Traditsioonilise transpordi infrastruktuuriga, mis on paljudes riikides muutumas ootamatult ebapiisavaks kiire linnastumise ees, vaatavad paljud probleemi lahendamiseks revolutsioonilisi uusi võimalusi. Üks sellistest inimestest on SpaceXi tegevjuht ja tunnustatud tehnoloogiline ettevõtja Elon Musk, kes usub, et tal on ideaalne lahendus maailma transpordihäiretele suure kiiruse, saastevaba, päikeseenergiaga transpordisüsteemi "Hyperloop" kujul. Kui see on rakendatud, peaks see lahendama paljud probleemid, millega kaasnevad tavapärased transpordiliigid. Sellisel juhul vaatleme seda, mida Hyperloop-tehnoloogia käsitleb ja kuidas see on valmis muutma seda, kuidas me reisime:
Mis on Hyperloop ja kuidas see toimib?
Hyperloop on futuristlik, ülikiire torupõhine transpordiplatvorm, mis oma kaasaegses avatariigis esmakordselt 2012. aastal Muski poolt välja pakutud kui „viies transpordiliik”. Idee on aga olnud juba üle sajandi, kuid seda pole kunagi korralikult rakendatud, peamiselt tehnoloogiliste piirangute tõttu. Platvorm on ikka veel kontseptualiseeritud, kuid seda peetakse laialdaselt “transpordi tulevikuks”. Kui kõik läheb plaanipäraselt, usuvad mõned eksperdid, et see võib lõpuks muuta meie reisimise viisi.
Hyperloop transpordisüsteem hõlmab „podsi” või aerodünaamilisi alumiiniumkapsleid, mis liiguvad suletud, madalsurve tunnelis või tunnelite süsteemis äärmuslikel kiirustel, kuid hõõrdumise vähendamiseks ja kiiruse suurendamiseks ei puutu tegelikult kokku erinevalt tavapärastest transpordiliikidest, mis on kõigil etappidel. Selle asemel ujukid nad üle rööbaste, kasutades magnetilist levitatsioonitehnoloogiat või õhu laagreid, mida juhivad lineaarsed induktsioonmootorid ja õhukompressorid.
Kes leiutas hüperplaadi ja selle kiiruse?
Kuigi Elon Musk tõi maailma tähelepanu suure kiirusega sõitmisele läbi vaakumtorude, propageerides seda kõigepealt 2012. aasta Kalifornias toimunud kõne ajal ja seejärel järgides seda, vabastades järgmisel aastal selle teema kohta raamatu, see mõiste ise on olnud umbes alates 19. sajandi lõpust . Hyperloop, mis on Elon Muski enda versioon sellest revolutsioonilisest transpordivormist, on osaliselt koostatud Ameerika füüsiku ja visuaalse Robert Goddardi „Vactrain” kontseptsiooni põhjal ning seda on muskus kirjeldanud kui „risti Concorde'i, raudteejaama ja õhu hoki laud ”.
Hyperloopi disain oli avatud 2013. aastal ja eelmisel aastal korraldas SpaceX isegi Hyperloop pod disainikonkursi, kus osales üle 1000 õpilase 100 ülikoolist 20 riigist. Neist 27 võistkonda valiti välja ja said võimaluse katsetada oma disaini SpaceX Hyperloop'i katserajal 2016. aasta juunis. Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi (MIT) meeskond võitis lõpuks väljakutse.
Vaakumtunnelite ja magnetilise levitatsioonitehnoloogia kasutamine tähendab, et kapslitel on tõenäoliselt väga väike vastupanu nii õhust kui ka allpool asuvast maapinnast, mis võimaldab neil jõuda umbes 1000 kmph (600 mph) kruiisikiirusele, kusjuures projektsioon on üleval kiirus umbes 1220 km / h. Nendel kiirustel kulub LA-lt San Franciscosse vaid umbes 30 minutit; peaaegu kogu tund vähem kui tund kahekümne viie tunni jooksul võtab see tavaliselt lennuki katmiseks.
Miks me vajame hüperplaati?
Transport, nagu me seda täna teame, ei ole ainult aeglane, kallis ja ebaefektiivne, vaid on ka üks peamisi õhu saastamise põhjuseid kogu maailmas. Tavalises transpordis kasutatav fossiilkütus ei ole mitte ainult suurim kasvuhoonegaaside, näiteks süsinikdioksiidi heitkogus, mis soodustab globaalset soojenemist, vaid vabastavad ka kahjulikke aineid, nagu süsinikmonooksiid, lämmastikoksiidid ja RSPM (sissehingatavad suspendeeritud tahked osakesed). mida teadlased on süüdistanud kopsuvähi ja teiste inimeste ja loomade surmavate haiguste suurenemise korral. Igal juhul on ainult piiratud kogus süsivesinikke, mida me saame maapinnast üles kaevata enne, kui me sellest otsa saame, mis osutuks kooriliseks stsenaariumiks, mis võiks teoreetiliselt viia meid tagasi industriaalmaale. päeva.
Kuigi niisugused viimsepäeva prognoosid on väga tõenäoliselt mitte kunagi realiseerunud, ei saa vaidlustada asjaolu, et me vajame midagi revolutsioonilist. Sellisel juhul täidab Hyperloop lubaduse kuluefektiivse, keskkonnasõbraliku ja suure kiirusega transpordiliigi kohta, mis kasutaks päikeseenergiat kavandatud Hyperloop-torude katusele paigaldatud fotogalvaaniliste paneelidega, võimaldades puhta ja iseseisva elektrisüsteem.
Kas HyperLoop läheb turvaliseks?
Hyperloopi tegevuskavas pühendatakse kogu sektsioon ohutusele, rõhu vähendamisele ja struktuurilisele terviklikkusele. Tal on isegi situatsiooniplaan, kui on olemas sularaha. Muski sõnul on asjaolu, et Hyperloop on elementide automatiseeritud ja varjestatud, piisavalt põhjendatud, et see oleks ohutum kui tavalised transpordisüsteemid. Tema sõnul on „tõukejõusüsteem torusse integreeritud ja võib kapslit kiirendada ainult kiirusega, mis on igas osas ohutu. Inimese kontrolli vea ja ettearvamatu ilmaga süsteemist eemaldatakse väga vähe ohutusprobleeme.
Süsteem on siiski valmis tõsiste õnnetuste korral, kusjuures tõsise rõhu vähendamise korral rakendatakse hapniku maske, nagu nad oleksid lennukis. Igal kapselil oleks ka hädapidurid ja rattad, mida kasutatakse juhul, kui see on kinni jäänud ja peab juhtima end ohutult, kasutades väikeseid elektrimootoreid oma rataste toitmiseks. Kapslid on varustatud ka õhuvaruga, et tagada kõigi reisijate ohutus suurõnnetuse korral.
Maavärinad on veel üks probleem, mida insenerid peavad ette valmistama Hyperloop disaini lõpuleviimisel. Nüüdsest eeldatakse, et kavandatud San-San Francisco liinil on rida maavärinaid takistavaid pilone, mis on teineteisest 100 meetri kaugusel. On teada, et need torud paigaldatakse nendele piloonidele, mis peaksid loodetavasti tagama, et sõiduki (te) reisijad jäävad ohutuks isegi katastroofiliste värinate korral.
Millised on takistused?
Kuigi Hyperloop lubab üsna palju, on huvitav näha, kui praktiline on suruda inimkeha taluma sellist kiirenduse ja aeglustuse taset akendeta mahutites. Vastavalt endisele Cornelli ülikooli keemikule, dr Phil Masonile, võib Hyperloopi projekti „paremini kirjeldada kui kõiki kosmosetranspordi probleeme, kui nad sõidavad püstolitarvikus heli kiirusel ”. Selle põhjuseks on see, et torude 2 cm paksuse välisseina väiksed pragud rippuvad selle tõttu rõhu tasakaalustamatuse tõttu, tappes mitte ainult kõiki kapslis koheselt, vaid ilmselt ka kõiki teisi Hyperloopis, sest „õhk kiireks torusse umbes helikiirusega ”. Ta ütleb ka, et Hyperloopi ehitamine ise võib osutuda füüsiliselt võimatuks, nähes, et vajab umbes 2 miljoni kuupmeetrit õhku, et evakueerida kavandatud 373 miili pikkune toru LA ja San Francisco vahel.
Teine suur väljakutse oleks võimaldada terasest rööbaste laienemist suvel ja sõlmida talvel ilma tuubi purustamata. Masoni sõnul laieneks Hyperloop umbes kolme jalgpallivälja pikkusele California suvise soojuse ajal, kuid sildade ja raudteede jaoks kasutatavad paisumisliited ei tööta vaakumtoru jaoks, nii et nende kujundamine on veel üks suur väljakutse inseneridele. Lõpuks tõmbab see kõike seda suurt ja seda hüpoteesi paratamatult kurjategijate ja terroristide tähelepanu, kes võivad potentsiaalselt tekitada segadust kõige lihtsamate seadmetega, sest just kõige väiksemad pragud toru seinale on kõik, mida vajavad tohutu katastroof.
Kui palju see maksab ja millised on pakutud marsruudid?
Elon Musksi poolt avaldatud valge raamatu kohaselt maksis LA San Francisco Hyperloopi ühenduvus umbes 6 miljardit dollarit. Kuigi see kõlab palju raha, on see ikkagi tunduvalt odavam kui 68 miljardit dollarit, mida Kalifornias alatäitja saanud kiirraudteevõrgustik maksab pärast lõpetamist. Kuid mitte kõik ei ole veendunud, et reklaamitud summa on kavandatava raja ehitamiseks piisavalt lähedal. California Berkeley ülikooli põllumajandus- ja ressursimajanduse professor Michael Anderson väitis 2013. aastal, et projekt maksab tõenäoliselt üle 100 miljardi dollari, mis on mitu korda kõrgem kui muskuse noteeritud 6 miljardit dollarit. On ütlematagi selge, et nende hindadega oleks kogu projekt rahaliselt elujõuline, isegi kui Musk, SpaceX ja teised pooldajad leidsid, kuidas Dr. Masoni üksikasjalikud ohutusprobleemid lahendada.
Vahepeal, isegi kui mõned eksperdid usuvad, et kavandatav LA-SF Hyperloop oleks kommertseesmärkide tegemisel üleliia kallis, kavandatakse sarnaseid süsteeme juba mujal maailmas, kusjuures Abu Dhabi on Dubai liinil praegu planeerimise etapis. Teiste kavandatud marsruutide hulka kuuluvad Pariis Amsterdamisse, Toronto Montreali, Krakowi Gdanski, samuti 300 miili (500 km) Helsingi liinist, mis tunneli Läänemere all. Samuti on olemas ettepanek ehitada Hunchuni ja Põhja-Hiina sadama vaheline hüperplaat ning Vladivostoki lähedal asuv Zarubino sadam, samuti Moskva ja St. Petersbergi vaheline hüperloobi teekond. Süsteemi oodatakse isegi lähiaastatel Indiasse, kus LA-l põhinev tehnoloogiaettevõte Hyperloop One on juba teatanud oma kavatsusest investeerida 2021. aastaks riigis asuvatesse Hyperloop projektidesse.
Millal me ootame, et Hyperloop oleks operatiivne?
Oluline on meeles pidada, et Hyperloop kui tehnoloogia on enamasti kontseptuaalses etapis, nii et me oleme endiselt mõnevõrra kaugel sõitmisest. Sellisena ei tea keegi tegelikult kindlalt, millal selline süsteem töötab ja töötab kõikjal maailmas. Sellisel juhul sõltub vastus sellele küsimusele, keda te küsite. Kuigi Hyperloop One püüab 2020. aastaks esimese Hyperloopi marsruudi täielikult tööle panna, näitavad teised hinnangud, et tegelikku võimalust tehnoloogiat enne 2024. aastat kaubanduslikult rakendada.
VT KA: Mis on Textalyzer ja kuidas see takistab inimeste saatmist sõidu ajal
Hyperloop ja transpordi tulevik
Elon Muskust on erinevalt kirjeldatud nägemisterina ja maduõli müügimehena, olenevalt sellest, keda sa räägid, kuid ei ole eitamist, et mees on meile aastate jooksul palju rääkinud. Transporditööstuse revolutsiooniline muutmine on raske töö, mida ei ole veel Maglevi rongide ega Segwayga realiseerunud ning kuidas oleme reisinud viimastel aastakümnetel jäänud samaks. Huvitav on näha, kas Hyperloop suudab lõpuks muuta ühistranspordi pikaajalist status quo-d või nagu eespool nimetatud kaks näidet, jäävad nišipõhised platvormid, millel on suhteliselt kitsas mõju kogu transpordisektorile.
