Kas yra „Hyperloop“? Štai viskas, ką reikia žinoti

Mes gyvename neįtikėtinos technologinės pažangos amžiuje. Tolimos praeities lankytojui tai tikrai atrodytų kaip utopinis amžius. Tačiau atrodo, kad daugelyje gyvenimo sričių viskas nepasikeitė, o transportas yra apgailėtinas to pavyzdys. Keliai vis dar iškloti automobiliais, dangus išmargintas lėktuvų. XX amžiaus mokslinė fantastika numatė skraidančius automobilius ir teleporterius; XXI a. apsigyveno Segways.

Tačiau svajonės niekada nemiršta, o futuristinio transporto fantazija šiuo metu yra labai gyva, kaip pavyzdys yra koncepcija, vadinama „Hyperloop“.. Nors „Hyperloop“ nėra taip gąsdinantis kaip teleportuotojas ar smagus kaip asmeninis lėktuvas, „Hyperloop“ gali pakeisti masinį tranzitą, sutrumpinti kelionės žeme laiką ir sumažinti žalą aplinkai procesas.

Kas yra „Hyperloop“?

„Hyperloop“ koncepcija kaip plačiai žinoma, pasiūlė milijardierius pramonininkas Elonas Muskas, aviacijos ir kosmoso įmonės „SpaceX“ generalinis direktorius ir „Tesla“ vadovas (taip pat praėjusiais metais

nemažai viešų nesąmonių). Tai reakcija į Kalifornijos greitųjų geležinkelių sistema Šiuo metu kuriamas kulkų traukinys, Muskas mano, yra blankus (ir kuris, kaip teigiama, bus vienas brangiausių ir lėčiausių pasaulyje).

Musko Hyperloop susideda iš dviejų masyvių vamzdžių, besitęsiančių nuo San Francisko iki Los Andželo. Keleivius vežantys ankštys vamzdžiais važinėtų daugiau nei 700 mylių per valandą greičiu. Įsivaizduokite pneumatinius vamzdžius, į kuriuos žmonės patenka Jetsonai naudoti judėjimui po pastatus, bet daug didesniu mastu. Varymui magnetiniai greitintuvai bus pasodinti išilgai vamzdžio, stumdami ankštis į priekį. Vamzdžiuose būtų žemo slėgio aplinka, apsupusi ankštį oro pagalve, leidžiančia saugiai judėti tokiu dideliu greičiu, kaip ritulys, slystantis virš oro ritulio stalo.

Atsižvelgiant į ankštas vamzdžio dalis, slėgio padidėjimas priešais ankštį gali būti problema. Vamzdžiui reikia sistemos, kad oras taip nesikauptų. Musko dizainas rekomenduoja oro kompresorių, esantį ankšties priekyje, kuris perkels orą iš priekio į uodegą, išlaikydamas jį aukštyn ir neleisdamas didėti slėgiui dėl oro išstūmimo. Numatoma, kad kelionė į vieną pusę „Hyperloop“ užtruks apie 35 minutes (palyginimui, nuvažiuoti tą patį atstumą automobiliu užtrunka maždaug šešias valandas).

Kodėl reikia?

Įprastos transporto priemonės (kelių, vandens, oro ir geležinkelių) paprastai yra brangios, lėtos ir aplinkai kenksmingos transporto priemonės. Kelionės keliais yra ypač problemiškos, atsižvelgiant į anglies dvideginio išmetimą ir svyruojančias naftos kainas. Kadangi energijos vartojimo pavojai aplinkai ir toliau didėja, masinis tranzitas ateinančiais metais bus labai svarbus.

Kelionės geležinkeliu yra santykinai efektyvios energijos sąnaudos ir yra aplinkai nekenksmingiausias pasirinkimas, tačiau jos yra per lėtos ir brangios, kad jas būtų galima plačiai pritaikyti. Mažesniais nei 900 mylių atstumais viršgarsinis kelionės neįmanomas, nes didžioji kelionės dalis būtų praleista kylant ir leidžiantis (lėčiausiai skrydžio dalis.) Atsižvelgdama į šias problemas, „Hyperloop“ siekia sukurti ekonomišką, didelės spartos transporto sistemą, skirtą naudoti vidutinio sunkumo atstumus. Kaip tinkamo atstumo pavyzdį Muskas naudoja maršrutą iš San Francisko į Los Andželą (maršrutą, kurį apims ir greitųjų geležinkelių sistema). Ant „Hyperloop“ vamzdžių stogo būtų sumontuotos saulės baterijos, todėl sistema būtų švari ir maitinama savarankiškai.

Žinoma, yra ir trūkumų. Svarbiausia, kad judant vamzdžiu tokiu dideliu greičiu išvengiama didelių posūkių ar aukščio pokyčių. Dėl to sistema yra optimali paprastoms kelionėms palyginti lygiu reljefu.

Kalifornija, žinoma, yra jautri žemės drebėjimams, ir „Hyperloop“ dizainas į tai atsižvelgia. Vamzdžiai būtų montuojami ant daugybės stulpų, išdėstytų palei maršrutą, kiekvienas pilonas būtų dedamas maždaug kas 100 pėdų. Pilonai leis paslysti dėl šiluminio plėtimosi ir žemės drebėjimų, užtikrinant, kad vamzdžiai nebus sulaužyti dėl tokio judėjimo.

Realiai, svarbiausia bet kokio projekto įgyvendinimo problema yra pinigai, dvigubai daugiau kalbant apie viešąjį darbą. Net jei galima sukurti įspūdingą projektą, vis tiek reikia nerimauti dėl visuomenės patvirtinimo, įstatymų, reglamentų ir rangovų. Laimei, „Hyperloop“ būtų taupymo priemonė, ypač vertinant pagal šiuo metu vykdomą korpulentinį geležinkelio projektą. Musko „Hyperloop“ baltojoje knygoje apskaičiuota, kad bendra kaina gali būti mažesnė nei šeši milijardai dolerių. Tuo tarpu Kalifornijos greitųjų geležinkelių projekto pirmasis etapas turėtų kainuoti mažiausiai 68 mlrd.

„Hyperloop“ konkursas ir naujausi įvykiai

Nors Elonas Muskas postulavo šią idėją, „SpaceX“ nekuria savo komercinio „Hyperloop“. Vietoj to ji surengė įvairius konkursus, kad paskatintų studentus ir inžinierius kurti prototipus. Siekdama tai palengvinti, „SpaceX“ Kalifornijoje nutiesė vienos mylios bandymų trasą.

2016 m. sausio 30 d. baigėsi „SpaceX Hyperloop“ dizaino konkursas. Buvo pateikta daugiau nei 100 prototipų projektų, o 27 komandos laimėjo galimybę išbandyti savo dizainus SpaceX Hyperloop bandymų trasoje 2016 m. birželio mėn. Masačusetso technologijos instituto (MIT) absolventų komanda laimėjo geriausią bendrą dizainą. Pasak MIT komandos, dėklas yra lengvas ir pabrėžia greitį bei saugumą, įskaitant saugią stabdžių sistemą. Daugelis „Hyperloop“ konstrukcijų naudoja oro čiurkšles levitacijai, o MIT konstrukcijoje naudojamos dvi neodimio magnetų matricos, kad ankštis būtų iškelta. Papildomi magnetai, esantys dėklo viduje, išlaiko jį stabilų, kai jis lenktyniauja trasoje. Prototipo galia buvo įspūdinga, nors jis vis dar labai toli nuo komercinio produkto, nes šiuo metu jame trūksta vietos keleiviams ar net kroviniams.

2017 m. sausio mėn. ilgai trukusias „SpaceX Hyperloop“ varžybas užbaigė „Competition Weekend I“, kurio metu bandymų trasoje lenktyniavo užbaigtos ankštys. Komanda iš Delfto universiteto Nyderlanduose užėmė pagrindinį prizą.

Labai didžiuojamės, kad esame visų laikų pirmojo hyperloop pod konkurso nugalėtojai! Ačiū visiems už puikų palaikymą! pic.twitter.com/BKl5bI5iNX

- Delft Hyperloop (@DelftHyperloop) 2017 m. sausio 30 d

Nors šis konkursas baigėsi, „Hyperloop“ projektas toli gražu nebaigtas, nes įmonės ir vyriausybės visame pasaulyje tiria koncepciją. Savo ruožtu „SpaceX“ laikysis dar vienas konkursas rugpjūčio 25-27 d. „HyperLoop Pod Competition II“ dalyviai stengsis pasiekti didžiausią maksimalų greitį. „SpaceX“ paskelbė dalyvių sąrašą, kuriame yra keletas komandų iš pirmojo konkurso.

„Quintero One“ atidengimas

2018 m. spalį HTT pristatė savo pirmąją keleivinę kapsulę, pavadintą Quintero One. Kapsulė yra 105 pėdų ilgio, „Quintero One“ sveria penkias tonas ir yra pagaminta iš dviejų sluoksnių medžiagos, kurią HTT vadina „vibranium“. Nors HTT vibraniumas nėra Wakanda gaminys, jis yra „Saugiausia medžiaga žemėje“, – teigia vienas iš įkūrėjų ir generalinis direktorius Dirkas Ahlbornas, kuris toliau sako, kad vibranis, kuris yra anglies pluošto medžiaga, išklota jutikliais, gali „iš tikrųjų jausti vientisumą“. ir "monitoriai poveikis“. HTT kapsulę sudaro du vibranio sluoksniai, todėl net jei pirmasis sluoksnis bus pažeistas, kapsulė gali išlikti tol, kol bus saugi.

Bibopas Gresta, HTT pirmininkas, teigia, kad kapsulė „bus visiškai optimizuota ir paruošta keleiviams“ 2019 m. Gresta taip pat pabrėžia, kad HTT „ėmėsi didelių žingsnių spręsdama vyriausybės reglamentus pagal mūsų saugos sertifikavimo gaires ir draudimo sistemos“, o tai rodo, kad įmonė gali būti arti to, kad gautų teisėtą ir prieinamą „Hyperloop“. vartotojai.

Tačiau nėra garantijos, kad iš šių konkursų bus kas nors konkretaus. Tai būdas inžinieriams ir įmonėms keistis žiniomis ir galbūt priversti Hyperloop sistemą paversti realybe. Kaip ir pasaulinė paroda, tai vieta, kur ateities vizijos tampa šiek tiek aiškesnės.

Pokyčiai užsienyje

Nors „SpaceX“ konkursas buvo geras pavyzdys inžinerijos studentams, „Hyperloop“ koncepcija taip pat sulaukė verslininkų susidomėjimo. Startuoliai, tokie kaip „Hyperloop One“. (anksčiau „Hyperloop Technologies“) ir „Hyperloop“ transporto technologijos (HTT) kuria savo „Hyperloop“ sistemas, o tai, ko joms trūksta protingo pavadinimo, jie kompensuoja siekdami ambicijų. Abi bendrovės kuria savo bandymų trasas, o prieš kelerius metus HTT paskelbė apie partnerystę su Oerlikon Leybold dulkių siurblys, inžinerijos įmonė, kuri specializuojasi vakuuminių technologijų srityje, ir Aecom, tarptautinė korporacija, teikianti techninę projektų pagalbą. Mainais už dalyvavimą bendrovės gaus akcijų opcionus.

HTT partnerystė su Oerlikon ir Aecom buvo didžiulė plėtra. Tarptautinės, viešai prekiaujamos bendrovės mano, kad „Hyperloop“ koncepcija yra pakankamai tvirta, kad į ją būtų galima investuoti. Jie taip pat atsineša labai reikalingos patirties: „Oerlikon“ yra vakuuminių technologijų lyderis nuo aušros, o Aecom dalyvavo daugelyje aukšto lygio inžinerinių projektų, tokių kaip Keiptauno stadionas. Ši partnerystė reiškia didžiulį pasitikėjimą „Hyperloop“ ir suteikia labai reikalingą teisėtumą projektui, kuris iki šiol buvo svajonė.

2016 m. sausis pasirodė esąs didelis mėnuo Hyperloop pažangai. HTT kreipėsi dėl leidimo pradėti bandymų trasą palei I-5 greitkelį Quay Valley, Kalifornijoje. Tuo tarpu Elono Musko „SpaceX“, Hyperloop idėjos pirmtakas, bendradarbiavo su „Aecom“, kad sukurtų savo bandymų trasą Hawthorne, Kalifornijoje. Šiuo metu kuriami trys bandomieji takeliai, Golden State yra Hyperloop plėtros priešakyje.

2016 m. kovo mėn. HTT paskelbė apie savo ketinimą sukurti „Hyperloop“ bėgių tinklą, jungiantį Vieną, Bratislavą ir Budapeštą, o Slovakija bus šių trijų mazgas.

2016 m. gegužės mėn. „Hyperloop One“ demonstravo savo sistemos prototipą bandymų trasoje Las Vegase.

2017 m. balandžio mėn. vykusioje konferencijoje „Vision for America“ „Hyperloop One“ atskleidė keletą siūlomų trasų, kurias galėtų sukurti visose JAV. Siūlomi maršrutai apima Dalasą, Hjustoną ir Laredą jungiantį takelį ir sustojimus tarp jų, kurių bendras tranzito laikas yra maždaug valanda ar mažiau. Visuose pasiūlymuose bendrovė išdėstė ekonominę naudą – maršrutas iš Čikagos į Pitsburgą galėtų sukurti „ekonominį megaregioną“ – ir aplinkosauginę naudą; „Hyperloop One“ pažymėjo, kad siūloma trasa nuo Orlando iki Majamio galėtų išvengti Everglades.

Tai išsamus pristatymas, kuriame pateikiamas žvilgsnis į daugelį veiksnių, į kuriuos atsižvelgia šie startuoliai.

Lieka neaišku, ar komercinės Hyperloop sistemos kada nors bus plačiai pritaikytos. Vis dėlto, didėjant pasaulio gyventojų skaičiui ir mažėjant aplinkai, geresnės masinio tranzito sistemos taps būtinos. Leonardas Bernsteinas kartą teigė, kad didelėms pastangoms reikia dviejų dalykų: „plano ir nepakankamai laiko“. „Hyperloop“ planas yra, bet kiek mes turime laiko?

Redaktorių rekomendacijos

• Elonas Muskas sako, kad NSO ant lazdos prijungs jus prie jo interneto palydovų
• Taip atrodo 60 „SpaceX“ interneto palydovų, supakuotų į raketą
• Štai viskas, ką reikia žinoti apie Boring Company
• Kas yra dirbtinis neuroninis tinklas? Štai viskas, ką reikia žinoti
• SpaceX BFR projektas: viskas, ką reikia žinoti, įskaitant pirmuosius skrydžius