وفقًا للأمم المتحدة ، بحلول عام 2050 ، سيكون ما يقرب من 2.5 مليار شخص جزءًا من سكان المناطق الحضرية ، ونعلم جميعًا أن البنية التحتية الحالية للإسكان والنقل غير كافية ولن تساعد في تلبية احتياجات العدد المتزايد من الناس. للقيام بذلك ، نحن بحاجة إلى توسيع مدننا بسرعة وبشكل اقتصادي. إلى جانب ذلك ، لمكافحة مشكلة النقل ، هناك حاجة لتحويل تركيزنا إلى التنقل الجوي الحضري الذي سيساعد المدن على النمو بشكل جانبي.
من يدري ، في الأيام القادمة ، نجد أنفسنا مستيقظين وسط الأشجار الخضراء والصقيع ، على بعد عشرات الأميال من مراكز المدن الكثيفة. المستقبل يخبئه لنا الكثير. إلى جانب ذلك ، الإفطار ، والبقالة ، وما إلى ذلك ، حيث يتم تسليمها بطائرة بدون طيار ، ستتمكن من السفر إلى العمل ولن تتعثر في ازدحام مروري.
تعتبر شركة ePlane التي تتخذ من تشيناي مقراً لها رائدة في مجال التنقل الجوي. مع Ek Hanz ، وهي مركبة جوية كهربائية مدمجة مستقلة تمامًا يمكن أن تقلع من أي مكان ويمكن استخدامها لتوصيل العناصر ، من المؤكد أن الشركة ستحدث ثورة في التنقل الجوي.
شارك السيد ساتيانارايانان شاكرافارثي ، المؤسس المشارك لشركة ePlane ، تفاصيل الشركة الناشئة والفريق والأهداف المستقبلية وغير ذلك الكثير. السيد شاكرافارثي هو أستاذ هندسة الطيران في المعهد الهندي للتكنولوجيا في مدراس ومتخصص في دفع الطائرات والصواريخ. حصل على درجة البكالوريوس في هندسة الطيران من IIT Madras وماجستير العلوم في هندسة الطيران (1992) ودكتوراه في الفلسفة (1995) من معهد جورجيا للتكنولوجيا ، أتلانتا ، جورجيا ، الولايات المتحدة الأمريكية.
ليس ذلك فحسب ، فقد كان مدرسًا شغوفًا لأكثر من عقدين في IIT Madras وباحثًا في الاحتراق والتشخيص بالليزر وما إلى ذلك. لقد ثابر على إنشاء مركز كبير لمركز R&D الاحتراق ، NCCRD ، في IIT Madras ، قبل التحول اهتمامه بدفع الطائرات الكهربائية مؤخرًا. إنه متحمس للعمل مع الصناعة في حل مشاكل العالم الحقيقي وفي تطوير المنتجات للتأثير على المجتمع. تابع القراءة لمعرفة ما سيقوله عن ePlane و Ek Hanz والمزيد.
س: تعمل ePlane على المركبات الهوائية الهجينة ذاتية القيادة ، كيف بدأ كل شيء ، وما هي خططك؟
تحدث الكثير من التغييرات السريعة حولنا في مجالات الطاقة والتنقل. يتم استبدال الطاقة الحرارية بسرعة بمصادر الطاقة المتجددة ، وتحل السيارات الكهربائية محل مركبات الاحتراق بسرعة.
كمهندس فضاء من خلال التدريب الأساسي والدفع كتخصصي ، سألت نفسي ، إذا كنت لن أنظر إلى الدفع الكهربائي للطائرات في هذا الوقت ، فماذا أفعل أيضًا! تخلَّ عن الماضي ، مهما كان مجيدًا ويحتضن المستقبل ، مهما كان غير مؤكد ، فهو المانترا. هذا هو الدافع الذي دفعني إلى تأسيس شركة ePlane. ليس هذا فقط ، في الواقع ، في العام الماضي ، أنا أول من أعلم أن يقدم دورة كاملة لفصل دراسي كامل عن دفع الطائرات الكهربائية ، مرتين خلال فصلين دراسيين ، وقد حصلت على تسجيل المحاضرين بالفيديو المرة الثانية ، ليتم تحميلها على موقع يوتيوب بعد التعديلات!
يتمثل سعي ePlane في تمكين التنقل السريع للأشخاص عبر مسافات قصيرة ومتوسطة داخل وحول المدن في المستقبل عن طريق الطيران الكهربائي. نحن نضع أعيننا على صنع طائرة كهربائية ذات مقعدين من طراز VTOL لخدمات التاكسي الجوي داخل المدينة. من وجهة نظري ، هذا ممكن بشكل معقول مع المركبات الجوية الهجينة - الهجين ليس كما هو الحال في الدفع عن طريق الاحتراق والكهرباء ، ولكن بمعنى مزيج من VTOL مع أجنحة ثابتة ، أي تقلع مثل طائرة بدون طيار ولكن تطير إلى الأمام مثل الطائرة! يجب أن تكون كهربائية بالكامل لإبقائها بسيطة وغير مكلفة نسبيًا إذا أردنا ملء السماء بسيارات أجرة جوية للتنقلات اليومية للأشخاص.
س: أخبرنا كيف بدأت ePlane في البداية؟ كيف ساعد NCCRD و IITM؟
انطلقت ePlane أولاً في أذهاننا! كل هذه القرارات الحاسمة - لماذا يجب أن تكون كهربائية بالكامل ، ولماذا لا تعمل بالدفع الهجين بين محرك كهربائي ومحرك الاحتراق ، هل هي مجرد بدعة أو صنم أن تتحول إلى كهرباء بالكامل لتبدو وكأنها ساخرة من خبير احتراق رائد أم أنها تصنعها حقًا الحس التقني والاقتصادي (هذا كثير من البحث عن الذات!) ، لماذا يجب أن يكون VTOL ، لماذا يجب أن يكون هجينًا بجناح ثابت VTOL ، لماذا السيارة ذات المقعدين ، لماذا مستقلة ، ماذا سيكون نقطة سعر مناسبة للسوق الهندي ، إلخ. كان لابد من التفكير في كل من هذه الأمور ومناقشتها ، وكان لابد من تطوير إجابات حقيقية لأنفسنا ، بدلاً من مجرد النظر إلى ما يفعله الآخرون. لأننا ندرك تمامًا السوق الهندية وحالة التنقل الحضري التي نحن فيها.
الهند على وجه الخصوص في مكان جيد لاحتضان eVTOLs للتنقل الجوي الحضري (UAM) على عكس الصين ، والتي في رأيي يبدو أنها وصلت إلى ذروتها في وقت مبكر جدًا قبل تحولات التنقل ، ونحن نشهد اليوم وواصلنا استثمارات ضخمة في البنية التحتية التي يمكن تجنبها باستخدام التكنولوجيا الجديدة! لقد صاغ مصطلح "البنية التحتية"! يتشابه الوضع مع الدول المتقدمة ، مع وجود جميع الطرق السريعة والجسور العلوية بالفعل ، فإن نقطة الألم في التنقل لكل شخص ليست مؤلمة كما هو الحال في الهند. بالنسبة للهند اليوم ، يبدو أن UAM "لا بد منه" ، وليس "ممتعًا" ، على عكس الأماكن الأخرى. ومع ذلك ، نظرًا لكوننا سوقًا شديد الحساسية من حيث التكلفة ، فنحن بحاجة إلى تقديم الأفضل ، لذا فإن الكثير حول ePlane يكمن في تكوينه بشكل صحيح.
تطورت NCCRD بسرعة إلى مرجل من الشركات الناشئة والمشاريع التقنية العميقة للغاية ، والتي أفخر بأن العديد منها جزء منها ، مثل Agnikul و Aerostrovilos و X2fuels و Tan90 و hyperloop و space gun وما إلى ذلك ، والتي تعمل على تنشيط ePlane بشكل متآزر مع مساحتها والمرافق. نحن محتضنون في IITM Incubation Cell ، والتي تفتح الكثير من التعرض لأصحاب المصلحة الخارجيين والموجهين التجاريين والتقنيين. IITM نفسها هي خلية نحل لنظام بيئي لريادة الأعمال ، مع CFI و Nirmaan و E-Cell و GDC وما إلى ذلك ، إلى جانب NCCRD.
Q. Ek-Hanz هي أول مركبة جوية هجينة للشركة. ما هي المواصفات والميزات الفنية لهذه السيارة؟
تعد Ek-Hanz جزءًا من عملية تطوير مركبة من ثلاث مراحل تشمل Ek-Hanz و Do-Hanz و ePlane ، وآخرها هدفنا النهائي للسنوات القليلة المقبلة ، لنقل الأشخاص عبر سماء المدينة. يتمثل النهج في تطوير تقنية يمكن اختبارها على نطاقات أصغر ، والتي يمكن أن تجد نفسها حالات استخدام تجاري. إن Ek-Hanz عبارة عن HAV صغير قادر على رفع ما يصل إلى 6 كجم ، ولكن يمكن أن يصل إلى 100 كيلومتر مع حمولة 2 كجم في شحنة واحدة من حزمة البطارية. وهي تندرج تحت فئة الطائرات بدون طيار "الصغيرة" ويقتصر ارتفاع طيرانها على 120 مترًا بموجب لوائح الطيران المدني. إنه مستقل تمامًا بالمعنى ، يمكنه التنقل بنفسه باستخدام نقاط الطريق بالإضافة إلى اكتشاف وتجنب العقبات على طول مساره.
س: هناك العديد من المركبات الجوية الكهربائية المستقلة ذات الرفع الثقيل ، كيف يختلف منتجك Ek-Hanz عن تلك؟
تم تكوين Ek-Hanz لمعالجة الكأس المقدسة لـ HAVs ، أي الدوارات الرأسية المخصصة لـ VTOL هي ثقل ثقيل أثناء الرحلة الأمامية بينما الجناح المقصود لإنتاج رفع ديناميكي أثناء الرحلة الأمامية هو ثقل ثقيل أثناء VTOL. إن Ek-Hanz ليست مجرد صفعة لمروحية متعددة على طائرة ثابتة الجناحين ولكنها تحاول دمجها في تكوين ديناميكي هوائي حيث تساعد الدوارات الجناح في توليد الرفع الإضافي بشكل تآزري ، وسيساعد الجناح الدوارات خلال مرحلتي الصعود والنزول. يتيح هذان الجانبان نطاقًا موسعًا لـ Ek-Hanz عند مقارنته بالتجاور البسيط للدوارات الرأسية والأجنحة معًا.
س: كونها مركبة جوية ذاتية القيادة ، كيف ترسم إيك هانز العالم الحقيقي؟ ما هي أجهزة الاستشعار والأجهزة التي تقود سيارتك؟
نحن بحاجة إلى فهم أن Ek-Hanz يمثل تحديًا أكبر بالنسبة لأجهزة الاستشعار ليتم تركيبها عند مقارنتها بالطائرات الأكبر حجمًا بسبب قيود الوزن الصارمة والعقارات الصغيرة المتاحة. على هذا النحو ، لدينا مجموعة من عدة ليدارات أحادية الأبعاد تشير إلى اتجاهات مختلفة مثل مستشعرات القرب لتقدير المسافة من أي عائق بالإضافة إلى الكاميرات لفك تشفير عامل الشكل للعائق. يتم دمج معلومات عامل الشكل الخاصة بالعائق مع تقديرات المسافة وترجمتها إلى سحب نقطية يجب أن تجعل عناصر التحكم الطائرة تحلق حولها. يتم استخدام مجموعة من الليدارات طويلة المدى ذات التردد المنخفض والأخرى قصيرة المدى عالية التردد لتجنب العوائق الديناميكية وكذلك لتجنب العوائق الثابتة. بدائل أخرى مثلتعتبر الليدارات ثنائية الأبعاد والكاميرات المجسمة إما ثقيلة جدًا أو ذات نطاق / دقة أقل بالنسبة للسرعات المعنية وأوقات الاستجابة المطلوبة ، ولكن هذه منطقة ناشئة ، لذلك نحن منفتحون على تحسين حزمة الطيران المستقلة لدينا من خلال إعادة تكوينها كمواصفات للمكونات تحسن.
س: يقال إن الطائرة بدون طيار تستخدم خوارزميات التعلم الآلي للطيران المستقل ، كيف يعمل ذلك وما مدى قربنا من إكمال الرحلات الجوية المستقلة؟
يعتمد التعلم الآلي على مدى توفر مجموعات بيانات التعلم. على الرغم من أننا قمنا بتطوير عمليات محاكاة لملاحة إحداثية مع تجنب العقبات في بيئة طيران نموذجية ، إلا أنها غير كافية لتطوير ML ليتم نشرها في رحلات طيران واقعية. نحن في طور اختبارات الطيران ، ونجمع الكثير من بيانات الرحلة لتطوير مجموعات بيانات التعلم. يمكن بعد ذلك اعتماد ML في بيئات المحاكاة أولاً قبل الانتقال إلى نظام الطيران. لم يتضح بعد ما إذا كان من الممكن تطوير معايير الشهادات لهذا الغرض ، لذلك سوف يستغرق الأمر وقتًا خلال العام أو بعد ذلك لتطوير الشعور باعتمادها بالكامل. أحد الجوانب المحددة التي يمكن أن تجد القبول هو الهبوط المستند إلى رؤية الكمبيوتر بإحكام في مكان معين مع علامات مثل تلك الموجودة في مهابط طائرات الهليكوبتر. التعلم الآلي ليس إلزاميًا للرحلات الجوية المستقلة بحد ذاتها ، بما في ذلك تجنب العقبات ،لكنها ستكون ميزة "جيدة أن يكون لديك" ، لذلك لا ينبغي الخلط بين الاثنين.
يستخدم Q. Ek Hanz تصميمًا موفرًا للطاقة حاصلًا على براءة اختراع ، لتحقيق رحلة طويلة مع حمولة ثقيلة. أخبرنا المزيد عن التصميم.
يعتمد التصميم الموفر للطاقة على عرض الأجنحة الثابتة والدوارات الرأسية ككيان واحد في بيئة ديناميكية هوائية بدلاً من مجرد تجاور الاثنين مع مجالات التدفق المستقلة الخاصة بهما. لذلك ، تم أخذ مسألة كيفية تأثير مجال التدفق فوق أحدهما على الآخر في الاعتبار من أجل زيادة الرفع الناتج وتقليل السحب الذي تتكبده المجموعة عند مقارنتها بالوحدتين اللتين تعملان بشكل مستقل. بشكل أساسي ، لا تقوم معظم الطائرات بدون طيار الأخرى بتشغيل الدوارات الرأسية أثناء رحلة أمامية من أجل توفير استهلاك الطاقة ، ولكن المستوى الأمثل لتشغيلها يؤدي إلى توفير المزيد من الطاقة! يمكن بعد ذلك استخدام الدوارات للتحكم الإضافي ضد العواصف والتعديلات الدقيقة ، مما يوفر التكرار في أدوات التحكم أيضًا.
س. كانت شركتك من بين أفضل 10 متأهلين للتصفيات النهائية في Qualcomm Design ، India Challenge. يرجى تبادل الخبرات الخاصة بك.
لقد كانت نزهة Qualcomm بمثابة دفعة كبيرة لإصدار eplane كتحقق من الصحة. بالإضافة إلى ذلك ، أتيحت لنا الفرصة لاستكشاف مجموعة رحلاتهم ، والكاميرات الذكية ، ومنتجات أخرى لاستخدامنا. لقد طورنا مجموعة من الأجهزة والبرامج المكتوبة لدمجها ، مما قد يؤدي إلى إيداع براءات الاختراع. كانت رحلة QDIC مثيرة ، مع ورش العمل التي أجروها في مواقع مختلفة للفوج الذي نحن جزء منه. نتطلع أيضًا إلى الفرصة مع المستثمرين التي ستفتحها لنا كوالكوم نفسها. لقد أتاح إطلاقهم للمجموعة في مكتب Startup India بحضور وزير الإلكترونيات وتكنولوجيا المعلومات رؤية جيدة جدًا لنا. كان مهندسو ومديرو Qualcomm في برنامج Design Innovation Challenge ممتعًا للغاية للعمل معهم. إنه بالتأكيد برنامج واحد ،أود أن أشجع الكثير من الشركات الناشئة في مجال الأجهزة ذات التقنية العميقة للنظر في التطلع إليها.
س: كيف ترى سوق السيارات المستعملة في الهند؟ ما رأيك في التطبيقات المحتملة لإيك هانز؟
مع التطور السريع للهند ، هناك تحضر متفشي. نظرًا لصعوبة مواكبة تطوير البنية التحتية لهذا الاتجاه ، فإن الناس يطالبون بالبقاء متجمعين إلى حيث تتركز وسائل الراحة ، مما يؤدي إلى ازدحام مروري كبير. وبالتالي ، يريد الناس البقاء في المنزل والسماح للأشياء بالوصول إليهم عن طريق الطلب عبر الإنترنت. نمت أعمال توصيل الطعام وحدها بنسبة 300٪ في السنوات القليلة الماضية! هذا لا مثيل له في أي مكان. هذا هو المكان الذي سيكون فيه Ek Hanz أكثر فائدة. لا تتطلب تجارة التجزئة الإلكترونية AAVs للتسليم في الميل الأخير ، ولكن يمكن أن تشهد استخدامًا لمسافة متوسطة ، أي من المستعملين إلى مراكز التنفيذ. لهذا ، فإن AAV أكبر قادر على التحميل ، أي Do Hanz ، ستكون المركبة الأكبر التالية مناسبة جدًا. أخيرًا ، على الرغم من أن حركة البضائع هي سوق أكبر من حركة الناس ،الأشخاص هم المهمون حقًا ، لذا فإن هدفنا النهائي هو ePlane الذي يتيح التنقل الجوي في المناطق الحضرية عن طريق سيارات الأجرة الجوية. وغني عن القول أنه يمكن أن ينقل شحنات كبيرة عبر المدينة لشركات الخدمات اللوجستية أيضًا. أتوقع أن المدى البعيد ، الذي نركز عليه عادةً لمركباتنا الجوية ، سيمكن في نهاية المطاف من إزالة الازدحام في المدن ونشر الخدمات لتكون متاحة بسهولة في المناطق النائية خارج الامتداد الحضري. يمكن الحصول على حجم السوق لكل هذا بسهولة من حيث مليارات الدولارات من تقارير الشركات الاستشارية والدراسات الأخرى ، لكن الفلسفة المذكورة أعلاه حول كيفية عرض هذه الاتجاهات وتمكين انعكاسها من خلال تقنيتنا أمر مثير!يمكنها نقل البضائع الكبيرة عبر المدينة لشركات الخدمات اللوجستية أيضًا. أتوقع أن المدى البعيد ، الذي نركز عليه عادةً لمركباتنا الجوية ، سيمكن في نهاية المطاف من إزالة الازدحام في المدن ونشر الخدمات لتكون متاحة بسهولة في المناطق النائية خارج الامتداد الحضري. يمكن الحصول على حجم السوق لكل هذا بسهولة من حيث مليارات الدولارات من تقارير الشركات الاستشارية والدراسات الأخرى ، لكن الفلسفة المذكورة أعلاه حول كيفية عرض هذه الاتجاهات وتمكين انعكاسها من خلال تقنيتنا أمر مثير!يمكنها نقل البضائع الكبيرة عبر المدينة لشركات الخدمات اللوجستية أيضًا. أتوقع أن المدى البعيد ، الذي نركز عليه عادةً لمركباتنا الجوية ، سيمكن في نهاية المطاف من إزالة الازدحام في المدن ونشر الخدمات لتكون متاحة بسهولة في المناطق النائية خارج الامتداد الحضري. يمكن الحصول على حجم السوق لكل هذا بسهولة من حيث مليارات الدولارات من تقارير الشركات الاستشارية والدراسات الأخرى ، لكن الفلسفة المذكورة أعلاه حول كيفية عرض هذه الاتجاهات وتمكين انعكاسها من خلال تقنيتنا أمر مثير!يمكن الحصول على حجم السوق لكل هذا بسهولة من حيث مليارات الدولارات من تقارير الشركات الاستشارية والدراسات الأخرى ، لكن الفلسفة المذكورة أعلاه حول كيفية عرض هذه الاتجاهات وتمكين انعكاسها من خلال تقنيتنا أمر مثير!يمكن الحصول على حجم السوق لكل هذا بسهولة من حيث مليارات الدولارات من تقارير الشركات الاستشارية والدراسات الأخرى ، لكن الفلسفة المذكورة أعلاه حول كيفية عرض هذه الاتجاهات وتمكين انعكاسها من خلال تقنيتنا أمر مثير!
س: ما هي المشاكل التي واجهتها أنت وفريقك أثناء النموذج الأولي لإيك هانز؟
استغرق تصميم التصنيع والتفاعل مع الشركات المصنعة وقتًا أطول مما كان متوقعًا. لم تكن عناصر التحكم في التكوين ثنائي الجناح مع الدوارات الرباعية واضحة في البداية ، وكان تطوير المستشعر لتفادي العوائق لمثل هذه المسافات الطويلة والمركبة سريعة الحركة يمثل تحديًا. يعد بروتوكول عدم الإذن بعدم الإقلاع (NPNT) الذي تم تفويضه من قبل السلطة التنظيمية الهندية ، أي المديرية العامة للطيران المدني ، جانبًا آخر كان علينا تطويره على طول الطريق ، سواء من حيث الأجهزة أو البرامج. في الواقع ، ما زلنا نعمل على تطوير اتصالات بعيدة المدى قائمة على شبكة الهاتف المحمول للتجريب عن بُعد (للتدخل اليدوي) وتغذية الفيديو إلى المحطة الأرضية للحصول على تعليقات مباشرة على الرحلة أثناء مسارها ، كبديل أو إجراء متكرر.
س: لكونك واحدة من بين عدد قليل من شركات AAV في الهند ، كيف حصلت على مكونات لسيارتك؟ هل واجهت صعوبات؟
AAV الخاص بنا عبارة عن مزيج من طائرة بدون طيار متعددة المروحية وطائرة ثابتة الجناحين. يمكن الحصول على أجزاء الطائرات بدون طيار من خلال قاعدة بائعين راسخة بشكل معقول. في الواقع ، يعتمد التصميم على ما هو متاح بسهولة. كان لابد من تصنيع جزء الطائرة من قبلنا. لقد دخلنا في شراكة مع متخصصين في تصنيع ألياف الكربون بالإضافة إلى محاولة الجمع بين العناصر الهيكلية البلاستيكية المطبوعة ثلاثية الأبعاد غير الحاملة مع صفائح وأنابيب من ألياف الكربون والأنابيب المسبقة. لدينا طابعات ثلاثية الأبعاد داخل الشركة لهذه التجارب. تأتي قاعدة الدعم التكنولوجي IIT Madras والنظام البيئي لريادة الأعمال للشركات الناشئة في متناول اليد لتجربة خيارات مختلفة لأول مرة في تكوين مثل تشكيلتنا.
س: في الوقت الحالي ، كيف تقيس النجاح؟ ما هي مقاييسك؟
التوقيت هو مفتاح نجاح الشركات الناشئة! نحن على وشك تخفيف اللوائح الخاصة بالمركبات الجوية ذاتية التشغيل بدون طيار ويسعدنا أن نكون جزءًا من دفع تلك الحدود. من خلال هذه العملية ، تكون التوقعات مشرقة بشأن تحديد العملاء واكتسابهم ، والمشاركة في إظهار رحلات المستخدم إلى الهيئات التنظيمية ، وفي تنفيذ الطيارين التجاريين. أثناء وجودنا هناك ، فإن تعميق تركيزنا على تطوير أنظمة فرعية مثل المحركات ، وتخصيص حزم البطاريات ، وأجهزة التحكم في الرحلة ، والاتصالات ، وأجهزة الاستشعار ، وخوارزميات رؤية الكمبيوتر ، وما إلى ذلك ، والتخرج إلى مراوح أنبوبي للمستوى الأكبر التالي من AAVs هو جزء من رحلة رائعة نقوم بها. شرعت. تعمل هذه الفرص الموسعة على تحسين عرض القيمة الخاص بنا للمستثمرين ، وهو مقياس مباشر لنجاحنا في هذه المرحلة.