гражданской авиации, - это еще один аспект, который нам пришлось развивать на этом пути, как с точки зрения аппаратного, так и программного обеспечения. Фактически, мы все еще разрабатываем систему дальней связи на основе мобильных сетей для дистанционного пилотирования (для ручного вмешательства) и передачи видео на наземную станцию для обратной связи в режиме реального времени во время полета в качестве альтернативы или избыточной меры.
В. Как вы, будучи одной из немногих компаний AAV в Индии, закупали компоненты для своего автомобиля? Сталкивались ли вы с трудностями?
Наш AAV представляет собой смесь мультикоптера и самолета с неподвижным крылом. Его части для дронов можно приобрести у достаточно хорошо налаженной базы поставщиков. Фактически, дизайн основан на том, что доступно. Его самолетная часть должна была быть произведена нами. Мы установили партнерские отношения со специалистами в области производства углеродного волокна, а также попытались объединить ненесущие конструктивные элементы из пластика, напечатанные на 3D-принтере, с листами из углеродного волокна, трубами и предварительными электродами. Для этих испытаний у нас есть собственные 3D-принтеры. База технологической поддержки IIT Madras и предпринимательская экосистема стартапов пригодятся, чтобы впервые опробовать различные варианты на такой конфигурации, как наша.
В. В настоящий момент как вы измеряете успех? Какие у вас показатели?
Сроки - залог успеха стартапа! Мы находимся на пороге смягчения правил использования беспилотных автономных летательных аппаратов и рады участвовать в расширении этих границ. Благодаря этому процессу открываются благоприятные перспективы для идентификации и привлечения клиентов, партнерства в демонстрации полетов пользователей регулирующим органам и в проведении коммерческих пилотных испытаний. Находясь там, мы уделяем больше внимания разработке подсистем, таких как двигатели, настройка аккумуляторных батарей, контроллеров полета, средств связи, датчиков, алгоритмов компьютерного зрения и т. Д., А также переход на канальные вентиляторы для AAV следующего более высокого уровня - все это часть увлекательного путешествия, которое мы приступили. Эти расширяющиеся возможности улучшают наше ценностное предложение для инвесторов, что является прямым показателем нашего успеха на данном этапе.