Secondo le Nazioni Unite, entro il 2050 quasi 2,5 miliardi di persone faranno parte della popolazione urbana e sappiamo tutti che l'attuale infrastruttura abitativa e di trasporto è inadeguata e non aiuterà a soddisfare le esigenze del crescente numero di persone. Per fare ciò, dobbiamo espandere le nostre città in modo rapido ed economico. Inoltre, per combattere il problema dei trasporti, è necessario spostare la nostra attenzione sulla mobilità aerea urbana che aiuterà le città a crescere lateralmente.
Chissà, nei giorni a venire, ci troviamo a svegliarci tra alberi verdi e cinguettii, a decine di miglia di distanza dai densi centri cittadini. Il futuro ha molto in serbo per noi. Inoltre, la colazione, la spesa, ecc. Ti vengono consegnate da un drone, sarai in grado di volare al lavoro e non rimarrai bloccato in un ingorgo.
La startup con sede a Chennai chiamata ePlane è pioniera nella mobilità aerea. Con Ek Hanz, un veicolo aereo elettrico compatto completamente autonomo che può decollare da qualsiasi luogo e può essere utilizzato per consegnare articoli, l'azienda è sicura di portare una rivoluzione nella mobilità aerea.
Il signor Satyanarayanan Chakravarthy, il co-fondatore della società ePlane, ha condiviso con noi i dettagli della startup, del team, degli obiettivi futuri e molto altro. Il signor Chakravarthy è un professore di ingegneria aerospaziale presso l'Indian Institute of Technology Madras ed è specializzato nella propulsione di aerei e razzi. Ha conseguito una laurea in ingegneria aerospaziale presso IIT Madras e un master in ingegneria aerospaziale (1992) e dottore in filosofia (1995) presso il Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA, USA.
Non solo, è stato un appassionato insegnante per oltre un paio di decenni presso IIT Madras e un ricercatore sulla combustione, diagnostica laser, ecc. Ha perseverato nel creare un grande centro per la ricerca e sviluppo della combustione, NCCRD, presso IIT Madras, prima di girare la sua attenzione alla propulsione degli aerei elettrici ultimamente. È appassionato di lavorare con l'industria per risolvere problemi del mondo reale e sviluppare prodotti per un impatto sociale. Continua a leggere per sapere cosa ha da dire su ePlane, Ek Hanz e altri.
D. ePlane sta lavorando su veicoli aerei elettrici ibridi autonomi, come è iniziato tutto e quali sono i tuoi piani?
Intorno a noi stanno avvenendo molti rapidi cambiamenti negli spazi dell'energia e della mobilità. L'energia termica viene rapidamente sostituita dalle energie rinnovabili ei veicoli elettrici stanno rapidamente sostituendo i veicoli a combustione.
Come ingegnere aerospaziale con una formazione di base e con la propulsione come mia specializzazione, mi sono chiesto, se non ho intenzione di guardare alla propulsione elettrica per aerei in questo momento, cos'altro dovrei fare! Lascia andare il passato, non importa quanto sia stato glorioso e abbraccia il futuro, non importa quanto sia incerto, è il mantra. Questa è la motivazione che mi ha portato a fondare la ePlane Company. Non solo, infatti, nell'ultimo anno, sono il primo per quanto ne so a offrire un corso semestrale a pieno titolo sulla propulsione elettrica degli aerei, due volte nel corso dei due semestri, e ho video-registrato i docenti seconda volta, da caricare su YouTube dopo le modifiche!
L'obiettivo di ePlane è consentire una rapida mobilità delle persone su distanze brevi e intermedie all'interno e intorno alle città in futuro per mezzo dell'aviazione elettrica. Abbiamo gli occhi puntati sulla realizzazione di un aereo elettrico biposto autonomo VTOL per servizi di air taxi intra-città. A mio avviso, questo è ragionevolmente possibile principalmente con veicoli aerei ibridi - ibridi non come propulsione a combustione ed elettrica, ma nel senso di una combinazione di VTOL con ali fisse, cioè decolla come un drone ma vola in avanti come un aereo! Dovrebbe essere completamente elettrico per mantenerlo semplice e relativamente economico se vogliamo popolare i cieli di taxi aerei per gli spostamenti quotidiani delle persone.
D. Raccontaci come ePlane inizialmente è decollato? In che modo NCCRD e IITM sono stati d'aiuto?
ePlane è decollato per primo nelle nostre menti! Tutte queste decisioni cruciali: perché dovrebbe essere completamente elettrica, perché non la propulsione ibrida tra motore elettrico e motore a combustione, è solo una moda passeggera o un feticcio passare all'elettrico per sembrare ironico proveniente da un importante esperto di combustione o fa davvero senso tecnico-economico (è un sacco di ricerca interiore!), perché deve essere un VTOL, perché deve essere un ibrido ad ala fissa con VTOL, perché una due posti, perché autonomo, quale sarebbe un prezzo appropriato per il mercato indiano, ecc. Ognuno di questi doveva essere ideato e dibattuto, e le risposte autentiche dovevano essere sviluppate per noi stessi, invece di guardare solo a ciò che gli altri stanno facendo. Perché siamo profondamente consapevoli del mercato indiano e della situazione della mobilità urbana in cui ci troviamo.
L'India è particolarmente in una posizione favorevole per abbracciare eVTOL per la mobilità aerea urbana (UAM) a differenza della Cina, che a mio parere sembra aver raggiunto il picco leggermente troppo presto prima delle trasformazioni della mobilità, a cui stiamo assistendo oggi ed è andata avanti con massicci investimenti infrastrutturali che potrebbe essere ovviato con la nuova tecnologia! Ho coniato un termine per "deinfrastruttura"! La situazione con le nazioni avanzate è simile, con tutte le autostrade e i cavalcavia già in atto, il loro punto debole di mobilità per persona non è così doloroso come in India. Per l'India di oggi, UAM sembra essere un "must-have", non un "bello da avere", a differenza di altri posti. E, pur essendo un mercato estremamente sensibile ai costi, dobbiamo dare il meglio in circolazione, quindi molto di ePlane sta nel configurarlo correttamente.
NCCRD si è rapidamente sviluppato in un calderone di startup e progetti tecnologici ultra-profondi, molti dei quali sono orgogliosamente parte, come Agnikul, Aerostrovilos, X2fuels, Tan90, hyperloop, space gun, ecc. Che energizza sinergicamente ePlane con il suo spazio e strutture. Siamo incubati presso l'IITM Incubation Cell, che apre molta visibilità agli stakeholder esterni e ai mentori aziendali e tecnici. Lo stesso IITM è l'alveare di un ecosistema imprenditoriale, con CFI, Nirmaan, E-Cell, GDC, ecc., Oltre a NCCRD.
D. Ek-Hanz è il primo veicolo aereo ibrido dell'azienda. Quali sono le specifiche tecniche e le caratteristiche di questo AAV?
L'Ek-Hanz fa parte di un processo di sviluppo del veicolo in tre fasi che comprende Ek-Hanz, Do-Hanz e ePlane, l'ultimo dei quali è il nostro obiettivo finale per i prossimi anni, per trasportare le persone attraverso i cieli della città. L'approccio è quello di sviluppare una tecnologia che possa essere testata su scale più piccole, che potrebbero trovare casi d'uso commerciali. L'Ek-Hanz è un piccolo HAV in grado di sollevare fino a 6 kg, ma può arrivare fino a 100 km con un carico utile di 2 kg con una singola carica del pacco batteria. Rientra nella categoria "piccola" degli UAV e la sua altitudine di volo è limitata a 120 m dalle normative dell'aviazione civile. È completamente autonomo nel senso, può navigare da solo con waypoint oltre a rilevare ed evitare ostacoli lungo il suo percorso.
D. Esistono molti veicoli aerei autonomi elettrici per il sollevamento di carichi pesanti , in che modo il vostro prodotto Ek-Hanz è diverso da quelli?
L'Ek-Hanz è stato configurato per affrontare il Sacro Graal degli HAV, vale a dire, i rotori verticali destinati al VTOL sono un peso morto durante il volo in avanti mentre l'ala destinata a produrre portanza aerodinamica durante il volo in avanti è un peso morto durante il VTOL. L'Ek-Hanz non è un semplice schiaffo di un multi-elicottero su un aereo ad ala fissa, ma tenta di combinarli in una configurazione aerodinamica in cui i rotori aiuterebbero l'ala nella generazione di portanza aggiuntiva sinergicamente e l'ala aiuterebbe i rotori durante le fasi di salita e discesa. Questi due aspetti consentono una portata estesa per l'Ek-Hanz rispetto a una semplice giustapposizione dei rotori verticali e delle ali insieme.
D. Essendo un veicolo aereo autonomo completo, come fa Ek Hanz a mappare il mondo reale? Quali sensori e hardware guidano il tuo veicolo?
Dobbiamo capire che l'Ek-Hanz è più impegnativo per i sensori da montare rispetto agli aerei più grandi a causa delle rigorose restrizioni di peso e del piccolo spazio disponibile. Pertanto, abbiamo una combinazione di diversi lidar 1D che puntano in direzioni diverse come sensori di prossimità per stimare la distanza da qualsiasi ostacolo e telecamere per decifrare il fattore di forma dell'ostacolo. Le informazioni sul fattore di forma dell'ostacolo vengono fuse con le stime della distanza e tradotte in nuvole di punti che i controlli dovrebbero far volare intorno al velivolo. Una combinazione di lidar a bassa frequenza a lungo raggio e ad alta frequenza a corto raggio viene utilizzata per evitare gli ostacoli dinamici e per evitare ostacoli statici. Altre alternative comeI lidar 2D e le telecamere stereoscopiche sono troppo pesanti o di portata / risoluzione inferiore per le velocità coinvolte ei tempi di risposta richiesti, ma questa è un'area emergente, quindi siamo aperti a migliorare il nostro pacchetto di volo autonomo riconfigurandolo come specifiche dei componenti Ottimizzare.
D: Si dice che il drone utilizzi algoritmi di apprendimento automatico per il volo autonomo, come funziona e quanto siamo vicini al completamento dei voli autonomi?
L'apprendimento automatico dipende dalla disponibilità dei set di dati di apprendimento. Sebbene abbiamo sviluppato simulazioni di navigazione per waypoint con evitamento degli ostacoli in un tipico ambiente di volo, queste sono insufficienti per poter utilizzare la ML in evoluzione in voli realistici. Siamo in fase di test di volo e stiamo raccogliendo molti dati di volo per sviluppare set di dati di apprendimento. Il ML può quindi essere adottato negli ambienti di simulazione prima di passare a un sistema di volo. È ancora da vedere se gli standard di certificazione possono essere evoluti per questo scopo, quindi ci vorrà del tempo durante l'anno o successivamente per sviluppare un senso della sua completa adozione. Un aspetto specifico che potrebbe trovare accettazione è un atterraggio basato sulla visione artificiale in un punto particolare con segni come quelli degli eliporti. L'apprendimento automatico non è obbligatorio per i voli autonomi di per sé, compreso l'evitamento degli ostacoli,ma sarebbe una caratteristica "buona da avere", quindi le due cose non dovrebbero essere confuse l'una con l'altra.
D. Ek Hanz utilizza un design brevettato ad alta efficienza energetica, per ottenere voli a lunga distanza con un carico utile pesante. Dicci di più sul design.
Il design efficiente dal punto di vista energetico si basa sulla visione dell'ala fissa e dei rotori verticali come un'unica entità in un ambiente aerodinamico invece di una semplice giustapposizione dei due con i loro campi di flusso indipendenti. Quindi, la questione di come il campo di flusso su una influenzi quello sull'altra è stata presa in considerazione al fine di aumentare la portanza prodotta e diminuire la resistenza sostenuta dalla combinazione rispetto alle due unità che agiscono in modo indipendente. Fondamentalmente, la maggior parte degli altri droni non aziona i rotori verticali durante un volo in avanti per risparmiare sul consumo di energia, ma un livello ottimale del loro funzionamento porta a ulteriori risparmi energetici! I rotori possono quindi essere utilizzati per un controllo aggiuntivo contro le raffiche e regolazioni più fini, che offre anche ridondanza nei controlli.
D. La tua azienda è stata tra i primi 10 finalisti in Qualcomm Design, India Challenge. Per favore condividi le tue esperienze.
L'uscita di Qualcomm è stata una grande spinta all'eplane come convalida. Inoltre, abbiamo avuto l'opportunità di esplorare il loro stack di volo, le smart-cam e altri prodotti per il nostro utilizzo. Abbiamo sviluppato una combinazione di hardware e software scritto per integrarli, il che potrebbe portare al deposito di brevetti. Il viaggio QDIC è stato entusiasmante, con seminari condotti da loro in luoghi diversi per la coorte di cui facciamo parte. Attendiamo con impazienza anche l'opportunità con gli investitori che Qualcomm stessa ci aprirebbe. Il loro lancio della coorte presso l'ufficio di Startup India alla presenza augusta del Segretario del Ministero dell'elettronica e dell'informatica ci ha fornito un'ottima visibilità. È stato molto piacevole lavorare con gli ingegneri ei manager Qualcomm del programma Design Innovation Challenge. È sicuramente un programma,Incoraggerei molte startup di hardware deep tech a considerare di guardare verso.
D. Come vede il mercato dell'AAV in India? Quali pensi siano le potenziali applicazioni di Ek Hanz?
Poiché l'India si sta sviluppando rapidamente, c'è un'urbanizzazione dilagante. Poiché lo sviluppo delle infrastrutture è difficile per tenere il passo con questa tendenza, le persone chiedono a gran voce di rimanere raggruppate dove sono concentrati i servizi, quindi si traduce in un'enorme congestione del traffico. Di conseguenza, le persone vogliono rimanere a casa e lasciare che le cose arrivino a loro ordinando online. Il solo business della consegna di cibo è cresciuto del 300% negli ultimi anni! Questo non ha eguali ovunque. Qui è dove l'Ek Hanz sarà il più utile. L'attività di vendita al dettaglio di e-commerce non richiede AAV per la consegna dell'ultimo miglio, ma potrebbe essere utilizzata per la metà del miglio, ovvero dai godown ai centri di distribuzione. Per questo, un AAV con capacità di carico più grande, ovvero il nostro Do Hanz, il prossimo veicolo più grande sarebbe molto appropriato. Infine, sebbene il movimento delle merci sia un mercato più grande del movimento delle persone,sono le persone che contano davvero, quindi il nostro obiettivo finale sarebbe l'ePlane che consente la mobilità aerea urbana per mezzo dei taxi aerei. E, inutile dirlo, potrebbe trasportare grandi carichi in tutta la città anche per le società di logistica. Prevedo che il lungo raggio su cui ci stiamo concentrando tipicamente per i nostri veicoli aerei alla fine consentirebbe di decongestionare le città e diffondere i servizi facilmente in aree remote oltre l'espansione urbana incontrollata. La dimensione del mercato per tutto questo può essere ottenuta facilmente in termini di miliardi di dollari dai rapporti di società di consulenza e altri studi, ma è la filosofia di cui sopra di come visualizzare queste tendenze e consentire la loro inversione attraverso la nostra tecnologia che è eccitante!potrebbe trasportare grandi carichi in tutta la città anche per le società di logistica. Prevedo che il lungo raggio su cui ci stiamo concentrando tipicamente per i nostri veicoli aerei alla fine consentirebbe di decongestionare le città e diffondere i servizi facilmente in aree remote oltre l'espansione urbana incontrollata. La dimensione del mercato per tutto questo può essere ottenuta facilmente in termini di miliardi di dollari dai rapporti di società di consulenza e altri studi, ma è la filosofia di cui sopra di come visualizzare queste tendenze e consentire la loro inversione attraverso la nostra tecnologia che è eccitante!potrebbe trasportare grandi carichi in tutta la città anche per le società di logistica. Prevedo che il lungo raggio su cui ci stiamo concentrando tipicamente per i nostri veicoli aerei alla fine consentirebbe di decongestionare le città e diffondere i servizi facilmente in aree remote oltre l'espansione urbana incontrollata. La dimensione del mercato per tutto questo può essere ottenuta facilmente in termini di miliardi di dollari dai rapporti di società di consulenza e altri studi, ma è la filosofia di cui sopra di come visualizzare queste tendenze e consentire la loro inversione attraverso la nostra tecnologia che è eccitante!La dimensione del mercato per tutto questo può essere ottenuta facilmente in termini di miliardi di dollari dai rapporti di società di consulenza e altri studi, ma è la filosofia di cui sopra di come visualizzare queste tendenze e consentire la loro inversione attraverso la nostra tecnologia che è eccitante!La dimensione del mercato per tutto questo può essere ottenuta facilmente in termini di miliardi di dollari dai rapporti di società di consulenza e altri studi, ma è la filosofia di cui sopra di come visualizzare queste tendenze e consentire la loro inversione attraverso la nostra tecnologia che è eccitante!
D. Quali problemi avete affrontato tu e il tuo team durante la prototipazione iniziale di Ek Hanz?
La progettazione per la produzione e l'interfacciamento con i produttori hanno richiesto più tempo del previsto. I controlli per una configurazione a doppia ala in combinazione con i quad rotori non erano evidenti all'inizio e lo sviluppo di sensori per evitare gli ostacoli per tali lunghe distanze e il veicolo in rapido movimento è stata una sfida. Il protocollo senza autorizzazione e senza decollo (NPNT) imposto dall'autorità di regolamentazione indiana, vale a dire la direzione generale dell'aviazione civile, è un altro aspetto che abbiamo dovuto sviluppare lungo il percorso, sia in termini di implementazione hardware che software. In effetti, stiamo ancora sviluppando comunicazioni a lunga distanza basate su rete mobile per il pilotaggio remoto (per intervento manuale) e feed video alla stazione di terra per feedback live sul volo durante il suo corso, in alternativa o come misura ridondante.
D. Essendo una delle poche società AAV in India, come hai procurato i componenti per il tuo veicolo? Hai incontrato difficoltà?
Il nostro AAV è un amalgama di un drone multi-elicottero e un aereo ad ala fissa. Le parti dei droni possono essere acquistate tramite una base di fornitori ragionevolmente consolidata. In effetti, il design si basa su ciò che è prontamente disponibile. La parte dell'aereo doveva essere prodotta da noi. Abbiamo collaborato con specialisti nella produzione di fibre di carbonio e nella tentata combinazione di elementi strutturali non portanti stampati in 3D in plastica con fogli, tubi e preimpregnati in fibra di carbonio. Abbiamo stampanti 3D interne per queste prove. Il supporto tecnologico di IIT Madras e l'ecosistema imprenditoriale di startup sono utili per provare per la prima volta diverse opzioni su una configurazione come la nostra.
D. Al momento, come misuri il successo? Quali sono le tue metriche?
Il tempismo è la chiave del successo delle startup! Siamo all'apice dell'allentamento delle regolamentazioni dei veicoli aerei autonomi senza pilota e siamo lieti di contribuire a superare questi limiti. Attraverso questo processo, le prospettive sono brillanti sull'identificazione e l'acquisizione dei clienti, la collaborazione nella dimostrazione dei voli degli utenti agli organismi di regolamentazione e nell'esecuzione di piloti commerciali. Mentre siamo lì, approfondire la nostra attenzione sullo sviluppo di sottosistemi come motori, personalizzazione di pacchi batteria, controllori di volo, comunicazioni, sensori, algoritmi di visione artificiale, ecc. E passare a ventilatori canalizzati per AAV di livello superiore è tutto parte di un viaggio affascinante che noi si sono imbarcati. Queste opportunità in espansione migliorano la nostra proposta di valore per gli investitori, che è una metrica diretta del nostro successo in questa fase.