Hyperloop – обкатка технологий

Увидев рисунок похожего на стрелу поезда, ты наверняка подумал, что сейчас тебе предложат отправиться в будущее. Вот и нет, мы заглянем в недалекое прошлое, а именно в август 2013 года. Именно тогда известный американский миллиардер Илон Маск, глава компании «Tesla Motors» (выпускающей электромобили, которые уже скоро научатся обходиться без водителя) и частного космического агентства «Spase X», приступил к разработке нового проекта, получившего название «Hyperloop». Речь идет о сверхзвуковом поезде, способном преодолеть 600 км, разделяющие два города на побережье Соединенных Штатов – Сан-Франциско и Лос-Анджелес за… 35 минут. (Чтобы тебе было понятнее, 600 км – это примерно как расстояние между Москвой и Санкт-Петербургом). Задумывая столь необычный проект, Илон Маcк хотел доказать себе и всему миру, что идея вполне реальная и, сточки зрения современных технологии, ничто не мешает ее осуществить. Сказано – сделано: инженеры Маска – а их у него целая армия! – не мешкая взялись за работу, которая вскоре завершилась опубликованием Белой книги, так в англоязычных странах нередко называют документацию с полным описанием нового технологического процесса.

ПОЕЗД НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ

Напомним принцип действия транспортной системы «Hyperloop». Чтобы состав сумел достичь расчетной крейсерской скорости 1200 км/час, необходимо максимально уменьшить его трение о воздух, иначе затраты энергии будут слишком велики. Для этого поезд помещают в трубу с откачанным воздухом, где давление в тысячу раз меньше атмосферного. А набрать сверхзвуковую скорость, по задумке Илона Маска, поможет электромагнитная сила: капсула «Hyperloop» ставится между электромагнитами, установленными по бокам. Изменение их полярности (на положительную либо отрицательную) создает соответственно притягивающую или отталкивающую у силу, что и приведет вагоны в движение.

На носу поезда расположены вентилятор и компрессор первый всасывает оставшийся в трубе воздух, а второй его сжимает. Сжатый воздух используется двояко: во-первых, он сильной струей выбрасывается сзади, что придает капсуле дополнительное ускорение, а во-вторых, направляется под днище, в результате чего капсула слегка приподнимается, а значит, ей не грозит трение о центральный рельс. Тот же принцип, что и в настольном аэрохоккее или судах на воздушной подушке. Как видишь, никаких неразрешимых задач перед создателями вакуумного поезда не возникает. Тем более что и электромагнитный способ передвижения будет уже в ближайшее время опробован в деле: в Японии прокладывается подобная железнодорожная линия между городами Токио и Нагоя, протяженностью 500 км.

Конечно, остается целый ряд сложных вопросов, на которые Илону Маску и его команде еще предстоит найти ответы. Например как будет обеспечиваться безопасность пассажиров? Что делать, если капсулы сойдут с рельса? Каким образом организовать экстренную эвакуацию людей? Они ведь не могут покинуть капсулу в трубе, из которой выкачан воздух!

ПОБЕДИТЬ ХОЧЕТСЯ ВСЕМ!

Несмотря на остававшиеся сомнения, множество ученых, инженеров-исследователей и даже учащихся колледжей вплотную занялись разработкой нового вида транспорта. Одни отлаживали механизм электромагнитного ускорения, другие совершенствовали вакуумные трубы, третьи конструировали надежные и недорогие капсулы-вагоны. Всеобщий интерес побудил Илона Маска расширить рамки проекта и объявить международный конкурс на лучшую концепцию вакуумного поезда. Первый смотр изобретателей состоялся в начале 2016 года и собрал около 40 команд.

Тогда судей интересовал в первую очередь дизайн поезда. Первыми победителями стали Массачусетского технологического института (США), в январе следующего, 2017-го, года они провели тестовые испытания в вакуумной трубе, после чего команда распалась. Но конкурсы «Hyperloop» продолжились! В августе прошлого года очередные соревнования прошли в городе Хоторне, возле Лос-Анджелеса, на территории компании «Spase X». Перед участниками была поставлена задача продемонстрировать наивысшую скорость. Заявки подали более тысячи команд, но лишь два десятка из них были допущены к соревнованиям. А после предварительных заездов их число и вовсе сократилось до трех.

Кто же сумел развить наивысшую скорость в вакуумной трубе длиной 1,3 км, не забыв при этом вовремя затормозить?

ФИНАЛИСТЫ

Представим их: немецкий коллектив под названием «Hyperloop WARR» из Мюнхенского технического университета, сборная команда «Paradigme Hyperloop», объединившая представителей Бостонского университета (США) и двух университетов Ньюфаундленда (Канада), и, наконец, швейцарский «Swissloop» из Федеральной политехнической школы Цюриха.

ТРИ КОМАНДЫ, ТРИ КАПСУЛЫ РАЗНОЙ КОНСТРУКЦИИ…

Что любопытно: ни одна из команд-финалисток не применила электромагнитный принцип движения, предложенный Илоном Маском. Возможно по той причине, что трасса компании «Space X» представляла собой обыкновенную трубу, откуда был выкачан воздух. Участники предпочли воспользоваться более простыми способами передвижения, а именно турбиной на сжатом воздухе и электромотором.

Самым быстрым оказался «Hyperloop WARR». Ему уже доводилось устанавливать рекорд скорости в январе прошлого года в ходе предыдущего соревнования. И если тогда он показал всего лишь 93 км/ч, то на этот раз уже более 300 км/ч! Правда, столь высокая скорость во многом объясняется тем, что аппарат не предназначен для перевозки пассажиров, – это скорее моторизованная повозка, маленькая и очень легкая. Да и никаких призов за победу не предусматривалось – обычные рабочие испытания. Впрочем, разве нельзя рассматривать как награду встречу с самим Илоном Маском, который пришел поздравить победителей?

В календаре нынешнего года – новое состязание. И все три перечисленные выше команды, как, впрочем, и другие участники, постараются доказать, что их конструкция – самая лучшая. Но главный вызов для всех инженеров и конструкторов, занятых в проекте «Hyperloop», – это убедить городские власти различных стран в том, что пора вкладывать денежные средства в строительство вакуумных железных дорог! Лично нам, например не терпится прокатиться на сверхскоростном поезде. А тебе?