Содержание статьи
ЧТО ЭТО ТАКОЕ
Hyperloop — концептуальный проект нового типа общественного транспорта, способного перевозить людей на большие расстояния на максимальной скорости 1220 км/ч, что превышает крейсерскую скорость пассажирских самолетов и примерно соответствует скорости звука в воздухе.
Автор концепции Элон Маск, владелец компаний Tesla Motors и SpaceX, известен своими инновационными идеями и изобретениями. Более того, он успешно воплощает их в жизнь. Маск ставит Hyperloop в один ряд с четырьмя другими видами транспорта: автомобильным, железнодорожным, водным, воздушным. Если идею удастся воплотить в жизнь, то капсулы Hyperloop станут пятым видом транспорта в этом списке.
Хакер #177. Радиохакинг: что такое SDR?
Изобретатель опубликовал «альфа-версию» дизайна Hyperloop — 57-страничный документ (bit.ly/17JKhpq) с техническими спецификациями туннеля и транспортных капсул, экономические расчеты для строительства и эксплуатации системы. Элон Маск предлагает заинтересованным специалистам взять этот проект за основу, доработать детали и довести до стадии коммерческой эксплуатации. Он считает, что Hyperloop может стать настоящим краудсорсинговым open source проектом, который будет создаваться силами широкого сообщества, по образцу Linux.
ЗАЧЕМ ЭТО НУЖНО
Транспортные капсулы по скорости сравнимы с самолетами, по удобству посадки — с поездами. При этом они, в идеале, безопаснее, эффективнее и не зависят от погодных условий. Элон Маск уверен, что транспортные туннели могут быть даже гораздо экономичнее, чем любой другой транспорт. По его расчетам, проект туннеля между Сан-Франциско и Лос-Анджелесом длиной 570 + 570 км окупится за 20 лет при стоимости билета в 20 долларов, если не учитывать эксплуатационных расходов.
Hyperloop полностью обеспечивает себя электроэнергией благодаря покрытию всей трубы солнечными панелями. Для работы требуется 21 МВт, а панели выдадут 57 МВт в солнечный день.
Капсулы вместимостью 28 пассажиров можно отправлять со станции каждые 30 секунд. Это позволит перемещать между теми же Сан-Франциско и Лос-Анджелесом до 7,4 миллиона человек в год в каждую сторону. По мнению Маска, новый вид транспорта лучше всего подходит для соединения парами туннелей густонаселенных мегаполисов, находящихся на расстоянии до 1500 км. В СНГ идеальными маршрутами были бы Москва — Санкт-Петербург (635 км по прямой), Москва — Киев (757 км), Москва — Екатеринбург (1418 км). Максимальная скорость 1220 км/ч на маршруте между Сан-Франциско и Лос-Анджелесом достигается при ускорении не более 0,5g для комфорта пассажиров. В городской черте капсулы будут двигаться относительно медленно: разгон до 480 км/ч в первые 167 секунд. Расчетное время в пути на маршруте 570 км составит 2134 секунды (35 минут).
КАК ЭТО РАБОТАЕТ
Капсулы Hyperloop двигаются в разреженном воздухе. В проекте указано рабочее давление в туннеле 100 Па, это примерно 1/6 атмосферного давления на Марсе, то есть почти вакуум. Ускорение капсул осуществляется с помощью магнитных ускорителей (статоров) в туннеле и роторов на каждой капсуле. Расстояние между ними в 20 мм сохраняется благодаря электромагнитному полю, а также воздушной подушке, нагнетаемой компрессорами на крейсерской скорости. Компрессоры заодно создают разрежение перед капсулой, втягивая воздух внутрь (рис. 2). Для движения на малых скоростях перед высадкой пассажиров предусмотрены колеса.
К сожалению, для успешной реализации проекта предстоит решить еще множество технических проблем. По мнению независимых экспертов, одна из главных — тепловое расширение трубы. Из-за перепада температур любой материал расширяется и сужается. Например, при увеличении температуры на 40 °C металлическая труба 500 км удлинится примерно на 300 м. В обычных трубопроводах проблему решают U-образными вставками, которые амортизируют тепловое расширение по всей длине трубы. В железнодорожном транспорте между шпалами оставляют зазоры, из-за которых колеса вагонов издают характерный стук. В транспортном тоннеле, естественно, такие варианты не пройдут, потому что капсулы с людьми должны двигаться по прямой и не могут резко повернуть на 90°, да и зазоры не оставишь из-за низкого давления. Есть и другие нерешенные вопросы, в том числе работа систем безопасности в случае резкой декомпрессии трубы.
Будем надеяться, что все эти проблемы удастся решить, и тогда можно будет прокатиться от Москвы до Санкт-Петербурга за 39 минут.
