Олег Михеев
Фанат VR, гаджетов, хороших видеоигр, книг и фильмов.

Транспорт будущего Гиперлуп: принцип работы, преимущества и перспективы технологии

© tehnot.com
© tehnot.com

Hyperloop, или по-нашему, гиперлуп, еще одна вещь из фантастических фильмов, которая осторожно проникает в наш мир. Многие слышали это слово, но не понимают, что оно означает. И совсем мало людей, которые знают, как устроена технология и какие преимущества она несет.

Займемся ликбезом, чтобы не ударить в грязь лицом перед… ну хотя бы Илоном Маском. Почему именно перед ним? Так он — практически отец родной для Hyperloop.

Что такое гиперлуп

Гиперлуп — это новый вид транспорта, представляющий собой пневматический поезд, который с огромной скоростью несется по специальному «трубопроводу».

Когда я только услышал про гиперлуп, то первая ассоциация у меня была:

© officeplankton
© officeplankton

И ничего удивительного: если Маск — папа, то Дани Папен (французский физик 1647-1712 г.), предложивший использовать пневмопочту, — дедушка гиперлупа.

Только вместо писем в пневмотрубе из Футурамы летают люди, а в существующей концепции Hyperloop — капсулы с пассажирами. Чтобы не случалось таких казусов, как этот.

© rebrn.com
© rebrn.com

Принцип работы гиперлупа

По большому счету обе эти технологии работают по одинаковому принципу. Строится трубопровод, в идеале полностью герметичный, с безвоздушным пространством внутри.

На практике — немного не так. Сам Маск признал, что полного вакуума добиться не получится, да он и не нужен. Необходимо поддерживать в построенной трубе форвакуум, чтобы снизить сопротивление воздуха до приемлемых значений.

© colorweek.ru
© colorweek.ru

Если быть совсем точным — до показателя в 100 Па, что составляет одну тысячную нормального атмосферного давления. В теории этого должно хватить, чтобы разогнать транспорт до немыслимых 1220 км/ч. А это превышает среднюю скорость современных пассажирских самолетов примерно на 400 км/ч.

Если снижать давление и дальше, то это окажется экономически невыгодно: разумеется, увеличится скорость передвижения, но в разы вырастут финансовые затраты на поддержание герметичности трубы.

В трубопровод помещается транспортная капсула, состоящая из 3-х основных отсеков. В ее носовой части установлен вентилятор, а на корпусе особые направляющие, позволяющие «загонять» встречный воздух под дно. Тем самым уменьшая аэродинамическое сопротивление.

За вентилятором находится компрессор: с его помощью производится накопление сжатого воздуха на случай, если целостность корпуса будет нарушена.

© vokrugsveta.ru
© vokrugsveta.ru

В средней части капсулы будут располагаться непосредственно пассажиры, а в задней — отсек с аккумуляторами. Последние нужны на случай аварии: их заряда хватит на 45 минут. Столько времени, по задумке проектировщиков, нужно, чтобы достичь следующей остановки.

На дне капсулы расположены лыжи, через отверстия которых беспрерывно подается воздух. Это создает воздушную подушку, по которой и несется транспорт. И, разумеется, исключает трение об опору.

Линейный электродвигатель будет разгонять транспортную капсулу. В качестве статора послужат алюминиевые рельсы длиною 15 м, расположенные через каждые 110 км трубопровода. Якорь же будет установлен в самом транспорте.

Так как статор будет служить не только для ускорения, но и торможения, то кинетическую энергию капсулы можно будет преобразовывать в электрическую. А излишки — продавать, что позволит снизить расходы на перевозку пассажиров или грузов. Предварительная стоимость билета будет не выше 20 долларов, что по сравнению с ценами на авиаперелеты, гораздо скромнее.

Так как система будет работать от электричества, то для ее получения предусмотрены солнечные батареи. Они будут расположены по всей длине трубопровода.

© near-future.ru
© near-future.ru

Теперь небольшое уточнение: все, что я здесь описал, это первая концепция, представленная Маском в августе 2013 года. На сегодняшний день она несколько видоизменилась (да, да, а вы, небось, подумали, что уже во всем разобрались и даже сможете построить Hyperloop у себя на дачном участке? Не тут-то было).

Две команды, занимающиеся разработкой и воплощением технологии в жизнь, отказались от воздушной подушки из-за возможных проблем с управлением капсулой. Вместо этого была использована концепция маглева. Нет, не маглов из Гарри Поттера, а именно маглева (магнитная левитация) — поезда на магнитной подушке.

© muz1.tv
© muz1.tv

То есть, держать транспорт в «подвешенном» состоянии будет не воздух, а магниты. Что, несомненно, скажется на удорожании конструкции и на цене проезда.

Как все начиналось

Проект Hyperloop очень молод. Его отправной точкой стало решение правительства США создать высокоскоростную железную дорогу California High-Speed Rail. Планируется к 2029 году соединить с ее помощью Лос-Анджелес и Сан-Франциско. Проект обойдется бюджету США в 68,4 млрд долларов.

Узнав об этом, Маск сделал заявление, что проект калифорнийской дороги — это неэффективное и слишком дорогое решение.

Критикуешь? Предлагай! И Илон предложил концепцию Hyperloop. Интересно то, что Маск изначально отказался от реализации проекта, видимо, был занят проблемами с Tesla. Дело подхватили другие энтузиасты.

«Гиперконкуренция»

Было бы гораздо проще, если бы разработкой гиперлупа занимались в России. Конкуренции не было бы вообще. Тендер на проект бы выиграл какой-нибудь Корозин. Он проложил бы длиннющую трубу через всю страну, а с двух ее концов установил бы батуты. И все понеслось бы, как по накатанной. Прыг на батут во Владивостоке и через пару минут ты уже в Крыму, в телескоп наблюдаешь за нудистами «на пляжу».

Американцы до такого не доперли. У них все устроено глупо: в настоящее время три их крупные компании конкурируют между собой. Пытаясь представить и реализовать самый оптимальный вариант транспорта будущего.

HyperloopTT (HTT)

© theworldnews.net
© theworldnews.net

Компания, созданная сооснователем JumpStartFund Дирком Алборном и президентом SpaceX Гвинном Шотвеллом. Им удалось собрать и объединить 200 волонтеров, работающих за идею.

Три месяца назад HTT определилась с маршрутом своей первой трассы. Ею стала линия длиной в 10 км между аэропортом Аль-Мактум и местом, где будет проведена выставка Экспо-2020 в Дубае. Дата завершения строительства озвучена не была.

Также HTT намерена построить научно-исследовательский центр и испытательный полигон в Тулузе. Грузовой участок будет длиной в 320 м, а пассажирский — в 1 км. Срок завершения последнего — август нынешнего года.

Помимо этого, в июле был утвержден второй маршрут: 10-ти километровая трасса между китайским городом Тунжэнь и местным аэропортом. Затем планируется увеличить длину дороги еще на 40 км, протянув ее до горы Фанцзиньшань.

Virgin Hyperloop One

© inverse.com
© inverse.com

Основана Шервином Пишеваром (из-за сексуального скандала подал в отставку в 2017). Штаб-квартира Virgin Hyperloop One расположена в Калифорнии. В списке ее реальных достижений строительство и испытание транспортной капсулы. 15 декабря 2017 года специалисты компании смогли разогнать свое детище до 387 км/ч.

В феврале 2018 компания заключила договор с правительством Индии о строительстве линии между городами Пуна и Мумбаи. Ожидается, что демонстрационная трасса будет построена в ближайшие 2-3 года, а еще через 7 лет — действующая.

SpaceX

© provancetek.com
© provancetek.com

Хитрый Маск только навел тень на плетень, но отказываться от реализации своего проекта не стал. Его SpaceX провела несколько испытаний, тестируя транспортные капсулы. Для этого был организован специальный конкурс Hyperloop pod competition: 22 июля 2018 года его (повторно) выиграла команда из Мюнхенского технического университета, которая сумела достичь скорости в 457 км/ч. Это рекордный показатель на сегодняшний день.

В середине октября 2017 Маск получил разрешение на строительство Hyperloop, трассы протяженностью 16,5 км между Балтимором и Мерилендом. В дальнейшем планируется, что она станет частью маршрута Вашингтон-Нью-Йорк. Трасса будет проложена под землей, в отличие от надземных решений конкурентов.

Чем хорош «пятый вид транспорта»

Hyperloop весьма перспективный вид транспорта. Если все пойдет как надо, то он сможет потеснить нишу автомобильных и авиаперевозок. И даже полностью избавить мир от поездов.

Плюсы технологии.

  1. Дешевизна. Проект Hyperloop может заменить ж/д California High-Speed Rail, сэкономив бюджету США около 60 млрд долларов. Да и сам проезд будет обходиться пассажирам гораздо дешевле.
  2. Скорость. Маск обещал, что гиперлуп окажется почти в 2 раза быстрее самолета (средняя скорость большинства современных авиалайнеров — 700-800 км/ч). Но если вы еще не забыли, нынешние рекордные цифры весьма скромные: 457 км/ч. против обещанных 1220 км/ч.
  3. Безопасность. Маск утверждает, что данный вид транспорта будет безаварийным. Смелое заявление. Думается мне, что аварии все равно будут, но по сравнению с авиакатастрофами, например, все будет гораздо лучше.
  4. Автономность. Hyperloop будет независим от других источников энергии: питание предусмотрено от солнечных батарей. Да еще и излишки электричества планируется продавать. Круто.
  5. Экологичность. Никаких выхлопов, выбросов и прочих гадостей, загрязняющих матушку-природу.
  6. Удобство. Пассажирам не придется следить за расписанием, т.к. транспортные капсулы будут ходить с короткими интервалами, как поезда в метро.

Минус тут только один: технология еще не обкатана и прекрасно выглядит лишь на бумаге. А вот сможет ли она на самом деле заткнуть за пояс самолеты и поезда — это открытый вопрос.



Заключение

Итак, гиперлуп — это транспорт будущего, который только начал зарождаться.

В ближайшие 5 лет мы увидим демонстрационные короткие трассы, а через десятилетие часть пассажиров в США, а затем других развитых стран переместится из поездов в гиперлупы. И выражение «спустить деньги в трубу» приобретет совершенно другой смысл.

Благодаря технологии мир станет еще более компактным и мобильным: путешествия между городами будут занимать минуты, а между странами — считанные часы. А это удобно: как для бизнеса, так и просто для любого человека.