Was ist ein Hyperloop-Vakuumzug?

Zum ersten Mal wurde im 19. Jahrhundert in Europa die Idee von Vakuumzügen geäußert. In Russland arbeiteten sie Anfang des 20. Jahrhunderts daran, Objekte in einem Vakuum durch ein Rohr zu bewegen, aber der Erste Weltkrieg verhinderte die Vollendung der Idee..

Diese Art des Transports erscheint heute nicht unrealistisch. Alles dank der Initiative und Ausdauer der wichtigsten Technoromantik – Ilona Mask.

Was ist ein Hyperloop-Vakuumzug??

Passenger Hyperloop ist eine Pipeline mit einem Durchmesser von 2,23 Metern und Waggons für 2 Sitzreihen (14 in jeder Reihe)..

Passagierfracht ist eine Strecke mit einem Durchmesser von 3,3 Metern, auf der Menschen mit ihren Autos fahren können (wie auf Fähren)..

Elon Musk schlug vor, den Hyperloop-Vakuumzug 2013 als Reaktion auf die Idee der US-Regierung zu bauen, eine Hochgeschwindigkeitsbahn zu bauen. Bis 2029 sollte die kalifornische Hochgeschwindigkeitsstrecke San Francisco und Los Angeles verbinden. Es wurde angenommen, dass die Züge mit einer Gesamtinvestition von rund 68 Milliarden US-Dollar eine Geschwindigkeit von 322 km / h erreicht hätten. Musk nannte dieses Projekt die teuerste und langsamste Eisenbahn der Welt..
Der Unternehmer versprach, einen neuen Transport zu entwickeln, der sich zweimal schneller als das Flugzeug bewegen sollte. Musk sagte später, dass das Projekt zehnmal billiger sein wird als der Staat. Ihm zufolge ist Hyperloop eine Kreuzung zwischen einem Flugzeug, einer elektromagnetischen Waffe und einem Airhockey-Tisch..

Äußerlich ähnelt das gesamte System einer erhöhten Rohrleitung auf Stützen, in deren Inneren sich Kapselwagen bewegen. Obwohl das Projekt noch nicht abgeschlossen ist, wurde der Bau von Routen und Tunneln noch nicht abgeschlossen.

Wie Hyperloop funktioniert

In der Realität wird Hyperloop höchstwahrscheinlich alles andere als ideal sein. Jetzt verlassen sich Entwickler auf mehrere Prinzipien.

Keine Reibung und Gegenwiderstand

In der Rohrleitung wird kein volles Vakuum aufrechterhalten, sondern ein Vorvakuum – ein vorläufiges Vakuum mit einem maximalen Restdruck (etwa 0,1% des atmosphärischen Drucks). Der Vakuumzug kollidiert nicht mit der Reibung der Stützen und dem Widerstand der entgegenkommenden Luft. Der luftdichte Tunnel minimiert die aerodynamischen Verluste, sodass der Zug die Schallmauer überwindet.

Linearmotor

Die Kapsel wird von einem Linearmotor angetrieben, der ein elektromagnetisches Feld erzeugt. Stator – Aluminiumschiene auf dem Gleisboden. Der Rotor befindet sich in der Kapsel. Um Strom zu bekommen, wollen sie Sonnenkollektoren auf das Dach des Zuges stellen.

Gegenstrom – zum Wohle des Verkehrs

Vor der Passagierkapsel befindet sich ein Lüfter und ein Kompressor. Hinter ihnen befindet sich ein Fach mit Personen, und im Heck sind Batterien installiert. Der Lüfter erzeugt ein Luftkissen. Grundlage ihrer Arbeit ist die Nutzung des entgegenkommenden Luftstroms, auf den der Zug aufgrund seiner hohen Geschwindigkeit immer noch stößt. Diese Strömung wird unter den Wagen geleitet, um die Reibung zu verringern und einen Höheneffekt über den Schienen zu erzeugen..

Druckentlastung ist nicht beängstigend

Ein elektrischer Kompressor in Kapseln sammelt bei Druckabfall Druckluft an Bord. Bei einem Stromausfall werden Batterien eingespart, die eine Bewegungsreserve von 45 Minuten bieten – genug, um zur nächsten Station zu gelangen.

Welche Aufgaben sollte Hyperloop lösen??

Günstiges Transportsystem. Es ist geplant, dass ein One-Way-Ticket von Los Angeles nach San Francisco nicht mehr als 20 US-Dollar kostet und sich die Gesamtinvestition in das Projekt – 7,5 Milliarden US-Dollar – in 20 Jahren auszahlt..

Entfernungen schnell überbrücken. Elon Musk erwartet, dass der Zug auf 480-1220 km / h beschleunigt, was bedeutet, dass die Straße nach San Francisco in einer halben Stunde erreicht werden kann (der gleiche Weg führt von New York nach Washington). Die Entwickler bezweifeln die angegebene Höchstgeschwindigkeit, haben es aber bereits in Tests geschafft, die Marke von 387 km / h zu erreichen.

Mangel an Staus und Verspätung. Die Passagiere müssen nicht lange auf das Eintreffen der Kapsel warten und sich an den Zeitplan anpassen. Hyperloop läuft wie eine U-Bahn.

Tests und Probeläufe

Am 11. Mai 2016 führte Hyperloop One erstmals einen öffentlichen Motortest in Nord-Las Vegas durch. Ein spezieller Schienenabschnitt der Strecke wurde in der Wüste angelegt. Der Prototyp des Zuges (oder besser gesagt der elektromagnetische Wagen) beschleunigte in fast einer Sekunde auf 160-180 km / h, fuhr 100 m und begann dann anzuhalten.

Im Jahr 2017 wurde bekannt über die geschlossenen Mai-Tests auf der DevLoop-Autobahn in Nevada. Bei einer Geschwindigkeit von 112 km / h auf einem 30-Meter-Abschnitt der Deponie betrug die Überlastung 2 g.

Im Juli dieses Jahres organisierte Hyperloop One einen weiteren Test auf derselben Strecke (bereits auf 500 m erweitert). Im Vakuum stellte sich heraus, dass das Modul auf 310 km / h beschleunigt wurde. Auf dem Testgelände wurden Bedingungen geschaffen, die einer Höhe von 60.000 Metern über dem Meeresspiegel ähneln (die obere Grenze der Erdatmosphäre mit minimaler Reibung und Luftwiderstand)..

Im Dezember 2017 verteilte das Unternehmen die Kapsel auf 387 km / h.

Risiko und Kritik

Überlast

Hauptkritikpunkt am gesamten Projekt ist die Überlastung. Elon Musk plante, dass die Beschleunigung in Kapseln 1 g nicht überschreiten würde, daher sollten Passagiere normalerweise Bewegung wahrnehmen.

Wenn sich Menschen während einer Fahrt mit Hyperloop so wohl fühlen wie die Passagiere der Liner, können beim Beschleunigen, Bremsen und in Kurven des Zuges unangenehme Empfindungen auftreten. Daher entscheiden sich Entwickler für gerade und gleichmäßige Tunnel, aber Sie können sie nicht überall so verlegen.

Bei Überlastungen bewegen sich die inneren Organe einer Person durch Trägheit in die entgegengesetzte Richtung, wodurch die Durchblutung gestört wird und die Gefahr von Verletzungen und Verschlimmerung von Krankheiten besteht (von Migräne und Bruch von Blutgefäßen bis hin zu Schlaganfällen und Sauerstoffmangel)..

Ohne Vorbereitung ist ein gewöhnlicher Mensch bereit, maximal 1,5 g auszuhalten, aber Hyperloop-Entwickler behaupten, dass in der endgültigen Version die Überlastung 1,3 g nicht überschreiten wird.

Seismische Risiken

Ingenieure müssen das Problem mit seismischen Risiken lösen. Gleisstützen müssen gegen Erdbeben stabil sein und diese ausgleichen.

Skeptiker des Projekts stellen fest, dass es noch keine signifikanten Beweise für die Hyperloop-Sicherheit gibt. Darüber hinaus gab es keine offenen Tests unter Bedingungen in der Nähe eines Erdbebens.

Die Erlangung von Landrechten und Protesten von Bewohnern bestimmter Gebiete gegen den Bau birgt potenzielle Risiken.

Druckentlastung

Wenn in einem Abschnitt der Rohrleitung eine Lücke auftritt, tritt eine Stoßwelle durch das gesamte Rohr, die sich mit Schallgeschwindigkeit ausbreitet. Alle Passagiere im Transportsystem sterben. Aus diesem Grund wird Hyperloop höchstwahrscheinlich zuerst als Güterzug erlebt..

Wirtschaftlicher Vorteil

Skeptiker sagen, dass die wirtschaftliche Machbarkeit des Projekts nicht garantiert ist. Es sind große Investitionen erforderlich, es gibt viele Unsicherheiten und ungelöste Probleme. Niemand weiß, wie teuer das gesamte Projekt sein wird und wie viele Jahre es dauert, um es wieder hereinzuholen..

Hyperloop in Russland: Wir wissen auch wie?

Es gibt auch Projekte für schnelle und kostengünstige Reiselinks in Russland. An der Universität der Eisenbahnen in St. Petersburg wird ein Magnetkissenzug entworfen. Ohne Vakuumbahn ist aber eine Geschwindigkeit von 400 km / h geplant.

Der Bau einer magnetischen Autobahn vom Logikzentrum „White Rast“ (Region Moskau) nach Ust-Luga (Region Leningrad) wird vorbereitet.

Im Jahr 2016 unterzeichnete Hyperloop One auf dem Wirtschaftsforum in St. Petersburg eine Vereinbarung mit der Summa Group über die Entwicklung von Hyperloop. Die Vakuumverbindungen sollen das neue Moskau und die Flughäfen von Natur aus verbinden. Und das Verkehrsministerium schlug vor, eine 70 Kilometer lange Autobahn in Fernost zu bauen, um einen Logistikkorridor mit China zu schaffen.

Wie aus den Medien bekannt, wird die Idee von Wladimir Putin unterstützt. Es geht zwar nicht um öffentliche Mittel, sondern um die Schaffung eines Investitionsumfelds.

Was ist ein Hyperloop-Vakuumzug?

Was ist ein Hyperloop-Vakuumzug??