Вакуумные поезда: Вакуумный поезд Hyperloop: что это такое и как он работает

Вакуумный поезд Hyperloop: что это такое и как он работает

Илон Маск, подаривший миру SpaceX и Tesla, уверен: транспортная система должна выйти на новый уровень, став быстрее, экологичнее и дешевле. Рассказываем, что такое Hyperloop и почему этот проект Маска так часто критикуют

Hyperloop: от Альфреда Бича до Илона Маска

История Hyperloop началась в 2013 году, когда руководитель компании Tesla Илон Маск предложил футуристическую транспортную систему, которая, по мнению предпринимателя, станет заменой устаревшей идеи о скоростных поездах.

Проект Hyperloop Илона Маска — это сверхскоростная транспортная система, которая представляет из себя «парящие» капсулы на магнитной тяге. Соединенные между собой, капсулы на огромной скорости перемещаются в вакуумной трубе, что позволяет преодолевать расстояние в 1 200 км всего за один час.

Видео Hyperloop

Впрочем, еще за несколько веков до Маска что-то похожее уже пытались сделать инженеры и изобретатели. К концепции, которая лежит в основе Hyperloop, ученые-физики приблизились в конце XVII века, создав первый искусственный вакуум, позже ставший основой для идеи подземных систем скоростного транспорта, вроде метро — Beach Pneumatic Transit (названа в честь изобретателя Альфреда Бича). Ее суть заключалась в том, чтобы поместить пассажиров в вагоны, которые бы перемещались по тоннелю-трубе за счет потока воздуха, создаваемого гигантскими вентиляторами. Другой ученый — Роберт Годдард — в начале XX века задумался о вакуумных поездах.

Рассуждал о новых способах передвижения и британский инженер Изамбард Брюнель. Именно он стал ближе всех к будущей сверхскоростной транспортной системе Илона Маска. В 1845 году Брюнель предложил построить на юго-западе Англии трубу, которая бы помогала разгонять поезда до фантастической тогда скорости в 110 км/ч. Однако реализовать проект в то время оказалось невозможным из-за отсутствия необходимых материалов.

В опубликованной Маском альфа-концепции Hyperloop движение капсул по трубе осуществляется благодаря линейному магнитному ускорению. Проще говоря, сравнить предложенную предпринимателем систему можно с поездами, управляемыми силой электромагнитного поля — маглев (сокращение от «магнитной левитации»). Первый коммерческий маглев появился в 1984 году в британском Бирмингеме. Он соединял международный аэропорт Бирмингема с одной из станций города.

Поиски инженеров и ученых прошлого послужили базой для разработки футуристической модели нового средства передвижения, которое могло бы за считанные минуты преодолевать большие расстояния, опережая все известные виды транспорта. Так появилась концепция Hyperloop.

Идеальная современная транспортная модель, по мнению Илона Маска, не только обеспечивает высокую скорость передвижения и безопасность, но также является экологичной и недорогой альтернативой уже существующим способам передвижения (машинам, самолетам, кораблям) и не мешает другому транспорту на этом же маршруте.

Hyperloop и волонтеры: кто реализует технологии

После публикации своей идеи Илон Маск решил не патентовать проект, а предоставить возможность участвовать в разработке Hyperloop любому желающему. Так появились компании Virgin Hyperloop и Hyperloop Transportation Technologies.

Virgin Hyperloop — американская технологическая компания, ставящая своей целью превращение идеи Маска в успешный коммерческий продукт. Компания занимается привлечением инвесторов для строительства магнитных транспортных путей и уже провела успешные испытания прототипа поезда будущего.

До 2017 года и ребрендинга (совместно с инвестиционным конгломератом Ричарда Брэнсона Virgin Group) компания называлась Hyperloop One. В совет директоров Virgin Hyperloop входят люди, работавшие вместе с Маском над проектами SpaceX, Tesla и PayPal.

Hyperloop Transportation Technologies — компания, объединяющая более 800 разработчиков с пяти континентов. Для всех энтузиастов, которые согласились воплотить идею Илона Маска в реальность, работа с Hyperloop Transportation Technologies — это неоплачиваемый фриланс с перспективой в будущем получить долю от прибыли компании.

Многие из тех, кто развивает концепцию Маска, параллельно работают в крупных корпорациях, вроде Boeing, Yahoo! и даже NASA. Процесс разработки технологии проходит в маленьких группах, куда участников распределяют по их интересам и навыкам. Общение во время работы происходит преимущественно по электронной почте, но раз в неделю команды встречаются на онлайн-обсуждениях.

Hyperloop: как он работает?

Hyperloop представляет собой цепочку капсул, напоминающих герметичные контейнеры. Капсулы перемещаются по трубе в почти полном вакууме — давление в ней равняется одной тысячной нормального атмосферного давления. Эта труба обеспечивает снижение уровня сопротивления воздуха, что позволяет Hyperloop достигать высоких скоростей.

Процесс движения Hyperloop можно разделить на три этапа:

• Ускорение. Сила тяги в линейных двигателях, расположенных в трубе на определенном расстоянии друг от друга, вызывает поступательное движение, которое создает магнитное поле и передает импульс в генератор внутри капсулы.
• Левитация. Магнитное поле приподнимает капсулу, а сила тяги разгоняет ее до скорости 1200 км/ч.
• Замедление. Сила тяги меняет направление и снижает скорость капсулы. Кинетическая энергия превращается в электрическую (по принципу рекуперативного торможения) и заряжает батарею.

Как работает Hyperloop

Чтобы снизить стоимость и количество потребляемой энергии, разработчики пытались уйти от магнитной левитации и придумали иной способ передвижения кабин — за счет воздушной подушки. Чтобы упростить понимание того, как работает система, ученые сравнили перемещение капсул с движением шайбы по столу для аэрохоккея. Единственное отличие заключалось в том, что капсулы бы не плавали по воздушной поверхности, а перемещались по ней за счет электромагнитных импульсов на солнечной энергии. Но от этой идеи пришлось отказаться из-за потенциальных рисков потери управления, и разработчики вернулись к использованию магнитной левитации.

Hyperloop: что с ним не так?

Некоторые исследователи, в частности бывший химик Корнельского университета Фил Мейсон, который снимает образовательные видео о науке, рассказывали про недостатки концепции Илона Маска. В одном из роликов на YouTube Мейсон образно объяснил, как система Hyperloop может в случае незначительной поломки превратиться в «путешествие в стволе пистолета со скоростью пули» и привести к смерти всех пассажиров. Для того, чтобы наглядно продемонстрировать эту угрозу, ученый создал модель транспорта из стеклянной трубочки с выкачанным из нее воздухом и металлического шара. Эксперимент Мейсона показал, что даже небольшое разрушение отдельной капсулы может привести к разгерметизации, которая катастрофически изменит давление во всем поезде, сделав его неуправляемой пулей: Hyperloop достигнет такой скорости, что в случае аварии у пассажиров не будет шанса выжить.

Эксперимент Фила Мейсона

С технической точки зрения некоторые исследователи оспаривают и потенциальную скорость Hyperloop. Эксперты считают, что скорость в 1 220 км/час может вызвать у пассажиров неприятные и пугающие ощущения. Тем не менее, первый пассажирский тест прототипа Hyperloop показал, что система безопасна.

Неоднократно возникали споры и по поводу стоимости технологии. По подсчетам Илона Маска, строительство системы Hyperloop от Лос-Анджелеса до Сан-Франциско (два тоннеля и 40 капсул) будет стоить менее $6 млрд. Тем не менее, в 2016 году Forbes опубликовал информацию о том, что, исходя из утекших данных, затраты на Hyperloop One до Сан-Франциско могут достичь $13 млрд — это в два раза больше, чем предполагал Маск. Однако многие считают, что и эта цена занижена и ориентировочная стоимость строительства гораздо выше — около $100 млрд.

На самом деле нельзя точно сказать, во сколько обойдется создание системы Hyperloop: цена будет разная для разных маршрутов из-за особенностей местности.

Hyperloop и пассажиры

До того как пригласить первых пассажиров в путешествие на поезде будущего, компания Hyperloop One провела около 400 тестов в пустыне Невада, недалеко от Лас-Вегаса. Люди на борту футуристического транспорта совершили поездку только в ноябре 2020 года, спустя семь лет после того, как Илон Маск рассказал миру о своей идее.

Первыми пассажирами прототипа Hyperloop — капсулы «Пегас» — стали сооснователь Virgin Hyperloop Джош Гигель и директор по качеству обслуживания пассажиров Сара Лучьян. Капсула с пассажирами за 15 секунд преодолела расстояние в 500 м на скорости 160 км/ч.

«Пегас» с первыми пассажирами на борту

Тест с пассажирами вызвал много критики в интернете. Люди начали рассуждать об инновационности Hyperloop и магнитной левитации (маглев), которая позволяет транспорту перемещаться в тоннеле. Один из пользователей даже назвал систему Маска «самой ужасной высокоскоростной железной дорогой в мире», сравнив развитие Hyperloop с запуском в Англии парового локомотива Mallard, еще в 1938 году достигшего скорости 203 км/ч. Некоторые вспомнили мировой рекорд японского маглев, который в 2016 году разогнался до скорости в 603 км/ч. А первые поезда, работающие по этой системе, могли перевозить сотни пассажиров на скорости 482 км/ч уже в 1970-е. То есть, как говорят критики концепции Маска, Hyperloop — это вовсе не инновация.

Тем не менее, по мнению разработчиков, Hyperloop не стоит сравнивать ни с поездом, ни самолетом, ни с лодкой, потому что это в принципе новый вид транспорта, отличный от других средств передвижения, к которым привыкли люди. Конечно, нельзя построить что-то новое, не опираясь на изобретения прошлого. Важно только учесть все недостатки уже существующей системы и попытаться их преодолеть.

Дойдет ли Hyperloop до России или будут у нас в стране аналоги сверхскоростного средства передвижения Илона Маска, сказать точно нельзя. Готовность создать такую транспортную систему в Москве озвучили еще в 2016 году. Эксперты даже оценили в $12-13 млрд возможную стоимость магнитной магистрали от столицы до портов Балтийского моря, однако позже никаких продвижений в реализации технологии не было.

Метод пустоты. Вакуумный поезд скоро начнут тестировать – Информационно-аналитическая система Росконгресс

Последние новости проекта по созданию альтернативы авиатранспорту рассказал CEO Hyperloop Transportation Technologies Дирк Алборн.

Какие научные открытия, технологии и материалы нужны, чтобы Hyperloop заработал?

Большинство технических решений, позволяющих реализовать наш проект, уже существуют и работают во множестве устройств. Именно успехи последнего десятилетия в области вакуумных, аккумуляторных и солнечных технологий позволяют нам создать уникальную транспортную систему, реализация которой имеет сегодня экономический смысл. Мы в Hyperloop хорошо понимаем, что для каждой технической задачи есть несколько вариантов решений. Наша цель — выбрать из них лучшее и объединить в одном продукте.

Какие варианты прокладки путей будут у стран, которые решатся на реализацию проекта?

Требования для Hyperloop аналогичны условиям, необходимым для строительства других высокоскоростных железных дорог. Например, вы можете прорыть для него траншеи или туннели под землей. Но есть и другой, более рациональный вариант, когда пути находятся на пилонах. Такое расположение позволяет системе пользоваться энергией солнца и ветра, что снижает затраты на обслуживание техники и позволяет снизить стоимость билетов. К тому же это очень экологичное решение. Hyperloop можно будет удобно расположить вблизи уже существующих транспортных путей, например, вдоль действующих шоссе или железных дорог.

Насколько быстро ваш проект будет окупаться и насколько доступными будут билеты на вакуумный поезд?

Все наши технико-экономические расчеты показывают, что инвестиции окупятся за 8–12 лет. Такой диапазон связан с тем, что окончательные характеристики проектов будут зависеть от места прокладки труб и других факторов, связанных с локацией строительства. В своих разработках мы изначально закладывали ценовые ограничения на билеты, величина которых подбиралась в соответствии с существующими транспортными тарифами (например на автобусы). В итоге мы создаем проект, который будет обладать хорошей рентабельностью при относительно доступных ценах на билеты. И заметьте, что это произойдет без каких-либо дотаций, с помощью которых государства поддерживают многие не вполне эффективные транспортные системы.

Как вы хотите объединить грузовые и пассажирские перевозки в этом проекте? Насколько это решение экономически оправдано?

Грузоперевозки — важная часть нашей бизнес-модели. Но сначала нам нужно подумать о людях. Их безопасность — главный аспект, который нам необходимо учитывать с самого начала. Грузы по технологии Hyperloop будут доставляться в перерывах между пассажирскими капсулами либо ночью.

Насколько рискованно будет пользоваться Hyperloop, учитывая высокую скорость движения и наличие вакуума в трубах? Достаточно ли надежна пассажирская капсула для движения в таких условиях?

Hyperloop примерно в 10 раз безопаснее, чем самолет, поскольку имеет в 10 раз меньше точек, в которых может произойти отказ техники. Одна из крупнейших страховых компаний Munich Re Group уже объявила нашу систему не только осуществимой на практике, но и подлежащей страхованию. Таким образом, безопасность пассажиров, если опустить очевидные причины, важна для нас еще и потому, что иначе система не сможет пройти через страховые и регламентирующие требования, установленные законодательством.

Для предупреждения аварий мы придумали, например, новый суперпрочный композитный материал Vibranium, который самостоятельно сигнализирует техническому персоналу Hyperloop о возникновении проблем с корпусом поезда. Использование «умного» композита даст нам возможность устранять возможные дефекты на самых ранних стадиях их возникновения, что должно будет значительно обезопасить перемещение пассажиров вакуумного поезда.

Как вы думаете, российские компании и специалисты обладают достаточными возможностями для создания системы Hyperloop в нашей стране?

Безусловно! Мы уже прорабатывали возможность строительства Hyperloop в России. К тому же в нашей команде сейчас работают несколько талантливых российских инженеров. Мы очень довольны их профессиональной подготовкой и хотели бы более плотно работать с российскими специалистами в будущем.

Как будут развиваться эти поезда? Какие перспективы у них в России?

Первоочередная проблема современных железных дорог и метрополитена в том, что они не могут приносить своим владельцам заметной прибыли, а то и вовсе полностью полагаются на государственные субсидии. Но налоговые деньги целесообразно тратить на гораздо более значимые для общества вещи, например, такие как образование или медицина. Транспортную же проблему, на наш взгляд, стоит решать за счет таких инновационных проектов, которые дают высокую скорость передвижения при хорошей прибыльности и отличном уровне безопасности пассажиров. Многие политики в разных странах уже понимают все сильные стороны этого пути. Мы с нетерпением ждем сотрудничества с российскими властями для построения Hyperloop в вашей стране.

Источник: Официальный журнал ПМЭФ-2018

Дата выхода

21.05.2018

Мероприятие

Digital-ренессанс

Темы

ТранспортЦифровизацияЧетвертая промышленная революция

Авторы

Дирк Алборн

СКОРОСТНЫЕ ВАКУУМНЫЕ ПОЕЗДА

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы

Ляховец Б.Г. 1

1МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №17» г. Калуги

Турлакова И.В. 1

1МБОУ СОШ№17, 8 А

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

1. Введение

Актуальность темы: Главными преимуществами нового транспорта станет высокая скорость, безопасность и отсутствие вредных выбросов, использование альтернативной энергии, не зависит от погодных условий. Благодаря эффективности технологии перемещения по вакуумной трубе транспортировка будет довольно дешевой.

Область исследования – физика, магнитная левитация.

Предмет исследования – модель скоростного вакуумного поезда.

Цели: Перспективы применения вакуумных поездов.

Задачи:

1. Изучить теоретические основы магнитной левитации, технические возможности вакуумных поездов.

2. Построить модель вакуумного скоростного поезда для проведения исследования.

Методы исследования: Сбор информации, анализ, обобщение, изучение теоретического материала, проведение исследований.

Гипотеза — я предполагаю, что возможно применение вакуумного скоростного поезда.

2. Основная часть.

Существует великое множество самых разных способов передвижения. Наиболее известными из них можно назвать: Автомобильный транспорт

Железнодорожный транспорт

Воздушный транспорт

Меня заинтересовала тема развития скоростных вакуумных поездов.

2.1. Автомобильный транспорт

Преимущества:

маневренность и большая подвижность, мобильность

широкая сфера применения по территориальному признаку, видам груза и системам сообщения

большая топливо энергоемкость

загрязняет окружающую среду

Проблема: Низкая скорость, не экологичный.

2.2. Железнодорожный транспорт

Преимущества:

1. низкая себестоимость транспортировки, что позволяет эффективно перевозить по железной дороге большие партии грузов на большие расстояния

2. регулярность перевозок

Недостатки:

недостаточно высокая скорость перевозки на небольших расстояниях

изношенность подвижного состава

1.  

   Воздушный транспорт

   
   

   1.  

Преимущества:

Высокая скорость доставки

Недостатки:

1. Дорогостоящие перевозки.

2.4.Скоростной вакуумный поезд

Преимущества:

1. Из-за отсутствия сопротивления воздуха и трения могут быть достижимы очень высокие скорости, выше чем у любого другого наземного вида транспорта.

2. Отсутствие износа труб и вагонов по причине отсутствия контакта с ними.

3. Потенциально низкая стоимость поездки.

4. Полностью автоматическая маршрутизация.

5. Применение альтернативных источников энергии: солнечные батареи, ветровые установки.

6.Экологичный транспорт.

Недостатки:

1. Высокая стоимость инфраструктуры.

2. Помехи от сильного магнитного поля на чувствительные устройства.

2.5. История транспортных систем на магнитном подвесе.

Отечественная история транспортных систем на магнитном подвесе начинается в 1911 г. , когда профессор Томского технологического института Б.П. Вейнберг построил установку, в которой вагончик массой 10 кг бегал по 20-метровому кольцевому путепроводу из медной трубы диаметром 32 см. В своей установке Вейнберг применил электромагнитный подвес, и линейный синхронный электродвигатель . Капсула-вагон подвешивалась под электромагнитами, которые передавали ее по цепочке от одного к другому.

2.6. Теория К.Э.Циолковского.

Впервые в 1927 году в небольшой брошюре «Сопротивление воздуха и скорый поезд» К.Э.Циолковский опубликовал теорию и схему поезда на воздушной подушке. Если вагон имеет хорошую, легко обтекаемую форму, является возможность получать огромные скорости — писал Циолковский. Эта теория легла в основу создания транспорта на воздушной подушке спустя многие годы. Так же вопросами аэродинамики К.Э.Циолковский занялся в середине 80х годы 19 века.

Диаграмма скоростей разных видов транспорта.

2. 7. Принцип работывакуумного скоростного поезда.

Новый поезд сможет разгоняться до скорости более 1100 км/ч, при этом совершенная аэродинамика и тоннель с разреженным воздухом снизят сопротивление движению. Разгон поезда будет производиться с помощью магнитного поля, Тем не менее, даже такое низкое давление создает слишком большое сопротивление на сверхзвуковых скоростях – поезд, как поршень шприца будет двигать перед собой весь воздух в тоннеле впереди и всасывать воздух позади.

Для решения этой проблемы в носу поезда будет установлен вентилятор, перекачивающий воздух с носа поезда на корму и создающий воздушную подушку, которая заменяет поезду колеса. Тоннели будут расположены на бетонных опорах, оснащенных системой компенсации сейсмической активности.

Аэродинамическая труба — это техническое устройство, предназначенное для моделирования воздействия среды на движущиеся в ней тела.

Магнитная левитация — технология, метод подъёма объекта с помощью одного только магнитного поля. Магнитное давление используется для компенсации ускорения свободного падения или любых других ускорений.

Магистрали будут приподняты над землёй на 4 – 5 метров, поэтому нет помех для наземного автомобильного и железнодорожного транспорта.

Безопасность поезда.

Расстояние в 550 км поезд сможет преодолеть всего за 35 минут, то есть быстрее, чем современный авиалайнер, особенно учитывая время подготовки самолета к вылету и его зависимость от погодных условий. Такой вид транспорта в первую очередь эффективно построить на участках интенсивного перемещения пассажиров (Москва – Сочи, Москва – Ставрополь, Москва – С-Петербург. Безопасность поезда обеспечиваетсяцелым рядом «умных» систем, которые останавливают пассажирскую капсулу в случае опасной разгерметизации салона или тоннеля. Даже если внешнее питание полностью отключится, вентилятор в носу поезда продолжит работу и обеспечит поддержание воздушной подушки, поскольку он питается от аккумуляторов, расположенных в хвосте поезда.

3.Опытно-экспериментальная часть.

Моё исследование состоит из двух частей. Первая часть включает создание модели. А вторая часть это исследование моей собственной модели –на предмет применения.

ЭТАПЫ СОЗДАНИЯ МОДЕЛИ

Создание платформы с магнитным полем. То есть вдоль платформы прокладываются магнитные рельсы.

На капсуле крепятся магниты так, чтобы была однополярность магнитного поля снизу. Это означает, что капсула будет зависать в воздухе.

Для приведения в движения в капсулу помещается двигатель 12V с подсоединёнными батарейками и винтом в хвостовой части.

Состав левитирует за счёт отталкивания одинаковых магнитных полюсов. Движение осуществляется двигателем и вентилятором, расположенными на поезде.

Созданное магнитное поле нам помогает держать капсулу в воздухе.

3.1. Собственные испытания.

Описание опыта.

Опытным путём я решил доказать, что возможно создание и применение скоростных вакуумных капсульных поездов.

При подключении к батарее, модель капсулы начинает движение вперёд, не отклоняясь от центральной продольной оси и не залипая ни на одну из сторон. То есть точное расположение магнитов друг над другом создают устойчивое магнитное поле.

ТЕОРЕМА ИРНШОУ

Формулировка теоремы: Не существует такой конфигурации неподвижных зарядов, которая была бы устойчивой, если нет других сил, кроме сил кулоновского взаимодействия между зарядами системы.

Доказательство. Допустим, что равновесие устойчиво. Тогда при смещении любого из зарядов системы из его положения равновесия в любом направлении на него должна действовать сила, стремящаяся возвратить заряд в положение равновесия. Эта сила создается электрическим полем остальных зарядов системы. Окрестность, ограниченная замкнутой поверхностью, выбирается достаточно малой, чтобы после смещения заряда в ней не осталось никаких зарядов системы. По теореме Гаусса, поток через замкнутую поверхность создается зарядом, находящемся в ограниченном ею объеме. Это противоречит предположению о том, что поле создано зарядами, расположенными вне окрестности точки. Значит, допущение, что равновесие зарядов устойчиво неверно.

Если помимо электрических сил, в системе действуют какие — либо другие силы, то равновесие может оказаться устойчивым.

В нашем случае действуют силы:

Подъёмная сила

Сила магнитного давления

Сила сопротивления(минимальная)

Подъёмная сила.

Магнитные материалы и системы способны притягивать или отталкивать друг друга с силой, зависящей от магнитного поля и поверхности магнита. 2/2mu0

где Pmag — сила на единицу площади поверхности в Паскалях,

B — магнитная индукция над сверхпроводником в Теслах,

mu _0 = 4π×10−7 Н·А−2 — магнитная проницаемость вакуума

Статическая

Статическая устойчивость значит, что любое смещение из состояния равновесия заставляет равнодействующую силу выталкивать объект обратно в состояние равновесия.

Существует несколько возможностей сделать левитацию реальной, на примере использования электронной стабилизации или диамагнетиков может быть показано, что диамагнитные материалы устойчивы относительно как минимум одной оси и могут быть устойчивы относительно всех осей.

Динамическая

Динамическая устойчивость проявляется в случаях, когда левитирующая система способна подавить любое возможное виброобразное движение.

Магнитные поля в принципе не могут иметь встроенный способ подавления

Подавление движения осуществляется несколькими способами:

1. внешнее механическое подавление- лобовое сопротивление

2.использование вихревых токов (влияние на проводник полем)

3.Инерционный демпфер в левитируемом объекте

4.электромагниты, управляемые посредством электроники.

Вывод : На основании практических опытов, сопоставляя и сочетая теорию с практикой я выяснил, что имеет место быть применение вакуумного скоростного поезда.

4.Заключение.

В результате изучения энциклопедической литературы, создания модели, проделанных мной опытов я понял, что моя гипотеза – что возможно применение вакуумного скоростного поезда верна.

Список использованной литературы

Перышкин А.В. Учебник по физике за 8 класс. М.: Дрофа, 2013г., 233с.

pikabu.ru (Вактрейн — безвоздушный транспорт на магнитной подушке).

popmech.ru (Подземный космос: вакуумные поезда )

Приложение 1.

ВИД РАСПОЛОЖЕНИЯ МАГНИТОВ СБОКУ

Магнитная платформа

Магнитная дорога

Магниты

Приложение 2.

ВИД РАСПОЛОЖЕНИЯ МАГНИТОВ СПЕРЕДИ

Передвижная платформа

Магнитная дорога

Магниты

Приложение 3.

ВИД СБОКУ НА ОПОРАХ

Магнитная платформа

Магнитная дорога

Магниты

Опоры

Просмотров работы: 289

Пневмотранспорт и проект Hyperloop — новости строительства и развития подземных сооружений

Проекты Илона Маска сегодня имеют мировую известность. Один из них — строительство специальных транспортных тоннелей для вакуумного поезда – Hyperloop или  «Гиперпетля». Однако многие не знают, что идея далеко не уникальна, впервые о подобном высокоскорстном виде транспорта заговорили еще в 1909 году. Но, приступить к масштабной реализации этой идеи стало возможно только в XXI веке…

Содержание статьи

Пневматическая железная дорога
Вакуумный поезд
Проект Hyperloop
Hyperloop Transportation Technologies

Пневматическая железная дорога

Примерно в I веке н.э. греческий механик и математик Герон Александрийский изложил основные принципы пневматики, которые стали фундаментом развития пневмотранспорта. В 1667 году во Франции физиком Дени Папеном была создана пневмопочта. В XIX веке пересылка писем в тоннеле, с помощью воздушных насосов стала появляться в некоторых европейских столицах, таких как Лондон, Париж, Вена, Берлин.

И, казалось бы, почему вместо писем не перемешать вагоны с людьми…

Идея поезда, движущегося в тоннеле с разреженным воздухом, впервые была запатентована в 1835 году Генри Пинкусом. Однако её разработкой первоначально занимался английский инженер и часовщик Джордж Медхёрст, он описал эффективность использования пневмопочты и возможность применения принципов ее функционирования для железнодорожного транспорта. Однако в то время еще не было создано устройства (насоса) достаточной силы, которое создавало необходимое для транспортировки давления воздуха.

Зато, мир обязан Джорджу Медхёрсту за проектирование кессона — непроницаемую для воды большую камеру, которая опускается на дно реки или моря для подводных строительных работ. Поступление воды в рабочую камеру предотвращалось нагнетанием в нее сжатого воздуха. Данная конструкция была использована при строительстве знаменитого в Англии железнодорожного моста Изамбарда Брюнела (Isambard Kingdom Brunel) в городе Чепстоу (Chepstow), дала возможность строить подводные тоннели и сегодня.

Тоннель Beach Pneumatic Transit в Нью-Йорке. Источник: tychosnose.com

Свою идею транспортировки вагонов с людьми в тоннеле с разреженным воздухом Джордж Медхёрст не запатентовал, но остался идейным вдохновителем пневматической железной дороги.

Технически отличие модели Пинкуса от идеи Медхёрста отличалась тем, что движение поршня обеспечивалось не повышением давления в трубе за поршнем, а созданием разрежения воздуха впереди него, то есть поршень как бы всасывался в трубу по направлению движения.

Осуществить на практике теорию стало по плечу изобретателям Сэмюэл Клегг и Якоб Сэмюд, которые в 1840 году завершили строительство опытной пневматической железной дороги, получившей имя Birmingham, Bristol & Thames Junction Railway. Правда, длина её составляла всего один километр.

В дальнейшем идеи строительства пневматической дороги подхватили в Ирландии (ж/д дорога длиной 2,8 км являлась продолжением линии Дублин — Кингстаун до города Далки в Ирландии), во Франции Paris-Saint-Germain railway (длина 8,5 км, функционировала с 1847 по 1860 гг.), в Нью-Йорке Beach Pneumatic Transit, построенная в 1870 году. Российская империя тоже не отставала: в 1861 году на Александровском заводе изобретателем С. И. Барановским был создан локомотив «духоход». Он приводился в движение не паром, а сжатым воздухом.

В дальнейшем мода на пневматические железные дороги утихла, как и их функционирование, по причине высоких расходов на их обслуживание при чрезвычайно низком КПД. Но, изобретатели и сторонники пневматики на этом не остановились…

Реконструкция подвагонной пневмосистемы South Devon Railway, разработанной Изамбардом Брюнелем и братьями Сэмьюда. Источник: okthepk.ca

Вакуумный поезд

В 1909 году журнал «Scientific American» опубликовал статью от неизвестного читателя журнала, в которой высказывалась идея об организации движения в вакуумной трубе на основе магнитной левитации. Впоследствии неизвестным читателем оказался Роберт Годдард, пионер ракетостроения США, создатель первого жидкостного двигателя.

Об идее скоростной вакуумной железной дороги задумывались и в России. В книге «Занимательная физика» Якова Перельмана упоминается лекция «Движение без трения», прочитанная в 1914 году изобретателем и профессором Борисом Вейнбергом в Петербурге.

Изобретатель рассказывал публике о капсуле (сигарообразный цилиндр длиной около 2,5 метра и высотой 0,9 м) внутри трубы, которая должна была разгоняться на станции отправления соленоидом, выполняющим в этом случае роль электромагнитной пушки, а на станции назначения соленоидом же тормозиться. Вейнберг предполагал, что капсула сможет развивать скорость до 800—1 000 км/ч. Однако первая мировая война и дефицит меди для строительства трубы встали на пути реализации идеи Вейнберга.

Снова о строительстве высокоскоростной железной дороги заговорили уже в 1934 году. Немецкий инженер Герман Кемпер хотел запатентовать схожую с Вейнбергом идею — металлический закрытый снаряд, перемещавшийся в трубе. К сожалению, проработке этой идеи помешала уже Вторая мировая война. Позднее эксперименты по созданию подобной железной дороги проводились в Японии. Сегодня идея строительства вакуумной подземной дороги реализовывается в США и Китае.

Лабораторная модель электромагнитной дороги Вейнберга, 1911 год.

Проект Hyperloop

Создатель фантастических проектов, венчурный инвестор, инженер и предприниматель Илон Маск в 2021 году стал богатейшим человеком в мире, обогнав основателя Amazon Джеффа Безоса. Состояние Маска оценивается в $185 млрд.

Многие эксперты, безусловно, критикуют проекты Маска. Ведь большинство его идей и концепций далеко не новы и разрабатывались в предыдущих столетиях. Например, в 2013 году Маск предложил реализовать проект вакуумного поезда Hyperloop.

Эксперты связывают обновление Илоном Маском «столетней идеи» строительства вакуумного поезда с реализацией конкурирующего суперпроекта высокоскоростной железной дороги California High-Speed Rail, в 2029 года она соединит Сан-Франциско и Лос-Анджелес. Илон Маск раскритиковал этот федеральный проект и заявил, что это будет самая медленная среди скоростных железнодорожных магистралей мира и самая дорогая в пересчёте на милю (предполагает движение поездов со скоростью свыше 322 км/час).

Маск заявил, что проект Hyperloop будет намного эффективнее и быстрее California High-Speed Rail, ведь это будет наиболее безопасный вид транспорта, экологичный (на солнечных батареях) и экономичный (стоимость проекта оценивалась в 10 раз меньше).

Концепция Hyperloop. Источник: bbc.co.uk

В основу Hyperloop легла модель ваккумного поезда, но проект Маска отличается именно тем, что отсутствует необходимость преодолевать трение опоры и встречное сопротивление воздуха. По задумке на опорах будет расположен трубопровод, по которому внутри будут двигаться одиночные транспортные капсулы размером 25-30 метров со скоростью 480-1102 км/ч. Однако в трубе не будет полного вакуума, в ней будет поддерживаться форвакуум (давление в 100 Па), нагнетаемый насосами умеренной мощности, стенки трубопровода будут сделаны из обычной стали толщиной 20-25 мм. Проект предусматривал два варианта системы пассажирской (внутренний диаметр трубопровода 2,23 м, сечение капсулы 1,35 м в ширину х 1,1 м в высоту, площадь лобовой проекции 1,4 м², капсула вмещает 2 ряда сидячих мест по 14 кресел в каждом) и пассижиро-грузовой (внутренний диаметр трубы 3,3 м, лобовая проекция капсулы 4,0 м²).

Проект Hyperloop неоднократно подвергался корректировкам, так в 2015 году специалистами NASA Glenn Research Center были представлены результаты моделирования с помощью высокопроизводительной вычислительной платформы OpenMDAO, которые показали, что диаметр трубы надо увеличить примерно в 2 раза, а опасение нагрева капсулы из-за трения воздуха являются преувеличенным.

Илон Маск изначально принял решение не патентовать технологию проекта Hyperloop, сделать его публичным и пригласил всех желающих к его реализации. Поэтому сегодня существует несколько конкурирующих компаний из разных городов и стран, занимающиеся продвижением и реализацией Hyperloop — Hyperloop Transportation Technologies, Virgin Hyperloop One, SpaceX, Arrivo и др.

Концепция Hyperloop. Источник: virginhyperloop.com

Hyperloop Transportation Technologies

Компания Hyperloop Transportation Technologies объединяет не только организации из разных стран, но и специалистов добровольцев, которые только в случае успеха получат свою долю из выручки от проекта. Сегодня здесь трудится порядка 800 волонтеров (ученые, инженеры, технологи, разработчики) из международных компаний и университетов, таких как Cisco Systems, Boeing, Гарвардского университета и Школы архитектуры и дизайна Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

В итоге Hyperloop Transportation Technologies в 2017 году для реализации проекта привлекла 245 млн $, оценка компании превысила 700 млн $.

Весной 2019 года HTT объявила о завершении строительства в Тулузе (Франция) первой испытательной трассы длиной 320 м и презентовала в испанском городе Эль-Пуэрто-де-Санта-Мария пассажирскую капсулу длиной 15 метров. Также компания заключила договор на строительство трассы протяженностью 10 км в китайском городе Тунжэнь для строительства трассы до местного аэропорта.

Концепция проекта грузового порта HyperPort в Гамбурге, разработанного компанией HyperloopTT. Источник: hyperlooptt.com

Virgin Hyperloop One

Конкурирующая компания Virgin Hyperloop One, которую основал Шервин Пишевар (он же был инвестором Uber и демократической партии США) 15 декабря 2017 года смогла разогнать свою капсулу до рекордной пока скорости 387 км/ч. 28 июля 2019 года компания подписала соглашение с правительством Саудовской Аравии о строительстве самого длинного полигона (35 километров) для вакуумного поезда Hyperloop. Всего Virgin Hyperloop One смогла привлечь около 92,6 млн $, среди инвесторов компании Sherpa Ventures, EightVC, ZhenFund, Национальная компания французских железных дорог, Oerlikon Leybold Vacuum (одним из акционеров является Виктор Вексельберг), а также российский венчурный фонд Caspian VC Partners (представляет интересы Зиявудина Магомедова).

В 2020 году была осуществлена пробная перевозка двух пассажиров (главный технический директор компании Джош Гигель и директор по работе с клиентами Сара Лучиан) на 500 метров в специальной капсуле на испытательном полигоне в Неваде. Капсула с пассажирами смогла развить скорость 179 км/ч, поездка топ-менеджмента компании заняла 6,25 секунды. В планах у Virgin Hyperloop One строительство научно-исследовательский центра в Вирджинии.

Видео об испытании первой перевозки пассажиров Virgin Hyperloop One

Безусловно, работа компаний по реализации проекта Hyperloop постоянно подвергается скепсису и критики в разных странах мира. В первую очередь, эксперты ставят под сомнение безопасность трассы для пассажиров. Ведь сам трубопровод для транспортировки идеальная мишень для террористов, которым для совершения злого умысла требуется просто его разгерметизировать. Более того, эксперты говорят о проблеме, связанной с расширением стальных труб под воздействием атмосферной температуры. 600-км трасса удлинится на 300 метров при росте температуры от 0 до 40 градусов по Цельсию, и это без учета деформаций, связанных с неравномерным нагревом по окружности трубы.

Самая очевидная проблема с нагнетанием вакуума. Внутренний объем трассы длиной 600 км и диаметром 2 м, будет в 50 раз превышать объем самой большой существующей вакуумной камеры в мире (Space Power Facility NASA) и в 100 раз объема Большого Адронного Коллайдера.

Но, пока инженеры и ученые бьются над техническими доработками проекта, у инвесторов повышаются шансы на увеличение капитализации компаний. Будет ли реализован в мире проект Hyperloop пока не ясно…

Скоростной вакуумный поезд

Как ни парадоксально, один из самых экономичных видов транспорта – космический корабль. Казалось бы, затраты, связанные с доставкой грузов на орбиту, очень высоки, но если пересчитать их в соотношении «тонна–километр», ситуация разительно изменится. Горючее, по сути, можно расходовать только на разгон, а затем, не встречая сопротивления среды, корабль будет двигаться сколь угодно долго без внешних воздействий. А что, если сделать по такому же принципу поезд?

Игорь Край

Увеличение скорости и экономичности наземных транспортных средств в значительной мере достигается борьбой с трением. На сегодняшний день наивысшее достижение в этой области — магнитная левитация. С 70-х годов прошлого века в Германии, Англии, Японии, Китае проходят испытания поезда на магнитной подушке, некоторые страны ввели в эксплуатацию магнитные дороги (например, линия Линимо в Нагое, Япония). Сведение трения к минимуму обеспечивает составу высокую экономичность, бесшумность и возможность развивать скорость порядка 400−500 км/ч.

Поезд на магнитной подушке не только можно, но и выгодно делать сверхскоростным, поскольку затраты энергии на поддержание магнитной левитации тем ниже, чем меньше время в пути. С другой стороны, при увеличении скорости аэродинамическое сопротивление возрастает в определенной прогрессии. Исключить его целиком можно, проложив трассу маглева внутри трубы, из которой откачан воздух. Интересно, что примерно таким образом представлял себе идеальный транспорт российский ученый Борис Вайнберг еще в далеком 1914 году. Но вернемся в наше время.

Проект ET3

Идея вакуумного поезда витает в воздухе уже почти целый век. В 1960-х годах на волне технооптимизма родилась смелая концепция трансатлантического грузопровода, по безвоздушным трубам которого, заякоренным в толще вод на глубине полукилометра, из Европы в Америку неслись бы составы на магнитной подушке. Тем не менее патент на Evacuated Tube Transport Technologies (вакуумно-трубопроводные транспортные технологии) был получен лишь в 1999 году американским инженером Дэрилом Остером. А два года спустя всерьез взяться за воплощение его идеи в металле решились китайцы во главе с профессором Чжаном Яопином.

В представлении Остера предназначенная для двухстороннего движения трасса ET3 (или ETT) должна представлять собой пару надземных труб диаметром 150 см. Транспортная капсула, скользящая в вакууме на подвеске из магнитного поля, будет иметь диаметр 130 и длину 490 см. Собственный вес «вагона», вмещающего 370 кг груза или шесть пассажиров, не превысит 190 кг. Его двигателем — вторичным элементом коаксиального линейного электромотора, статором которого является снабженная обмотками труба ET3 — станет сам корпус, изготовленный из ферромагнитного сплава. Минимальный зазор между вторичным и первичным элементами позволит установить асинхронный линейный двигатель вместо синхронного, применяемого в существующем скоростном электрическом транспорте.

Помимо пассажирских сидений и системы регенерации воздуха внутри капсулы понадобится расположить лишь электродинамическую подвеску (EDS) на сверхпроводящих магнитах, обеспечивающую магнитную левитацию. Причем ее обмотки предназначаются только для отклика на внешние поля: активная часть электромагнитной подвески также интегрируется в трассу-трубу. Сама капсула будет нуждаться лишь в миниатюрных аккумуляторах, предназначенных для питания телевизоров и виртуальных окон, на которые с расположенных снаружи трубопровода камер могут транслироваться виды пересекаемой местности.

Поскольку капсула движется практически без сопротивления, а большая часть энергии, затраченной на разгон, может быть возвращена при торможении, ожидается, что экономичностью ET3 превзойдет рельсовый поезд в десятки раз. Способствует этому и высокая эффективность линейного двигателя, непосредственно преобразующего электрическую энергию в механическую и не имеющего подверженных трению деталей. Скорость же вакуумного поезда может достигать 6500−8000 км/ч (сложно сказать, как это повлияет на психику пассажиров, — видимо, такие скорости реальны только для товарных составов). Фактически ограничения на нее накладывает лишь невозможность сделать трассу идеально прямой, поскольку на поворотах электромагнитам придется компенсировать не только вес капсулы, но и центробежную силу.

Китайцы внесли в проект ряд серьезных корректив: трасса, скорее всего, будет пролегать под землей, а не на опорах, да и полное вакуумирование труб не планируется (хотя давление в них будет снижено). Это, конечно, минус, но предварительные расчеты показали, что затраты энергии на создание вакуума в системе превосходят расходы на разгон капсулы и поддержание ее левитации. Плюс к тому некоторое количество воздуха в трубопроводе поможет решить проблему отвода тепла, выделяющегося в обмотках и корпусе капсулы.

Предполагается, что благодаря снижению требований к герметичности труб строительство трассы обойдется не дороже обычного метрополитена, то есть около $3 млн на километр.

Идея пассажирского трубопровода имеет древнюю историю. Еще в 1667 году французский физик Дени Папен предлагал использовать сжатый воздух для переправки грузов по трубе. Во второй половине XIX века крупнейшие города Европы обзавелись пневмопочтой, и, естественно, стала всерьез рассматриваться возможность строительства «атмосферических железных дорог». Но далее проектов дело не зашло. 
Герметичная транспортная труба обошлась бы дороже открытого рельсового пути. Единственное же бесспорное преимущество пневматического транспорта заключалось в возможности обойтись без локомотива и машиниста. Поезд приводился бы в движение и управлялся внешней силой. Но если для крошечной капсулы пневмопочты это было огромным достоинством, то для железнодорожного состава – крайне незначительным. Он-то вполне мог вместить котел, кочегаров и запас угля.

Аналогичные проекты

Именуемый Swissmetro проект, во многом подобный ET3, разрабатывался в Швейцарии с 1974 года. Развивающий скорость до 500 км/ч подземный вакуумный поезд на магнитной подушке должен был курсировать между главными городами страны: Женевой, Лозанной, Базелем, Берном и Цюрихом. Швейцарский вариант отличался от китайского несколько большим диаметром труб (180 см) и восьмиместной капсулой. О прочих особенностях судить трудно, так как толком проработаны они не были. В 2009 году 35-летняя история проекта завершилась его закрытием (впрочем, компания не ликвидирована, ее акционеры все еще надеются на возрождение).

В 2002 году к идее вакуумного поезда обратились английские инженеры. FTS (Fast Tube System), призванная, по замыслу изобретателей, заменить не только железнодорожный, но и автомобильный транспорт, должна была представлять собой покрывающую всю страну паутину труб сравнительно небольшого диаметра — транспортные капсулы рассчитаны лишь на одного или двух пассажиров, располагающихся в положении лежа. В отличие от левитирующих вагонов ET3 миниатюрному снаряду FTS предстоит катиться со скоростью 420 км/ч — на колесах по рельсам, без всякой магнитной подвески. Статором линейного электродвигателя, питание к которому подводилось бы по контактному рельсу, предлагается оснастить сами тележки (расчетная масса которых в результате выше, чем у многоместных капсул ET3). Трубе же отводится роль вторичного, пассивного элемента, благодаря чему конструкция трубопровода предельно упрощается.

Перечисленные особенности, конечно же, в значительной мере лишают вакуумный поезд такого типа серьезных преимуществ. Даже не принимая во внимание трение о рельсы, за счет относительно небольшого веса и низкой вместимости тележки затраты энергии на транспортировку одного пассажира обещают быть в несколько раз выше, чем в случае ET3 или Swissmetro. Зато, по мнению авторов, строительство сети FTS обойдется дешево — не дороже прокладки водопроводных труб большого диаметра.

«За» и «против»

Итак, в основе концепции вакуумного поезда лежит уже давно ставший реальностью поезд на магнитной подушке. Между тем бурного развития левитирующего транспорта, с которым 30 лет назад связывались большие надежды, пока что не заметно. Несколько построенных в 1980-е годы линий уже закрыты, на сегодняшний день эксплуатируются лишь 30-километровая трасса в Эмсланде (Германия), такой же длины дорога в Шанхае и 9-километровый участок в Нагое (Япония).

Теоретически маглев может развивать скорость, вполне сопоставимую со скоростью самолета, при впятеро меньших затратах энергии. Но скорость становится весомым достоинством только на больших дистанциях: на 30-километровой трассе способность разгоняться до 500 км/ч практически бесполезна.

Опять же: теоретически маглев втрое экономичнее автомобиля (хотя и уступает обычному поезду), но только при перевозке ограниченного числа пассажиров, так чтобы их масса была невелика по отношению к массе поезда. Если же состав нагрузить, преимущество исчезнет. Для перевозки товаров транспорт на магнитной подушке непригоден.

Обычные скоростные электропоезда, почти столь же быстрые и значительно более экономичные, при этом не требующие прокладки специальных, оригинальной конструкции путей, на данный момент выигрывают в конкурентной борьбе с маглевами. Изменит ли ситуацию освобожденная от воздуха труба? Главный недостаток поезда на магнитной подушке — дороговизна строительства дорог, а также их неприспособленность для тяжелых грузоперевозок и движения других видов транспорта — только усугубится. К тому же непонятно, например, каким образом конструкторы ET3 намереваются пропустить через 150-сантиметровое «игольное ушко» все возрастающие межконтинентальные пассажиропотоки. Малая вместимость капсул и необходимость их шлюзования перед подачей в вакуумированный канал снижают пропускную способность транспортной системы, делая ее непригодной даже для обслуживания крупного аэропорта.

Потенциально магнитно-вакуумные транспортные технологии позволяют осуществлять перевозки вообще без затрат энергии на разгон и торможение вагонов. Идея гравитационного поезда стара, впервые она была предложена Французской академии Ннаук еще в XIX веке. Достаточно соединить любые два пункта на земной поверхности (предположим, что они расположены на одной высоте над уровнем моря) прямым тоннелем – не в географическом, а в геометрическом понимании, то есть игнорирующим сферическую форму планеты. В этом случае центральная часть трассы окажется расположенной ближе к центру Земли, чем ее концы, половину дороги поезд будет скользить под уклон, ускоряясь силой тяжести, вторую же часть пути он преодолеет по инерции, поскольку трения нет. Независимо от расстояния поездка на гравитационном поезде будет продолжаться 42,2 минуты – если условно считать нашу планету идеально круглой. 
Разумеется, прямой тоннель, соединяющий города в разных полушариях, должен будет пройти через центр Земли, а подобный проект нельзя назвать даже научной фантастикой. Не говоря уж о температуре и давлении в недрах, внутренняя твердая часть земного ядра вращается не синхронно с корой, да и на современном уровне развития техники едва ли возможно строительство тоннеля даже на глубине 5000 метров. Но частично идея гравитационного поезда уже нашла применение при сооружении Московского метрополитена. Подъемы и спуски на перегонах позволяют экономить энергию при разгоне составов и торможении перед станциями.

Недостаточно проработаны и вопросы обеспечения безопасности вакуумного поезда. Конструкторы FTS предлагают оборудовать капсулы ремнями и подушками безопасности (на случай схода тележки с рельсов), а также кислородной маской (на случай разгерметизации). К сожалению, после срабатывания подушки воспользоваться маской невозможно. Но — авторы это признают, — если катастрофа произойдет на скорости 400 км/ч, отсутствие воздуха в тоннеле пассажира беспокоить уже не будет.

Завершая тему

Стоит заметить, что конструкция самых современных авиалайнеров включает довольно сомнительные средства спасения пассажиров в случае катастрофы. Тем не менее большинство людей спокойно относятся к полетам. Низкая вероятность отказов в магнитно-вакуумных транспортных системах сделает сверхскоростные поезда достаточно безопасными.

Реализация смелого замысла Дэрила Остера требует огромных затрат. Предстоит решить бесчисленные технические проблемы. Но уже сейчас видно, что сложности преодолимы. Пассажирские поезда, в два-три раза более скоростные, чем сверхзвуковые авиалайнеры, колоссальные межконтинентальные «грузопроводы», подвешенные в толще океанских вод, даже индивидуальные «линии доставки», по которым товары отправляются покупателям на дом, — все это вполне может появиться. Если не к концу нынешнего столетия, то в начале следующего века капсулы, скользящие в пустоте на магнитной подушке, заменят и вытеснят прочие виды транспорта, исключая личные автомобили и круизные лайнеры. По крайней мере мы можем в это поверить.

Virgin провела первые испытания вакуумного поезда Hyperloop с пассажирами

https://ria.ru/20201109/hyperloop-1583720374.html

Virgin провела первые испытания вакуумного поезда Hyperloop с пассажирами

Virgin провела первые испытания вакуумного поезда Hyperloop с пассажирами — РИА Новости, 09.11.2020

Virgin провела первые испытания вакуумного поезда Hyperloop с пассажирами

Компания Virgin Hyperloop успешно провела первые пассажирские испытания прототипа нового вида транспорта — капсулы вакуумного поезда, говорится в заявлении. РИА Новости, 09.11.2020

2020-11-09T12:12

2020-11-09T12:12

2020-11-09T14:11

технологии

сша

hyperloop one

hyperloop transportation

илон маск

hyperloop transportation technologies

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21. img.ria.ru/images/07e4/0b/09/1583743306_0:0:640:360_1920x0_80_0_0_3279c76ac9e3c18e20ecd938dae0fc0e.jpg

МОСКВА, 9 ноя — РИА Новости. Компания Virgin Hyperloop успешно провела первые пассажирские испытания прототипа нового вида транспорта — капсулы вакуумного поезда, говорится в заявлении.Как сообщается, первыми пассажирами капсулы стали сооснователь компании Джош Гигель и директор по качеству обслуживания пассажиров Сара Лучьян. Испытания состоялись в воскресенье, 8 ноября, на полигоне DevLoop в штате Невада, где был сооружен 500-метровый туннель.Специально для испытаний была построена двухместная капсула XP-2. Известно, что серийный носитель будет намного больше и сможет вмещать до 28 человек. Уменьшенный прототип был призван продемонстрировать безопасность такого вида путешествий, сообщила Virgin Hyperloop (бывшая Virgin Hyperloop One).Во время проезда по туннелю капсула развила скорость 48 метров в секунду. Представитель компании отметил, что испытатели были в своей повседневной одежде, чтобы «не походить на астронавтов». Сайт Inverse сообщает о планах строительства десятикилометрового туннеля в штате Западная Виргиния для демонстрации поезда федеральным регуляторам.Идею Hyperloop (англ. «гиперпетля») представил в 2012 году инженер, предприниматель и инвестор Илон Маск. Планируется, что новое транспортное средство будет вдвое быстрее самолета и в три-четыре раза быстрее скоростного поезда. Кроме компании Hyperloop One, разработками в этой области занимается также Hyperloop Transportation Technologies.

https://ria.ru/20190921/1558951280.html

сша

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2020

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria. ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Кадры испытаний вакуумного поезда Hyperloop в Неваде

Компания Virgin Hyperloop успешно провела первые пассажирские испытания прототипа нового вида транспорта — капсулы вакуумного поезда, говорится в заявлении. Как сообщается, первыми пассажирами капсулы стали сооснователь компании Джош Гигель и директор по качеству обслуживания пассажиров Сара Лучьян. Испытания состоялись в воскресенье, 8 ноября, на полигоне DevLoop в штате Невада, где был сооружен 500-метровый туннель.

2020-11-09T12:12

true

PT1M08S

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/0b/09/1583743306_81:0:561:360_1920x0_80_0_0_6e4e2ac05a02f82c5f09095680f70863. jpg

1920

1920

true

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

технологии, сша, hyperloop one, hyperloop transportation, илон маск, hyperloop transportation technologies

Технологии, США, Hyperloop One, Hyperloop Transportation, Илон Маск, Hyperloop Transportation Technologies

МОСКВА, 9 ноя — РИА Новости. Компания Virgin Hyperloop успешно провела первые пассажирские испытания прототипа нового вида транспорта — капсулы вакуумного поезда, говорится в заявлении.

Как сообщается, первыми пассажирами капсулы стали сооснователь компании Джош Гигель и директор по качеству обслуживания пассажиров Сара Лучьян. Испытания состоялись в воскресенье, 8 ноября, на полигоне DevLoop в штате Невада, где был сооружен 500-метровый туннель.

Специально для испытаний была построена двухместная капсула XP-2. Известно, что серийный носитель будет намного больше и сможет вмещать до 28 человек. Уменьшенный прототип был призван продемонстрировать безопасность такого вида путешествий, сообщила Virgin Hyperloop (бывшая Virgin Hyperloop One).

Во время проезда по туннелю капсула развила скорость 48 метров в секунду. Представитель компании отметил, что испытатели были в своей повседневной одежде, чтобы «не походить на астронавтов». Сайт Inverse сообщает о планах строительства десятикилометрового туннеля в штате Западная Виргиния для демонстрации поезда федеральным регуляторам.

21 сентября 2019, 02:41

Украинцев лишили надежды на Hyperloop

Идею Hyperloop (англ. «гиперпетля») представил в 2012 году инженер, предприниматель и инвестор Илон Маск. Планируется, что новое транспортное средство будет вдвое быстрее самолета и в три-четыре раза быстрее скоростного поезда. Кроме компании Hyperloop One, разработками в этой области занимается также Hyperloop Transportation Technologies.

Вакуумные поезда: скоростная несбыточная мечта?

Загрузка

HyperDrive | Транспорт

Вакуумные поезда: скоростная несбыточная мечта?

(Изображение предоставлено Thinkstock)

Джон Стюарт, 18 ноября 2014 г.

Вакуумные поезда обещают мчаться между Европой и США быстрее, чем самолет. Но уйдут ли они когда-нибудь с чертежной доски?

T

Трансатлантические пассажиры Concorde часто называли сверхзвуковой самолет своей «машиной времени» из-за его способности приземляться в Нью-Йорке за два часа до вылета из Лондона.

Но такая иллюзия может показаться детской игрой, если так называемые вакуумные поезда когда-нибудь отправятся в путь.

Эти футуристические транспортеры, предназначенные для того, чтобы мчаться по туннелям, из которых высосали весь воздух, теоретически могут развивать скорость до 4000 км/ч (2500 миль в час), сокращая путь из Европы в Северную Америку до одного час. В этом высокоскоростном будущем пассажиры будут прибывать за четыре часа до отправления.

Как и все далекие технологии, это звучит как научная фантастика. И действительно, вакуумные поезда фигурируют в таких фильмах, как «Звездный путь» и «Бегство Логана». Находясь в антиутопическом будущем 451 по Фаренгейту, Рэй Брэдбери описывает «бесшумный поезд с воздушным двигателем», который «беззвучно скользил по смазанному дымоходу в земле».

Но это далеко не фантастика, как мы поняли, когда читатель Future Себ Гиббс предложил изучить их здесь, в Hyperdrive. Сегодня над этой концепцией работают команды в США, Китае и других странах, причем некоторые предсказывают их появление в течение 10 лет. В то время как другие считают, что они могут предложить потенциально дешевый способ запуска ракет в космос.

Накачай

История вакуумных поездов, как их еще называют, восходит к американскому инженеру Роберту Годдарду более чем на 100 лет. Не довольствуясь созданием и строительством первой в мире ракеты на жидком топливе, Годдард также разработал прототипы систем скоростного транспорта, соединяющих крупные города США, включая вакуумный поезд.

С течением времени появлялись и исчезали разные дизайны. Однако принцип у всех один и тот же: выкачать весь воздух из запечатанного туннеля, а затем прострелить через него поезда или какую-нибудь транспортную капсулу. Такие «вакуумные трубы» можно было пробурить в скале или проложить на земле или над землей, как обычные гусеницы. Некоторые конструкции также позволяют им пересекать океаны по трубам большого диаметра, привязанным на фиксированной глубине, хотя это все еще очень теоретические конструкции.

«Преимущество вакуумной трубки в том, что вы можете достичь высоких скоростей», — говорит Эрнст Г. Франкель, почетный профессор машиностроения и океанотехники из Массачусетского технологического института.

Это возможно, потому что сопротивление воздуха не замедляет движение поезда. По словам Франкеля, сопротивление воздуха «является значительной частью сопротивления качению» обычного поезда. Поезда, движущиеся по туннелям, толкают перед собой стену воздуха, на что уходит энергия. Они также создают за собой область более низкого давления, которая почти тянет поезд назад. Это сопротивление воздуха резко возрастает по мере того, как они набирают скорость, а потери на трение означают, что все больше и больше энергии приходится тратить на то, чтобы толкать поезд вперед, преодолевая это сопротивление.

Но избавьтесь от воздуха, и вы избавитесь от проблемы. Эксперименты, проведенные Франкелем и его командой в начале 90-х годов, показали, что это работает.

 «Мы построили трубу длиной в полмили на игровых площадках Массачусетского технологического института, эвакуировали ее, а затем простреливали через нее предметы, чтобы измерить, какие скорости мы можем получить», — говорит Франкель. «Мы начали с мячиков для пинг-понга, а затем перешли к механическим моделям».

Его группа обнаружила, что создание почти вакуума в трубе позволяет развивать скорость до 930 км/ч (580 миль в час) — в два раза быстрее, чем в заполненной воздухом камере.

Результатов было достаточно, чтобы команда предложила железнодорожную систему между Бостоном и Нью-Йорком с использованием этой технологии. Их план состоял в том, чтобы сократить время в пути с более чем четырех часов до 40 минут на скорости от 300 до 350 миль в час (от 480 до 560 км/ч).

«У вас были бы гигантские насосы, поддерживающие почти вакуум в трубе, вероятно, на расстоянии от 20 до 30 миль (30–40 км) друг от друга», — объясняет профессор Франкель. «Основными местами утечек будут конечные станции. Поезд будет проходить через уплотнение при входе и выходе из трубы».

На самом деле, поезд должен пройти через серию шлюзов, которые постепенно снижают давление, пока поезд не войдет в полностью опустевший туннель, где он сможет разогнаться до максимальной скорости.

В конечном счете, огромные затраты на создание такой системы привели к ее падению, а также к тому факту, что максимальная скорость была эквивалентна существующим сверхскоростным поездам в таких странах, как Китай и Япония.

Космический выстрел

Но прочесывание вакуумного поезда другой технологией преодолевает скоростной барьер. Несколько недель назад я писал о поездах на маглеве (магнитной левитации), транспортных средствах, которые плавают на магнитном ложе, чтобы уменьшить трение. В стандартных настройках они развивают скорость до 581 км/ч (361 миль в час). Но некоторые считают, что в вакууме они могут развивать скорость более 4000 км/ч.

Опять же, за прошедшие годы было предложено несколько систем, сочетающих эти две технологии. Но сегодня одним из главных сторонников является американский инженер Дэрил Остер, который владеет патентом на то, что он называет транспортом в вакуумных трубах. Его конструкция представляет собой шестиместную капсулу размером примерно с автомобиль, которая перемещается по вакуумной трубе диаметром 1,5 м с использованием технологии магнитной подвески.

Он предложил различные конфигурации и проекты от низкотехнологичных систем со скоростью 200 миль в час для местных до высокотехнологичных систем со скоростью 4000 миль в час для континентальных и межконтинентальных перевозок. Это означало бы, что поездка из США в Китай заняла бы всего пару часов, что произвело бы революцию как в пассажирских, так и в грузовых перевозках.

Он также говорит, что это будет стоить не так дорого, как думают люди. Он цитирует исследование 2003 года, в котором подсчитана стоимость системы со скоростью 350 миль в час примерно в 2 миллиона долларов за милю, что примерно соответствует базовой стоимости проектов высокоскоростных железных дорог, предложенных в США, хотя это не учитывает техническое обслуживание, персонал или подвижной состав. .

Компания Остера не предлагает самостоятельно строить пути. Вместо этого он продает лицензии на запатентованную технологию. На данный момент, по его словам, было продано более 60 лицензий, 12 из которых находятся в Китае, который также занимается исследованиями в области вакуумных поездов.

Все это может показаться надуманным, но Франкель говорит, что сейчас самое время для вакуумных поездов.

«Нашей железнодорожной технологии почти 100 лет, — говорит он. «Наши воздушные трассы становятся ужасно перегруженными, и добраться до аэропортов, из них и через них занимает очень много времени.

«Поезд, который идет из центра города в центр города, может быть выгоден».

Дэрил Остер соглашается. Он считает, что мы могли бы использовать ETT для путешествий по миру менее чем через 10 лет с наиболее привлекательными маршрутами между крупными городами. В идеале они должны быть разделены сухой, ровной, безлюдной местностью, где земля не промерзает. Он считает, что Индия и Китай в настоящее время являются наиболее перспективными местами для того, что он скромно называет «космическими путешествиями на Земле».

Но это прозвище может быть правдой, если доктор Джеймс Пауэлл, соавтор технологии Маглев, добьется своего. Он предложил систему под названием Startram, которая использует вакуумный поезд на магнитной подвеске для запуска объектов в космос. Проекту потребуется огромный туннель, похожий на пушку, чтобы разогнать ракету-носитель до скоростей, по крайней мере, вдвое превышающих скорость ETT для выхода на орбиту. По словам Пауэлла, если он будет построен, это может снизить стоимость запуска транспортных средств в космос. Вот это было бы настоящее путешествие в вакууме.

Если вы хотите прокомментировать это видео или что-либо еще, что вы видели в Future, перейдите на нашу страницу в Facebook или напишите нам по телефону Twitter .

Hyperloop — фантазия о поезде в вакуумной трубе (1)

С 2012 г. мировые СМИ, как специалисты по транспорту, так и обычные издания, заинтригованы Hyperloop, революционной концепцией, позволяющей перевозить пассажиров и грузы. транспортные средства для движения по герметичным вакуумным камерам со скоростью от 1100 до 1200 км/ч (около 330 м/с, что близко к преодолению звукового барьера). Логотип Hyperloop — это цифра «8» сбоку. Очарование того, что может предложить Hyperloop, растет, поскольку все больше и больше стран, политиков, учреждений и транспортных компаний попадают под его чары. Поэтому нам стоит критически изучить некоторые технические характеристики идеи Hyperloop.

Обычные автомобильные дороги и старые обычные железнодорожные системы созданы для того, чтобы транспортные средства могли легально двигаться со скоростью чуть более 100 км/ч. Но такая скорость ограничивает личную временно-пространственную деятельность. Предположим, за день нужно проехать 200 км туда и обратно на деловую встречу. Это означает, что в каждом направлении тратится около двух часов. Но четыре часа из обычного восьмичасового рабочего дня — это значительное количество времени и потенциально потеря производительности труда. Географически он служит ограничением расстояний, на которых могут быть расположены деловые операции, основанные на частых межличностных контактах.

Сопротивление внешней среде

Различные факторы ограничивают скорость автомобильных и старых обычных железнодорожных транспортных средств чуть более 100 км/ч, и не все эти факторы являются законодательными. Основным управляющим фактором является квадратичная зависимость динамического давления, а, следовательно, и аэродинамического сопротивления, от квадрата скорости:

F _a = p _d . С . к _т . С _х = 0,5. р . v ² . С . к _т . С _х / 3.6 ²

F _a … аэродинамическое сопротивление (Н),
p _d … динамическое давление воздуха (Па),
S … лобовая площадь автомобиля (м ² ),

1 2 t _{k … тоннельный коэффициент,
C x … коэффициент продольной формы транспортного средства, 
ρ … удельный вес воздуха (кг/м ³ ),
v … скорость движения (км/ч).}

Увеличение аэродинамического сопротивления при квадрате скорости (и, следовательно, также увеличение аэродинамической составляющей энергопотребления) вместе с увеличением тягового усилия, необходимого для преодоления аэродинамического сопротивления, возникающего при скорости в степени 3 (в кубе), имеют очень неблагоприятные результаты для движение транспортного средства. Удельный вес воздуха на уровне земли или вблизи него относительно велик, около 1,25 кг/м 9 . 0109 3 . Движущийся воздух со скоростью около 100 км/ч (штормовой ветер) создает высокое динамическое давление 0,48 кПа. Это давление, которое должен преодолеть автомобиль, движущийся со скоростью 100 км/ч на уровне земли.

Авиационные технологии очень эффективно решают проблемы снижения аэродинамического сопротивления. После взлета коммерческие авиалайнеры обычно поднимаются на высоту около 10 000 м. Здесь, благодаря пониженному статическому давлению, воздух примерно в четыре раза тоньше и составляет всего 0,3 кг/м 9 .0109 3 его удельного веса на уровне земли. В результате полет на этой высоте экономит энергию и, следовательно, расход топлива, поскольку аэродинамическое сопротивление намного ниже, чем у земли на более низких высотах. Однако сила, приложенная к нижней части крыльев самолета, на больших высотах намного меньше. Таким образом, чтобы продолжать полет на высоте около 10 000 м без сваливания, необходимо поддерживать достаточно высокую крейсерскую скорость, обычно около 900 км/ч.

Подводя итог, можно сказать, что экономия энергии, получаемая коммерческими самолетами, летящими на больших высотах с более разреженным воздухом, связана с двумя существенными расходами энергии. Одна — это энергия, необходимая для подъема на высоту 10 000 м, другая — необходимая для разгона примерно до 900 км/ч. Формула для расчета удельной энергии:

e _p = E _p / m = m . грамм . ч/м/3600 = г. ч / 3600 = 9,81. 10 000 / 3 600 = 27,3 кВтч/т

e _p … удельная потенциальная энергия (кВтч/т),
E _p … потенциальная энергия (кВт·ч),
м … вес (т),
г … ускорение свободного падения ( м/с ² ),
h … высота или высота полета (м).
 
Для разгона самолета до скорости 900 км/ч необходима следующая удельная кинетическая энергия:

e _k = E _k  / m = 0,5 . м . v ²  / м / 3600 = 0,5 . v ²  / 3,6 ²  / 3600 = 0,5 .(900/3,6) ²  / 3600 = 8,7 кВтч/т

e _k … удельная потенциальная энергия (кВтч/т) … потенциальная энергия (кВтч),
м … вес (т),
v … скорость (км/ч).

Для создания этих условий для полета в воздухе низкой плотности, с малым аэродинамическим сопротивлением все двигатели самолета должны вырабатывать удельную потенциальную и кинетическую энергию: 

e = e _p + e _k = 27,3 + 8,7 = 36 кВтч/т.

Преимущества полета на большой высоте с низким аэродинамическим сопротивлением наиболее очевидны при дальнемагистральных полетах на расстояния в тысячи километров. Они не начисляются воздушным судам на ближнемагистральных рейсах, всего в несколько сотен километров. Этот энергетический парадокс воздушного транспорта сопровождается временным парадоксом. Если мы примем во внимание время, затрачиваемое на дорогу от пункта отправления до аэропорта, время регистрации и ожидания, а также время получения багажа в конце рейса и время в пути от аэропорта до пункта назначения, все эти действия могут сложиться до двух часов к общему времени в пути.

Даже если человек летит со скоростью около 900 км/ч, среднее время в пути из конца в конец означает, что для поездок на расстояние до 1000 км достижимая средняя скорость не может превышать 300 км/ч. Мы могли бы выразить это с помощью следующей формулы:

v _p = L / (T ₀ + T) = L / (T ₀ + L / v) = 900 / (2 + 900 / 900 ) = 300 км/ч

v _p … общая сквозная средняя транспортная скорость (км/ч),
L … расстояние (км),
T ₀ … раз до вылета и после прибытия (ч),
T … время полета (ч),
v … скорость полета (км/ч).

Таким образом, типичный ближнемагистральный рейс в Европе (скажем, продолжительностью около двух часов) приведет к тому, что среднее время в пути из конца в конец составит от трех до четырех часов.

Авиационные двигатели имеют КПД всего около 30 %. Для создания экономичных энергетических режимов полета необходимо затратить 120 кВтч/т (36/0,3) энергии топлива. Как это соотносится с железнодорожным транспортом?
— обычный экспресс со скоростью 160 км/ч и удельным расходом электроэнергии 0,025 кВтч/ткм мог преодолеть расстояние 4800 км с расходом энергии 120 кВтч/т. Это то же самое количество, которое требуется самолету, чтобы поднять его в условиях большой высоты, чтобы обеспечить экономичный полет с энергетической точки зрения.
— скоростной поезд, идущий со скоростью 320 км/ч при удельном расходе электроэнергии 0,040 кВтч/ткм, сможет пройти 3000 км при 120 кВтч/тн — количество, которое требуется самолету, чтобы доставить его в условиях высокогорья для обеспечения экономичного полета с энергетической точки зрения.

Таким образом, мы можем заключить, что ближнемагистральные рейсы коммерческих авиалиний, такие как в США и Европе, не только очень неэффективны с точки зрения общего сквозного (не от терминала до терминала) путешествия времени, которое они предлагают, но и с точки зрения энергии, которую они потребляют.

Около полувека назад практически не существовало транспорта — ни поезда, ни самолета, ни автомобиля, — который мог бы обеспечить быстрое сообщение между городскими центрами, удаленными друг от друга на несколько сотен километров. Решение было найдено в разработке высокоскоростных поездов с высокой аэродинамикой, использующих специально построенные пути и способных развивать скорость от 300 до 350 км/ч. По сути, существовало два различных подхода к этому: 
— технология Синкансэн, разработанная в Японии. Здесь высокоскоростная сеть в основном отделена от обычной, как правило, без перехода высокоскоростных поездов на обычную сеть.
— европейская версия, в которой высокоскоростные железные дороги задуманы как дополнение к существующей железнодорожной системе, а сети позволяют высокоскоростным поездам также использовать обычные линии.

В конце концов, разработка технологии высокоскоростных железных дорог оказалась не совсем простой. Во второй половине 20-го века, помимо модернизации обычных железных дорог, часто со 120 км/ч до 160 км/ч максимальной линейной скорости, было много нетрадиционных предложений, таких как монорельсовые системы с колесными транспортными средствами или магнитной левитацией. На их промоутеров возлагались большие надежды, но массового распространения этих технологий не произошло по многим причинам. Но в ретроспективе можно выделить два частных и специфических фактора:
— до сих пор ни одна из этих альтернативных технологий не дала каких-либо существенных улучшений по сравнению с установленными железнодорожными технологиями (как обычными, так и высокоскоростными), поэтому не было смысла вкладывать дополнительное время и деньги в их развитие до такой степени, чтобы они могли быть коммерчески реализованы. ,
— при глубоком анализе этих технологий стало очевидно, что проблем было много — не только по детальным аспектам, но и по базовым принципам.

Также очевидно, что создатели и сторонники этих альтернативных технологий вели себя несколько иррационально, настолько увлекшись своими новыми идеями, что упустили из виду основы технических и экономических суждений.

Магия вакуумной трубки  

Вакуумные или пневматические трубки для транспортировки объектов — не новая идея. Самые ранние из них были разработаны около 1799 года Уильямом Мердоком, шотландским инженером и изобретателем. К викторианской эпохе они широко использовались для отправки телеграмм между зданиями и для отправки канистр с сообщениями и деньгами по крупным универмагам. В 19 веке также были предложения использовать такие трубы для движения грузов и даже пассажиров. «Атмосферная железная дорога» Изамбарда Кингдома Брюнеля между Эксетером и Ньютон-Эбботом (изначально планировалось продолжить ее до Плимута) в начале 1840-х годов была практическим примером движения вагонов по пневматической трубе. Цель этих усилий была очевидна: уменьшить аэродинамическое сопротивление окружающей среды за счет использования вакуума и тем самым добиться более высокой скорости и меньшего энергопотребления. И, в отличие от самолетов, без необходимости поднимать на большую высоту.

Опираясь на опыт, накопленный в 19 веке, эта идея получила дальнейшее развитие в 20 веке. Одним из первопроходцев в этом отношении был Роберт Годдард, американский физик, а затем конструктор ракетной техники. Он изобрел вакуумную транспортную систему (Vactrain) в 1906 году, когда участвовал в исследованиях вакуумных транспортных систем в Вустерском политехническом институте. В 1914 году Борис Вайнберг, русский профессор Томского политехнического университета, опубликовал книгу под названием «Движение без трения», которая считается значительным научным достижением в этой области.

В течение 20-го века появилось несколько монументальных схем транспортных систем на электронных лампах. Одним из важных предложений был Роберт М. Солтер, который предложил соединить Лос-Анджелес и Нью-Йорк трубой, обеспечивающей скорость до 4800 км/ч. В Швейцарии в 1970-х годах Марсель Юфер из Федеральной политехнической школы Лозанны предложил схему, известную как Swissmetro, по которой была бы создана вакуумная труба, идущая из Женевы через Лозанну, Берн и Цюрих в Санкт-Галлен, с ответвлением от Цюриха до Базеля. всего 411 км. Экономическая целесообразность этих проектов считалась сомнительной, и вскоре они сошли со сцены.

Основными препятствиями для реализации таких проектов являются не финансы и не готовность предпринимателей взяться за них, а законы физики. Некоторые технические нонсенсы, заложенные в этих «потрясающих» проектах, очевидны из их кратких маркетинговых описаний:
— транспортное средство движется в вакууме, одновременно увлекаясь на подушке сжатого воздуха в основании горизонтальной трубы,
— в Вакуумная трубка сжатым воздухом придает транспортному средству скорость ускорения 15 м/с2 и аналогичную скорость замедления, используя сжатый воздух для торможения.
Есть много других подобных утверждений, которые можно легко отбросить, используя базовые расчеты. Причем речь не идет о сложных расчетах — только о тех, что есть в математике и физике средней школы.

Сила тяги, необходимая для преодоления аэродинамического сопротивления, увеличивается пропорционально кубу скорости:

P _a = F _a . v / 3,6 = p _d . С . к _т . С _х . v/3,6 = 0,5. р . v ³ . С . к _т . C _x / 3,6 ³

P _a … тяговое усилие, необходимое для преодоления аэродинамического сопротивления (кВт), 
F _a … аэродинамическое сопротивление (Н),
p _d … динамическое давление воздуха (Па),
S … передняя поверхность (м ² ),
k _t … туннельный фактор,
C _x … коэффициент формы транспортного средства относительно продольной оси,
ρ … плотность воздуха (кг/м ³ ),
v … скорость автомобиля (км/ч).

Увеличение скорости движения в четыре раза с обычных 300 км/ч высокоскоростной железной дороги до 1200 км/ч привело бы к увеличению тяговой мощности, необходимой для преодоления лобового сопротивления, в 64 раза (4 ³ = 64) при неизменных условиях (без необходимости уменьшения плотности воздуха). Кроме того, сосредоточение внимания на движении короткой капсулы в трубопроводе приводит к неблагоприятному влиянию на аэродинамику: и самолеты с тонким фюзеляжем),
— транспортное средство, движущееся в туннеле или трубе с очень ограниченным просветом, создает увеличение скорости воздушного потока в ограниченном пространстве между стенками и крышей тоннеля, а транспортное средство — поршневой эффект, что значительно увеличивает аэродинамическое сопротивление.

Из вышеизложенного ясно, что если транспорт со скоростью до 1200 км/ч через вакуумные трубы действительно достижим, и если он должен быть обеспечен на уровне, сравнимом с поездами, движущимися со скоростью около 300 км/ч на на обычной высокоскоростной железной дороге даже небольшого снижения давления воздуха будет недостаточно. Поэтому внутри трубы необходимо использовать очень высокий вакуум для уменьшения аэродинамического сопротивления — абсолютное давление воздуха всего от 0,1 до 1 кПа (вес воздуха от 0,00125 кг/м ³ до 0,0125 кг/м ³ ), от тысячной до одной сотой нормального атмосферного давления воздуха у поверхности Земли 100 кПа (1,25 кг/м ³ ).

На прилагаемом графике показано, что удельная тяговая мощность, необходимая для преодоления аэродинамического сопротивления, сравнима с обычным высокоскоростным железнодорожным транспортным средством (примерно 10 кВт на сиденье при скорости 300 км/ч на открытом пути) для транспортного средства в вакуумной трубе с вместимость 40 пассажиров, что достигается только тогда, когда давление воздуха в этой трубе снижается до одной 4000-й доли естественного атмосферного давления.

На графике показана зависимость от абсолютного давления воздуха тяговой мощности, необходимой для преодоления аэродинамического сопротивления на скорости 1200 км/ч в трубе с существенно пониженным атмосферным давлением, в предположении, что 40-местный автомобиль диаметром 2,75 м, коэффициент формы 0,2 и туннельный коэффициент 3,7.

Аналогичным образом, для достижения удельного энергопотребления, необходимого для преодоления аэродинамического сопротивления, сравнимого с обычным высокоскоростным железнодорожным транспортным средством (около 0,033 кВтч/км на сиденье при скорости 300 км/ч на открытом пути) для 40-местной капсулы в вакуумной трубе , необходимо было бы снизить давление воздуха в трубке до одной 15-тысячной нормального уровня атмосферного давления.

Вакуумная технология не является чем-то новым на железных дорогах. Вакуумные или всасывающие тормоза широко использовались в прошлом и до сих пор используются в некоторых системах, таких как Rhätische Bahn. Причиной их использования была простая конструкция паровых насосов. Однако разбавление воздуха для вакуумных тормозов было невелико по сравнению с предлагаемым транспортом с вакуумными трубками. Двухкамерный автоматический рельсовый тормоз работал с давлением, эквивалентным 52 см ртутного столба. Это соответствует абсолютному атмосферному давлению 32 кПа, что составляет примерно треть от нормального атмосферного давления в 100 кПа.

Статья будет продолжена.

Сверхэффективные вакуумные поезда со скоростью 4000 миль в час – почему их не строят?

В 1800-х годах, когда пневматические трубки стреляли телеграммами и мелкими предметами по зданиям, а иногда и по небольшим городам, будущее общественного транспорта казалось ясным: мы будем стрелять людьми через эти запечатанные трубки на высоких скоростях. И оказывается, что сегодня у нас есть технология для этого: рельсовые пути на магнитной подвеске убирают все трение качения из уравнения энергии поезда, а ускорение их в вакуумном туннеле может устранить сопротивление ветра до точки, где это теоретически возможно. чтобы достичь невероятной скорости более 4000 миль в час (6437 км/ч), используя часть энергии, которую использует авиалайнер, и возвращая большую часть этой энергии при торможении. Сверхбыстрый и высокоэффективный наземный транспорт технологически доступен — так почему же никто его не строит?

Следующий рубеж скорости

У транспорта на основе вакуумных трубок много преимуществ. Скорость, например. Любой, кто ездил на скоростном мотоцикле, знает, что даже без ветра воздух сам по себе представляет собой невероятно мощную силу, воздействующую на ваш двигатель, когда вы разгоняетесь до скорости выше 200 км/ч. На самом деле сопротивление воздуха является проблемой номер один, с которой нужно бороться при увеличении скорости. Авиалайнерам приходится подниматься в воздух на высоту 40 000 футов, чтобы воспользоваться преимуществом уменьшения аэродинамического сопротивления, которое вы получаете, когда воздух немного разрежается. И даже с этим преимуществом они все равно не могут двигаться быстрее, чем 570 миль в час (917 км/ч), не будучи ужасно неэффективным.

Устраните сопротивление воздуха и сопротивление качению, работая в вакууме и используя магнитную левитацию вашего автомобиля, и вы устраните два самых больших препятствия на пути к достижению чрезвычайно высоких скоростей. И как только вы достигнете своей максимальной скорости, вы просто перестанете ускоряться, больше не будете тратить энергию и идите по инерции. Вы теряете очень мало скорости, пока не достигнете пункта назначения, и в этот момент вы можете электромагнитно замедлить свой автомобиль и вернуть себе почти всю энергию, которую вы вложили, чтобы ускорить его.

Теоретически, с установленной вакуумной трубкой нужной длины вы могли бы совершить кругосветное путешествие за несколько часов, почти в десять раз быстрее, чем современные авиалайнеры. Работая в вакууме, эти транспортные средства почти не издавали бы звука, даже когда преодолевали звуковой барьер, потому что у них не было бы воздуха, в котором они могли бы создавать звуковые вибрации. Без реальных точек контакта или трения с гусеницей или трубой. , практически не было бы потерь энергии на рассеивание тепла.

Революционеры вакуумных ламп

Нет недостатка в людях и группах, выступающих за повсеместное внедрение технологии электронных ламп в качестве сверхбыстрого варианта передвижения — в конце концов, с кончиной сверхзвукового авиалайнера Concorde, массовые глобальные скорости транзита оставались неизменными с тех пор, как 1960-е годы. Отправка электронного письма из Лондона в Пекин может быть мгновенной, но остальной мир все еще кажется далеким, если вам придется физически путешествовать по нему.

Недавно мы писали о консорциуме ET3, лицензионной организации, которая владеет рядом патентов на транспортное пространство с вакуумными трубами, обтекаемые вакуумные трубки Acabion и проект гигантского космического лифта Startram, который будет использовать низкое энергопотребление Идея вакуумного маглева для дешевого выведения различных объектов на орбиту.

Еще одним претендентом с интересным подходом к этой технологии является Terraspan, группа, которая хочет объединить сверхбыстрый транспорт с созданием новой внутриконтинентальной энергосистемы, которая может гораздо более эффективно использовать циклы производства и использования энергии в большой стране. как Соединенные Штаты.

Вот план: для первого шага Terraspan хочет построить магистральную сеть подземных туннелей для вакуумных поездов, соединяющих восточную Канаду с западной Мексикой через Соединенные Штаты. В сеть железнодорожных туннелей будет включена серия толстых сверхпроводящих энергетических кабелей, которые сформируют сердце первой настоящей континентальной энергосистемы.

Преимущества междугородной электросети просты: вы можете использовать энергию, производимую солнечными и ветровыми генераторами в засушливых центральных районах Америки, и сделать ее доступной для гораздо более густонаселенных и энергоемких районов на востоке. и западные побережья. Вы также можете более эффективно использовать циклы выработки и использования электроэнергии — энергия, вырабатываемая в Калифорнии в непиковые часы, может передаваться по сети для использования в часы пик в Нью-Йорке.

Итак, вот план, который объединяет сверхбыстрый, сверхэффективный и удобный транспорт с разумным использованием энергии и ощутимым стимулом для схем производства возобновляемой энергии. Пойдем, хорошо?

Дело об отрицательном

Конечно, если бы все было так просто, мы бы уже носились вокруг Земли на орбитальных скоростях, как предсказывали в 1800-х годах. Оказывается, на пути есть несколько серьезных препятствий.

Безопасность — немалая проблема, когда речь идет о скоростях свыше 4000 миль в час (6437 км/ч). В конце концов, мы все видели обломки, которые могут быть вызваны автомобильной аварией на скорости 60 миль в час (96 км/ч). Типы трубчатых путей, о которых мы здесь говорим, должны были бы протянуться на тысячи миль, чтобы достичь оптимального уровня пользы — это тысячи миль рисков для безопасности. Что происходит, когда происходит землетрясение и разрушает герметичное уплотнение или полностью разрушает трубу? Транспортное средство, движущееся со скоростью 4000 миль в час, съест серьезное расстояние в ситуации экстренной остановки.

Более того, практически нет прецедентов, показывающих, что именно происходит, когда пассажирский вагон переходит от сверхвысокой скорости в вакууме к удару с обычным давлением воздуха. На веб-сайте Terraspan подробно описывается план по формированию поездов с помощью своего рода воздушного крыла, чтобы мягко опускать их в случае повышения давления, но легко представить, что быть забитым насмерть в верхней части туннеля будет так же плохо, как и разбиться наземным транспортом. твоя гибель на дне этого. Как вы можете надеяться управлять аэродинамическим профилем со скоростью 4000 миль в час в крошечной трубе, когда давление воздуха возникает внезапно и неожиданно?

Суть поддержания полного вакуума в том, что одна дыра в вашей конструкции почти сразу же нарушает вакуум. И нетрудно придумать дюжину ситуаций, будь то стихийные бедствия, антропогенные ошибки в суждениях, военные действия или террористические акты, которые могут легко взломать или разрушить подобную структуру.

Опять же, предположим, что эти вопросы безопасности могут быть адекватно решены. Возможно, более серьезное препятствие — по крайней мере, на данный момент — чисто экономическое. Сами линии поездов на магнитной подвеске непомерно дороги: строительство японской Linimo HSST, низкоскоростной пригородной линии на магнитной подвеске, стоит около 100 миллионов долларов США за километр (0,62 мили). И хотя Китай надеется обойтись всего 18 миллионами долларов США за километр при расширении своей высокоскоростной демонстрационной линии в Шанхае, ни одному из этих поездов не нужны герметичные туннели.

Добавьте к этому скрытые затраты на поддержание вакуума (по-видимому, за счет постоянного откачивания частиц воздуха из тысяч и тысяч миль вакуумных трубок), и вы получите очень дорогостоящее предложение. И это не говоря уже о приобретении земли, что может оказаться трудным, поскольку эти машины движутся так быстро, что их радиус поворота огромен, а выбор маршрута будет ограничен.

Так куда, скорее всего, пойдет транспорт на электронных лампах в ближайшие несколько десятилетий? Трудно сказать, хотя крайне маловероятно, что стесненные в средствах Соединенные Штаты или член Европейского Союза захотят выделить деньги и стать лидером.

Примечание: отредактировано для правильной физики — спасибо, ребята, вы всегда можете положиться на комментаторов Gizmag, чтобы наши факты были прямыми!

Париж-Берлин за час на поезде? Вот как это могло произойти.

Гиперпетля — это то, что вы получите, когда возьмете поезд на магнитной подушке и поместите его в безвоздушную трубу. Отсутствие сопротивления теоретически позволяет поезду развивать невиданные скорости, концепция, которая становится все ближе и ближе к реальности, и может стать более экологичной альтернативой ближнемагистральным авиаперелетам.

В ноябре 2020 года два человека стреляли через безвоздушную трубу на скорости 160 км/ч в пустыне за пределами Лас-Вегаса. Это не аттракцион, придуманный казино или тематическим парком; это была первая поездка на гиперпетле с экипажем от компании Virgin Hyperloop. Поездка длилась всего 15 секунд, и скорость, которую они достигли, была далека от 1200 км/ч, которую они обещают однажды достичь, но это был шаг вперед.

Hyperloop может стать транспортным средством будущего для поездок средней протяженности. Он мог бы превзойти высокоскоростные железные дороги и в то же время работать на скоростях, сравнимых с авиацией, но с меньшими экологическими и энергетическими затратами. Эту концепцию охотно приняли стартапы и исследователи, в том числе несколько команд по всей Европе.

Открытый дизайн

Идея возникла у американского предпринимателя Илона Маска, связанного с такими компаниями, как SpaceX и Tesla. После того, как он несколько раз упомянул об этом публично, команда инженеров SpaceX и Tesla выпустила открытую концепцию в 2013 году. Затем эта первоначальная идея породила ряд компаний и даже студенческие команды, пытающиеся разработать свои собственные версии. Среди них было несколько студентов испанского города Валенсия.

«Мы начали в 2015 году после объявления Илона Маска, когда мы были еще студентами», — сказал Хуан Висен Балагер, соучредитель и директор по маркетингу стартапа Zeleros, в котором сегодня работает более 50 человек и собрано около € 10 миллионов в финансировании. «Мы работаем над этой технологией уже пять лет, и она может стать настоящим альтернативным видом транспорта» 9.0003

Тем не менее, идея гиперпетли старше Илона Маска, и она похожа на более раннюю идею под названием vactrain или поезд на вакуумных трубах. Аналогичная концепция уже была предложена писателем 19 века Мишелем Верном, сыном Жюля, и с тех пор периодически поднималась писателями-фантастами и технологами. Однако сейчас гиперпетля, похоже, готовится к прорыву, и Zeleros — одна из концепций, находящихся в разработке.

Трубка высокого давления

Что делает их технологию уникальной, так это их подход к трубке. «Каждая компания использует разный уровень давления, — сказал Висен. «Некоторые стремятся к уровням космического давления. А это значит, что атмосфера в трубке похожа на космическую. В нем почти нет воздуха.’

Это состояние позволяет развивать очень высокие скорости, так как поезд практически не испытывает трения. Тем не менее, это связано с рядом практических вопросов. Достичь и поддерживать такой уровень давления на длинных участках трубы очень сложно и дорого. Безопасность также будет проблемой. если что-то случится с корпусом поезда, пассажиры окажутся в опасном вакууме.

Вот почему Zeleros стремится к трубкам более высокого давления. «Это было бы похоже на давление, наблюдаемое в авиации», — сказал Висен. Давление в трубках, предложенных Зелеросом, будет достигать примерно 100 миллибар. Это, в свою очередь, позволяет им копировать системы безопасности самолетов, такие как кислородные маски, которые сбрасываются с верхних кабин. Этот выбор конструкции также удешевляет производство их труб, тем самым снижая затраты на инфраструктуру. Тем не менее, это также означает, что их поезда сталкиваются с большим трением воздуха, когда они скользят по трубе, которое они должны компенсировать другими способами.

— Вам нужно удалить воздух из передней части машины, — сказал Висен. — Если нет, корабль остановится. Вот почему мы используем компрессорную систему в передней части автомобиля. Если бы не было давления, нам бы это не понадобилось. Но это баланс между экономичностью и эффективностью».

В передней части поезда находится компрессор, похожий на переднюю часть двигателя авиалайнера, который всасывает воздух и выпускает его сзади, обеспечивая движение корабля. Так называемый линейный двигатель также расположен в ключевых частях пути, таких как начало, чтобы дать поезду его начальное движение. Оттуда он самостоятельно движется по рельсам, а магниты в верхней части транспортного средства притягивают его к верхней части трубы и заставляют левитировать. Это предлагаемое судно могло бы перевозить от 50 до 200 пассажиров и развивать скорость до 1000 км/ч. Для сравнения, крейсерская скорость ближнемагистрального пассажирского самолета составляет около 800 км/ч.

»

‘Hyperloops отвечают самым высоким современным требованиям к транспорту: сокращение времени в пути и воздействие на окружающую среду’

Профессор Мария Луиза Мартинес Мунета, Политехнический университет Мадрида, Испания

Превзойти воздух

это в первую очередь? Не следует ли нам просто больше инвестировать в наши обычные высокоскоростные поезда? Все гораздо сложнее, говорит профессор Мария Луиза Мартинес Мунета из Мадридского политехнического университета в Испании, где она координирует исследовательский проект HYPERNEX. HYPERNEX связывает стартапы Hyperloop, такие как Zeleros, с университетами, железнодорожными компаниями и регулирующими органами, чтобы ускорить развитие технологии в Европе.

«Сегодня Hyperloops сталкиваются с самыми большими требованиями к транспорту: сокращение времени в пути и воздействие на окружающую среду», — сказал профессор Мартинес Мунета.

Из-за своей ограниченной скорости – обычно около 300-350 км/ч – высокоскоростная железная дорога быстро становится плохим выбором для дальних поездок, если вы хотите куда-то попасть в спешке. Этот пробел восполняется авиаперелетами на короткие и средние расстояния, но самолеты выбрасывают большие объемы выбросов по сравнению с поездами и не всегда удобны, поскольку аэропорты могут быть расположены вдали от центра города.

Гиперпетля может решить проблему. «Этот вид транспорта ориентирован на маршруты протяженностью от 400 до 1500 километров, — сказал профессор Мартинес Мунета. Таким образом, гиперпетля заменит самые короткие авиаперелеты с гораздо меньшим воздействием на окружающую среду. «Hyperloop производит нулевые прямые выбросы, поскольку он на 100% электрический, при этом достигается более высокая скорость и, следовательно, меньшее время в пути», — сказала она.

Лаборатории и регулирование

Воплощение этого видения в реальность, скорее всего, займет десятилетие. Висен из Zeleros прогнозирует, что первые коммерческие пассажирские маршруты будут запущены примерно в 2030 году, а гиперпетли будут сосредоточены на доставке грузов несколькими годами ранее, примерно в 2025-2027 годах.

Одним из ключевых вопросов в этот период времени является регулирование. «Европейский союз — это первый регион, в котором есть комитет, содействующий регулированию и стандартизации гиперпетлей», — сказал Висен, имея в виду создание в 2020 году совместного технического комитета по гиперпетлям Европейским комитетом по стандартизации и Европейским комитетом по электротехнической стандартизации.

По словам Зелероса, это важный шаг, если гиперлупы хотят стать коммерчески жизнеспособными. Эти корабли будут работать на невиданной до сих пор скорости, с новыми характеристиками безопасности, такими как безвоздушные трубы. Это, в свою очередь, потребует новых правил и стандартов, например, что делать, если в капсуле разгерметизировано.

‘Вам необходимо удалить воздух из передней части автомобиля. В противном случае корабль остановился бы. Вот почему мы используем компрессорную систему в передней части автомобиля», — пояснил Хуан Висен Балагер, соучредитель и директор по маркетингу Zeleros. Впечатление художника — Zeleros hyperloop

Технология также остается несколько непроверенной, хотя реальные эксперименты происходят чаще. Висен упоминает, что они уже протестировали свою технологию в компьютерном моделировании, где они могут моделировать такие вещи, как аэродинамические условия и электромагнитная динамика. Они также используют так называемые физические демонстраторы или прототипы, которые проверяют в лабораторных условиях, например, влияние высоких скоростей на магнетизм.

Тем не менее, им не терпится перейти из лаборатории в поле. Прямо сейчас они планируют построить 3-километровый испытательный полигон в месте, которое еще предстоит определить в Испании, где к 2023 году они надеются продемонстрировать свою технологию, и они работают с портом Валенсии над изучением возможности использования. гиперпетлей при перевозке грузов.

Hyperloops может появиться еще через несколько лет, но мы, вероятно, увидим их больше в будущем.

Исследование в этой статье финансировалось ЕС. Если вам понравилась эта статья, поделитесь ею в социальных сетях.

Virgin Hyperloop

8 ноября 2020 года первые пассажиры благополучно путешествовали по Hyperloop, войдя в историю транспорта

Узнать больше

1. Скорость01
2. Устойчивое развитие02
3. Безопасность и комфорт03
4. Системные операции04

/
04

Скорость

Мы строим для быстрых и легких путешествий, которые расширяют возможности. Наша система может развивать пассажирские или грузовые капсулы со скоростью более 1000 км/ч. Это в 3 раза быстрее, чем у высокоскоростных железных дорог, и более чем в 10 раз быстрее, чем у традиционных железных дорог.

• миль в час
• км/ч

Мотор

Модульный массив из 4 двигательных установок по обеим сторонам нашего транспортного средства поддерживает крейсерскую скорость около 1000 км/ч менее чем за 5 минут. Наш запатентованный двигатель имеет коэффициент мощности на 50% лучше, он на 50% компактнее и может развивать скорость в 2-3 раза быстрее, чем конкурирующие системы.

Магнитная левитация

Наш автомобиль поднимается в воздух с помощью электромагнитной силы притяжения, питаемой от бортовых аккумуляторов. Эта система левитации более чем в 8 раз эффективнее самого быстрого в мире поезда на магнитной подвеске, работающего сегодня, и обеспечивает высокоскоростное переключение без движущегося пути.

Наведение

Магниты на транспортном средстве поднимают транспортное средство на пассивную гусеницу, в то время как двигатели наведения обеспечивают активные усилия наведения.

Оценщик маршрута

Город происхождения:

Город назначения:

Расстояние:
0 миль / 0 км

Узнайте больше о маршрутах здесь

Stroke 7Создано с помощью Sketch.

девственная гиперпетля

Самолет

Устойчивое развитие

Устойчивое развитие — это нехорошо; это требование для транспорта, который двигает нас вперед. В течение всего срока службы Virgin Hyperloop будет оказывать меньшее воздействие на окружающую среду, чем другие виды общественного транспорта.

Солнечные панели

Наша система полностью электрическая и может получать энергию от любого доступного источника энергии на маршруте. Это дает нам возможность питать систему солнечными панелями, которые покрывают трубу.

Безопасность и комфорт

Virgin Hyperloop обеспечивает скорость полета по воздуху, такую ​​же перегрузку, как на железной дороге, и легкость в поездке на метро. Центральная система управления и контроля обеспечивает безопасный и надежный проход по сети.

Закрытая среда

Гиперструктуры могут быть построены над или под землей, избегая опасных пересечений на уровне земли. Архитектура нашей закрытой системы обеспечивает нулевые задержки из-за погодных условий и устраняет помехи.

Универсальность на местности

6-кратная максимальная пропускная способность

Благодаря нашей силовой установке Virgin Hyperloop может преодолевать подъемы до 10 % со скоростью 100 м/с. Это более чем в 6 раз больше, чем у высокоскоростных железных дорог, что обеспечивает большую гибкость выравнивания и меньшее строительство инфраструктуры.

Актив 4

1/2 стоимости туннеля

Практически устраняя аэродинамическое сопротивление, Virgin Hyperloop может иметь площадь поперечного сечения примерно в 1/2 площади высокоскоростного железнодорожного пути и, следовательно, вдвое дешевле.

Радиус поворота в 4,5 раза меньше

Во время движения капсула делает виражи, как самолет, скользящий по воздуху; пассажиры почувствуют почти нулевое боковое ускорение. Это позволяет нам плавно достигать высоких скоростей с радиусом поворота 1,36 км при скорости 100 м/с.

Требования к меньшей полосе отвода

Требования к полосе отчуждения варьируются от 12 до 24 м в поперечнике, что значительно меньше полосы отвода, чем 18–30 м, необходимые для высокоскоростной железной дороги.

Системные операции

Пассажиры будущего будут рассчитывать на прямые перевозки по требованию. С Virgin Hyperloop нет расписания. В минуту может отправляться несколько контейнеров, и система не требует остановок на каждой станции.

Сопровождение

Сопровождение обеспечивает удобство по запросу и доставку автомобилей прямо к месту назначения, обеспечивая при этом более высокую эффективность и более высокую пропускную способность, чем поезда. Virgin Hyperloop может перевозить более 50 000 пассажиров в час в каждом направлении.

Высокоскоростное переключение

Наша капсула Hyperloop может легко сопровождать другие капсулы, делая выбор в пользу отрыва и перемещения прямо к месту назначения, используя нашу технологию высокоскоростной коммутации. Эти возможности позволяют использовать вагоны повышенной комфортности по требованию, обеспечивая при этом эффективность и более высокую пропускную способность поездов.

Портал

Портал Virgin Hyperloop станет центральным узлом, который интегрируется со всеми близлежащими видами транспорта, чтобы обеспечить плавное сквозное путешествие.

Pod

Небольшие контейнеры (до 28 пассажиров) обеспечивают прямые рейсы в пункт назначения с высокой частотой. Система будет динамически изменять размер доступного парка в соответствии со спросом.

Пассажирский

Опыт

Разработка нового вида транспорта — это возможность и ответственность. Так что мы строим для будущего, которого хотим: больше никаких долгих ожиданий, пустых кабин или тесных сидений. Наш пассажирский опыт делает упор на людей — их безопасность, комфорт и удобство — в первую очередь. Технология Virgin Hyperloop меняет парадигму. Из этого следует, что наш пассажирский опыт должен быть не чем иным, как экстраординарным.

Узнать больше

Будьте в курсе

Подпишитесь, чтобы получать ежеквартальные обновления от Virgin Hyperloop.

Зарегистрироваться

Часто задаваемые вопросы

• Компания
• Технологии
• Безопасность
• устойчивость
• Груз
• Проекты

• В. Что такое Virgin Hyperloop?

  Наша частная компания стремится создавать быстрые и легкие путешествия, которые расширяют возможности и устраняют барьеры расстояния и времени.

• В. Почему вы строите гиперпетлю?

  Слишком много людей, оказавшихся в пробках, которым приходится вместе с семьей делать трудный выбор, где жить и работать, и которые ограничены в доступе к опыту и возможностям. Мы создаем систему, которая вернет время вспять и обеспечит путешествия будущего.

• В. Зачем нам гиперлуп сейчас?

  Ожидается, что к 2040 году количество легковых автомобилей во всем мире удвоится, то же самое произойдет с воздушным и грузовым транспортом. Мы уже имеем дело с последствиями загрязнения, отсутствия доступа и заторов. Если мы будем инвестировать только в те же технологии, которые у нас есть уже более века, завтра будет выглядеть как сегодня, только намного хуже. Прошло более века с тех пор, как братья Райт впервые показали нам, что человеческий полет возможен. Пришло время для новой эры в транспорте, способной продвинуть нас вперед на следующие 100 лет.

• В. Какой объем финансирования получила компания Virgin Hyperloop?

  На сегодняшний день мы получили более 400 миллионов долларов.

• В. Кто является ключевыми инвесторами Virgin Hyperloop?

  Нашим крупным инвестором является компания DP World, ведущий поставщик глобальной торговли, которая видит потенциал устойчивых грузовых систем с гиперпетлей. Кроме того, нас поддерживает Virgin Group, лидер отрасли в области железнодорожного транспорта, авиации, кораблей и даже космических кораблей. Чтобы узнать больше о наших инвесторах, посетите страницу компании.

• В. Есть ли у Virgin Hyperloop партнеры?

  Virgin Hyperloop — единственная компания Hyperloop, имеющая стратегическое партнерство с транспортной компанией Virgin Group, лидером в области железнодорожных, авиационных, морских и даже космических кораблей. Еще одним нашим ключевым партнером является DP World, ведущий поставщик глобальной торговли, который видит потенциал устойчивых грузовых систем с поддержкой Hyperloop. Другими ведущими партнерами в отрасли являются Spirit AeroSystems, KPMG, Foster + Partners, Systra, BIG, SNCF, GE, Deutsche Bahn, Black & Veatch, McKinsey, Deloitte, Jacobs, Turner & Townsend, ARUP и Steer, среди прочих.

• В. Является ли Илон Маск инвестором или аффилированным лицом Virgin Hyperloop?

  Нет, связи с Илоном Маском нет.

• В. Как вы планируете расширять операции по всему миру?

  Мы не просто строим гиперпетлю; мы создаем сеть государственных и частных партнеров для масштабирования интегрированной экосистемы цепочки поставок. Наша бизнес-модель основана на партнерских отношениях, которые создают местные рабочие места и возможности для тех, кто решит инвестировать в эту технологию. Мы работаем на самом высоком уровне правительств по всему миру, чтобы заключить коммерческие соглашения, чтобы воплотить Hyperloop в реальность.

• В. Что такое Hyperloop?

  Hyperloop — это новый вид транспорта, предназначенный для устранения барьеров расстояния и времени как для людей, так и для грузов. Он может двигаться со скоростью около 700 миль в час, соединяя города, такие как станции метро, ​​и у него нулевые прямые выбросы. Поездки могут быть забронированы по запросу, поэтому нет времени ожидания или задержек.

• В. Как работает Hyperloop?

  С помощью Hyperloop транспортные средства, называемые капсулами, постепенно ускоряются с помощью электрического двигателя через трубу низкого давления. Капсула парит по трассе с помощью магнитной левитации и скользит со скоростью самолета на большие расстояния благодаря сверхнизкому аэродинамическому сопротивлению. Посмотрите видео с объяснением концепций здесь.

• В. Технология Hyperloop проверена?

  Да. Мы успешно провели сотни испытаний нашего полномасштабного прототипа в пустыне Невада. 8 ноября 2020 года первые пассажиры благополучно путешествовали по гиперпетле, войдя в историю транспорта. Это испытание показало, что мы можем безопасно поместить человека в почти вакуумную среду, и весь наш подход к обеспечению безопасности был одобрен независимой третьей стороной.

• В. Как быстро может работать Hyperloop?

  По нашим оценкам, максимальная скорость легкового или грузового автомобиля составит 670 миль в час или 1080 километров в час. Это примерно в 3 раза быстрее, чем у высокоскоростных железных дорог, и в 10-15 раз быстрее, чем у традиционных железных дорог. Средняя скорость движения транспортных средств будет варьироваться в зависимости от маршрута и требований заказчика.

• В. Почему в трубке поддерживается низкое давление, а не идеальный вакуум?

  Идеальный вакуум уменьшит лобовое сопротивление транспортного средства еще больше, но незначительно. Мы уже избавились от 99,9% воздуха в трубке. Более низкие уровни вакуума, чем этот, важны, если вы проводите научные эксперименты, но стоимость не будет оправданной.

• В. Чем Hyperloop отличается от высокоскоростных поездов?

  Hyperloop — это совершенно новый режим — подумайте о поездах, самолетах и ​​метро. Hyperloop доступен по запросу и предлагает гибкие графики поездок без остановок, пересадок и задержек из-за погодных условий — и все это на скоростях примерно в 3 раза выше, чем на высокоскоростных железных дорогах, и с меньшими затратами. Hyperloop очень эффективен и оказывает меньшее воздействие на окружающую среду, чем высокоскоростная железная дорога, поскольку закрытая система может быть проложена под землей или поднята над землей, избегая опасных пересечений на уровне земли. Система VH на 100% электрическая и может развивать более высокие скорости, чем высокоскоростные рельсы, при меньшем потреблении энергии благодаря нашему запатентованному электродвигателю и среде с низким лобовым сопротивлением.

• В. Безопасен ли Hyperloop?

  Быстрые и легкие путешествия идут рука об руку с путешествиями, в которых все работает надежно и без помех, а все пассажиры чувствуют себя комфортно и безопасно. Virgin Hyperloop спроектирован так, чтобы быть более безопасным, чем другие режимы, с множественной избыточностью. Наша система работает автономно в закрытой трубе и не подвержена погодным задержкам, авариям из-за переездов, человеческому фактору или перебоям в подаче электроэнергии. Наша запатентованная высокоскоростная коммутационная архитектура исключает небезопасные конфигурации путей и движущиеся части пути, являющиеся точкой отказа традиционных рельсов с механическими стрелочными переводами.

• В. Как вы планируете пройти сертификацию Hyperloop?

  В качестве нового режима мы должны доказать регулирующим органам нашу безопасность и работать с ними над созданием нормативно-правовой базы, чтобы пассажиры могли ездить по гиперпетле за годы, а не десятилетия. Нас воодушевляет поддержка, которую мы наблюдаем на местном и федеральном уровне по всему миру для поддержки сертификации Hyperloop на основе основ безопасной работы, которые уже являются стандартной практикой. Наша цель — пройти сертификацию безопасности к 2025 году. Мы на пути к достижению этой цели и представили Западную Вирджинию как дом для первого в мире Центра сертификации Hyperloop (HCC). Это объявление основано на значительном прогрессе в области регулирования во всем мире. В июле 2020 года секретарь Министерства транспорта США (USDOT) Элейн Чао и Совет по нетрадиционным и новым транспортным технологиям (NETT) представили руководящий документ о четкой нормативно-правовой базе для Hyperloop в Соединенных Штатах. В ЕС Европейская комиссия (ЕК) только что выпустила Стратегию устойчивой и интеллектуальной мобильности, и гиперпетля прямо определена как революционная технология мобильности. Мы также тесно сотрудничаем с Генеральным директоратом по мобильности и транспорту Европейской комиссии (DGMOVE) и Shift2Rail, чтобы обеспечить следующую волну устойчивой мобильности с помощью надежных нормативных стандартов. В Индии главный научный советник (PSA) правительства Индии, профессор Виджайрагхаван, создал независимый комитет под названием Консультативная группа по будущему транспорта (CGFT) для изучения пути регулирования Hyperloop. Чтобы узнать больше, посетите наши страницы о прогрессе в области регулирования.

• В. Каково будет ездить на Hyperloop?

  Хотя полет через трубу со скоростью более 1000 км/ч может показаться захватывающей поездкой, правда в том, что мы можем смягчить любые неприятные силы ускорения в нашей контролируемой среде. Путешествие будет настолько гладким, что вы сможете пить кофе все время, не пролив ни капли. Нормальное ускорение и замедление в 0,20G будет похоже на поезд. Для сравнения, пол типичного седана дает от 0,4 до 0,5 G, а коммерческого самолета — 0,3–0,5 G в зависимости от самолета и нагрузки.

• В. Что произойдет, если в трубе произойдет внезапный разрыв?

  капсулы будут продолжать безопасно перемещаться к следующему порталу даже при наличии большой бреши. Нашим ответом на нарушение будет преднамеренное повторное повышение давления в трубе с помощью небольших клапанов, расположенных по всей длине маршрута, при этом задействуя тормоза капсул, чтобы безопасно остановить все капсулы, прежде чем будет сочтено безопасным продолжить движение к следующему порталу. Длительная утечка может повлиять на производительность (скорость), но не создаст проблемы безопасности из-за выбора конструкции транспортного средства и системы. Эта оценка основана на четком понимании и анализе поведения сложной нагрузки транспортного средства во время такого события.

• В. Является ли Hyperloop устойчивым?

  Ожидается, что к 2050 году загрязнение от транспортной отрасли почти удвоится, если не произойдет значительного скачка вперед, что намного превышает углеродный баланс. Сочетая в себе сверхэффективный электродвигатель, магнитную левитацию и среду с низким лобовым сопротивлением, система VH может достигать скоростей воздушных судов, потребляя в 5–10 раз меньше энергии (в зависимости от длины маршрута), и может двигаться быстрее, чем высокоскоростные железные дороги, используя меньше энергии. . В таких регионах, как Ближний Восток, мы могли бы полностью питать систему от солнечных батарей, которые покрывают трубу. Поскольку борьба с изменением климата становится экзистенциальной проблемой для городов по всему миру, Hyperloop создаст новую общую модель электрической мобильности, которая поможет навсегда реформировать отрасль с одними из самых высоких в мире выбросов углерода.

• В. Сколько энергии использует Hyperloop?

  Мы разрабатываем Virgin Hyperloop так, чтобы он был более эффективным, чем другие виды транспорта. Современные авиалайнеры потребляют в 10 раз больше энергии, чем мы используем на пассажиро-милю на протяжении всего путешествия. Мы можем путешествовать со скоростью 500 миль в час с меньшими затратами энергии (на одного пассажира), чем электромобиль, развивающий скорость 60 миль в час. На пиковой скорости система VH потребляет примерно 75 ватт-часов на пассажиро-километр (Втч/пасс-км). Для сравнения: самый быстрый из обычных поездов на магнитной подвеске движется примерно вдвое быстрее, чем мы, и потребляет на 33% больше энергии.

• В. Где Hyperloop получит свою силу?

  Наша система на 100% электрическая с нулевым уровнем выбросов. Мы энергонезависимы. Наша система может получать энергию из любых источников энергии, доступных на маршруте, и поддерживает переход к будущему, основанному на возобновляемых источниках энергии. В таких регионах, как Ближний Восток, мы можем полностью запитать систему солнечными панелями, закрывающими трубу.

• В. Сколько шума производит Hyperloop?

  Это похоже на те новые электромобили, которые настолько тихие, что им нужно создавать шум, чтобы указать на движение. С помощью Hyperloop мы устраняем источники механического шума, такие как колеса на гусеницах, и у нас фактически есть звуковой барьер, присущий конструкции нашей трубы

  .

• В. Можно ли использовать Hyperloop для перевозки грузов?

  DP World Cargospeed — это глобальный бренд грузовых систем с поддержкой Hyperloop, эксплуатируемых DP World и использующих технологию Virgin Hyperloop. Эти системы будут доставлять грузы со скоростью полета и ближе к стоимости автоперевозки для быстрой, устойчивой и эффективной доставки грузов на поддонах.

• В. Какой тип груза может перевозить система Hyperloop?

  Акцент будет сделан на приоритетных товарах по запросу – свежих продуктах питания, медикаментах, электронике и многом другом.

• В. Как Hyperloop может помочь преобразовать логистику?

  Благодаря DP World Cargospeed доставка может выполняться за часы, а не за дни, с большей надежностью и меньшим количеством задержек. Он расширит возможности грузовых перевозок за счет подключения к существующим видам автомобильного, железнодорожного, портового и воздушного транспорта, а также обеспечит более тесную связь с производственными парками, экономическими зонами, распределительными центрами и региональными городскими центрами. Это может сократить время подготовки запасов, помочь сократить запасы готовой продукции и сократить необходимые складские площади и затраты на 25%. Сети DP World Cargospeed также могут обеспечить оперативное и гибкое производство.

• В. Будут ли первые гиперлупы пассажирскими или грузовыми?

  Virgin Hyperloop уникален тем, что ему не обязательно быть только пассажирским или только грузовым. Мы разрабатываем систему смешанного использования, которая полностью использует возможности системы, обеспечивая при этом максимальную экономическую и социальную выгоду. Тем не менее, можно выполнять грузовые коммерческие операции, в то время как сертификация и регулирование для пассажирских перевозок все еще продолжаются.

• В. Когда системы Hyperloop будут готовы для грузов и пассажиров?

  Мы работаем с самыми дальновидными правительствами по всему миру, чтобы убедиться, что вы сможете использовать гиперпетлю через годы, а не десятилетия. Наша цель — запустить системы в конце 2020-х годов. Наша способность достичь этой цели будет зависеть от того, насколько быстро будут продвигаться регуляторные и законодательные процессы.

• В. Где будет построена первая гиперпетля?

  Мы работаем с дальновидными правительствами и партнерами по всему миру, чтобы сделать Hyperloop реальностью уже сегодня. Чтобы узнать больше о наших проектах по всему миру, посетите нашу страницу прогресса.

• В. Сколько будет стоить создание и эксплуатация Hyperloop?

  Капитальные и эксплуатационные затраты будут широко варьироваться в зависимости от маршрута. Недавно мы опубликовали исследование, которое показало, что наши линейные затраты на 60-70% выше, чем у проектов высокоскоростных железных дорог. Кроме того, мы ожидаем, что эксплуатационные расходы будут значительно ниже, чем у существующих видов транспорта.

• В. Сколько будет стоить поездка на Hyperloop?

  Все просто – если это недоступно, люди не будут это использовать. Мы стремимся построить что-то, что расширит возможности для масс, чтобы они могли жить в одном городе со своей семьей, а работать в другом. В настоящее время такой скоростной транспорт недоступен для большинства людей. Точная стоимость билета будет разной для каждого маршрута, но недавнее исследование показало, что поездка по гиперпетле в Миссури может стоить меньше, чем бензин, необходимый для вождения.

• В. Как выбираются маршруты Hyperloop?

  Мы обслуживаем местные нужды, а не наоборот. Государственная и частная поддержка имеет ключевое значение. В некоторых случаях мы отвечаем на запросы партнеров, когда считаем, что технология соответствует целям проекта. В других случаях мы сделаем незапрашиваемую заявку на проект, когда увидим, что Hyperloop может предложить уникальное решение для потребностей рынка.

• В. Каков процесс запуска пассажирского маршрута?

  Несмотря на то, что технология отличается, процесс строительства гиперпетли аналогичен процессу строительства шоссе, железной дороги или любого другого типа линейной инфраструктуры. Первый этап – разработка проекта. Этот этап включает в себя технико-экономические обоснования, а затем более подробные инженерные отчеты и исследования воздействия на окружающую среду. Как только проект утверждается для продвижения вперед, формируется консорциум для финансирования и реализации проекта.

• В. Сколько земли требуется гиперпетле?

  Многие инфраструктурные проекты успешны или терпят неудачу из-за проблем с полосой отчуждения. Мы разрабатываем систему, которая требует примерно половину полосы отчуждения по сравнению с высокоскоростной железной дорогой и может легче адаптироваться к существующей полосе отчуждения. На высоких скоростях система VH имеет в 4,5 раза меньший радиус поворота по сравнению с высокоскоростным рельсом и может преодолевать уклоны в 6 раз круче, уменьшая помехи на переездах. Порталы будут специально интегрированы в существующие сообщества и ландшафты и будут поддерживать их. Низкий уровень шума расширит возможности для строительства гиперлупов ближе к центру города.

• В. Как Hyperloop будет поддерживать сельские районы, сосредоточившись на соединении городов?

  Hyperloop также имеет огромные перспективы для сельских сообществ. Системы Virgin Hyperloop могут быть построены под землей или над землей, что означает, что ни одна ферма не должна сокращаться пополам. Наша система позволяет сельским районам удерживать жителей, которые теперь могут иметь более широкий доступ к городским центрам занятости, возможностям получения образования и медицинским учреждениям. Кроме того, Hyperloop может позволить разместить центры распределения грузов в сельской местности, что приведет к росту рабочих мест и созданию промышленных кластеров. После того, как система построена, есть возможность добавить дополнительные въезды и выезды, поддерживающие большее количество людей на маршруте.

• В. Как будут финансироваться проекты Hyperloop?

  Транспортная инфраструктура традиционно зависела от обширного государственного финансирования. Это связано с тем, что преимуществами чистого, безопасного и эффективного транспорта пользуется все сообщество, а не только пользователь, покупающий билет. Однако большинство существующих видов общественного транспорта убыточны и сдерживаются существующей инфраструктурой, построенной в прошлом веке, или устаревшими системами. Мы хотим изменить это и ориентируемся на государственно-частное партнерство. Разрабатывая новый вид транспорта с нуля, мы можем использовать технологические разработки, произошедшие в прошлом веке, особенно революцию в области информационных технологий. Мы можем поддерживать низкие затраты на техническое обслуживание, высокую энергоэффективность и перевозить десятки тысяч пассажиров в час. Это поддерживает высокую маржу и доступность, способствуя более привлекательной с финансовой точки зрения прибыли, чем если бы коридор обслуживался существующими видами транспорта. Эти преимущества не просто гипотетические. Хотя это исключительный случай из-за высокого спроса, независимая оценка показала, что наш проект Hyperloop в Мумбаи-Пуне может быть профинансирован на 100% за счет частного капитала. В США мы видим огромный потенциал для привлечения инвестиций из частного сектора, используя государственные инвестиции. Привлечение государственных заинтересованных сторон, а также потенциальных частных инвесторов на ранних стадиях процесса разработки проекта имеет решающее значение.

Будьте в курсе!

Я подтверждаю, что мне исполнилось 16 лет, я прочитал и полностью понял условия Уведомления о конфиденциальности и добровольно подписываюсь на получение сообщений от Virgin Hyperloop.

Интересует конкретный маршрут или место? Выберите регион или несколько регионов ниже, чтобы получать последние обновления, связанные с этим конкретным местоположением.

Офисы

• Лас
  Испытательный полигон в Вегасе
• Лос
  Штаб-квартира в Анджелесе
• Дубай
  Офис

нормативный

• НАС
  Удостоверяющий центр
• Вашингтон
  ОКРУГ КОЛУМБИЯ
• Дели
• Брюссель

Проекты

• Средний Запад
• Миссури
• Север
  Каролина
• Техас
• Саудовская Аравия
  Аравия
• Махараштра
• Пенджаб

Пожалуйста, заполните все поля

Вы зарегистрированы! Следите за обновлениями.

Вы подписались на
:

Продолжить

Virgin Hyperloop достигает важной вехи: первое испытание пассажирского транспорта

Компания Virgin Hyperloop объявила о том, что впервые провела испытание своей сверхскоростной транспортной системы с пассажирами-людьми.

Испытание проходило в воскресенье днем ​​на испытательном полигоне компании DevLoop в пустыне недалеко от Лас-Вегаса, штат Невада. Первыми двумя пассажирами были главный технический директор и соучредитель Virgin Hyperloop Джош Гигель и руководитель отдела обслуживания пассажиров Сара Лучиан. После того, как они пристегнулись к своим местам в сверкающей бело-красной капсуле Hyperloop компании, получившей название Pegasus, они были перемещены в воздушный шлюз, поскольку воздух внутри закрытой вакуумной трубки был удален. Затем капсула разогналась до быстрой скорости 100 миль в час (160 км / ч) по всей длине трассы, прежде чем замедлиться до остановки.

Это важное достижение для компании Virgin Hyperloop, которая была основана в 2014 году на основе идеи генерального директора Tesla и SpaceX Илона Маска о футуристической транспортной системе, состоящей из левитирующих на магните капсул, путешествующих по почти безвоздушным трубам со скоростью до 760 миль в час (1223 км/ч) реальность.

«Никто не сделал ничего близкого к тому, о чем мы сейчас говорим».

Тестовый трек DevLoop имеет длину 500 метров и диаметр 3,3 метра. Трасса расположена примерно в 30 минутах езды от Лас-Вегаса, в такой пустыне, которую гиперпетли могут когда-нибудь преодолеть за считанные минуты. Компания заявляет, что провела более 400 испытаний на этом треке, но никогда раньше с пассажирами-людьми — до сегодняшнего дня.

«Никто не сделал ничего близкого к тому, о чем мы сейчас говорим», — сказал Джей Уолдер, генеральный директор Virgin Hyperloop, The Verge . «Это полномасштабная работающая гиперпетля, которая будет работать не только в вакууме, но и с человеком. Никто не был близок к тому, чтобы сделать это».

Капсула Pegasus, использовавшаяся для первого пассажирского испытания, также называемая XP-2, была разработана с помощью дизайнерской фирмы знаменитого датского архитектора Бьярке Ингельса. Он представляет собой уменьшенную версию того, что, как надеется Virgin Hyperloop, в конечном итоге станет полноразмерной капсулой, способной перевозить до 23 пассажиров. По словам Гигеля, он весит 2,5 тонны и имеет длину около 15-18 футов. Внутри его пышный белый интерьер должен быть знаком пассажирам, которым может не сразу понравиться идея летать по вакуумной трубе со скоростью коммерческого самолета.

«Это не похоже на какое-то безумное новомодное научно-фантастическое изобретение, — сказал Лучиан в интервью за несколько дней до теста. «Это то, что напоминает мне о месте, где я был и пользовался много раз, где я чувствовал бы себя комфортно, посадив бабушку и отправив ее куда-нибудь в гости».

«Это не какое-то сумасшедшее новомодное научно-фантастическое изобретение».

Перед испытанием Лучиан сказала, что ей не терпелось испытать ускорение, а также проконтролировать температуру внутри капсулы и системы вентиляции. Гигель сказал, что хочет увидеть процедуры безопасности системы в действии и будет следить за тем, смогут ли они поддерживать связь с операторами во время испытаний. «Если это недостаточно безопасно для меня, это не достаточно безопасно для всех», — сказал он.

Гигель сказал, что ускорение будет похоже на взлет самолета. Капсула приводится в движение с помощью магнитной левитации — той же технологии, что и сверхскоростные поезда. Максимальная скорость самого быстрого коммерческого сверхскоростного пассажирского экспресса Shanghai Maglev составляет около 300 миль в час.

Конечно, капсула не достигла теоретической максимальной скорости гиперпетли в 760 миль в час. Virgin Hyperloop прогнозирует, что при достаточном количестве гусениц он может в конечном итоге разогнаться до 670 миль в час, но рекорд компании на сегодняшний день составляет 240 миль в час, который был достигнут в 2017 году.

«Это будет немного коротко, — сказал Гигель перед тестом. «Мы разгонимся, вероятно, до 100 миль в час, чуть больше, и мы будем ускоряться, замедляться, и это будет плавно. Мы не космонавты, мы просто там — мы в нем сидим».

В 2013 году Маск опубликовал свою «альфа-документ», в которой теоретизировалось, что аэродинамические алюминиевые капсулы, заполненные пассажирами или грузом, могут перемещаться по почти безвоздушной трубе со скоростью авиалайнера до 760 миль в час. Эти трубы, поднятые на пилонах или погруженные в землю, могли быть построены либо внутри городов, либо между ними. Он назвал это «пятым видом транспорта» и утверждал, что это может помочь изменить то, как мы живем, работаем, торгуем и путешествуем. Самым привлекательным сценарием, который он предложил, была поездка из Лос-Анджелеса в Сан-Франциско всего за 30 минут. Идея захватила воображение инженеров и инвесторов по всему миру.

Компания Virgin Hyperloop изначально была основана как Hyperloop Technologies, затем сменила название на Hyperloop One в 2016 году, а затем снова на Virgin Hyperloop One после того, как была приобретена компанией Ричарда Брэнсона. Компания вышла сильной с десятками миллионов долларов финансирования и смелым видением систем Hyperloop по всему миру.

Но путешествие Virgin Hyperloop не всегда было гладким. В 2017 году компания урегулировала судебный процесс с одним из своих соучредителей по поводу конкурирующих требований о преследовании и саботаже. Год спустя другой соучредитель был уволен из-за обвинений в сексуальных домогательствах и неправомерных действиях.

Компания долгое время испытывала нехватку денег. Брэнсон помог получить новые инвестиции в размере 50 миллионов долларов от двух существующих инвесторов, что помогло выполнить обязательства по выплате заработной платы. Совсем недавно в 2019 году Virgin Hyperloop привлекла 172 миллиона долларов нового финансирования, 90 миллионов долларов из которых поступили от оператора порта Дубая DP World, который ранее инвестировал в компанию 25 миллионов долларов и уже имеет два места в совете директоров стартапа.

После этого все успокоилось, Гигель и его команда усердно работали над проверкой технологии серией тестов. На регуляторном фронте дела обстоят лучше. Компания недавно объявила о своих планах построить сертификационный центр стоимостью 500 миллионов долларов, чтобы продвинуть свое видение будущего высокоскоростного транспорта в Западной Вирджинии. А федеральное правительство недавно заложило основу для регулирования гиперпетли, дав таким компаниям, как Virgin Hyperloop, надежду на то, что в конечном итоге они смогут создать полноценную операционную систему гиперпетли.

Впереди еще множество технических, финансовых и нормативных проблем.

Критики говорят, что гиперпетля может быть технически осуществимой, но по-прежнему остается пустым продуктом. Это было названо «утопическим видением», которое было бы невозможно реализовать с финансовой точки зрения. Это одна из тех технологий, которая, по словам ее сторонников, «не за горами», несмотря на то, что внешне кажется, что до завершения еще далеко. В 2017 году высшее руководство Virgin Hyperloop сообщило The Verge 9.0078   они ожидают увидеть «работающие гиперпетли по всему миру… к 2020 году». Позже этот крайний срок был перенесен на 2021 год, когда, по их мнению, гиперпетля будет готова для пассажиров-людей.

Есть еще много вопросов безопасности, на которые нужно ответить, сказал Константин Самарас, адъюнкт-профессор гражданской и экологической инженерии Университета Карнеги-Меллона. «Транспортное средство с гиперпетлей будет двигаться намного быстрее, чем высокоскоростная железная дорога, возможно, даже разогнавшись до 760 миль в час», — сказал Самарас в электронном письме. «Поддержание безопасности на таких высоких скоростях очень важно, и все непредвиденные бедствия должны быть заложены в систему. Землетрясение? Вакуумная трубка сломалась? Поезд каким-то образом пробивает трубу? На таких высоких скоростях эти события усиливают опасность, поэтому безопасность должна быть превыше всего».

Ни одно правительство в мире еще не заключило контракт или не одобрило строительство системы Hyperloop. Неясно, сколько будет стоить создание гиперпетли, но наверняка это будут миллиарды долларов. Согласно просочившимся в 2016 году финансовым документам, Hyperloop будет стоить от 9 до 13 миллиардов долларов, или от 84 до 121 миллиона долларов за милю, что значительно больше, чем высокоскоростная железная дорога. Даже при государственном финансировании любой компании потребуется привлечь миллионы долларов финансирования, приобрести огромные участки земли и подтвердить, что Hyperloop можно безопасно эксплуатировать. Что и говорить, до гиперпетли еще очень далеко.

Способность поддерживать вакуум в трубе, особенно в трубе длиной в сотни миль, является еще одной огромной проблемой. Каждый раз, когда модуль прибывает на станцию, он должен замедляться и останавливаться. Затем воздушный шлюз должен будет закрыться, создать давление и снова открыться. Затем капсула должна очистить воздушный шлюз, прежде чем прибудет следующая капсула. Скорость, с которой это происходит, будет определять расстояние между модулями. Повернуться тоже будет крайне сложно. Hyperloop потребуется примерно шесть миль, чтобы выполнить 9Поворот на 0 градусов на скорости 600 миль в час, сказал инженер Virgin Hyperloop однажды New York Times .

«На таких высоких скоростях эти события усиливают опасность, и поэтому безопасность должна быть превыше всего»

Еще одно потенциальное препятствие — движение вперед. Чем больше интервал, тем меньше вместимость этих капсул, что может определить, насколько полезной системой общественного транспорта может быть Hyperloop. Операторы могут попытаться компенсировать это, построив более крупные капсулы, но тогда им потребуется более прочная сталь для труб, чтобы выдержать дополнительный вес, а это влечет за собой более высокие затраты.

Уолдер, который управлял системами общественного транспорта в Китае и США, а совсем недавно был главой Citi Bike в Нью-Йорке, сказал, что интервал между интервалами будет «несколько секунд» в полномасштабной, коммерчески работающей гиперпетле, по сравнению с до 2 минут и более для большинства поездов.

Лучиан сказала, что она взволнована, хотя и немного нервничает. «Немного нервозности, — сказала она, — только потому, что я могу оценить серьезность момента».

Она сказала, что важно, чтобы поездка в Hyperloop была удобной и знакомой, как поездка в поезде, другие нормальные люди отвергли бы это как осуществимый и безопасный способ передвижения. Она отметила, что ни Гигель, ни она сама заранее не проходили специальной подготовки и не носили защитную одежду, как космонавты.

«Даже для такого знаменательного события, для технологии, которая шесть-семь лет назад была буквально несбыточной мечтой, нам не нужно делать все эти итерации со специалистами», — сказала она.