Идея создать вакуумный поезд появилась более столетия назад, а точнее в 1909 году. Принадлежит она Роберту Годдарду. Он предложил создать конструкцию, в которой автомобили смогут передвигаться в вакууме, но с применением магнитной левитации. Идея так и не была реализована в жизнь. Первые испытания из этой области провел русский ученый спустя 2 года. Он испытывал передвижения тел по вакуумной трубе. В движение их приводило электромагнитное поле. Из-за начавшейся войны проведение опытов было отложено на длительный период. Позже подобные тесты проводили специалисты из Японии и некоторых европейских стран, в том числе и Германии. В 2012 году был презентован проект Hyperloop, который легко может стать новой тенденцией железных дорог. Он сможет открыть совершенно новые возможности для пассажирских перевозок и стать реальным конкурентом перелетам самолетами. Автором идеи является Илон Маск. Ныне проект находится в разработке, над созданием Hyperloop трудится не только компания Илона, но также две другие фирмы.
Особенности Hyperloop
Сначала нужно разобраться, что такое Hyperloop. Это закрытая магистраль, состоящая из двух труб. Они размещены параллельно друг другу, но при этом соединены на концах. Располагается магистраль над поверхностью земли.
По вакуумным трубам будут перемещаться специальные капсулы. В среднем их протяженность будет составлять 25-30 метров. Скорость передвижения будет довольно высокой – от 480 до свыше 1200 км/ч в зависимости от участка и других характеристик.
Специалистами создано два варианта капсул:
- Пассажирский. Диаметр трубы равен 2,2 м. В нем смогут разместиться 28 человек.
- Грузопассажирский. Будет использоваться для перевозки пассажиров и груза, в частности автомобилей. Диаметр – 3,3 м. Помимо пассажиров, в капсуле можно будет разместить 3 легковых авто.
Технические особенности
Мало кто знает, что Hyperloop рассчитан на эксплуатацию в не полном вакууме. Чтобы состав мог передвигаться, достаточно форвакуума. Для поддержания незначительного давления применяются насосы подходящей мощности. Для изготовления самой конструкции может использоваться труба из стали. Рекомендуемая толщина стенок 20-25 мм.
При проведении расчетов специалистам было установлено, что при движении капсулы будут сталкиваться с потоками воздуха. Они будут использованы для воздушной подушки, которая и послужит основой для передвижения поезда. Чтобы правильно направить воздушный поток, решено использовать специальные сопла в передней части капсулы. Они смогут направлять поток под нижнюю часть. Такое решение позволит сэкономить на магнитной подушке, при этом экономия никак не отразиться на эффективности и производительности.
Каждая капсула будет работать от электрического двигателя линейного типа. В качестве статора будет использоваться рельс из алюминия, установленный на днище трубы. Длина одного такого рельса будет равна 15 метров. Установлены они будут с интервалом 110 км. Каждая капсула будет оснащена ротором мощностью 100 Вт. Принцип работы конструкции основан на преобразовании кинетической энергии в электрическую.
Инженерами предусмотрены и различные внештатные ситуации, в том числе и разгерметизация. В каждой капсуле будут установлены батареи большой емкости. Они позволят капсуле передвигаться в течение 45 минут. Этого времени будет вполне достаточно, чтобы добраться до ближайшей станции. Все капсулы будут оснащены электрическими компрессорами. Они позволяет предупредить катастрофу при разгерметизации.
Производители также рассматривают вариант применения магнитной левитации. По сравнению с воздушной подушкой использование такого варианта понесет дополнительные затраты при строительстве вакуумных магистралей, но при этом управление будет более четким и эффективным. Хотя разработчики отмечают, что они желают использовать пассивную левитацию.
Сейчас производители активно занимаются испытаниями сконструированных образов. Одну из капсул удалось разогнать до 387 км/ч. Ныне это рекордная скорость. Предполагается, что первые вакуумные поезда будут перевозить пассажиров в США, а также Индии, ОАЭ и Южной Кореи.
