Как работает Hyperloop?

Илон Маск, миллиардер-основатель PayPal, любимчик публики и талантливый предприниматель современности, радует мир электромобилями Tesla Motors и космическими полетами SpaceX. Совсем недавно Маск вознамерился существенно сократить время передвижения на этой планете, представив концепцию использования ракет для пассажирских перевозок. Но еще раньше ему захотелось сократить время путешествия между Лос-Анджелесом и Сан-Франциско до 35 минут. Поэтому он предложил построить высокоскоростную систему транспорта, которая позволит людям преодолевать 1223 километра в час: Hyperloop.

Сперва показалось, что идея совершенно фантастична. Так и есть. Но если у него получится, футуристический Hyperloop заменит поезда и произведет революцию в транспорте, как это сделал локомотив, автомобиль и самолет. Единственная проблема в том, что никто не знает, будет ли Hyperloop работать и сколько на самом деле будет стоить его строительство. Хотя разработки ведутся и активным ходом.

Маск говорит, что цена за проект — 6 миллиардов долларов. Но многие относятся к этим цифрам скептично. Некоторые эксперты говорят, что на такие деньги не построить даже мост приличного размера. Более того, в Калифорнии, например, разрабатывается план строительства гораздо более медленной железнодорожной системы между двумя городами стоимостью 60 миллиардов долларов. Именно это предложение побудило Маска представить Hyperloop. Калифорнийский план, как написал Маск в 57-страничном техническом документе, опубликованном на сайте SpaceX в августе 2013 года, был слишком дорогим «для одного из самых медленных поездов в мире». Чтобы вы понимали, этот поезд сможет набирать скорость в 322 километра в час.

Независимо от цены и сложности создания почти сверхзвуковой системы наземного транспорта, Маск говорит, что Hyperloop это что-то среднее между поездом и самолетом. Во многих отношениях, это как путешествовать в пуле по стволу дробовика при помощи технологии из игры в воздушный хоккей. Маск верит, что Hyperloop будет работать. Но как?

Поезда, самолеты, автомобили, корабли и… бобы

В мире Илона Маска Hyperloop станет «пятым видом» транспорта, не считая самолетов, поездов, автомобилей и кораблей в пантеоне механизированного движения. Маск хочет, чтобы люди путешествовали в бобах (по типу таких же, как в бобслее, только больше), которые будут со свитом проноситься через стальные трубы, установленные на пилонах или столбах, спроектированных так, чтобы пережить калифорнийское землетрясение. Эти пилоны, выполненные из железобетона, будут разнесены на каждые 30 метров (или около того) и будут высотой в 6, 15 и 30 метров в зависимости от местности.

Какие планы по осуществлению замысла Маска предлагают инженеры? Большинство из них провальны по ряду причин. Например, предлагают оснастить Hyperloop мощными пропеллерами, которые будут толкать бобы подобно пневмопочте. Маск отмечает, что хотя такие гигантские пропеллеры сделать вполне возможно, это непрактично, потому что на 563-километровом отрезке при таком быстром движении в колонне воздуха сопротивление внутри трубы будет колоссальным и достичь желаемой скорости будет невозможно.

Также исключаются вакуумные трубы с электромагнитной подвеской, подобно той, что используют в движении маглевы. Дело в том, что в трубах создать идеальный вакуум будет слишком трудно, особенно если ежедневно в них будут входить и выходить тысячи бобов. Более того, алюминиевые трубы могут треснуть или протечь, а значит и разгерметизироваться.

«Всего одна маленькая трещина где-нибудь на трубе в сотни миль — и вся система перестает работать», писал Маск.

Еще одна техническая проблема заключается в том, что боб движется через трубу с воздухом. Маск говорит, что если стенки трубы и боба будут достаточно близки, «капсула будет вести себя как шприц». Другими словами, боб будет подталкивать всю колонну воздуха в системе, а не пропускать ее. В результате этого боб будет двигаться очень медленно или же инженерам придется строить массивную трубу.

Решение в стиле Илона Маска

Список проблем кажется бесконечным. Но Маск, изобретательный новатор, привлек команду инженеров из Tesla и SpaceX, чтобы найти решение. Они предложили поднять две трубы (одна на север, другая на юг) и снизить давление воздуха внутри.

Теория проста: реактивные самолеты летают на больших высотах через менее плотный воздух, и сопротивление уменьшается. Команда Маска решила, что давление воздуха внутри системы должно быть в шесть раз меньше давления тонкой атмосферы Марса, что в значительной степени снизит сопротивление разгоняющихся бобов. Кроме того, размещение Hyperloop вдоль межштатной магистрали I-5 в США снизит расходы, поскольку не придется выкупать землю у людей, живущих вдоль маршрута.

Они также сделали боб сердцем системы, чтобы труба была наименее технологичной. План состоит в том, чтобы спроектировать боб с металлическими лыжами, которые катятся, или левитируют, на подушке воздуха, накачиваемого через небольшие отверстия в лыжах. Концепция похожа на игру в воздушный хоккей, за исключением того, что воздух накапливается за счет высокоскоростного продвижения боба по трубе, а сверхмощный электрический компрессов в передней части боба перекачивается воздух в заднюю. Магниты на лыжах в паре с электромагнитным импульсом дают бобу первый толчок, знакомый вам по поездам. После этого ощущение скорости пропадет.

Линейные индукционные двигатели, получающие энергию из магнитов и проводников, будут размещены в разных точках вдоль трубки и обеспечат бобу стабильное движение. Вдоль трубы также будут созданы аварийные выходы. На самих трубах также будут размещены солнечные батареи.

Смотрите, куда идете

Маск обещает, что бобы будут удобными и безопасными. Они будут двигаться по Hyperloop по одному, отбывать раз в 30 секунд или около того, и двигаться в среднем на расстоянии 37 километров друг от друга. Пассажиры смогут входить и выходить на каждом конце трубы и через ответвления вдоль трубы. Каждый пассажирский боб будет вмещать 28 человек, сидящих по 14 человек в два ряда, вместе с багажным отделением на одном конце. Большие контейнеры смогут вместить автомобиль. Пассажиры будут платить 20 долларов за билет в один конец.

Избавившись от багажа, пассажиры должны будут садиться в кресла, пристегиваться ремнями безопасности и залипать в свой персональный дисплей в течение 35 минут. Даже в туалет не сходить — его не будет. И поскольку кабинка будет весьма тесной, путешествие таким способом не подойдет людям, страдающим от клаустрофобии.

Будет ли Hyperloop работать? Кто знает. Тестовые участки уже строятся и испытываются. Маск думает, что это возможно, люди ему верят. Джим Пауэлл, который был одним из создателей маглевов — поездов, способных разгоняться до 581 километра — рассказал The Verge, что Маск прав в том, что хочет заключить всю систему в трубу. Он говорит, что в открытой системе будет слишком много трения. А трение может быть проблемой даже в герметически запечатанной трубе Hyperloop.

Более того, лучше всего выстраивать трубу Hyperloop по прямой. Пауэлл говорит, что если путь будет слишком извилистым, пассажиров будет тошнить.

Хотя многие согласны с тем, что технические проблемы создания Hyperloop могут быть решены, немногие задаются вопросом о цене. 6 миллиардов долларов — слишком слабый ценник для проекта такой величины. При этом Маск не хочет тратить собственные деньги и надеется, что другим удастся осуществить прорыв за него. Может быть, и вам попытать свою удачу?

Как работает Hyperloop?
Илья Хель

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *