+7(499)-938-42-58 Москва
+7(800)-333-37-98 Горячая линия

Как работает Hyperloop?

Содержание

Какие задачи должен решить Hyperloop – революционный вакуумный поезд от Илона Маска

Как работает Hyperloop?

Впервые об идее вакуумных поездов высказывались в Европе ещё в XIX веке. В России над перемещением объектов по трубе вакуумом работали в начале 1900-х гг., но Первая мировая война помешала довести идею до конца.

Сегодня этот вид транспорта не кажется чем-то нереальным. Всё благодаря инициативности и упорству главного техно-романтика – Илона Маска.

Что такое вакуумный поезд Hyperloop?

  • Пассажирский Hyperloop – это трубопровод с диаметром в 2,23 метра и вагонами, рассчитанными на 2 ряда сидений (по 14 в ряду).
  • Пассажиро-грузовой – это трасса с диаметром 3,3 метра, где люди могут путешествовать со своими легковыми автомобилями (как на паромах).

Илон Маск предложил сделать вакуумный поезд Hyperloop в 2013 году, как ответ на идею американского правительства о строительстве высокоскоростной ж/д дороги. К 2029 California High-Speed Rail должна была связать Сан-Франциско и Лос-Анджелес. Предполагалось, что поезда развивали бы скорость 322 км/ч при суммарных инвестициях около $68 млрд.

Маск назвал этот проект самой дорогой и медленной железной дорогой в мире.

Предприниматель пообещал разработать новый транспорт, который должен перемещаться быстрее самолёта в 2 раза. Позднее Маск сообщил, что проект будет в 10 раз дешевле государственного. По его словам, Hyperloop – это что-то среднее между самолётом, электромагнитной пушкой и столом для аэрохоккея.

Внешне вся система напоминает надземный трубопровод на опорах, внутри которого движутся капсулы-вагоны. Но пока проект до сих пор не сделан окончательно, строительство трасс и тоннелей не завершено.

Как работает Hyperloop

Скорее всего, в реальности Hyperloop будет далёк от идеальных представлений. Сейчас разработчики опираются на несколько принципов.

Без трения и встречного сопротивления

В трубе поддерживается не полный вакуум, а форвакуум – предварительный вакуум с предельным остаточным давлением (около 0,1% от атмосферного давления). Вакуумный поезд не сталкивается с трением опор и сопротивлением встречного воздуха. Герметичный тоннель минимизирует аэродинамические потери, поэтому поезд преодолевает звуковой барьер.

Линейный двигатель

Капсулы движет линейный двигатель, который создаёт электромагнитное поле. Статор – алюминиевый рельс на полу трассы. Ротор находится в капсуле. Чтобы получать электроэнергию, хотят поставить солнечные батареи на крыше поезда.

Встречный поток – на пользу движения

В передней части пассажирской капсулы есть вентилятор и компрессор. За ними идёт отсек с людьми, а в хвосте установлены аккумуляторы. Вентилятор создаёт воздушную подушку.

В основу её работы положено использование встречного потока воздуха, с которым поезд всё равно сталкивается из-за большой скорости.

Этот поток направляют под вагон, чтобы снизить трение и создать эффект парения над рельсами.

Разгерметизация не страшна

Электрический компрессор в капсулах собирает сжатый воздух на борту на случай разгерметизации. При перебоях питания спасут аккумуляторы, которые дадут запас на 45 минут движения – достаточно, чтобы доехать до следующей станции.

Какие задачи должен решить Hyperloop?

  • Дешёвая транспортная система. Планируется, что билет в один конец от Лос-Анжелеса до Сан-Франциско будет стоить не дороже $20, а общие вложения в проект – $7,5 млрд – окупятся за 20 лет.
  • Быстрое преодоление расстояний. Илон Маск рассчитывает, что поезд будет разгоняться до 480-1220 км/ч, а значит, дорогу до Сан-Франциско можно проехать за полчаса (столько же займёт путь от Нью-Йорка до Вашингтона). Разработчики сомневаются в цифре заявленной максимальной скорости, но достигнуть отметки в 387 км/ч на испытаниях уже удалось.
  • Отсутствие пробок и опозданий. Пассажирам не нужно долго ждать прибытия капсулы и подстраиваться под расписание. Hyperloop будет ходить, как метро.

Испытания и пробные запуски

11 мая 2016 года компания Hyperloop One впервые провела публичное испытание двигателей в Северном Лас-Вегасе. В пустыне был сделан специальный рельсовый участок трассы. Прототип поезда (вернее, электромагнитная телега) разогнался до 160-180 км/ч почти за секунду, проехал 100 м, а затем начал остановку.

В 2017 году стало известно о закрытых майских испытаниях на трассе DevLoop в Неваде. При скорости 112 км/ч на 30-метровом участке полигона перегрузки составляли 2g.

В июле того же года Hyperloop One организовала ещё одно испытание на той же трассе (уже продлённой до 500 м). В состоянии вакуума получилось разогнать модуль до 310 км/ч. На тестовом полигоне были созданы условия, аналогичные высоте 60 тыс. метров над уровнем моря (верхняя граница земной атмосферы с минимальным трением и сопротивлением воздуху).

В декабре 2017 компания разогнала капсулу до 387 км/ч.

Перегрузка

Главный объект критики всего проекта – перегрузки. Илон Маск планировал, что ускорение в капсулах не превысит 1g, поэтому пассажиры должны нормально воспринимать передвижение.

В действительности, если во время поездки Hyperloop люди будут ощущать себя так же комфортно, как пассажиры лайнеров, то во время разгона, торможения, поворотах состава могут возникнуть неприятные ощущения. Поэтому разработчики делают выбор в пользу прямых и ровных тоннелей, но прокладывать их такими можно не везде.

Во время перегрузок внутренние органы человека по инерции движутся в обратном направлении, от чего нарушается кровообращение и появляется опасность травм и обострения болезней (от мигреней и разрывов сосудов до инсультов и кислородного голодания).

Без подготовки обычный человек готов выдержать максимум 1,5g, но разработчики Hyperloop утверждают, что в итоговом варианте перегрузки будут не больше 1,3g.

Сейсмические риски

Инженерам предстоит решить проблему с сейсмическими рисками. Опоры трассы должны быть устойчивыми перед подземными толчками и компенсировать их.

Скептики проекта подмечают, что весомых доказательств безопасности Hyperloop пока нет. Тем более, не было открытых тестирований в условиях, приближённых к землетрясению.

Есть потенциальные риски с получением прав на землю и протестами жителей отдельных районов против строительства.

Разгерметизация

Если на любом участке трубопровода возникнет брешь, то во всей трубе пройдёт ударная волна, которая будет распространяться со скоростью звука. Все пассажиры, находящиеся внутри транспортной системы, погибнут. По этой причине, скорее всего, Hyperloop сначала будут испытывать как товарный поезд.

Экономическая выгода

Скептики говорят, что экономическая целесообразность проекта не гарантирована. Нужны большие вложения, есть много неопределённостей и нерешённых вопросов. Никто не знает, насколько дорогим окажется весь проект, и сколько лет нужно, чтобы его окупить.

Hyperloop в России: мы тоже умеем?

Проекты быстрого и недорого путевого сообщения есть и в России. В Петербургском университете путей проектируется поезд на магнитной подушке. Без вакуумной трассы, но скорость 400 км/ч запланирована.

Готовится строительство магнитной магистрали от логического центра «Белый Раст» (Подмосковье) до Усть-Луги (Ленобласть).

В 2016 году Hyperloop One на Петербургском экономическом форуме подписала соглашение с ГК «Сумма» о развитии Hyperloop. По замыслу, вакуумные составы должны соединить новую Москву и аэропорты. А Министерство транспорта предлагало построить 70-километровую трассу на Дальнем Востоке для создания логистического коридора с Китаем.

Как известно из СМИ, идею поддерживает Владимир Путин. Правда, речь не о государственном финансировании, а о формировании инвестиционной среды.

Читайте: Как SpaceX бороздит просторы вселенной

Источник: https://invlab.ru/texnologii/vakuumnyy-poezd-hyperloop/

Что такое Hyperloop

Как работает Hyperloop?

Hyperloop — это новая форма наземного транспорта, которая в настоящее время разрабатывается рядом компаний, которые могут предложить пассажирам путешествия на скорости 1150 км/час. Давайте разберемся, что собой представляет Hyperloop.

Что отличает Hyperloop от других видов транспорта?

Между Hyperloop и традиционным видами транспорта существуют две большие различия. Капсулы, перевозящие пассажиров, проезжают через трубы или туннели, из которых большая часть воздуха удалена для уменьшения трения. Это должно позволить капсулам передвигаться со скоростью до 1500 км/час.

Вместо использования колес, как поезд или автомобиль, капсулы предназначены для плавания на воздушных лыжах, используя ту же основную идею, что и воздушный хоккейный стол, или используют магнитную левитацию для уменьшения трения. Ряд различных компаний работают над превращением идеи в действующую коммерческую систему.

Каковы преимущества Hyperloop?

Сторонники утверждают, что Hyperloop может быть дешевле и быстрее, чем поезда и поездки на автомобиле, а также дешевле и менее загрязнять среду, чем воздушные перевозки.

Они утверждают, что быстрее и дешевле, чем традиционные высокоскоростные железные дороги.

Как таковой, Hyperloop может снять ограничение с не имеющих выхода к морю дорог, облегчая путешествие между городами и потенциально разблокировать основные экономические выгоды.

Когда будут доступны первые Hyperloop?

Технология Hyperloop все еще находится в разработке, хотя основная концепция существует уже много лет. На данный момент самый ранний Hyperloop, вероятно, будет запущен и заработает в 2021 году.

Где будут работать Hyperloop?

Пока неясно, где Hyperloops фактически будет установлен, но ряд компаний набросали маршруты в США, Европе и в других местах. Потенциальные маршруты включают Нью-Йорк в Вашингтон, округ Колумбия, Пуну в Мумбаи, Канзас-Сити в Сент-Луис, Братиславу в Брно, Виджайваду и Амаравати и многие другие.

Какова история Hyperloop?

Идея использования труб низкого давления или вакуумных труб в составе транспортной системы имеет давнее наследие.

Пневматическая железная дорога Crystal Palace использовала давление воздуха, чтобы подтолкнуть вагон в гору (и вакуум, чтобы оттянуть его назад) в викторианском южном Лондоне в 1864 году.

Аналогичные системы, использующие пневматические трубки для отправки почты и упаковок между зданиями, использовались с конца девятнадцатого века, и их все еще можно увидеть в супермаркетах и банках.

Одним из очевидных предшественников Hyperloop является концепция «вактрен», разработанная Робертом Годдардом в начале двадцатого века; с тех пор многие подобные идеи были предложены, но без особого успеха.

Тем не менее, предприниматель Элон Маск действительно возродил интерес к этой концепции с помощью своей статьи «Hyperloop Alpha» в августе 2013 года, в которой рассказывается, как будет работать современная система и сколько она будет стоить.

Что такое Hyperloop Alpha?

Маск изложил свое видение того, что будет выглядеть Hyperloop в своей статье Hyperloop Alpha.

Он описал маршрут между Лос-Анджелесом и Сан-Франциско, который будет дешевле и быстрее, чем предлагаемая высокоскоростная железная дорога, утверждая, что его Hyperloop может быть более безопасным, быстрым, более доступным, устойчивым к погоде, и менее разрушительным для людей, живущих вдоль маршрута.

Маск сказал, что служба Hyperloop может быть ответом на поездки между городами, расположенными менее чем на 1500 км друг от друга, кроме этого сверхзвуковые воздушные перевозки будут более эффективными.

Как работает трубка Hyperloop?

Основная идея Hyperloop, как это предусмотрено Маском, заключается в том, что пассажирские капсулы проходят через трубу, расположенную над или под землей. Чтобы уменьшить трение, большинство труб — но не все – лишены воздуха.

Преодоление сопротивления воздуха является одним из самых больших проблем при высокоскоростном путешествии. Авиалайнеры поднимаются на большие высоты, чтобы лететь через менее плотный воздух.

Для того, чтобы создать аналогичный эффект на уровне земли, Hyperloop закрывает капсулы в трубе с пониженным давлением, эффективно позволяя поезду путешествовать на скорости самолета, но только на земле.

В модели Маска давление воздуха внутри трубки Hyperloop составляет около одной шестого давления атмосферы на Марсе (заметное сравнение, поскольку Марс — еще один из интересов Маска). Это означает рабочее давление такое давление, которое уменьшает силу тяги воздуха в 1000 раз по сравнению с условиями уровня моря и будет эквивалентно перелету над высотой 4500 метров.

Как работают капсулы Hyperloop?

Капсулы Hyperloop в модели Маска плавают над поверхностью трубки на множестве из 28 воздушных лыж, похожих на то, как шайба плавает над столом в воздушной хоккейной игре. Другие версии Hyperloop используют магнитную левитацию, а не воздушные лыжи, чтобы держать пассажирские капсулы на пути.

Первоначальная скорость движения капсулы будет получена от внешнего линейного электродвигателя, который ускорит его до «высокой дозвуковой скорости», а затем даст ему повышение каждые 20 км или около того. Каждая капсула может перевозить 28 пассажиров (другие версии предназначены для перевозки до 40) плюс некоторый багаж.

Как будет работать Hyperloop?

Инженеры из Дельфтского технологического университета в Нидерландах очень серьезно относятся к идее путешественника по технологии Hyperloop Илона Маска.

Порты будут получать свою скорость от внешнего линейного электродвигателя; эффективно круглый асинхронный двигатель (как в Tesla Model S). По модели Маска, Hyperloop будет питаться солнечными батареями, расположенными на верхней части трубки, что позволит ему генерировать больше энергии, чем требуется для работы.

Как Hyperloop отличается от высокоскоростных поездов?

Сторонники утверждают, что Hyperloop значительно лучше, чем высокоскоростная железная дорога.

Он дешевле и более энергоэффективен, потому что, помимо прочего, трек не должен постоянно подавать питание на капсулы, и, поскольку капсулы могут выходить каждые 30 секунд.

Это также потенциально в два-три раза быстрее, чем даже высокоскоростная железная дорога (и в десять раз больше скорости регулярных железнодорожных перевозок).

Сколько стоит построить Hyperloop?

Для маршрута из Лос-Анджелеса в Сан-Франциско Hyperloop, который предполагал Маск, обойдется ниже 6 миллиардов долларов. Маск предвидел поездку в Лос-Анджелес до Сан-Франциско на полчаса с отправлением капсул каждые 30 секунд, причем каждая из них перевозил 28 пассажиров.

Разделяя эту капитальную стоимость на более 20 лет и добавляя операционные расходы, Маск придумал 20 долларов плюс эксплуатационные расходы за билет в один конец на пассажирском Hyperloop.

Стоимость Hyperloop в соответствии с Hyperloop Alpha

Большая часть стоимости системы заключается в строительстве трубной сети: общая стоимость трубы, колонн, вакуумных насосов и станций была рассчитана чуть более чем на 4 млрд долларов для пассажирской версии Hyperloop (7 млрд. долл. США для немного большей версии). Стоимость капсул составляла около 1,35 млн долларов. Это меньше, чем девять процентов от стоимости предлагаемой только высокоскоростной железнодорожной системы перевозки пассажиров.

Каково это будет путешествовать в Hyperloop?

Критики Hyperloop предупреждают, что путешествие в трубе может быть неудобным, с тошнотворным ускорением, плюс боковая сила G на поворотах на маршруте. Тем не менее, Virgin Hyperloop One говорит, что путешествие через Hyperloop будет ощущаться примерно так же, как кататься на лифте или пассажирском самолете.

«Хотя Hyperloop будет быстрым, системы, которые мы строим, будут ускоряться с теми же переносимыми силами G, что и взлет в Boeing 747», — сказано в сообщении. Ускорение и замедление будут постепенными, добавил он, без сил и турбулентности. Маск говорит, что «красивый пейзаж будет отображаться в каюте», и каждый пассажир будет иметь доступ к своей собственной развлекательной системе.

Резюме или что будет дальше для Hyperloop?

Следующим этапом является переход Hyperloop за пределы начальной фазы тестирования и технико-экономических обоснований, а также запуск более длительных испытаний технологии и, что еще более важно, тестирование услуги с пассажирами. Еще одна задача — найти коммерческие модели, которые работают во всем мире. Только когда все это будет сделано, станет ясно, сможет ли Hyperloop стать успешным.

Источник: https://observer.com.ua/chto-takoe-hyperloop/

Почему мы никогда не покатаемся на Hyperloop — Транспорт на vc.ru

Как работает Hyperloop?

Известнейший американский предприниматель Элон Маск, звезда которого, в представлении некоторых, способна засиять ярче звезды Стива Джобса, известен своими инновационными проектами.

Особенность Маска в том, что он не только присаживается на уши инвесторам и пользователям соцсетей, но и неустанно работает, воплощая свои идеи в жизнь.

Так, у Элона есть предприятие по производству электромобилей Tesla, а другая его компания, SpaceX, собирает космические корабли для NASA.

В общем, этому человеку хочется верить, даже когда он предлагает создать транспортную систему, позволяющую перемещаться от Лос-Анджелеса до Сан-Франциско за полчаса. Это 600 километров, можете проверить.

Если вы когда-нибудь смотрели «Футураму», то представляете, о чём речь: гигантская труба в виде петли, внутри которой перемещаются капсулы с людьми со скоростью свыше 1000 км/ч.

В один рейс можно отправить три десятка человек, с каждого из которых можно содрать около 20 баксов.

В документации, опубликованной Маском, есть масса технических подробностей: использование разреженного воздуха и специальных вентиляторов для уменьшения трения, электромагниты для ускорения, большое расстояние между опорами для сохранения окружающей среды и т.

п. Эдакий гибрид аэрохоккея, рейлгана и самолёта. Всё это выглядит складно на первый взгляд, да ещё и относительно дёшево — 6 миллиардов долларов, в то время, как проект высокоскоростной железной дороги на том же промежутке еле укладывается в 100 миллиардов.

Hyperloop был восторженно принят прессой и общественностью, это правда. Все только и твердят о том, что Элон Маск — наш проводник в будущее. Но давайте разберёмся, насколько реальна и безопасна идея сверхбыстрого человеческого трубопровода.

Этим никто не будет заниматься

Сам Маск заявил, что после публикации весь проект переходит в режим опен-сорсного — любой инженерный коллектив сможет использовать его, как им вздумается. То есть кто-то может взять чертежи, улучшить их, найти инвестиции, получить одобрение Конгресса и построить такую трубу.

На это потребуется около 7 лет, у кого хватит смелости пойти на такой риск? Элон долго ломался, но потом признался, что готов, в общем-то, соорудить прототип — на это уйдёт 2-3 года, но потом всё равно придётся передать кому-то технологию.

Даже сейчас нет точных ТТХ — это всё лишь наброски и идеи, на доработку которых у стороннего человека уйдёт слишком много ресурсов.

Элон Маск не сможет тратить на это время — у него и своих дел хватает; даже если успеваешь за тремя зайцами (Tesla, SpaceX и SolarCity), не факт, что ухватишь и четвёртого.

В любом случае, над Hyperloop работали инженеры из компаний Маска, и в альфа-версии использованы уже готовые технологии — двигатели автомобилей Tesla Model S и солнечные батареи SolarCity.

Эту базу так же сложно передать кому-то третьему.

То есть предварительная подготовка, бюрократическая волокита и нехватка ресурсов (финансовых, технических и человеческих) может сильно увеличить время создания Hyperloop. Вплоть до бесконечности.

Это не безопасно

Ладно, следует признать, что абсолютно безопасного транспорта (и образа жизни) не существует. Но Маск предлагает перевозить пассажиров по трассе, установленной на тысяче колонн, расположенных в ста метрах друг от друга.

Утверждается, что эти опоры способны самортизировать небольшие подземные толчки. Но по заверению самого бизнесмена, если сильное землетрясение затронет Калифорнию, то и Hyperloop будет стёрт с лица Земли. А сильные землетрясения в этом штате — не редкость.

Это самая сейсмоопасная зона в США. Зачем гневить судьбу?

Также пассажирам гарантируется абсолютный комфорт — мол, в этих капсулах можно чувствовать себя, как в кресле самолёта.

Но случись что, капсула остановится посреди туннеля, потеряв ускоряющий импульс — пассажиры не смогут экстренно покинуть салон, а капсулу в принципе будет трудно вновь сдвинуть с места.

Поскольку новые партии пассажиров запускаются очень часто, труба быстро забьётся капсулами — а пробку внутри длинной односторонней трубы не так просто разрулить.

Это слишком дорого

Напомню, что стоимость проекта — одно из его ключевых преимуществ. Но многие люди, планирующие обустраивать какую-то транспортную структуру, часто недооценивают финансовые затраты.

Да, трубы будет просто строить, ведь прокладывать их планируется вдоль межштатной трассы I-5, ландшафт там благоприятный. Но в смету не заложена покупка земли — если её всё же придётся приобретать или арендовывать, бюджет раздуется достаточно серьёзно.

Маск также забыл о затратах, необходимых для снижения воздействий звука, вибрации и света, исходящих от конструкции.

Также Элон рассчитывает окупить свой новый транспорт, загружая в капсулу по 28 человек каждые полчаса, а иногда и каждую минуту — в часы пик.

Если представить, что такое количество желающих действительно наберётся, то простые меры безопасности (все эти рамки и досмотры) не позволят пропускать их настолько быстро.

Так что если рассчитывать, что пассажиропоток будет не таким интенсивным, то и денежную сторону необходимо пересмотреть в более пессимистичном ключе.

Это кармический провал

Человечество породило множество блестящих идей, которые так и не «взлетели» — либо загнили в ящике стола, либо не получили одобрения масс. К примеру, творения абсолютно актуального в этой статье Николы Теслы.

Или дирижабли — они тоже должны были изменить представления о путешествиях, но обернулись полным крахом. Возможно, что ко всему, что носит имя Теслы или связано с инновационными транспортными системами, стоит относиться особенно бережно.

А то вдруг сорвётся.

Чуваки из Forbes высказали ещё одну интересную точку зрения: мол, ценность больших скоростей падает, гораздо круче с умом тратить время в дороге. Внутри капсулы можно только сидеть и слушать музыку, или книгу читать на айпаде.

А, допустим, в беспилотных автомобилях Google любой занятой человек можно спокойно работать с компьютером, одновременно перемещаясь в необходимую точку. По мнению этих экспертов, через десяток лет возможность купить такую тачку будет у каждого — в таком случае, все эти поезда и гиперпетли сильно переоценены.

Это странная мысль — я же могу быстро добраться куда мне нужно, и работать уже там. Но эта мысль тоже имеет право на существование, значит, мы забьём в крышку гроба Hyperloop ещё один гипотетический гвоздь.

В любом случае, мы с вами не инженеры, не финансисты и даже не чиновники — оценивать и воплощать проект не нам. Впустую ругать Hyperloop сейчас — всё равно, что ругать технический прототип айфона (размером с мою прикроватную тумбочку) за то, что он в карман не помещается.

Источник: https://vc.ru/transport/1898-hyperloop

Как работает Hyperloop?

Как работает Hyperloop?

Илон Маск, миллиардер-основатель PayPal, любимчик публики и талантливый предприниматель современности, радует мир электромобилями Tesla Motors и космическими полетами SpaceX.

Совсем недавно Маск вознамерился существенно сократить время передвижения на этой планете, представив концепцию использования ракет для пассажирских перевозок. Но еще раньше ему захотелось сократить время путешествия между Лос-Анджелесом и Сан-Франциско до 35 минут.

Поэтому он предложил построить высокоскоростную систему транспорта, которая позволит людям преодолевать 1223 километра в час: Hyperloop.

Сперва показалось, что идея совершенно фантастична. Так и есть. Но если у него получится, футуристический Hyperloop заменит поезда и произведет революцию в транспорте, как это сделал локомотив, автомобиль и самолет. Единственная проблема в том, что никто не знает, будет ли Hyperloop работать и сколько на самом деле будет стоить его строительство. Хотя разработки ведутся и активным ходом.

Маск говорит, что цена за проект — 6 миллиардов долларов. Но многие относятся к этим цифрам скептично. Некоторые эксперты говорят, что на такие деньги не построить даже мост приличного размера.

Более того, в Калифорнии, например, разрабатывается план строительства гораздо более медленной железнодорожной системы между двумя городами стоимостью 60 миллиардов долларов. Именно это предложение побудило Маска представить Hyperloop.

Калифорнийский план, как написал Маск в 57-страничном техническом документе, опубликованном на сайте SpaceX в августе 2013 года, был слишком дорогим «для одного из самых медленных поездов в мире». Чтобы вы понимали, этот поезд сможет набирать скорость в 322 километра в час.

Независимо от цены и сложности создания почти сверхзвуковой системы наземного транспорта, Маск говорит, что Hyperloop это что-то среднее между поездом и самолетом. Во многих отношениях, это как путешествовать в пуле по стволу дробовика при помощи технологии из игры в воздушный хоккей. Маск верит, что Hyperloop будет работать. Но как?

Поезда, самолеты, автомобили, корабли и… бобы

В мире Илона Маска Hyperloop станет «пятым видом» транспорта, не считая самолетов, поездов, автомобилей и кораблей в пантеоне механизированного движения.

Маск хочет, чтобы люди путешествовали в бобах (по типу таких же, как в бобслее, только больше), которые будут со свитом проноситься через стальные трубы, установленные на пилонах или столбах, спроектированных так, чтобы пережить калифорнийское землетрясение.

Эти пилоны, выполненные из железобетона, будут разнесены на каждые 30 метров (или около того) и будут высотой в 6, 15 и 30 метров в зависимости от местности.

Какие планы по осуществлению замысла Маска предлагают инженеры? Большинство из них провальны по ряду причин. Например, предлагают оснастить Hyperloop мощными пропеллерами, которые будут толкать бобы подобно пневмопочте.

Маск отмечает, что хотя такие гигантские пропеллеры сделать вполне возможно, это непрактично, потому что на 563-километровом отрезке при таком быстром движении в колонне воздуха сопротивление внутри трубы будет колоссальным и достичь желаемой скорости будет невозможно.

Также исключаются вакуумные трубы с электромагнитной подвеской, подобно той, что используют в движении маглевы. Дело в том, что в трубах создать идеальный вакуум будет слишком трудно, особенно если ежедневно в них будут входить и выходить тысячи бобов. Более того, алюминиевые трубы могут треснуть или протечь, а значит и разгерметизироваться.

«Всего одна маленькая трещина где-нибудь на трубе в сотни миль — и вся система перестает работать», писал Маск.

Еще одна техническая проблема заключается в том, что боб движется через трубу с воздухом. Маск говорит, что если стенки трубы и боба будут достаточно близки, «капсула будет вести себя как шприц». Другими словами, боб будет подталкивать всю колонну воздуха в системе, а не пропускать ее. В результате этого боб будет двигаться очень медленно или же инженерам придется строить массивную трубу.

Решение в стиле Илона Маска

Список проблем кажется бесконечным. Но Маск, изобретательный новатор, привлек команду инженеров из Tesla и SpaceX, чтобы найти решение. Они предложили поднять две трубы (одна на север, другая на юг) и снизить давление воздуха внутри.

Теория проста: реактивные самолеты летают на больших высотах через менее плотный воздух, и сопротивление уменьшается.

Команда Маска решила, что давление воздуха внутри системы должно быть в шесть раз меньше давления тонкой атмосферы Марса, что в значительной степени снизит сопротивление разгоняющихся бобов.

Кроме того, размещение Hyperloop вдоль межштатной магистрали I-5 в США снизит расходы, поскольку не придется выкупать землю у людей, живущих вдоль маршрута.

Они также сделали боб сердцем системы, чтобы труба была наименее технологичной. План состоит в том, чтобы спроектировать боб с металлическими лыжами, которые катятся, или левитируют, на подушке воздуха, накачиваемого через небольшие отверстия в лыжах.

Концепция похожа на игру в воздушный хоккей, за исключением того, что воздух накапливается за счет высокоскоростного продвижения боба по трубе, а сверхмощный электрический компрессов в передней части боба перекачивается воздух в заднюю.

Магниты на лыжах в паре с электромагнитным импульсом дают бобу первый толчок, знакомый вам по поездам. После этого ощущение скорости пропадет.

Линейные индукционные двигатели, получающие энергию из магнитов и проводников, будут размещены в разных точках вдоль трубки и обеспечат бобу стабильное движение. Вдоль трубы также будут созданы аварийные выходы. На самих трубах также будут размещены солнечные батареи.

Смотрите, куда идете

Маск обещает, что бобы будут удобными и безопасными. Они будут двигаться по Hyperloop по одному, отбывать раз в 30 секунд или около того, и двигаться в среднем на расстоянии 37 километров друг от друга.

Пассажиры смогут входить и выходить на каждом конце трубы и через ответвления вдоль трубы. Каждый пассажирский боб будет вмещать 28 человек, сидящих по 14 человек в два ряда, вместе с багажным отделением на одном конце. Большие контейнеры смогут вместить автомобиль.

Пассажиры будут платить 20 долларов за билет в один конец.

Избавившись от багажа, пассажиры должны будут садиться в кресла, пристегиваться ремнями безопасности и залипать в свой персональный дисплей в течение 35 минут. Даже в туалет не сходить — его не будет. И поскольку кабинка будет весьма тесной, путешествие таким способом не подойдет людям, страдающим от клаустрофобии.

Будет ли Hyperloop работать? Кто знает. Тестовые участки уже строятся и испытываются. Маск думает, что это возможно, люди ему верят.

Джим Пауэлл, который был одним из создателей маглевов — поездов, способных разгоняться до 581 километра — рассказал The Verge, что Маск прав в том, что хочет заключить всю систему в трубу.

Он говорит, что в открытой системе будет слишком много трения. А трение может быть проблемой даже в герметически запечатанной трубе Hyperloop.

Более того, лучше всего выстраивать трубу Hyperloop по прямой. Пауэлл говорит, что если путь будет слишком извилистым, пассажиров будет тошнить.

Хотя многие согласны с тем, что технические проблемы создания Hyperloop могут быть решены, немногие задаются вопросом о цене. 6 миллиардов долларов — слишком слабый ценник для проекта такой величины. При этом Маск не хочет тратить собственные деньги и надеется, что другим удастся осуществить прорыв за него. Может быть, и вам попытать свою удачу?

Источник: https://Hi-News.ru/technology/kak-rabotaet-hyperloop.html

Справочная: сверхскоростные поезда Hyperloop

Как работает Hyperloop?

Hyperloop — концепция поезда, который преодолевает громадные расстояния по суше со скоростью пассажирского Боинга. При этом концепцию реализуют сразу несколько компаний разными способами.

Об этом транспорте ходит много слухов и есть определенные заблуждения. Сейчас мы разберемся в том, что такое этот ваш Hyperloop, при чем тут Маск и зачем это вообще нужно.
Проекты Hyperloop получают инвестиции и постепенно продвигаются вперед.

Правда, скорость реализации планов разных компаний невысокая

Автор идеи — Илон Маск?

«Википедия» говорит нам, что Hyperloop — это проект, который является ответом на правительственный план США по созданию сверхскоростной железной дороги California High-Speed Rail. К 2029 году эта дорога должна соединить Лос-Анджелес и Сан-Франциско. Поезда будут ходить со скоростью в 322 км/ч. Стоимость проекта оценена в $68,4 млрд.

В той же «Википедии» говорится о том, то Илон Маск, ознакомившись с проектом правительства, назвал его самым дорогим транспортным ж/д решением в пересчете на одну милю. О проекте Hyperloop предприниматель впервые заявил в июле 2012 года.

Тогда он сообщил что новое транспортное средство будет примерно в два раза быстрее самолета и в 3–4 раза быстрее любого действующего скоростного поезда. Тот же путь от Лос-Анджелеса до Сан-Франциско (расстояние 561 км по прямой) у Hyperloop займет около получаса.

Исходя из этого многие СМИ делают вывод, что Маск разработал и предложил собственную идею, то есть он является ее автором. На самом деле это не так. О системе трубопроводов (или тоннелей) с почти полным вакуумом внутри и капсулами специальной конструкции на магнитной подушке внутри писали фантасты середины 20-го века.

Первые предложения по созданию транспортной сети такого типа появились в конце 19-го века. Были даже попытки реализовать ее, например, соединить Нью-Йорк и Сан-Франциско специальным тоннелем. Но дальше разговоров дело не пошло, поскольку уровень развития технологий на тот момент не позволял реализовать такой план.

Концепт трубопровода для скоростных поездов (1974 г.) Вероятнее всего, Маск просто когда-то слышал или читал об этом, и обдумав идею, решил попробовать возродить ее. В пользу этого говорит, например, то, что он представил в самом начале лишь эскизы проекта, наметки без расчетной базы.

Hyperloop, предложенный Маском — это же поезд на магнитной подушке, верно?

Не совсем так.

Да, магнитная подушка в качестве элемента системы присутствует в большинстве проектов подобного рода, в том числе, и в НФ произведениях.

Но для достижения запланированной скорости в примерно 1000 км/ч нужна не только магнитная подушка, но и почти полный вакуум в тоннеле, по которому перемещается поезд. Как оказалось, обеспечить и то, и другое — дорогое удовольствие.

Маск предложил не гнаться за достижением полного вакуума, а поддерживать форвакуум с давлением в 100 Па (примерно 1/1000 от атмосферного давления). Дальнейшее снижение давления не слишком выгодно, поскольку затраты растут экспоненциально.

Те воздушные массы, с которыми сталкивается поезд в процессе движения, решили перенаправлять — прямо под днище капсул для создания воздушной подушки. Давление в условиях сильной разреженности нужно небольшое — около 9,4 кПа, это требует подачи примерно 200 г воздуха в секунду. Так что и магнитная подушка не нужна. Примерно такую концепцию и реализуют компании, которые занимаются созданием Hyperloop в том либо ином виде.

Ну хорошо, но сколько это стоит? Вероятно, система просто жутко дорогая

Не совсем так.

Если проект правительства, о котором шла речь выше — это затраты в десятки миллиардов долларов США, которые пойдут на создание ветки Лос-Анджелес – Сан-Франциско, то аналогичная транспортная магистраль от Hyperloop (аналогичная по протяженности и месту создания) обойдется всего в $6–10 млрд. Правда, если масштабировать Hyperloop на весь штат Калифорния, то тогда получится около $60 млрд. Но это все же целый штат, а не одна трасса. Строить тоннели планируют, в основном, над землей. Линии предлагается пустить по маршруту уже существующих автобанов. Аренда земли должна быть минимальной именно в силу того, что трубопровод не идет прямо по земле, а «висит» над ней. Плюс ко всему, работать Hyperloop будет в любое время года и при любой погоде — внешние условия для тоннельного транспорта не слишком важный фактор.

Hyperloop реализует Илон Маск?

И да, и нет. Дело в том, что изначально бизнесмен лишь просто рассказал о своем видении этой системы — как она должна выглядеть, работать и какие принципы лежат в ее основе. После этого Маск заявил, что заниматься реализацией проекта не собирается. Ну а поскольку «свято место пусто не бывает», появилось сразу несколько желающих вдохнуть в идею жизнь.

Позже добавилось еще несколько. Наверное, первой компанией, которая решилась взяться за проект, стала Hyperloop Transportation Technologies Inc (HTT). Дело в том, что спустя всего месяц после рассказа Маска группа специалистов Ansys во главе с Сандипом Совани провела компьютерное моделирование экономической модели, показавшей реальность идеи.

Средства собирались при помощи краудсорсинговой платформы JumpStartFund. В итоге ее сооснователь Дирк Алборн и президент SpaceX Гвинн Шотвелл стали руководить процессом. Чуть позже еще одна команда была сформирована Шервином Пишеваром, это первый инвестор Uber и основатель венчурного фондад Sherpa Ventures.

Спустя всего несколько месяцев после публикации идеи Пишевар добился аудиенции у Барака Обамы. После живописания всех преимуществ проекта экс-президент поручил Бюро по научно-технической политике своей администрации изучить идею. Еще через некоторое время Пишевар создал собственную компанию, которую назвал Hyperloop Technologies Inc.

Именно этой компании в декабре 2017 года удалось разогнать капсулу Hyperloop до скорости 386 км/ч. Возможно, благодаря успеху компанию решил поддержать Ричард Брэнсон, который инвестировал достаточно крупную сумму денег и вошел в совет директоров Hyperloop One. Компания была даже переименована в Virgin Hyperloop One.

Это вполне жизнеспособный проект, который сумел собрать около $245 млн инвестиций, а оценка стартапа превысила $700 млн. Еще чуть-чуть, и появится очередной «единорог», прием весьма высокотехнологичный.

Есть и еще Hyperloop-ы. В частности, нидерландская Hardt Hyperloop. Эта компания расположена в Нидерландах, ее поддерживает правительство.

Илон Маск, вернее, его компания SpaceX тоже принимает участие в реализации идеи. В 2015 году Маск заявил, что собирается проложить тестовый участок трассы и испытать его. Компания объявила конкурс на дизайн капсулы транспортного средства. Кроме того, теперь ежегодно проводятся соревнования Hyperloop pod competition, которые позволяют испытывать различные конструкции капсул.

Не так давно компания Маска смогла получить официальное разрешение на создание полноценной трассы Hyperloop. Это будет очередной тестовый участок протяженностью около 17 км. Связывать он будет Балтимор и Ганновер. Возможно, в дальнейшем трассу удлинят и соединят с ее помощью Вашингтон с Нью-Йорком. Правда, тоннели будут проложены не только над землей, но и под — для этого у Маска есть еще одна компания — The Boring Company.

Сколько будет стоить билет?

Здесь пока сложно сказать что-то определенное, поскольку, как видим, компаний много, а их видение бизнеса Hyperloop отличается. Маск как-то говорил, что некоторые участки трассы могут быть бесплатными. Потом он заявил о цене билетов на рейс «Вашингтон – Нью-Йорк» в $25.

Virgin Hyperloop One, которая строит скоростную трассу в Индии озвучила цену в 150 долларов США. Правда, сама трасса будет готова не ранее 2025 года. Это позволит сократить время, проведенное в пути, с 3,5 часов до 25 минут.

Возможно, стоимость проезда в капсуле будет даже ниже, чем стоимость билета на самолет.

Когда можно будет покататься?

Нескоро. Несмотря на то, что технической реализацией проекта занимается сразу несколько компаний, о чем говорилось выше, планы очень долгосрочные. Скорее всего, ранее 2025 года пассажирских рейсов не будет, или будут, но на очень ограниченных участках трассы.

Сейчас уже 2018 год, а решить технические (не говоря уже о правовых и финансовых) проблемы пока не представляется возможным. Так, если раньше говорилось о том, что Hyperloop будет передвигаться со скоростью, превышающей скорость самолета, то сейчас непонятно, как этого можно добиться.

Максимальный рекорд, поставленный Virgin Hyperloop One в 2017 составляет 387 км/ч. Существуют железнодорожные проекты, в рамках которых разрабатываются сверхскоростные поезда, способные побить любой современный рекорд для железной дороги. И никаких тоннелей, разреженного воздуха и тому подобных вещей.

С другой стороны, вполне можно допустить, что кто-то из Hyperloop-ов все же сможет совершить прорыв, договориться с властями и запустить коммерческие рейсы уже в ближайшее время. Та же Virgin Hyperloop One уже договорилась с правительством Индии о строительстве тестовой трассы в штате Махараштра, между городами Пуна и Мумбаи.

Но сроки все равно не радуют. Тестовая трасса будет построена в течение 2-3 лет, в течение еще последующих 5-7 лет будет создана полноценная дорога. В мае компания объявила о создании компании, которая будет использовать технологии Hyperloop, но заниматься грузоперевозками, а не пассажирами.

В общем и целом, планов — громадье, но их реализация несколько задерживается. Сейчас, к сожалению, вокруг проектов Hyperloop больше шумихи, чем реальных дел.

  • hyperloop
  • транспорт
  • высокие технологии
  • справочная

Источник: https://habr.com/post/417207/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.