Co to jest Hyperloop? Wszystko, co musisz wiedzieć o wyścigu do superszybkich podróży
Pamiętasz Hyperloopa? Ten krótki przewodnik odświeży podstawowe pojęcia
Co to jest Hyperloop?
Hyperloop to nowa forma transportu naziemnego opracowywana obecnie przez wiele firm. Można w niej zobaczyć pasażerów podróżujących z prędkością ponad 700 mil na godzinę w pływającej kapsule, która ściga się w gigantycznych rurach niskociśnieniowych, albo powyżej lub pod ziemią.
Co wyróżnia Hyperloop?
Istnieją dwie duże różnice między Hyperloopem a tradycyjną szyną. Po pierwsze, kapsuły przewożące pasażerów podróżują przez rury lub tunele, z których usunięto większość powietrza w celu zmniejszenia tarcia. Powinno to pozwolić strąkom podróżować z prędkością do 750 mil na godzinę.
Po drugie, zamiast używać kół, takich jak pociąg lub samochód, kapsuły są zaprojektowane do unoszenia się na nartach powietrznych, wykorzystując tę samą podstawową koncepcję, co stół do cymbergaja, lub wykorzystując lewitację magnetyczną w celu zmniejszenia tarcia.
Jakie są zalety Hyperloopa?
Zwolennicy twierdzą, że Hyperloop może być tańszy i szybszy niż podróż pociągiem lub samochodem, a także tańszy i mniej zanieczyszczający niż podróż samolotem. Twierdzą, że budowa jest także szybsza i tańsza niż tradycyjna szybka kolej. Hyperloop może być zatem używany do odciążenia zakorkowanych dróg, ułatwiając podróżowanie między miastami i potencjalnie odblokowując w rezultacie duże korzyści ekonomiczne.
Kiedy będą dostępne pierwsze Hyperloopsy?
Wiele różnych firm pracuje nad przekształceniem tego pomysłu w działający system komercyjny.
Technologia Hyperloop wciąż jest w fazie rozwoju, mimo że podstawowa koncepcja istnieje od wielu lat. W tej chwili najprawdopodobniej najwcześniej jakikolwiek Hyperloop zostanie uruchomiony i uruchomiony w 2020 r., ale większość usług ma nastąpić później, ponieważ testy tej technologii są wciąż na wczesnym etapie
Gdzie będą działać usługi Hyperloop?
Nadal nie jest jasne, gdzie faktycznie zostaną utworzone Hyperloops, ale wiele firm wyznaczyło trasy w USA, Europie i gdzie indziej. Potencjalne trasy obejmują Nowy Jork do Waszyngtonu, Pune do Bombaju, Kansas City do St. Louis, Bratysławę do Brna, Vijaywada i Amaravati i wiele innych.
Jaka jest historia Hyperloopa?
Pomysł wykorzystania rur niskociśnieniowych lub próżniowych jako części systemu transportowego ma długą historię. Kolej pneumatyczna Crystal Palace wykorzystywała ciśnienie powietrza do pchania wagonu pod górę (i próżni do ciągnięcia go z powrotem w dół) z powrotem w wiktoriańskim południowym Londynie w 1864 r. Podobne systemy wykorzystujące rurki pneumatyczne do wysyłania poczty i paczek między budynkami są używane od początku koniec XIX wieku i nadal można go zobaczyć w supermarketach i bankach, aby dziś przenosić pieniądze.
Jednym z wyraźnych poprzedników Hyperloopa jest koncepcja „vactrain” opracowana przez Roberta Goddarda na początku XX wieku; od tamtej pory wiele podobnych pomysłów zostało zaproponowanych bez większego powodzenia.
Jednak to przedsiębiorca Elon Musk naprawdę wzbudził zainteresowanie tą koncepcją w swoim artykule „Hyperloop Alpha” w sierpniu 2013 r., w którym przedstawił, jak będzie działał nowoczesny system i ile będzie kosztował.
Co to jest Hyperloop Alpha?
W swojej pracy Hyperloop Alpha Musk przedstawił przypadek połączenia między Los Angeles a San Francisco, które byłoby tańsze i szybsze niż proponowane połączenie szybkiej kolei. Twierdził, że jego Hyperloop mógłby być bezpieczniejszy, szybszy, tańszy, odporny na warunki atmosferyczne, samozasilający się – i mniej uciążliwy dla ludzi mieszkających na trasie.
Musk powiedział, że usługa Hyperloop może być odpowiedzią na podróżowanie między miastami oddalonymi od siebie o mniej niż 1500 km lub 900 mil; poza tym, ponaddźwiękowe podróże lotnicze byłyby bardziej wydajne, powiedział.
„Oprócz wymyślenia prawdziwej teleportacji, która byłaby oczywiście niesamowita (ktoś powinien to zrobić), jedyną opcją dla superszybkiej podróży jest zbudowanie rury nad lub pod ziemią, która zawiera specjalne środowisko – napisał Musk. Niestety, nikt nie posunął się zbyt daleko z pomysłem teleportacji, ale wiele firm wykorzystało potencjał Hyperloopa.
Jak działa lampa Hyperloop?
Podstawową ideą Hyperloopa, przewidzianą przez Muska, jest to, że kapsuły pasażerskie lub kapsuły podróżują przez rurę, nad lub pod ziemią. Aby zmniejszyć tarcie, większość powietrza – ale nie całość – jest usuwana z rur przez pompy.
Pokonanie oporu powietrza jest jednym z największych sposobów wykorzystania energii w podróżach z dużą prędkością. Samoloty wznoszą się na duże wysokości, aby podróżować w mniej gęstym powietrzu; aby wywołać podobny efekt na poziomie gruntu, Hyperloop zamyka kapsuły w rurze o obniżonym ciśnieniu, skutecznie umożliwiając pociągom poruszanie się z prędkością samolotu, będąc jeszcze na ziemi.
W modelu Muska ciśnienie powietrza wewnątrz rurki Hyperloopa jest około jednej szóstej ciśnienia atmosfery na Marsie (godne uwagi porównanie, ponieważ Mars jest kolejnym zainteresowaniem Muska). Oznacza to ciśnienie robocze wynoszące 100 paskali, które zmniejsza siłę oporu powietrza o 1000 razy w stosunku do warunków na poziomie morza i odpowiadałoby lataniu powyżej 150000 stóp.
Jak działają kapsułki Hyperloop?
Kapsuły Hyperloop w modelu Muska unoszą się nad powierzchnią rury na zestawie 28 nart powietrznych, podobnie jak krążek unosi się tuż nad stołem podczas gry w cymbergaja. Jedną z głównych różnic jest to, że to kapsuła, a nie tor, generuje poduszkę powietrzną, aby rurka była tak prosta i tania, jak to tylko możliwe. Inne wersje Hyperloopa wykorzystują lewitację magnetyczną zamiast nart powietrznych, aby utrzymać kapsuły pasażerskie nad torami.
Kapsuła otrzymywałaby swoją prędkość początkową z zewnętrznego liniowego silnika elektrycznego, który przyspieszałby ją do „wysokiej prędkości poddźwiękowej”, a następnie zwiększałby ją co około 70 mil; pomiędzy nimi kapsuła płynęłaby w niemal próżni. Każda kapsuła mogła przewozić 28 pasażerów (inne wersje mają pomieścić do 40) plus trochę bagażu; inna wersja kapsuły mogła przewozić ładunki i pojazdy. Kapsuły odjeżdżały co dwie minuty (lub co 30 sekund przy szczytowym wykorzystaniu).
Jak byłby zasilany Hyperloop?
Strąki otrzymają prędkość z zewnętrznego liniowego silnika elektrycznego – w rzeczywistości okrągły silnik indukcyjny (taki jak ten w Tesli Model S) walcowany na płasko. W modelu Muska, Hyperloop byłby zasilany przez panele słoneczne umieszczone na górze rury, co pozwoliłoby systemowi na wytwarzanie większej ilości energii niż potrzebuje.
Czym Hyperloop różni się od wysokiego szybkich pociągów?
Zwolennicy twierdzą, że Hyperloop jest znacznie lepszy niż szybka kolej. Jest tańszy i bardziej energooszczędny, ponieważ, między innymi, tor nie musi stale dostarczać mocy do kapsuł a ponieważ kapsuły mogą wyjeżdżać co 30 sekund, przypomina to bardziej usługę na żądanie. Potencjalnie jest również dwa lub trzy razy szybsze niż nawet szybka kolej (i dziesięciokrotnie większa niż zwykłe usługi kolejowe).
Ile kosztowałoby zbudowanie Hyperloopa?
W przypadku LA do San Francisco Hyperloop, który przewidział Musk, wymyślił cenę poniżej 6 miliardów dolarów. Musk przewidział półgodzinną podróż z Los Angeles do San Francisco, z odjazdami kapsuły co 30 sekund, z których każdy przewozi 28 pasażerów.
Rozłożenie kosztów kapitałowych na 20 lat i dodanie kosztów operacyjnych, Musk wymyślił kwotę 20 dolarów plus koszty operacyjne za bilet w jedną stronę na pasażera Hyperloop.
Większość kosztów systemu wiąże się z budową sieci rur: całkowity koszt rury, filarów, pomp próżniowych i stacji wyniósł nieco ponad 4 mld USD dla pasażerska wersja Hyperloopa (7 miliardów dolarów za nieco większą wersję, która może również przewozić fracht). Koszt kapsułek oszacowano na około 1,35 miliona dolarów za sztukę; przy 40 potrzebnych na usługę koszt tych wynosi około 54 miliony dolarów (lub 70 dolarów m dla kombinacji kapsuły pasażerskiej i ładunkowej. To mniej niż 9% kosztu proponowanego systemu kolei dużych prędkości tylko dla pasażerów.
Jak będzie się podróżować w Hyperloopie?
Krytycy Hyperloopa ostrzegali, że podróżowanie w metrze może być nieprzyjemnym doświadczeniem ze względu na przyspieszenie wywołujące mdłości oraz boczne przeciążenie na zakrętach trasy. Jednak Virgin Hyperloop One twierdzi, że podróż przez Hyperloop będzie przypominać jazdę windą lub samolotem pasażerskim.