Що таке Hyperloop? Ось усе, що вам потрібно знати

Ми живемо в епоху неймовірного технічного прогресу. Гості з далекого минулого це напевно здасться утопічною епохою. Проте в багатьох сферах життя, здається, все не так сильно змінилося, і транспорт є жахливим прикладом цього. Дороги все ще заставлені автомобілями, небо всіяне авіалайнерами. Наукова фантастика 20-го століття передбачила літаючі автомобілі та телепорти; 21 століття зупинилося на Segways.

Однак мрії ніколи не вмирають, і фантазія футуристичного транспорту зараз дуже жива, прикладом чого є концепція під назвою Hyperloop. Хоча це не так карколомно, як телепорт, чи весело, як особистий реактивний ранець, Hyperloop може революціонізувати громадський транспорт, скоротивши час подорожі на суші та зменшивши шкоду навколишньому середовищу процес.

Що таке Hyperloop?

Концепція Hyperloop як відомо, був запропонований промисловцем-мільярдером Ілоном Маском, генеральним директором аерокосмічної фірми SpaceX і людиною, що стоїть за Tesla (а також, минулого року,

ряд публічних гафів). Це реакція на Каліфорнійська високошвидкісна залізнична система наразі розробляється швидкісний поїзд, який, на думку Маска, тьмяний (і який, як стверджується, буде один з найдорожчих і малооборотних в світі).

Hyperloop Маска складається з двох масивних труб, що простягаються від Сан-Франциско до Лос-Анджелеса. Кабіни з пасажирами подорожували б трубами зі швидкістю понад 700 миль на годину. Уявіть собі пневматичні труби, в яких люди Джетсони використовувати для пересування будівлями, але в набагато більшому масштабі. Для руху вздовж труби будуть встановлені магнітні прискорювачі, які рухатимуть капсули вперед. Трубки міститимуть середовище низького тиску, оточуючи капсулу повітряною подушкою, що дозволяє капсулі безпечно рухатися на таких високих швидкостях, як шайба, що ковзає по столу для аерохокею.

Враховуючи тісні приміщення в трубі, підвищення тиску перед контейнером може бути проблемою. Трубка потребує системи, щоб повітря не накопичувалося таким чином. Дизайн Маска рекомендує повітряний компресор на передній частині капсули, який переміщуватиме повітря від передньої частини до хвоста, утримуючи його на висоті та запобігаючи зростанню тиску через витіснення повітря. Прогнозується, що поїздка в один бік на Hyperloop триватиме близько 35 хвилин (для порівняння, подорож на таку ж відстань на автомобілі займає приблизно шість годин).

Чому така потреба?

Традиційні транспортні засоби (автомобільний, водний, повітряний та залізничний), як правило, є деякою сумішшю дорогих, повільних і шкідливих для навколишнього середовища. Дорожні перевезення особливо проблематичні, враховуючи викиди вуглецю та коливання цін на нафту. Оскільки небезпека споживання енергії для навколишнього середовища продовжує зростати, громадський транспорт матиме вирішальне значення в найближчі роки.

Залізничний транспорт є відносно енергоефективним і пропонує найбільш екологічний варіант, але занадто повільний і дорогий для масового впровадження. На відстанях, менших за 900 миль, надзвукова подорож є неможливою, оскільки більшу частину подорожі витрачатимуть на підйом і спуск (найповільніший частини польоту.) Враховуючи ці проблеми, Hyperloop прагне створити економічно ефективну високошвидкісну транспортну систему для використання на помірних відстані. Як приклад правильного типу відстані Маск використовує маршрут із Сан-Франциско до Лос-Анджелеса (маршрут, який також охопить система високошвидкісної залізниці). На даху труб Hyperloop будуть встановлені сонячні батареї, що забезпечить чисту та автономну систему живлення.

Є, звичайно, недоліки. Найважливішим є те, що рух по трубі на таких високих швидкостях виключає великі повороти або зміни висоти. В результаті система є оптимальною для прямих поїздок відносно рівною місцевістю.

Каліфорнія, звичайно, вразлива до землетрусів, і дизайн Hyperloop враховує це. Труби будуть встановлені на серії пілонів, розташованих вздовж маршруту, кожен пілон буде розміщено приблизно кожні 100 футів. Пілони дозволять ковзати внаслідок теплового розширення та землетрусів, гарантуючи, що труби не будуть розбиті будь-яким таким рухом.

Реально кажучи, найважливішою проблемою для запуску будь-якого проекту є гроші, а якщо говорити про громадську роботу, це подвійно. Навіть якщо можна розробити вражаючий проект, все ще є питання громадського схвалення, законодавства, правил і підрядників, про які варто хвилюватися. На щастя, Hyperloop стане засобом економії, особливо якщо порівняти його з потужним залізничним проектом, який зараз виконується. У офіційному документі Маска для Hyperloop оцінюється, що загальна вартість може бути нижче шести мільярдів доларів. Тим часом перша фаза каліфорнійського проекту високошвидкісної залізниці коштуватиме щонайменше 68 мільярдів доларів.

Конкурс Hyperloop і останні події

Хоча Ілон Маск висунув цю ідею, SpaceX не розробляє власний комерційний Hyperloop. Натомість він проводив різні конкурси, щоб заохотити студентів та інженерів до розробки прототипів контейнерів. Щоб полегшити це, SpaceX побудувала випробувальну трасу в одну милю в Каліфорнії.

30 січня 2016 року завершився конкурс дизайну SpaceX Hyperloop. Було подано понад 100 проектів прототипів контейнерів, і 27 команд виграли шанс випробувати свої проекти на випробувальному полігоні SpaceX Hyperloop у червні 2016 року. Команда аспірантів Массачусетського технологічного інституту (MIT) отримала нагороду за найкращий загальний дизайн. За словами команди Массачусетського технологічного інституту, стручок легкий і підкреслює швидкість і безпеку, включаючи безвідмовну гальмівну систему. У той час як у багатьох конструкціях Hyperloop для левітації використовуються повітряні форсунки, у конструкції MIT використовуються два масиви неодимових магнітів, щоб утримувати контейнер у висоті. Додаткові магніти всередині стручка забезпечують його стабільність під час мчання по доріжці. Потужність прототипу була вражаючою, хоча він ще дуже далекий від комерційного продукту, враховуючи, що наразі йому не вистачає місця для пасажирів або навіть вантажу.

У січні 2017 року тривалий конкурс SpaceX Hyperloop завершився «Competition Weekend I», під час якого готові капсули змагалися на випробувальному треку. Головний приз отримала команда з Делфтського університету в Нідерландах.

Ми дуже пишаємося тим, що стали переможцями першого в історії конкурсу Hyperloop Pod! Дякуємо всім за велику підтримку! pic.twitter.com/BKl5bI5iNX

— Delft Hyperloop (@DelftHyperloop) 30 січня 2017 року

Хоча цей конкретний конкурс завершився, проект Hyperloop ще далекий від завершення, оскільки компанії та уряди в усьому світі досліджують концепцію. Зі свого боку SpaceX проведе ще один конкурс 25-27 серпня. У HyperLoop Pod Competition II учасники намагатимуться досягти найвищої максимальної швидкості. SpaceX опублікувала список учасників, до якого увійшли деякі команди з першого конкурсу.

Презентація Quintero One

У жовтні 2018 року компанія HTT показала свою першу пасажирську капсулу під назвою Quintero One. Капсула має довжину 105 футів, а Quintero One важить п’ять тонн і виготовлена ​​з двох шарів матеріалу, який HTT називає «вібраніум». Хоча вібраній HTT не є продуктом Wakanda, він є «Найбезпечніший матеріал на землі», за словами співзасновника та генерального директора Дірка Альборна, який далі каже, що вібраній, який є матеріалом з вуглецевого волокна, обшитого датчиками, може «справді відчувати цілісність». і "монітори вплив». Капсула HTT складається з двох шарів вібранію, тому навіть якщо перший шар зазнає пошкодження, капсула може вижити, поки не досягне безпеки.

Бібоп Греста, голова HTT, каже, що капсула «буде повністю оптимізована та готова для пасажирів» у 2019 році. Греста також наголошує, що HTT «зробила значні кроки у вирішенні державних постанов за допомогою наших інструкцій щодо сертифікації безпеки і страхові рамки», що свідчить про те, що компанія може бути близька до отримання легітимного, доступного Hyperloop для споживачів.

Проте немає жодних гарантій, що ці змагання вийде щось конкретне. Це спосіб для інженерів і компаній обмінюватися знаннями і, можливо, зрушити з місця, щоб зробити систему Hyperloop реальністю в якийсь момент. Подібно до всесвітньої виставки, це місце, де бачення майбутнього стають трохи прозорішими.

Розробки за кордоном

У той час як конкурс SpaceX був гарною вітриною для студентів інженерів, концепція Hyperloop також зацікавила бізнесменів. Стартапи, такі як Hyperloop One (раніше Hyperloop Technologies) і Hyperloop Transportation Technologies (HTT) працюють над власними системами Hyperloop, і те, що їм не вистачає в розумних назвах, вони компенсують амбіціями. Обидві компанії будують власні тестові треки, і кілька років тому HTT оголосила про партнерство з Вакуум Ерлікона Лейбольда, інженерна фірма, що спеціалізується на вакуумних технологіях, і Aecom, міжнародна корпорація, що надає технічну підтримку проекту. В обмін на участь компанії отримають опціони на акції.

Партнерство HTT з Oerlikon і Aecom стало масштабним подією. Міжнародні публічні компанії визнали концепцію Hyperloop достатньо надійною, щоб інвестувати в неї. Вони також приносять із собою вкрай необхідний досвід: Oerlikon є лідером у сфері вакуумних технологій з на початку 20-го століття, тоді як Aecom брав участь у багатьох інженерних проектах високого профілю, таких як Кейптаунський стадіон. Це партнерство свідчить про величезну довіру до Hyperloop і надає таку необхідну легітимність проекту, який донедавна був нездійсненною мрією.

Січень 2016 року виявився важливим місяцем для розвитку Hyperloop. Компанія HTT подала заявку на отримання дозволу на початок будівництва випробувального треку вздовж автостради I-5 у Куей-Веллі, Каліфорнія. Тим часом SpaceX Ілона Маска, прабатько ідеї Hyperloop, у партнерстві з Aecom побудувала власний тестовий трек у Хоторні, Каліфорнія. З трьома тестовими трасами, які зараз знаходяться в розробці, Golden State знаходиться в авангарді розвитку Hyperloop.

У березні 2016 року компанія HTT оголосила про свій намір побудувати мережу доріжок Hyperloop, що з’єднає Відень, Братиславу та Будапешт, а Словаччина стане центром між ними.

У травні 2016 р. Hyperloop One продемонструвала свій прототип системи на тестовому треку в Лас-Вегасі.

У квітні 2017 року на конференції під назвою «Бачення для Америки» Hyperloop One оприлюднив кілька пропонованих доріжок, які він міг би побудувати в Сполучених Штатах. Запропоновані маршрути включають колію, що об’єднує Даллас, Х’юстон і Ларедо — і зупинки між ними — із загальним часом у дорозі приблизно годину або менше. У пропозиціях компанія вказала на економічні вигоди — маршрут із Чикаго до Піттсбурга міг би створити «економічний мегарегіон» — і екологічні; Hyperloop One зазначив, що запропонована траса від Орландо до Маямі може уникнути Еверглейдс.

Це детальна презентація, яка пропонує поглянути на багато факторів, які враховують ці стартапи.

Залишається незрозумілим, чи отримають комерційні системи Hyperloop колись широке застосування. Однак із зростанням населення планети та погіршенням навколишнього середовища необхідні кращі системи масового транспорту. Леонард Бернстайн якось сказав, що для великих зусиль потрібні дві речі: «план і недостатньо часу». План Hyperloop є, але скільки часу у нас є?

Рекомендації редакції

• Ілон Маск каже, що НЛО на паличці з’єднає вас із його інтернет-супутниками
• Ось так виглядають 60 інтернет-супутників SpaceX, упакованих в ракету
• Ось усе, що вам потрібно знати про Boring Company
• Що таке штучна нейронна мережа? Ось усе, що вам потрібно знати
• Проект SpaceX BFR: усе, що вам потрібно знати, включаючи перші польоти