rss twitter

17 мар. 2017 г.

Как работает Гиперпетля (Hyperloop)

Вам интересно как работает гиперпетля? Мне тоже было интересно и я решил детально разобраться и в принципах работы, и истории создания и в возможных вариантах будущего.

Всевозможные проекты транспорта будущего появляются тот тут то там, то в виде описаний с картинками, то в виде красивой анимации. Появляются и исчезают.
Первые эскизы "нового" транспорта


Но Гиперпетля (Hyperloop) проект совсем другого рода, такой транспорт действительно можно построить в реальности. В основном, благодаря тому, что в самой идее нет ничего принципиально нового, все технологии давно апробированы и осталось только собрать их вместе.



Как работает гиперпетля


Если совсем просто, то Hyperloop — это поезд в трубе. Зачем поезду труба? Чтобы откачать из нее воздух и так снизить его (воздуха) сопротивление. Ведь плотность нашей атмосферы у земли высокая именно потому пассажирские самолеты забираются на эшелоны в 10-11 километров, чтобы снизит сопротивление. Меньше сопротивление — выше можно развить скорость.

Второй элемент гиперпетли — магнитная левитация. Поезд не едет по рельсам, он "висит" на магнитной подушке — левитирует (маглев = магнитная левитация). Таким образом, лишаемся еще и трения колес о рельсы.

Вот собственно и все. Помещаем поезд в трубу, убираем сопротивление и получаем возможность разгонятся до огромных скоростей, таких которые раньше на земле были не достижимы именно из-за "вредных" эффектов. Вот вам и вакуумный поезд, лучше поезда, автобуса и самолета вместе взятых.
Насколько это будет быстро?


Откуда взялась идея Гиперпетли?

История гиперлуп проекта не такая давняя. Первая ее часть — это пневматическая почта. Труба по которой перемещаются капсулы с сообщениями. Впервые такая система заработала в 1799 году! Не сложно представить вместо письма пассажира. И уже в 1835 году появился первый патент на поезд в трубе. Через пять лет появился первый пневматический поезд. Но так как давление в трубе перед поездом было атмосферным, такой транспорт не прижился.

В 1909 году впервые была высказан идея откачать из трубы воздух и "подвесить" поезд на электромагнитной подушке — проект вакуумного поезда. Вплоть до 60-х годов 20-ого века все ограничивалось только проектами и редкими экспериментами. Но в 1969 году Кенойя Одзава поместил в вакуумный тоннель поезд с реактивным двигателем, который разгонялся до умопомрачительных 2300 километров в час. То есть, от Москвы до Парижа можно было бы добраться за час и несколько минут.

Первый поезд на магнитной подушке был испытан в Германии в 1984 году. Через 5 лет первый такой поезд начал ходить в метро Берлина. Но через 2 года проект был закрыт. С 84-го по 85-й годы магнитный поезд курсировал от Бирмингемского аэропорта до железнодорожной станции.

В 2004 году в был запущен маглев-поезд в Шанхае. Расстояние в 30 км он пролетает за 7 минут разгоняясь до максимальной скорости в 431 км/час. Примечательно, что стоимость билетов не высока, около 6-7 долларов.

А в 2013 году всем нам известный Илон Маск представил свой проект Hyperloop. Осталось только собрать воедино вакуумную трубу из начала 2-го века и магнитную подушку из его конца.

Современные проекты

Прокатится с "ветерком" (а на самом деле вообще без ветерка но очень очень быстро) вам пока не удастся. Но множество проектов гиперпетель ужа запущены и всего через пару лет наверняка такой транспорт появится. Вот несколько примеров.

Строительство тестового участка в США, 2017 год


SpaceX

В сентябре 2016 года SpaceX Илона Маска совместно с командой из Массачусетского технологического университета  было начато строительство испытательной трассы длинной в полтора километра. В трубе будет поддерживаться давление в 1/1000 (в тысячу раз ниже) от атмосферного, примерно такое же давление на высоте 50-80 км над землей.

Важно что в проекта Маска используется не магнитная подушка, а воздушная, что гораздо дешевле. Система SpaceX вообще довольно экономична. Рельс выполняющий функцию статора расположен каждые 110 км, для работы "трубы" требуется всего 21 мегаватт мощности (всего в два раза выше чем у поезда курсирующего сейчас под Ламаншем).

Hyperloop One

Трасса между аэропортами Фуджейра, Международный аэропортом Дубай и Аль-Мактум. Это расстояние около 150 километров.
Прорабатывается довольно амбициозный проект маршрута Хельсинки—Стокгольм протяженностью почти 480 км, часть которого должна пролегать под водой.

Также рассматривается вариант прокладки маршрута в Индии между городами Бангалор и Ченнай длинной 334 км. Это расстояние пассажиры будут преодолевать за 20 минут со скоростью около 1000 км/час, а также еще несколькими городами.

Планируется проложить трассу длинной в 65 км между городами Хуньчунь и Зарубино. Скорость транспортного средства — 740 км/час.

Hyperloop Transportation Technologies

Проект был анонсирован в 2016 году. Первая трасса должна связать Братиславу, Вену и Будапешт. Время в пути 200 км, скорость около 1500 км/час. Также рассматривается вариант прокладки маршрута между Лос-Анджелесом и Сан-Франциско и Прага—Брно—Братислава.

Подписан меморандумы о строительстве подобных транспортных систем в Индонезии, об открытии исследовательского центра в Тулузе.

Как Hyperloop изменит будущее

Время когда первые "трубы" заработают будет началом революции в транспорте. Пассажиры смогут добираться из города в город быстрее чем на самолете. Поезд в вакуумной трубе может сам по себе развить большую скорость, чем самолет. К тому же время затрачиваемое на взлет, набор высоты, снижение и посадку для самолета, поезд тратит на саму перевозку.

Стоимость поездки в гиперпетле будет ниже, чем билет на самолет, ведь нет таких больших расходов на инфраструктуру как в случае с аэропортами, эксплуатация самой трассы тоже обходится недорого. Дорогими для гиперпетель являются только прокладка самой трассы, то есть сроки окупаемости будут значительными. Но исходя из списка стран, заинтересованных в таком транспорте, можно не беспокоится о финансировании.

Также может изменится и рынки труда и недвижимости, ведь можно будет жить в 200 километрах от города и добираться на работу за 10 минут, быстрее чем местные жители, которым нужен минимум час.

Нам следует готовится к перевороту пассажирских и транспортных перевозок уже в следующем десятилетии, будущее совсем рядом.