Вперше відточену як концепцію засновником Tesla і SpaceX Ілоном Маском у 2012 році, гіперпетля рекламується як майбутнє пасажирського транспорту.
Для непосвячених Hyperloop – це система високошвидкісного пасажирського транспорту, яка включає в себе герметичну трубу, через яку переміщуються високошвидкісні капсули, що скорочує час у дорозі. Наприклад, дорога з Лондона до Единбурга, яка займає більше чотирьох годин на поїзді, теоретично займе всього 30 хвилин.
З тих пір Маск заохочував стартап-компанії та проекти під керівництвом студентів створювати власні версії hyperloop. У швидкісній системі використовується версія магнітної левітації, але що це таке і як працює?
Що таке магнітна левітація?
Магнітна левітація, або маглев, - це коли об'єкт підвішений у повітрі, використовуючи тільки магнітні поля і ніякої іншої опори.
Поряд із надшвидкими поїздами на маглеві, магнітна левітація має різні інженерні застосування, включаючи магнітні підшипники. Його також можна використовувати для відображення та створення новинок, наприклад, плаваючих динаміків.
Як працює магнітна левітація?
Найбільш відоме використання магнітної левітації — у поїздах на маглеві. Наразі, лише в кількох країнах, включаючи Китай та Японію, потяги Maglev є найшвидшими у світі з рекордною швидкістю 375 миль/год (603 км/год). Однак поїздні системи неймовірно дорогі в будівництві і часто в кінцевому підсумку зникають як маловживані проекти марнославства.
Фото: Департамент енергетикиІснують два основних типи технології поїздів на магнітній підвісці – електромагнітна підвіска (EMS) та електродинамічна підвіска (EDS).
EMS використовує електронно керовані електромагніти в поїзді, щоб притягнути його до магнітної сталевої колії, в той час як ЕЦП використовує надпровідні електромагніти як на поїзді, так і на рейці, щоб створити взаємно відштовхуючу силу, яка змушує вагони левітувати.
Варіант технології EDS, який використовується в системі Inductrack, використовує набір постійних магнітів на нижній стороні поїзда замість електромагнітів з живленням або охолоджених надпровідних магнітів. Це також відоме як технологія пасивної магнітної левітації.
Як Hyperloop використовує магнітну левітацію?
У оригінальній концепції Маска стручки плавали на шарі повітря під тиском, подібно до того, як шайби плавали на столі для аерохокею. Однак у новішій версії технології від Hyperloop Transportation Technologies (HTT) – однієї з двох компаній, які ведуть гонку гіперпетлі – використовується пасивна магнітна левітація для досягнення того ж ефекту.
Фото: HyperloopTTТехнологія була ліцензована HTT від Lawrence Livermore National Labs (LLNL), яка розробила її як частину системи Inductrack. Вважається, що цей метод дешевший і безпечніший, ніж традиційні магнітні системи.
За допомогою цього методу магніти розміщують на нижній стороні капсул у масиві Хальбаха. Це фокусує магнітну силу магнітів на одній стороні масиву і майже повністю гасить поле з іншого боку. Ці магнітні поля змушують капсули плавати, коли вони проходять через електромагнітні котушки, вбудовані в доріжку. Тяга від лінійних двигунів рухає стручки вперед.
Головний конкурент HTT, Hyperloop One, також використовує пасивну систему магнітної левітації, де постійні магніти на стороні капсули відштовхують пасивну доріжку, причому єдина вхідна енергія надходить від швидкості капсули.
Фото: Virgin HyperloopДля обох систем тиск повітря в тунелях знижується за допомогою повітряних насосів, щоб полегшити рух капсул. Низький тиск повітря різко зменшує опір, тому для досягнення максимальної швидкості потрібна лише відносно невелика кількість електроенергії.
Прогрес Hyperloop
Тепер, коли ми розуміємо магнітну левітацію, настав час поглянути на прогрес, який компанії досягають у розширенні технології для загального використання.
Цікава новина: Virgin’s Hyperloop безпечно перевезла двох пасажирів на 2-місному судні Pod-2. Цей автомобіль є набагато меншою версією того, що ми очікуємо від компанії пізніше. За прогнозами Virgin, колись ми побачимо 28-місний пасажирський автомобіль.
Поточна модель досягла лише 107 миль на годину, але вони зробили це безпечно, і ми будемо називати це перемогою нових технологій.
Звичайно, Ілон Маск не дозволяє Virgin взяти всю славу Hyperloop. У липні цього року Маск написав у Твіттері, що з нетерпінням чекає на будівництво 10-кілометрового тунелю з кількома кривими, щоб краще імітувати реальні подорожі по гіперпетлі.
Майбутнє Hyperloop
Оскільки у 2020 році буде досягнуто таких великих успіхів, природно дивуватися, коли ми побачимо, що транспортна система буде повністю задіяна. Ще рано говорити чесно. Технологія неймовірно дорога, і їй ще потрібно пройти довгий шлях, щоб досягти прогнозованих швидкостей, на які, на думку вчених та інженерів, вона здатна.
Наразі ми продовжимо спостерігати за прогресом і тримати вас в курсі останніх подій у транспортних засобах на основі магнітної левітації, таких як Hyperloop.
