Nach Angaben der Vereinten Nationen werden bis 2050 fast 2,5 Milliarden Menschen Teil der städtischen Bevölkerung sein, und wir alle wissen, dass die derzeitige Wohnungs- und Verkehrsinfrastruktur unzureichend ist und nicht dazu beitragen wird, die Bedürfnisse der steigenden Zahl von Menschen zu befriedigen. Dazu müssen wir unsere Städte schnell und wirtschaftlich erweitern. Um das Verkehrsproblem zu bekämpfen, müssen wir uns außerdem auf die städtische Luftmobilität konzentrieren, die den Städten hilft, seitlich zu wachsen.
Wer weiß, in den kommenden Tagen wachen wir inmitten grüner Bäume und Zwitschern auf, zehn Meilen von den dichten Stadtzentren entfernt. Die Zukunft hat viel zu bieten. Wenn Frühstück, Lebensmittel usw. von Drohnen geliefert werden, können Sie zur Arbeit fliegen und bleiben nicht im Stau stecken.
Das in Chennai ansässige Startup namens ePlane ist Vorreiter in der Luftmobilität. Mit Ek Hanz, einem vollständig autonomen kompakten elektrischen Luftfahrzeug, das von überall abheben und zur Lieferung von Gegenständen verwendet werden kann, wird das Unternehmen mit Sicherheit eine Revolution in der Luftmobilität bringen.
Herr Satyanarayanan Chakravarthy, Mitbegründer des Unternehmens ePlane, teilte uns die Details des Startups, des Teams, der zukünftigen Ziele und vieles mehr mit. Herr Chakravarthy ist Professor für Luft- und Raumfahrttechnik am Indian Institute of Technology in Madras und auf den Antrieb von Flugzeugen und Raketen spezialisiert. Er hat einen Bachelor-Abschluss in Luft- und Raumfahrttechnik vom IIT Madras und einen Master-Abschluss in Luft- und Raumfahrttechnik (1992) sowie einen Doktortitel in Philosophie (1995) vom Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA, USA.
Nicht nur das, er ist seit über ein paar Jahrzehnten ein leidenschaftlicher Lehrer am IIT Madras und ein Forscher für Verbrennung, Laserdiagnostik usw. Er beharrte darauf, ein großes Zentrum für F & E-Verbrennungszentrum, NCCRD, am IIT Madras einzurichten, bevor er sich umdrehte seine Aufmerksamkeit auf den Antrieb von Elektroflugzeugen in letzter Zeit. Er arbeitet leidenschaftlich gern mit der Industrie zusammen, um Probleme der realen Welt zu lösen und Produkte für gesellschaftliche Auswirkungen zu entwickeln. Lesen Sie weiter, um zu erfahren, was er über ePlane, Ek Hanz und mehr zu sagen hat.
Q. ePlane arbeitet an autonomen Hybrid-Elektro-Luftfahrzeugen. Wie hat alles angefangen und was sind Ihre Pläne?
In den Bereichen Energie und Mobilität vollziehen sich um uns herum viele schnelle Veränderungen. Wärmekraft wird schnell durch erneuerbare Energien ersetzt, und Elektrofahrzeuge ersetzen schnell Verbrennungsfahrzeuge.
Als Luft- und Raumfahrtingenieur mit Grundausbildung und Spezialisierung als Antrieb fragte ich mich, was ich sonst noch tun würde, wenn ich mich zu diesem Zeitpunkt nicht mit elektrischem Antrieb für Flugzeuge befassen würde! Lass die Vergangenheit los, egal wie herrlich sie war und umarme die Zukunft, egal wie unsicher sie ist, ist das Mantra. Dies ist die Motivation, die zur Gründung der ePlane Company geführt hat. Darüber hinaus bin ich meines Wissens der erste, der im vergangenen Jahr zweimal in den beiden Semestern einen vollwertigen, semesterlangen Kurs über den Antrieb von Elektroflugzeugen angeboten hat, und ich habe die Dozenten auf Video aufnehmen lassen Zum zweiten Mal, um nach den Änderungen auf YouTube hochgeladen zu werden!
Ziel von ePlane ist es, künftig eine schnelle Mobilität von Menschen über kurze und mittlere Entfernungen innerhalb und um Städte mittels elektrischer Luftfahrt zu ermöglichen. Wir haben es uns zum Ziel gesetzt, ein zweisitziges autonomes VTOL-Elektroflugzeug für innerstädtische Lufttaxidienste herzustellen. Meiner Ansicht nach ist dies vor allem mit Hybrid-Luftfahrzeugen vernünftigerweise möglich - Hybrid nicht wie beim Antrieb durch Verbrennung und Elektrik, sondern im Sinne einer Kombination von VTOL mit festen Flügeln, dh wie eine Drohne abheben, aber wie ein Flugzeug vorwärts fliegen! Es müsste voll elektrisch sein, um es einfach und relativ kostengünstig zu halten, wenn wir den Himmel mit Lufttaxis für den täglichen Pendelverkehr der Menschen bevölkern wollen.
Frage: Erzählen Sie uns, wie ePlane ursprünglich in Betrieb genommen wurde. Wie haben NCCRD und IITM geholfen?
ePlane hat sich in unseren Gedanken als erstes auf den Weg gemacht! All diese entscheidenden Entscheidungen - warum sollte es rein elektrisch sein, warum nicht Hybridantrieb zwischen Elektro- und Verbrennungsmotor? Ist es nur eine Modeerscheinung oder ein Fetisch, vollelektrisch zu werden, um ironisch auszusehen, wenn man von einem führenden Verbrennungsexperten kommt, oder macht es das wirklich? technoökonomischer Sinn (das ist viel Seelensuche!), warum muss es ein VTOL sein, warum muss es ein VTOL-Starrflügel-Hybrid sein, warum ein Zweisitzer, warum autonom, was wäre ein angemessener Preis für den indischen Markt usw. Jeder dieser Punkte musste diskutiert und diskutiert werden, und echte Antworten mussten für uns selbst entwickelt werden, anstatt nur zu betrachten, was andere tun. Weil wir uns des indischen Marktes und der städtischen Mobilitätssituation, in der wir uns befinden, sehr bewusst sind.
Indien ist besonders in der Lage, eVTOLs für die urbane Luftmobilität (UAM) zu nutzen, im Gegensatz zu China, das meiner Meinung nach vor den Mobilitätstransformationen etwas zu früh seinen Höhepunkt erreicht zu haben scheint, wie wir heute beobachten, und massive Infrastrukturinvestitionen getätigt hat könnte mit der neuen Technologie vermieden werden! Ich habe einen Begriff für "Infrastruktur" geprägt! Die Situation mit fortgeschrittenen Nationen ist ähnlich, da alle Autobahnen und Überführungen bereits vorhanden sind und ihr Mobilitätsschmerzpunkt pro Person nicht so schmerzhaft ist wie in Indien. Für Indien scheint UAM heute ein "Muss" zu sein, kein "schön zu haben", im Gegensatz zu anderen Orten. Da es sich jedoch um einen äußerst kostensensitiven Markt handelt, müssen wir das Beste herausbringen. Daher ist es sehr wichtig, dass das ePlane genau richtig konfiguriert wird.
NCCRD hat sich schnell zu einem Kessel von Ultra-Deep-Tech-Startups und -Projekten entwickelt, von denen ich stolz bin, wie Agnikul, Aerostrovilos, X2fuels, Tan90, Hyperloop, Space Gun usw., die ePlane mit seinem Raum synergistisch anregen und Einrichtungen. Wir werden in der IITM-Inkubationszelle inkubiert, die den externen Stakeholdern sowie geschäftlichen und technischen Mentoren viel Aufmerksamkeit verschafft. IITM selbst ist ein Bienenstock eines Ökosystems für unternehmerische Initiative, zu dem neben NCCRD auch CFI, Nirmaan, E-Cell, GDC usw. gehören.
Q. Ek-Hanz ist das erste Hybrid-Luftfahrzeug des Unternehmens. Was sind die technischen Spezifikationen und Merkmale dieses AAV?
Der Ek-Hanz ist Teil eines dreistufigen Fahrzeugentwicklungsprozesses, der Ek-Hanz, Do-Hanz und den ePlane umfasst. Letzteres ist unser oberstes Ziel für die nächsten Jahre, Menschen über den Himmel der Stadt zu befördern. Der Ansatz besteht darin, Technologien zu entwickeln, die in kleineren Maßstäben getestet werden können und selbst kommerzielle Anwendungsfälle finden können. Der Ek-Hanz ist ein kleines HAV, das bis zu 6 kg heben kann, aber mit einer Nutzlast von 2 kg in einer einzigen Ladung des Akkus bis zu 100 km weit fahren kann. Es fällt unter die Kategorie „kleine“ UAVs und seine Flughöhe ist durch Vorschriften der Zivilluftfahrt auf 120 m begrenzt. Es ist in dem Sinne völlig autonom, es kann sich mit Wegpunkten selbst navigieren sowie Hindernisse auf seinem Weg erkennen und vermeiden.
Frage: Es gibt viele schwere autonome elektrische Luftfahrzeuge . Wie unterscheidet sich Ihr Produkt Ek-Hanz von diesen?
Der Ek-Hanz wurde so konfiguriert, dass er den heiligen Gral der HAVs angeht. Die für VTOL vorgesehenen vertikalen Rotoren sind während des Vorwärtsfluges ein Eigengewicht, während der Flügel, der während des Vorwärtsfluges einen aerodynamischen Auftrieb erzeugen soll, während des VTOL ein Eigengewicht ist. Der Ek-Hanz ist nicht nur ein Schlag eines Multi-Copter auf eine Starrflügelebene, sondern versucht , sie zu einer aerodynamischen Konfiguration zu kombinieren, bei der die Rotoren dem Flügel bei der Erzeugung eines zusätzlichen Auftriebs synergistisch helfen würden und der Flügel die Rotoren unterstützen würde während der Aufstiegs- und Abstiegsphase. Diese beiden Aspekte ermöglichen dem Ek-Hanz eine größere Reichweite im Vergleich zu einem einfachen Nebeneinander von vertikalen Rotoren und Flügeln.
Frage: Wie bildet Ek Hanz als komplettes autonomes Luftfahrzeug die reale Welt ab? Welche Sensoren und Hardware treibt Ihr Fahrzeug an?
Wir müssen verstehen, dass der Ek-Hanz aufgrund der strengen Gewichtsbeschränkungen und der kleinen verfügbaren Fläche eine größere Herausforderung für die Montage von Sensoren im Vergleich zu größeren Flugzeugen darstellt. Als solches haben wir eine Kombination aus mehreren 1D-Lidars, die als Näherungssensoren in verschiedene Richtungen zeigen, um die Entfernung von einem Hindernis abzuschätzen, sowie Kameras, um den Formfaktor des Hindernisses zu entschlüsseln. Die Formfaktorinformationen des Hindernisses werden mit den Entfernungsschätzungen verschmolzen und in Punktwolken übersetzt, damit die Steuerung das Flugzeug zum Herumfliegen bringt. Eine Kombination von Niederfrequenz-Niederfrequenz-Lidars und Kurzstrecken-Hochfrequenz-Lidars wird zur dynamischen Vermeidung von Hindernissen sowie zur Vermeidung statischer Hindernisse verwendet. Andere Alternativen wie2D-Lidars und stereoskopische Kameras sind entweder zu schwer oder haben eine schlechtere Reichweite / Auflösung für die Geschwindigkeit und die erforderlichen Reaktionszeiten. Dies ist jedoch ein aufstrebender Bereich. Daher sind wir offen für Verbesserungen unseres autonomen Flugpakets, indem wir es als Spezifikationen der Komponenten neu konfigurieren verbessern.
Frage: Die Drohne soll Algorithmen für maschinelles Lernen für den autonomen Flug verwenden. Wie funktioniert das und wie nah sind wir an autonomen Flügen?
Maschinelles Lernen hängt von der Verfügbarkeit von Lerndatensätzen ab. Während wir Simulationen der Wegpunktnavigation mit Hindernisvermeidung in einer typischen Flugumgebung entwickelt haben, reichen diese nicht aus, um ML für realistische Flüge einzusetzen. Wir sind dabei, Flugtests durchzuführen und viele Flugdaten zu sammeln, um Lerndatensätze zu entwickeln. Die ML kann dann zuerst in die Simulationsumgebungen übernommen werden, bevor sie in ein Flugsystem übergeht. Es bleibt abzuwarten, ob Zertifizierungsstandards für diesen Zweck entwickelt werden können. Daher wird es einige Zeit im Laufe des Jahres oder später dauern, bis ein Gefühl für die vollständige Übernahme entwickelt ist. Ein spezifischer Aspekt, der Akzeptanz finden könnte, ist eine computergestützte Landung an einer bestimmten Stelle mit Markierungen, wie sie für Hubschrauberlandeplätze vorhanden sind. Maschinelles Lernen ist für autonome Flüge an sich nicht obligatorisch, einschließlich der Vermeidung von Hindernissen.Aber es wäre ein "gut zu haben" -Feature, daher sollten die beiden nicht miteinander verwechselt werden.
Q. Ek Hanz verwendet ein patentiertes energieeffizientes Design, um Langstreckenflüge mit einer hohen Nutzlast zu erreichen. Erzählen Sie uns mehr über das Design.
Das energieeffiziente Design basiert auf der Betrachtung des Starrflügels und der vertikalen Rotoren als eine Einheit in einer aerodynamischen Umgebung anstelle einer bloßen Gegenüberstellung der beiden mit ihren unabhängigen Strömungsfeldern. Daher wurde die Frage berücksichtigt, wie sich das Strömungsfeld über dem einen auf das andere auswirkt, um den erzeugten Auftrieb zu erhöhen und den durch die Kombination verursachten Luftwiderstand im Vergleich zu den beiden unabhängig voneinander wirkenden Einheiten zu verringern. Grundsätzlich betreiben die meisten anderen Drohnen die vertikalen Rotoren während eines Vorwärtsfluges nicht, um Energie zu sparen, aber ein optimales Betriebsniveau führt zu weiteren Energieeinsparungen! Die Rotoren können dann zur zusätzlichen Kontrolle gegen Böen und feinere Einstellungen verwendet werden, was auch bei den Steuerungen Redundanz bietet.
Frage: Ihr Unternehmen gehörte zu den Top 10 Finalisten der Qualcomm Design, India Challenge. Bitte teilen Sie Ihre Erfahrungen.
Der Qualcomm-Ausflug hat Eplane als Validierung einen großen Schub gegeben. Außerdem hatten wir die Gelegenheit, ihren Flugstapel, ihre Smart-Cams und andere Produkte für unseren Einsatz zu erkunden. Wir haben eine Kombination aus Hardware und geschriebener Software entwickelt, um diese zu integrieren, was zur Einreichung von Patenten führen könnte. Die QDIC-Reise war aufregend, mit Workshops, die von ihnen an verschiedenen Orten für die Kohorte durchgeführt wurden, an der wir teilnehmen. Wir freuen uns auch auf die Gelegenheit mit Investoren, die Qualcomm selbst für uns eröffnen würde. Der Start der Kohorte im Büro von Startup India in Anwesenheit des Sekretärs des Ministeriums für Elektronik und Informationstechnologie im August bot uns eine sehr gute Sichtbarkeit. Es war sehr angenehm, mit qualcomm-Ingenieuren und Managern des Design Innovation Challenge-Programms zusammenzuarbeiten. Es ist definitiv ein Programm,Ich würde viele Deep-Tech-Hardware-Startups ermutigen, darüber nachzudenken.
Frage: Wie sehen Sie den Markt für AAV in Indien? Was sind Ihrer Meinung nach die möglichen Anwendungen von Ek Hanz?
Da sich Indien schnell entwickelt, ist die Urbanisierung weit verbreitet. Da es schwierig ist, mit der Entwicklung der Infrastruktur mit diesem Trend Schritt zu halten, verlangen die Menschen, dass sie sich dort konzentrieren, wo sich die Annehmlichkeiten konzentrieren, was zu einer enormen Verkehrsüberlastung führt. Folglich möchten die Leute zu Hause bleiben und die Dinge durch Online-Bestellungen zu sich kommen lassen. Allein das Lebensmittelgeschäft ist in den letzten Jahren um 300% gewachsen! Dies ist überall beispiellos. Hier wird der Ek Hanz am nützlichsten sein. Das E-Commerce-Einzelhandelsgeschäft benötigt keine AAVs für die Zustellung auf der letzten Meile, könnte jedoch für die Mitte der Meile verwendet werden, dh von Godowns zu Fulfillment-Zentren. Hierfür wäre ein größeres Nutzlast-fähiges AAV, nämlich unser Do Hanz, das nächstgrößere Fahrzeug, sehr geeignet. Obwohl die Warenbewegung ein größerer Markt ist als die Menschenbewegung,Es sind Menschen, die wirklich wichtig sind. Unser oberstes Ziel wäre also das ePlane, das die städtische Luftmobilität mithilfe von Lufttaxis ermöglicht. Und natürlich könnte es auch für Logistikunternehmen große Fracht durch die Stadt transportieren. Ich gehe davon aus, dass die große Reichweite, auf die wir uns normalerweise für unsere Luftfahrzeuge konzentrieren, letztendlich die Entlastung von Städten und die Verbreitung von Diensten in weit entfernten Gebieten außerhalb der Zersiedelung ermöglichen würde. Die Marktgröße für all dies kann leicht in Milliardenhöhe aus Berichten von Beratungsunternehmen und anderen Studien ermittelt werden. Es ist jedoch die obige Philosophie, wie diese Trends betrachtet und ihre Umkehrung durch unsere Technologie ermöglicht werden können, die aufregend ist!es könnte auch für Logistikunternehmen große Fracht durch die Stadt transportieren. Ich gehe davon aus, dass die große Reichweite, auf die wir uns normalerweise für unsere Luftfahrzeuge konzentrieren, letztendlich die Entlastung von Städten und die Verbreitung von Diensten in weit entfernten Gebieten außerhalb der Zersiedelung ermöglichen würde. Die Marktgröße für all dies kann leicht in Milliardenhöhe aus Berichten von Beratungsunternehmen und anderen Studien ermittelt werden. Es ist jedoch die obige Philosophie, wie diese Trends betrachtet und ihre Umkehrung durch unsere Technologie ermöglicht werden kann, die aufregend ist!es könnte auch für Logistikunternehmen große Fracht durch die Stadt transportieren. Ich gehe davon aus, dass die große Reichweite, auf die wir uns normalerweise für unsere Luftfahrzeuge konzentrieren, letztendlich die Entlastung von Städten und die Verbreitung von Diensten in weit entfernten Gebieten außerhalb der Zersiedelung ermöglichen würde. Die Marktgröße für all dies kann leicht in Milliardenhöhe aus Berichten von Beratungsunternehmen und anderen Studien ermittelt werden. Es ist jedoch die obige Philosophie, wie diese Trends betrachtet und ihre Umkehrung durch unsere Technologie ermöglicht werden können, die aufregend ist!Die Marktgröße für all dies kann leicht in Milliardenhöhe aus Berichten von Beratungsunternehmen und anderen Studien ermittelt werden. Es ist jedoch die obige Philosophie, wie diese Trends betrachtet und ihre Umkehrung durch unsere Technologie ermöglicht werden kann, die aufregend ist!Die Marktgröße für all dies kann leicht in Milliardenhöhe aus Berichten von Beratungsunternehmen und anderen Studien ermittelt werden. Es ist jedoch die obige Philosophie, wie diese Trends betrachtet und ihre Umkehrung durch unsere Technologie ermöglicht werden kann, die aufregend ist!
Frage: Welche Probleme hatten Sie und Ihr Team beim ersten Prototyping von Ek Hanz?
Das Design für die Herstellung und die Anbindung an die Hersteller dauerte länger als erwartet. Steuerungen für eine Doppelflügelkonfiguration in Kombination mit den Vierrotoren waren zunächst nicht offensichtlich, und die Sensorentwicklung zur Vermeidung von Hindernissen für solche Langstrecken- und schnell fahrenden Fahrzeuge war eine Herausforderung. Das von der indischen Regulierungsbehörde, der Generaldirektion Zivilluftfahrt, vorgeschriebene No-Permission-No-Takeoff-Protokoll (NPNT) ist eine weitere Facette, die wir auf diesem Weg sowohl in Bezug auf die Hardware- als auch in Bezug auf die Softwareimplementierung entwickeln mussten. Tatsächlich entwickeln wir noch eine auf Mobilfunknetzen basierende Fernkommunikation für Fernsteuerung (für manuelle Eingriffe) und Video-Feed zur Bodenstation, um als Alternative oder redundante Maßnahme Live-Feedback zum Flug während des Kurses zu erhalten.
Frage: Wie haben Sie als eines der wenigen AAV-Unternehmen in Indien Komponenten für Ihr Fahrzeug beschafft? Hatten Sie Schwierigkeiten?
Unser AAV ist ein Amalgam aus einer Multi-Copter-Drohne und einem Starrflügelflugzeug. Die Drohnen-Teile davon können über eine ziemlich gut etablierte Lieferantenbasis bezogen werden. Tatsächlich basiert das Design auf dem, was leicht verfügbar ist. Das Flugzeugteil musste von uns hergestellt werden. Wir haben uns mit Spezialisten für die Herstellung von Kohlefasern sowie mit der versuchten Kombination von 3D-gedruckten nicht tragenden Strukturelementen aus Kunststoff mit Kohlefaserplatten, Rohren und Pre-Pregs zusammengetan. Für diese Versuche haben wir 3D-Drucker im Haus. Die technologische Unterstützungsbasis von IIT Madras und das unternehmerische Ökosystem von Startups sind praktisch, um zum ersten Mal verschiedene Optionen für eine Konfiguration wie unsere auszuprobieren.
Frage: Wie messen Sie im Moment den Erfolg? Was sind Ihre Metriken?
Timing ist der Schlüssel zum Erfolg von Startups! Wir stehen kurz vor der Lockerung der Vorschriften für unbemannte autonome Luftfahrzeuge und sind froh, einen Teil dazu beizutragen, diese Grenzen zu überschreiten. Durch diesen Prozess sind die Aussichten für die Identifizierung und Akquisition von Kunden, die Zusammenarbeit bei der Demonstration von Benutzerflügen zu Aufsichtsbehörden und die Durchführung von kommerziellen Piloten positiv. Während wir dort sind, ist es Teil einer faszinierenden Reise, unseren Fokus auf die Entwicklung von Subsystemen wie Motoren, die Anpassung von Akkus, Flugsteuerungen, Kommunikationen, Sensoren, Computer-Vision-Algorithmen usw. zu vertiefen und für die nächsthöheren AAVs auf Abluftventilatoren umzusteigen haben begonnen. Diese wachsenden Möglichkeiten verbessern unser Wertversprechen an die Anleger, was ein direkter Maßstab für unseren Erfolg in dieser Phase ist.