Selon l'ONU, d'ici 2050, près de 2,5 milliards de personnes feront partie de la population urbaine et nous savons tous que les infrastructures actuelles de logement et de transport sont inadéquates et ne permettront pas de répondre aux besoins d'un nombre croissant de personnes. Pour ce faire, nous devons développer nos villes rapidement et économiquement. En outre, pour lutter contre le problème des transports, il est nécessaire de se concentrer sur la mobilité aérienne urbaine qui aidera les villes à se développer latéralement.
Qui sait, dans les jours à venir, nous nous réveillons au milieu des arbres verts et des gazouillis, à des dizaines de kilomètres des centres-villes denses. L'avenir nous réserve beaucoup de choses. De plus, le petit-déjeuner, les courses, etc. étant livrés par drone, vous pourrez prendre l'avion pour vous rendre au travail et ne serez pas coincé dans un embouteillage.
La startup basée à Chennai nommée ePlane est pionnière dans la mobilité aérienne. Avec Ek Hanz, un véhicule aérien électrique compact entièrement autonome qui peut décoller de n'importe où et peut être utilisé pour livrer des articles, l'entreprise est sûre d'apporter une révolution dans la mobilité aérienne.
M. Satyanarayanan Chakravarthy, le co-fondateur de la société ePlane, a partagé avec nous les détails de la startup, l'équipe, les objectifs futurs et bien plus encore. M. Chakravarthy est professeur de génie aérospatial à l'Institut indien de technologie de Madras et se spécialise dans la propulsion d'avions et de fusées. Il est titulaire d'un baccalauréat en génie aérospatial de l'IIT Madras et d'une maîtrise ès sciences en génie aérospatial (1992) et d'un doctorat en philosophie (1995) du Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA, États-Unis.
Non seulement cela, il a été un enseignant passionné pendant plus de deux décennies à l'IIT Madras et un chercheur sur la combustion, le diagnostic laser, etc. Il a persévéré pour établir un grand centre de recherche et développement sur la combustion, NCCRD, à l'IIT Madras, avant de tourner son attention à la propulsion électrique des avions ces derniers temps. Il est passionné par le travail avec l'industrie dans la résolution de problèmes du monde réel et dans le développement de produits ayant un impact sociétal. Lisez la suite pour savoir ce qu'il a à dire sur ePlane, Ek Hanz et plus encore.
Q. ePlane travaille sur des véhicules aériens électriques hybrides autonomes, comment tout cela a-t-il commencé et quels sont vos projets?
Beaucoup de changements rapides se produisent autour de nous dans les espaces d'énergie et de mobilité. L'énergie thermique est rapidement remplacée par les énergies renouvelables, et les véhicules électriques remplacent rapidement les véhicules à combustion.
En tant qu'ingénieur aérospatial de formation de base et avec la propulsion comme spécialisation, je me suis demandé, si je ne vais pas me pencher sur la propulsion électrique des avions à ce stade, que ferais-je d'autre! Laisser aller le passé, peu importe à quel point il a été glorieux et embrasser l'avenir, aussi incertain soit-il, est le mantra. C'est la motivation qui m'a conduit à fonder la société ePlane. Non seulement cela, en fait, au cours de la dernière année, je suis le premier à ma connaissance à offrir un cours complet d'un semestre sur la propulsion des aéronefs électriques, deux fois au cours des deux semestres, et j'ai fait enregistrer les conférenciers sur vidéo. deuxième fois, à mettre en ligne sur YouTube après les modifications!
La quête d'ePlane est de permettre une mobilité rapide des personnes sur des distances courtes et intermédiaires dans et autour des villes à l'avenir au moyen de l'aviation électrique. Nous avons l'intention de fabriquer un avion électrique VTOL autonome à deux places pour les services de taxi aérien intra-urbain. À mon avis, cela est raisonnablement possible principalement avec des véhicules aériens hybrides - hybrides non pas comme en propulsion par combustion et électriques, mais dans le sens d'une combinaison de VTOL avec des ailes fixes, c'est-à-dire décoller comme un drone mais voler vers l'avant comme un avion! Il devrait être entièrement électrique pour rester simple et relativement peu coûteux si nous voulons peupler le ciel de taxis aériens pour les trajets quotidiens des gens.
Q. Dites-nous comment ePlane a démarré au départ? Comment le NCCRD et l'IITM ont-ils aidé?
ePlane a décollé le premier dans nos esprits! Toutes ces décisions cruciales - pourquoi devrait-il être tout électrique, pourquoi pas une propulsion hybride entre moteur électrique et moteur à combustion, est-ce juste une mode ou un fétiche de passer au tout électrique pour avoir l'air ironique venant d'un expert en combustion de premier plan ou est-ce vraiment sens techno-économique (c'est beaucoup d'introspection!), pourquoi doit-il être un VTOL, pourquoi doit-il être un hybride à voilure fixe VTOL, pourquoi un biplace, pourquoi autonome, ce qui serait un prix approprié pour le marché indien, etc. Chacun de ces éléments a dû être conçu et débattu, et des réponses authentiques ont dû être élaborées pour nous-mêmes, au lieu de simplement regarder ce que font les autres. Parce que nous sommes parfaitement conscients du marché indien et de la situation de mobilité urbaine dans laquelle nous nous trouvons.
L'Inde est particulièrement bien placée pour adopter les eVTOL pour la mobilité aérienne urbaine (UAM) contrairement à la Chine, qui, à mon avis, semble avoir atteint un sommet un peu trop tôt avant les transformations de la mobilité, dont nous assistons aujourd'hui et qui a réalisé des investissements massifs dans les infrastructures pourrait être évité avec la nouvelle technologie! J'ai inventé un terme pour «défrastructure»! La situation avec les pays avancés est similaire, avec toutes les autoroutes et les survols déjà en place, leur problème de mobilité par personne n'est pas aussi douloureux qu'en Inde. Pour l'Inde d'aujourd'hui, l'UAM semble être un «must have», pas un «nice to have», contrairement à d'autres endroits. Et, tout en étant un marché extrêmement sensible aux coûts, nous devons mettre le meilleur sur le marché, donc une grande partie de l'ePlane consiste à le configurer correctement.
NCCRD s'est rapidement développé pour devenir un chaudron de startups et de projets ultra-profonds, dont je suis fier de faire partie, tels que Agnikul, Aerostrovilos, X2fuels, Tan90, hyperloop, Space Gun, etc. qui dynamise de manière synergique ePlane avec son espace et installations. Nous sommes incubés dans la cellule d'incubation de l'IITM, ce qui ouvre beaucoup de visibilité aux parties prenantes externes et aux mentors commerciaux et techniques. L'IITM lui-même est une ruche d'un écosystème d'entrepreneuriat, avec le CFI, Nirmaan, E-Cell, GDC, etc., en plus du NCCRD.
Q. Ek-Hanz est le premier véhicule aérien hybride de la société. Quelles sont les spécifications techniques et les caractéristiques de cet AAV?
L'Ek-Hanz fait partie d'un processus de développement de véhicules en trois étapes comprenant Ek-Hanz, Do-Hanz et l'ePlane, dont le dernier est notre objectif ultime pour les prochaines années, pour transporter les gens à travers le ciel de la ville. L'approche consiste à développer une technologie qui pourrait être testée à des échelles plus petites, qui pourraient elles-mêmes trouver des cas d'utilisation commerciale. L'Ek-Hanz est un petit HAV capable de soulever jusqu'à 6 kg, mais pouvant aller jusqu'à 100 km avec une charge utile de 2 kg en une seule charge de la batterie. Il appartient à la catégorie des «petits» drones et son altitude de vol est limitée à 120 m par la réglementation de l'aviation civile. Il est totalement autonome en ce sens, il peut se diriger lui-même avec des points de cheminement ainsi que pour détecter et éviter les obstacles le long de son parcours.
Q. Il existe de nombreux véhicules aériens autonomes électriques lourds , en quoi votre produit Ek-Hanz est-il différent de ceux-ci?
L'Ek-Hanz a été configuré pour répondre au Saint Graal des HAV, à savoir, les rotors verticaux destinés au VTOL sont un poids mort pendant le vol avant tandis que l'aile destinée à produire une portance aérodynamique pendant le vol avant est un poids mort pendant le VTOL. L'Ek-Hanz n'est pas une simple claque d'un multi-hélicoptère sur un avion à voilure fixe, mais tente de les combiner dans une configuration aérodynamique où les rotors aideraient l'aile à générer une portance supplémentaire de manière synergique, et l'aile aiderait les rotors. pendant les phases de montée et de descente. Ces deux aspects permettent une gamme étendue pour l'Ek-Hanz par rapport à une simple juxtaposition des rotors verticaux et des ailes ensemble.
Q. Étant un véhicule aérien autonome complet, comment Ek Hanz cartographie-t-il le monde réel? Quels capteurs et matériel pilote votre véhicule?
Nous devons comprendre que le Ek-Hanz est plus difficile pour les capteurs à monter par rapport aux avions plus gros en raison des restrictions de poids strictes et du petit espace disponible. En tant que tel, nous avons une combinaison de plusieurs lidars 1D pointant dans différentes directions en tant que capteurs de proximité pour estimer la distance de tout obstacle ainsi que des caméras pour déchiffrer le facteur de forme de l'obstacle. Les informations de facteur de forme de l'obstacle sont fusionnées avec les estimations de distance et traduites en nuages de points que les commandes devraient faire voler autour de l'avion. Une combinaison de lidars basse fréquence longue portée et de lidars haute fréquence courte portée est utilisée pour éviter les obstacles dynamiques ainsi que pour éviter les obstacles statiques. D'autres alternatives telles queLes lidars 2D et les caméras stéréoscopiques sont soit trop lourds, soit de portée / résolution plus faible pour les vitesses impliquées et les temps de réponse requis, mais il s'agit d'un domaine émergent, nous sommes donc ouverts à l'amélioration de notre package de vol autonome en le reconfigurant en tant que spécifications des composants améliorer.
Q. On dit que le drone utilise des algorithmes d'apprentissage automatique pour le vol autonome, comment cela fonctionne-t-il et à quelle distance sommes-nous pour effectuer des vols autonomes?
L'apprentissage automatique dépend de la disponibilité des ensembles de données d'apprentissage. Bien que nous ayons développé des simulations de navigation par points de cheminement avec évitement d'obstacles dans un environnement de vol typique, elles sont insuffisantes pour que le ML évolutif soit déployé dans des vols réalistes. Nous sommes en train de tester en vol et de collecter de nombreuses données de vol pour développer des ensembles de données d'apprentissage. Le ML peut ensuite être adopté dans les environnements de simulation avant de passer à un système de vol. Il reste à voir si les normes de certification peuvent être évoluées à cette fin, il faudra donc du temps tout au long de l'année ou plus tard pour développer le sentiment de son adoption complète. Un aspect spécifique qui pourrait être accepté est un atterrissage basé sur la vision par ordinateur à un endroit particulier avec des marques comme celles des héliports. L'apprentissage automatique n'est pas obligatoire pour les vols autonomes en soi, y compris l'évitement d'obstacles,mais ce serait une fonctionnalité «bonne à avoir», de sorte que les deux ne devraient pas être mélangés l'un avec l'autre.
Q. Ek Hanz utilise une conception écoénergétique brevetée pour réaliser des vols longue distance avec une charge utile lourde. Dites-nous en plus sur le design.
La conception écoénergétique est basée sur la visualisation des rotors à voilure fixe et verticale comme une seule entité dans un environnement aérodynamique au lieu d'une simple juxtaposition des deux avec leurs champs d'écoulement indépendants. Ainsi, la question de savoir comment le champ d'écoulement sur l'un affecte celui sur l'autre a été prise en considération afin d'augmenter la portance produite et de réduire la traînée encourue par la combinaison par rapport aux deux unités agissant indépendamment. Fondamentalement, la plupart des autres drones n'opèrent pas les rotors verticaux pendant un vol vers l'avant afin d'économiser sur la consommation d'énergie, mais un niveau optimal de leur fonctionnement conduit à des économies d'énergie supplémentaires! Les rotors peuvent ensuite être utilisés pour un contrôle supplémentaire contre les rafales et des réglages plus fins, ce qui offre également une redondance des commandes.
Q. Votre entreprise figurait parmi les 10 meilleurs finalistes du Qualcomm Design, India Challenge. Veuillez partager vos expériences.
La sortie Qualcomm a été un grand coup de pouce pour l'eplane en tant que validation. De plus, nous avons eu l'occasion d'explorer leur pile de vol, leurs caméras intelligentes et d'autres produits pour notre usage. Nous avons développé une combinaison de matériel et de logiciels écrits pour les intégrer, ce qui pourrait conduire au dépôt de brevets. Le parcours QDIC a été passionnant, avec des ateliers menés par eux à différents endroits pour la cohorte dont nous faisons partie. Nous attendons également avec impatience l'opportunité avec les investisseurs que Qualcomm elle-même nous ouvrirait. Leur lancement de la cohorte au bureau de Startup India en auguste présence du secrétaire du ministère de l'Électronique et des technologies de l'information nous a offert une très bonne visibilité. Les ingénieurs de Qualcomm et les responsables du programme Design Innovation Challenge ont été très agréables à travailler. C'est définitivement un programme,J'encourage beaucoup de startups de matériel de technologie profonde à envisager de se tourner vers.
Q. Comment voyez-vous le marché des AAV en Inde? Quelles sont selon vous les applications potentielles d'Ek Hanz?
Comme l'Inde se développe rapidement, l'urbanisation est rampante. Le développement des infrastructures étant difficile à suivre le rythme de cette tendance, les gens réclament de rester concentrés là où les commodités sont concentrées, ce qui entraîne une énorme congestion du trafic. Par conséquent, les gens veulent rester à la maison et laisser les choses leur arriver en commandant en ligne. À elle seule, le secteur de la livraison de nourriture a connu une croissance de 300% ces dernières années! C'est sans précédent partout. C'est là que l'Ek Hanz sera le plus utile. L'activité de commerce électronique de détail ne nécessite pas d'AAV pour la livraison sur le dernier kilomètre, mais pourrait être utilisée à mi-distance, c'est-à-dire des marges aux centres de distribution. Pour cela, un AAV plus grand, capable de supporter une charge utile, à savoir notre Do Hanz, le prochain véhicule plus grand serait tout à fait approprié. Enfin, bien que la circulation des marchandises soit un marché plus important que la circulation des personnes,ce sont les gens qui comptent vraiment, donc notre objectif ultime serait l'ePlane qui permet la mobilité aérienne urbaine au moyen de taxis aériens. Et, bien entendu, il pourrait également transporter de grandes cargaisons à travers la ville pour les entreprises de logistique. Je prévois que la longue portée, sur laquelle nous nous concentrons généralement pour nos véhicules aériens, permettrait à terme de décongestionner les villes et de diffuser facilement les services dans des zones éloignées au-delà de l'étalement urbain. La taille du marché pour tout cela peut être facilement obtenue en termes de milliards de dollars à partir de rapports de sociétés de conseil et d'autres études, mais c'est la philosophie ci-dessus de voir ces tendances et de permettre leur renversement grâce à notre technologie qui est passionnante!il pourrait également transporter de grandes marchandises à travers la ville pour les entreprises de logistique. Je prévois que la longue portée sur laquelle nous nous concentrons généralement pour nos véhicules aériens permettrait en fin de compte de décongestionner les villes et de diffuser facilement les services dans des zones éloignées au-delà de l'étalement urbain. La taille du marché pour tout cela peut être facilement obtenue en termes de milliards de dollars à partir de rapports de sociétés de conseil et d'autres études, mais c'est la philosophie ci-dessus de voir ces tendances et de permettre leur renversement grâce à notre technologie qui est passionnante!il pourrait également transporter de grandes marchandises à travers la ville pour les entreprises de logistique. Je prévois que la longue portée sur laquelle nous nous concentrons généralement pour nos véhicules aériens permettrait en fin de compte de décongestionner les villes et de diffuser facilement les services dans des zones éloignées au-delà de l'étalement urbain. La taille du marché pour tout cela peut être facilement obtenue en termes de milliards de dollars à partir de rapports de sociétés de conseil et d'autres études, mais c'est la philosophie ci-dessus de voir ces tendances et de permettre leur renversement grâce à notre technologie qui est passionnante!La taille du marché pour tout cela peut être facilement obtenue en termes de milliards de dollars à partir de rapports de sociétés de conseil et d'autres études, mais c'est la philosophie ci-dessus de voir ces tendances et de permettre leur renversement grâce à notre technologie qui est passionnante!La taille du marché pour tout cela peut être facilement obtenue en termes de milliards de dollars à partir de rapports de sociétés de conseil et d'autres études, mais c'est la philosophie ci-dessus de voir ces tendances et de permettre leur renversement grâce à notre technologie qui est passionnante!
Q. Quels problèmes vous et votre équipe avez-vous rencontrés lors du prototypage initial d'Ek Hanz?
La conception pour la fabrication et l'interfaçage avec les fabricants ont pris plus de temps que prévu. Les commandes pour une configuration à deux ailes en combinaison avec les quatre rotors n'étaient pas évidentes au début et, le développement de capteurs pour éviter les obstacles sur de si longues distances et le véhicule rapide était un défi. Le protocole NPNT (no-permission no-takeoff) mandaté par l'autorité de régulation indienne, à savoir la Direction générale de l'aviation civile, est une autre facette que nous avons dû développer en cours de route, tant au niveau de la mise en œuvre matérielle que logicielle. En fait, nous développons toujours des communications longue distance basées sur le réseau mobile pour le pilotage à distance (pour intervention manuelle) et une alimentation vidéo vers la station au sol pour un retour en direct sur le vol pendant son cours, comme mesure alternative ou redondante.
Q. Étant l'une des rares sociétés AAV en Inde, comment avez-vous acheté des composants pour votre véhicule? Avez-vous rencontré des difficultés?
Notre AAV est un amalgame d'un drone multi-hélicoptère et d'un avion à voilure fixe. Les composants du drone peuvent être obtenus auprès d'une base de fournisseurs raisonnablement bien établie. En fait, la conception est basée sur ce qui est facilement disponible. La partie plane de celui-ci devait être fabriquée par nos soins. Nous nous sommes associés à des spécialistes de la fabrication de fibres de carbone ainsi que de la tentative de combinaison d'éléments structurels non porteurs imprimés en 3D en plastique avec des feuilles, des tubes et des pré-imprégnés en fibre de carbone. Nous avons des imprimantes 3D en interne pour ces essais. La base de soutien technologique IIT Madras et l'écosystème entrepreneurial de startups sont utiles pour essayer différentes options pour la première fois sur une configuration comme la nôtre.
Q. Pour le moment, comment mesurez-vous le succès? Quelles sont vos métriques?
Le timing est la clé du succès des startups! Nous sommes sur le point d'assouplir la réglementation des véhicules aériens autonomes sans pilote et nous sommes heureux de contribuer à repousser ces limites. Grâce à ce processus, les perspectives sont prometteuses pour l'identification et l'acquisition de clients, l'établissement de partenariats pour la démonstration des vols des utilisateurs auprès des organismes de réglementation et la réalisation de projets pilotes commerciaux. Pendant ce temps, approfondir notre concentration sur le développement de sous-systèmes tels que les moteurs, la personnalisation des batteries, des contrôleurs de vol, des communications, des capteurs, des algorithmes de vision par ordinateur, etc. et passer à des ventilateurs canalisés pour les AAV de niveau supérieur fait partie d'un voyage fascinant que nous se sont lancés. Ces opportunités en expansion améliorent notre proposition de valeur aux investisseurs, ce qui est une mesure directe de notre succès à ce stade.