Hyperloop что такое: Hyperloop — скорое будущее или безумная мечта Илона Маска?

Hyperloop — технологии будущего в современном мире

Интернет буквально разрывается от новостей про Гиперлуп — пневматический околозвуковой поезд будущего. То, что ещё вчера казалось невозможным, сможет работать уже в ближайшие годы. Прямо сейчас, в эту минуту, мы становимся свидетелями того, как одна из самых фантастических идей, которую предложил Илон Маск, ─ Hyperloop обретает реальное воплощение. Только представьте, как вместо душных вагонов вы несётесь в воздушной трубе со скоростью «Конкорда»!

Гиперлуп — что это?

Упрощенно Hyperloop — это пневматический поезд на магнитной подушке, перемещаемый внутри трубы с давлением внутри, близким к вакууму. «Вагонами» выступают капсулы, которые благодаря низкому аэродинамическому сопротивлению смогут развивать скорость до 1150 км/ч. Это почти в полтора раза выше скорости пассажирского Боинга.

Концепция не так уж и нова. По аналогичному принципу работала пневмопочта, появившаяся еще в середине позапрошлого века. Однако, идея транспортировать таким образом людей вместо документов, не могла быть реализована ввиду недостатка технологий.

Самый быстрый поезд на магнитной подушке сегодня развивает скорость 500 км/ч. Концепция Маска предлагает отказаться от колес и использовать вместо них воздушные подшипники. Капсула будет парить над рельсами в туннеле с давлением не более одной тысячной атмосферного. Вкупе с электромагнитной левитацией это максимально снизит все виды трения.

Гиперлуп сможет работать и под землей. Солнечные панели, установленные над туннелями, смогут вырабатывать достаточно электроэнергии для системы.

Как возникла идея?

По словам Илона Маска, идея Hyperloop train стала его личным ответом на решение властей построить скоростной железнодорожный участок между Лос-Анджелесом и Сан-Франциско. Новатор посчитал, что простой поезд будет слишком дорогим, недостаточно быстрым (320 км/ч) и устаревшим для штата с уникальной Кремниевой долиной. И неудивительно, ведь это мекка инновационных технологий.

Принцип работы

Первоначальная концепция, представленная в 2013 году, не предполагала использование магнитной подушки ввиду дороговизны и низкой энергоэффективности. Вместо этого, предлагались «аэролыжи» (воздушная подушка), благодаря которым капсула могла приподниматься над трассой.

Однако, позднее идея магнитной подушки возникла вновь. Причиной стала вероятность потери управления из-за склонности капсулы к продольному вращению, которая была подтверждена результатами компьютерного моделирования.

Примечательно, что разработкой проекта занимается Virgin Hyperloop (ранее Hyperloop Transportation Technologies (HTT), компания, входящая в состав Virgin Group Ричарда Брэнсона, прямого конкурента SpaceX в космической гонке. Первые прототипы уже успешно прошли испытания.

Капсула приводится в движение линейными индукционными двигателями, которые размещаются в трубе, а статор ─ в капсуле.

Излишки электроэнергии, вырабатываемой транспортной системой, предлагается продавать, что увеличивает финансовую привлекательность проекта. По расчетам инженеров SpaceX, солнечных батарей будет достаточно для обеспечения транспортной системы энергией. Более того, энергия торможения будет преобразовываться в электрическую.

Для преодоления сопротивления воздуха в передней части Гиперлуп предусмотрены канальный вентилятор, компрессор и система воздуховодов. С их помощью мешающий движению воздушный поток будет отводиться за капсулу.

Для поддержания разрежения в трубе предусмотрены насосы. При строительстве подобной системы на Марсе (а у Маска есть и такая идея) необходимость в трубе отпадет, и поезда будут ходить на открытом пространстве.

Hyperloop — как протестировали первый запуск с пассажирами на борту?

Восьмого ноября капсула Virgin Hyperloop выполнила первое испытание с пассажирами на борту. Тест проводился ​​на испытательном полигоне DevLoop компании в пустыне недалеко от Лас-Вегаса, штат Невада.

Первыми пассажирами стали технический директор и соучредитель компании Джош Гигель и руководитель отдела обслуживания пассажиров Сара Лучиан. После того как они пристегнулись к сиденьям в блестящей бело-красной капсуле, получившей название «Пегас», они были переведены в воздушный шлюз, так как воздух из закрытой вакуумной трубы был удален. Затем всего за 15 секунд вакуумный поезд Hyperloop преодолел 500-метровый участок, разогнавшись до 160 км/ч!

В своем интервью BBC Сара Лучиан рассказала, что считает поездку «волнующей и морально, и физически», а также отметила отсутствие какого-либо дискомфорта.
В дальнейшем, как заявляют в Virgin Hyperloop, капсулы для массового использования на постоянных маршрутах будут рассчитаны на 28 пассажиров. Кроме того, компанией разрабатываются более крупные транспортные версии «вагонов» для перемещения грузов.

Футуристический поезд «Гиперпетля» впервые испытан с пассажирами в пустыне Невады

9 ноября 2020

Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.

Автор фото, Virgin Hyperloop

Подпись к фото,

Испытали капсулу директор компании по работе с будущими клиентами Сара Лучиан и ее главный технолог Джош Гайгел

Два сотрудника компании Virgin Hyperloop («Гиперпетля») преодолели расстояние в полкилометра за 15 секунд, достигнув скорости в 172 км/ч. Транспорт будущего, концепция которого впервые была озвучена в 2013 году, представляет собой вакуумную трубу, внутри которой со скоростью в 1000 км/ч перемещаются вагоны-капсулы.

Идею создания подобного вида транспорта выдвинул в 2013 году американский бизнесмен и изобретатель Илон Маск, основатель компаний SpaceX, Tesla и платежной системы PayPal. Он призвал других развить эту идею, так как сам он посвящает все свое время работе над электромобилями и использованием солнечной энергии. С тех пор в проект инвестировал Virgin Ричарда Брэнсона, но идею разрабатывают и другие компании.

В ходе предыдущих испытаний капсулы удавалось разогнать до 450 км/ч, но до сих пор не пробовали сажать в них людей.

• Капсулы Hyperloop Илона Маска побили собственный рекорд скорости

Испытание состоялось в воскресенье на полигоне Virgin Hyperloop близ Лас-Вегаса.

Директор компании по работе с будущими клиентами Сара Лучиан и ее главный технолог Джош Гайгел были одеты не в летные комбинезоны, а в джинсы и водолазки.

Для просмотра этого контента вам надо включить JavaScript или использовать другой браузер

Подпись к видео,

Впервые на футуристическом поезде «Гиперпетля» компании Virgin прокатились пассажиры.

Сара Лучиан в интервью Би-би-си назвала полученный опыт «возбуждающим и психологически, и физически».

По ее словам, капсула двигалась плавно, абсолютно не напоминая катание на американских горках. Ускорение происходило стремительнее, чем предполагается впоследствии на более длинных дистанциях. Ни она, ни ее коллега не испытали тошноты или головокружения.

Технически капсула могла бы разогнаться и сильнее, если бы туннель не был таким коротким.

Автор фото, Virgin Hyperloop

Подпись к фото,

Испытательная трасса в пустыне Невада

«Гиперпетля» фактически является уже существующим поездом на магнитной подушке «маглев», но движущимся не в воздухе, а в вакуумном туннеле.

«Маглевы» давно эксплуатируются в ряде стран. В 2015 году один из них установил в Японии рекорд скорости в 600 км/ч.

• Японский поезд-магнитоплан вновь побил рекорд скорости

Для реализации своего замысла Маск в 2014 году основал компанию Hyperloop One со штаб-квартирой в Лос-Анджелесе. В 2017 году в проект инвестировал владелец Virgin Group Ричард Брэнсон и компания получила название Virgin Hyperloop One.

Virgin Hyperloop — не единственная компания, разрабатывающая такую технологию.

В 2018 году ее тогдашний директор Роб Ллойд рассказал Би-би-си, что, если пустить поезда Hyperloop между лондонскими аэропортами Хитроу и Гэтвик, находящимися в 72,5 км друг от друга с противоположных сторон Лондона, путешествие будет занимать четыре минуты.

Компания также предлагает построить туннель между Дубаем и Абу-Даби, сократив время поездки с часа с лишним до 12 минут.

Автор фото, Virgin Hyerloop

Подпись к фото,

Virgin утверждает, что скорость капсул в трубе может достигать 1000 км/час

Скептики называют идею «Гиперпетли» научной фантастикой. По их словам, как строительство туннелей, так и получение разрешения на это окажутся трудновыполнимой задачей.

• Дан ли «зеленый свет» скоростным тоннелям Hyperloop Илона Маска?

Однако Сара Лучиан настроена оптимистично.

«Конечно, придется создавать обширную инфраструктуру, но мы уже снизили многие риски, которые тоже казались непреодолимыми», — говорит она.

«Вопросы инфраструктуры находятся в центре внимания правительств. Идет поиск решений, поиск транспорта будущего. Можно продолжать строить транспортные системы сегодняшнего или вчерашнего дня, и вечно испытывать старые проблемы, или создать нечто новое, способное с этими проблемами покончить».

Что такое Hyperloop? Полное руководство WIRED

Впервые предложенная Илоном Маском, теоретическая транспортная система, которую мы называем гиперпетлей, будет перемещать заполненные людьми или грузом капсулы на большие расстояния по стальным трубам. Магнитная левитация и большие вакуумные насосы устранили бы надоедливое трение и сопротивление воздуха, позволив этим транспортным средствам размером с автобус нестись со скоростью, приближающейся к 1 Маха. Это будет не просто быстро, говорят ускорители: Hyperloop может быть дешевле и лучше для окружающей среды, чем самолеты, поезда и автомобили, в которых человечество ездит сегодня.

И, как многие обещанные панацеи, на самом деле все очень просто — только на первый взгляд. Трубки и капсулы должны быть достаточно просты в изготовлении, но для воплощения Hyperloop в реальность требуется больше, чем несколько хороших инженеров и небольшое состояние или два. Это потребует множества юридических маневров, регуляторной борьбы, огромной политической воли и поддержки со стороны общественности. Инфраструктура, вы должны знать, сложная.

Первый Hyperloop

Трубчатое волнение началось в 2012 году, когда генеральный директор Tesla и SpaceX Илон Маск предложил Hyperloop в качестве нового вида транспорта, который будет в два раза быстрее самолета и полностью питается от солнечной энергии. В то время он не предлагал каких-либо технических подробностей, но в августе 2013 года он подготовил 57-страничный технический документ, в котором изложил свое техническое представление о том, как эта система будет работать.

Суть гиперпетли заключается в устранении двух факторов, замедляющих обычные транспортные средства: трения и сопротивления воздуха. Чтобы покончить с первым, вы заставляете капсулу парить над своим рельсом, как поезд на магнитной подушке. Первоначально Маск предложил сделать это с помощью воздушных подшипников, маленьких струй воздуха на дне капсулы. Подумайте об аэрохоккее, сказал он, но где воздух выходит из шайбы, а не из-под стола. Сегодня большинство инженеров Hyperloop решили вместо этого полагаться на пассивную магнитную левитацию. Там, где стандартные системы на магнитной подвеске энергоемкие и дорогие, в этой системе используется массив постоянных магнитов на транспортном средстве. Когда эти магниты перемещаются по токопроводящим решеткам на дорожке, они создают магнитное поле, которое толкает капсулу вверх, ток не требуется. Дополнительная магнитная система (представьте, что два магнита отталкиваются друг от друга) будет толкать капсулы каждые несколько миль или около того — почти полное отсутствие трения и сопротивления воздуха означает, что вам не нужна постоянная двигательная установка.

Что касается сопротивления воздуха, то здесь на помощь приходит трубка. (Да, трубки тоже кажутся будущим, но это не главное.) Трубки закрывают пространство, в котором перемещаются стручки, так что вы можете использовать пылесосы для уборки почти весь воздух, оставив так мало, что физически это похоже на пребывание на высоте 200 000 футов. Так что, как и крейсерскому самолету, гиперпетле требуется совсем немного энергии для поддержания скорости стручков, потому что там меньше вещей, через которые нужно протолкнуться. Больше скорости с меньшим энергопотреблением позволяет вам двигаться быстрее, экологичнее и, в зависимости от затрат на электроэнергию, возможно, дешевле.

Как работает Hyperloop

Объяснив все это, Маск сказал, что он слишком занят, чтобы самому создавать эту штуку. Он руководил и Tesla, и SpaceX, и у него не было времени переделать еще одну отрасль. Поэтому он призвал всех желающих попробовать. Пусть будет Hyperloop, сказал он.

И гиперлуп был. Во всяком случае, индустрия гиперлупов. Вскоре после того, как статья Маска попала в Интернет, возникла горстка компаний, объединивших инженеров и венчурных капиталистов для реального решения проблем. С самого начала компания Virgin Hyperloop One из Лос-Анджелеса казалась самым серьезным соперником с серьезной поддержкой венчурного капитала, сотнями сотрудников, полным банковским счетом и испытательным полигоном в пустыне Невада, куда в декабре была отправлена ​​капсула. гонка до 240 миль в час.

Hyperloop Transportation Technologies использует менее застроенный подход. Почти все его инженеры работают в других компаниях (например, в Boeing, NASA и SpaceX). В свободное время они работают вместе, в основном онлайн и в отдельных группах, над решением инженерных проблем, стоящих между человечеством и Hyperloop. Он планирует построить сети в Центральной Европе, Южной Корее и Индии. Точно так же существует rLoop, сообщество людей на Reddit, которые изучают различные инженерные проблемы в рамках миссии «децентрализации высоких технологий».

Что такое Hyperloop? Зачем нам Hyperloop?

Из-за пандемии в эти дни никто никуда не едет, но давайте поговорим о старых добрых временах. Сколько времени вы каждый день тратили на дорогу до работы? Как часто вы могли бы находить время, чтобы навестить своих родственников, живущих в другом штате? Сколько денег вы потратили на авиабилеты для деловых встреч и праздников?

Может быть, 6000 лет назад мы ходили повсюду, а до 20 века большинство из нас вполне довольствовались отсутствием самолетов. Но темп нашего времени теперь требует еще более быстрых средств для получения мест. Именно эта потребность породила идею гиперпетли.

Что такое Hyperloop ?

Hyperloop — это предлагаемая форма высокоскоростного наземного транспорта, которая в настоящее время находится в стадии разработки. Он может быть разработан для пассажирских и грузовых перевозок, и ожидается, что его скоростные характеристики превзойдут все существующие виды транспорта.

Рекомендуемый блог — Дифференциальная конфиденциальность

Дизайн Hyperloop многократно повторялся и одновременно тестируется различными компаниями, но все они являются той или иной формой базового дизайна. Эта конструкция состоит из герметичных капсул (также называемых капсулами), в которых перевозятся люди или грузы, перемещающиеся по трубам. Hyperloop может соединять различные центры городов точно так же, как железнодорожная система метро соединяет основные остановки в городе.

История Hyperloop

Илон Маск, основатель и генеральный директор компаний Tesla и SpaceX, опубликовал статью Alpha2 в белом журнале Hyperloop в августе10. он описал транспортную систему Hyperloop, пролегающую по маршруту в Калифорнии из Лос-Анджелеса в Сан-Франциско. При максимальной скорости 1220 км/ч (760 миль/ч) маршрут длиной 560 км (350 миль) можно было преодолеть за 35 минут.

Концептуальный дизайн -эскиз пассажира Hyperloop Транспортная капсула из гиперлуоп -системы Alpha 2979. , автомобильные, водные и воздушные транспортные системы.

Предложенная Маском система не совсем нова. Использование сжатого воздуха для железнодорожного транспорта можно увидеть еще в 1800-х годах, когда системы «атмосферных железных дорог» так и не получили распространения. Корни системы гиперпетли восходят к концепции вакуумного поезда, впервые предложенной Робертом Годдардом в 1919 г.04.

С самого начала Маск объявил гиперпетлю транспортной концепцией с открытым исходным кодом, а это означало, что другие компании и ученые поощрялись развивать его идеи. С тех пор эту идею подхватили студенты, стартапы и крупные компании, и все они продвинули концепцию дальше, превратив ее в более осуществимую модель.

Принцип работы и конструкция Hyperloop

Маск описал свою концепцию гиперпетли как нечто среднее между «Конкордом, рельсотроном и столом для аэрохоккея».

Принцип работы технологии Hyperloop основан на преодолении двух основных препятствий на пути более быстрой транспортировки: трения и сопротивления воздуха. Концепция основана на идее вакуумного поезда для создания гораздо более продвинутой и осуществимой модели.

Предполагалось, что вакуумные поезда будут двигаться с использованием магнитной левитации в вакуумных герметичных трубах или туннелях, тем самым уменьшая или даже устраняя сопротивление воздуха и трение. Это означает, что для движения этих поездов на высоких скоростях требуется очень мало энергии. Но создание и обслуживание полных вакуумных трубок непрактично и неэкономично.

Вместо этого Маск предложил систему низкого давления, обслуживание которой было бы намного проще. Его конструкция предполагает установку вентилятора электрического компрессора на носу гондолы для поддержания давления. Это также может помочь в создании системы подвески с низким коэффициентом трения с воздушными подшипниками. Для питания вентилятора используется внешний линейный электродвигатель. Ускорение необходимо только для первоначального разгона модуля до высоких скоростей и для периодического повторного ускорения.

Итак, капсулы движутся по трубе низкого давления на высоких скоростях. Капсулы поднимаются с помощью воздушных подушек, а в сочетании с системой низкого давления получается устройство с минимальным трением и сопротивлением воздуха, что означает, что высокие скорости могут поддерживаться без значительного внешнего ускорения. Когда требуется ускорение, используется внешний двигатель.

Во время строительства в такой гиперпетлевой транспортной системе есть три отдельных компонента:

• Трубка

Частично вакуумированная цилиндрическая труба служит той же цели, что и пути в обычной железнодорожной системе. Вдоль трубы предлагается разместить двигатели для разгона и торможения капсул. Труба может быть изготовлена ​​из стали и поддерживаться бетонными пилонами. Маск предложил установить на трубе солнечные батареи, чтобы сделать ее полностью автономной.

• Капсулы/капсулы

Капсулы представляют собой герметичные сосуды, используемые для перевозки пассажиров и/или грузов. На капсулах будут крепиться элементы силовой установки. В большинстве проектов предполагается, что вместимость каждой капсулы составляет 25–50 пассажиров или 15–18 000 кг груза.

Рекомендуемый блог — Breakthrough Technologies

• Станции

Станции предназначены для посадки и высадки пассажиров и грузов. Большинство компаний сосредоточили свое внимание на разработке минималистичных, полностью автоматизированных станций и работают над мерами по предотвращению переполненности и задержек при посадке.

Зачем нам Hyperloop?

В своей статье Маск упомянул различные критерии, которым, по его мнению, должна удовлетворять потенциальная новая транспортная система, которая в сумме должна была стать более безопасной, быстрой, экономичной, более удобной, устойчивой к погодным условиям и стихийным бедствиям, устойчивой и надежной. беспроблемная система проезда. Как реалистичная модель технологии гиперпетли удовлетворяет всем этим критериям и в какой степени?

• Скорость

Самым очевидным преимуществом Hyperloop является, конечно же, скорость: в проекте Маска заявлена ​​максимальная скорость 1220 км/ч (760 миль/ч), а последующие итерации, тестовые модели и прогнозы подтверждают, что такие скорости возможны. При использовании на маршрутах с наибольшей плотностью пассажиров создание даже одного маршрута может значительно сократить время в пути для миллионов людей.

Если учесть первоначально предложенный маршрут Лос-Анджелес-Сан-Франциско и использовать последние данные, предоставленные Virgin Hyperloop, вы получите следующие результаты, близкие к первоначальным прогнозам Маска:

• Экономика

Хотя футуристический характер технологии гиперпетли может показаться дорогостоящим, на самом деле это не так. Строительство и обслуживание инфраструктуры Hyperloop стоит значительно меньше, чем сеть высокоскоростных поездов. И это, в сочетании с низкими эксплуатационными расходами, также делает билеты дешевле. Вот почему это также считается возможным в таких странах, как Индия.

• Комфорт

Предлагаемые станции Hyperloop уделяют большое внимание комфорту пассажиров. Пакеты, которые часто отправляются и идут прямо к месту назначения, избегают ненужных остановок. Капсулы Hyperloop также обещают комфортное путешествие. Постепенные ускорения и торможения делаются для того, чтобы пассажиры не чувствовали тряски.

С Hyperloop, прокладывающим путь к большему количеству взаимосвязанных городов, объединенная рабочая сила становится все более реальной. При желании люди могут каждый день ездить на работу в другой город, преодолевая экономические и географические барьеры.

Поскольку трубы Hyperloop образуют закрытую среду, можно полностью избежать задержек, связанных с погодными условиями. Пилоны, поддерживающие трубы, также имеют демпферы для защиты от землетрясений.

• Устойчивое развитие

Система Hyperloop, работающая на электрической силовой установке, не производит выбросов углерода. Он также практически бесшумен и не будет способствовать шумовому загрязнению.

Система устанавливается на опорах на уровне земли и может быть установлена ​​под землей или через водоемы, а также может быть установлена ​​вдоль существующих железнодорожных путей. Это означает, что будет минимальное нарушение существующей инфраструктуры. Расчистка большого количества сельскохозяйственных земель также не потребуется. Большинство компаний Hyperloop также стремятся к тому, чтобы все части строительного процесса были безопасными для окружающей среды.

Преимущества Hyperloop Transportation

• Безопасность

Этот аспект Hyperloop подвергался наибольшему изучению. Фактор страха перед гиперпетлей в основном возникает из-за картины, которую можно представить себе, путешествуя в герметичной капсуле, которая движется со скоростью, близкой к сверхзвуковой, внутри герметичной трубы низкого давления. Процедуры аварийной эвакуации и последствия отключения электроэнергии часто ставятся под сомнение.

Рекомендуемый блог — Satellite Mega Constellation

Но проекты системы Hyperloop еще не завершены, и первое испытание на людях прошло успешно на всех фронтах. Страхи, вызванные этой системой, не больше, чем те, которые вызывали самолеты и поезда, когда они были введены.

Устойчивость к погодным условиям и стихийным бедствиям, автоматизированные системы и возможность автономного питания систем Hyperloop делают их более безопасными, чем большинство современных видов транспорта. В конце концов, реальные риски гиперпетли меньше, чем вероятность того, что самолет упадет с неба или поезд сойдет с рельсов.

Кто работает над Hyperloop?

Открытый исходный код оригинальной концепции Маска, а также огромное потенциальное влияние этой технологии привели к гонке за тем, кто первым откроет Hyperloop для коммерческого использования. Маск и его дочерние компании проявляют меньший интерес к созданию системы гиперпетли, по крайней мере, на Земле. Это может быть связано с другими его проектами — как сообщается, Маск сказал, что у Hyperloop есть приложения для использования в качестве средства передвижения по Марсу.

Но другие компании, инвестирующие в Hyperloop и экспериментирующие с ним, стали крупнее. А некоторые даже близки к тому, чтобы система заработала и вскоре открылась для бизнеса.

• Первичная гиперпетля

Компания Virgin Hyperloop, которая, возможно, является лидером в гонке гиперпетлей, была создана в 2014 году. Их дизайн в нескольких аспектах отличается от предложения Маска. Примечательно, что они используют двигательную установку на магнитной подушке, хотя предполагается, что их система будет работать намного эффективнее, чем существующие поезда на магнитной подвеске. Они успешно провели первое испытание системы Hyperloop на людях на своем полигоне в Неваде и достигли максимальной скорости 172 км/ч (107 миль/ч). Они планируют проложить маршруты в основном через США, Индию и Саудовскую Аравию. Virgin Hyperloop рассчитывает, что они смогут начать перевозку пассажиров уже в 2027 году.