Po raz pierwszy udoskonalony jako koncepcja przez założyciela Tesli i SpaceX, Elona Muska w 2012 roku, hyperloop jest reklamowany jako przyszłość transportu pasażerskiego.
Dla niewtajemniczonych hyperloop to system szybkiego transportu pasażerskiego, który obejmuje szczelną rurę, przez którą poruszają się szybkie kapsuły, skracając czas podróży. Na przykład podróż z Londynu do Edynburga - która zajmuje więcej niż cztery godziny w pociągu - teoretycznie zajęłaby zaledwie 30 minut.
Od tego czasu Musk zachęca firmy typu start-up i projekty prowadzone przez studentów do tworzenia własnych wersji hyperloopa. Szybki system wykorzystuje wersję lewitacji magnetycznej, ale co to jest i jak działa?
Co to jest lewitacja magnetyczna?
Lewitacja magnetyczna lub maglev ma miejsce, gdy obiekt jest zawieszony w powietrzu za pomocą tylko pól magnetycznych i żadnego innego podparcia.
Wraz z superszybkimi pociągami maglev, lewitacja magnetyczna ma różne zastosowania inżynieryjne, w tym łożyska magnetyczne. Może być również używany do celów wyświetlania i nowości, takich jak pływające głośniki.
Jak działa lewitacja magnetyczna?
Najbardziej znane zastosowanie lewitacji magnetycznej występuje w pociągach maglev. Obecnie tylko w kilku krajach, w tym w Chinach i Japonii, pociągi Maglev są najszybszymi na świecie, z rekordową prędkością375 mph (603 kilometrów na godzinę). Jednak systemy pociągów są niezwykle drogie w budowie i często kończą się marnowaniem jako rzadko używane projekty próżności.
Kredyt zdjęciowy: Departament Energii
Istnieją dwa główne typy technologii pociągów maglev - zawieszenie elektromagnetyczne (EMS) i zawieszenie elektrodynamiczne (EDS).
EMS wykorzystuje sterowane elektronicznie elektromagnesy w pociągu, aby przyciągnąć go do magnetycznego stalowego toru, podczas gdy EDS wykorzystuje nadprzewodzące elektromagnesy zarówno w pociągu, jak i na szynie, aby wytworzyć wzajemnie odpychającą siłę, która powoduje lewitację wagonów.
Kanał wiadomości na Facebooku nie ładuje się
Odmiana technologii EDS - stosowana w systemie Inductrack - wykorzystuje układ magnesów trwałych na spodzie pociągu zamiast zasilanych elektromagnesów lub chłodzonych magnesów nadprzewodzących. Jest to również znane jako technologia pasywnej lewitacji magnetycznej.
W jaki sposób Hyperloop wykorzystuje lewitację magnetyczną?
W pierwotnej koncepcji Muska strąki unosiły się na warstwie sprężonego powietrza, podobnie jak krążki unoszące się na stole do cymbergaja. Jednak nowsza wersja technologii Hyperloop Transportation Technologies (HTT) - jednej z dwóch firm wiodących w wyścigu hyperloop - wykorzystuje pasywną lewitację magnetyczną, aby osiągnąć ten sam efekt.
Kredyt zdjęciowy: HyperloopTT
Na technologię udzielono licencji HTT od Lawrence Livermore National Labs (LLNL), które opracowało ją w ramach systemu Inductrack. Uważa się, że ta metoda jest tańsza i bezpieczniejsza niż tradycyjne systemy maglev.
W tej metodzie magnesy są umieszczane na spodzie kapsułek w układzie Halbacha. To skupia siłę magnetyczną magnesów po jednej stronie układu, prawie całkowicie eliminując pole po drugiej stronie. Te pola magnetyczne powodują, że strąki unoszą się, gdy przechodzą przez cewki elektromagnetyczne osadzone w torze. Ciąg silników liniowych napędza kapsuły do przodu.
Główny rywal HTT, Hyperloop One również używa pasywnego systemu lewitacji magnetycznej, w którym magnesy stałe po stronie kapsuły odpychają pasywny tor, a jedyna energia wejściowa pochodzi z prędkości kapsuły.
niechciane reklamy pop-up na Androidzie
Kredyt zdjęciowy: Virgin Hyperloop
W obu systemach ciśnienie powietrza w tunelach jest obniżane za pomocą pomp powietrza, aby wspomóc ruch strąków. Niskie ciśnienie powietrza radykalnie zmniejsza opór, więc do osiągnięcia maksymalnej prędkości potrzebna jest tylko stosunkowo niewielka ilość energii elektrycznej.
Hyperloop Progress
Teraz, gdy rozumiemy lewitację magnetyczną, czas przyjrzeć się postępom, jakie firmy robią w rozszerzaniu technologii do powszechnego użytku.
Z ekscytującej wiadomości wynika, że Virgin’s Hyperloop bezpiecznie przewiózł dwóch pasażerów dwumiejscowego Pod-2. Ten pojazd jest znacznie mniejszą wersją tego, czego później oczekujemy od firmy. Zgodnie z przewidywaniami Virgin, pewnego dnia zobaczymy 28-miejscowy samochód osobowy.
Obecny model osiągał prędkość tylko 107 mil na godzinę, ale robił to bezpiecznie i nazwiemy to zwycięstwem dla nowej technologii.
Oczywiście Elon Musk nie pozwala Virgin odebrać całej chwały Hyperloop. W lipcu tego roku Musk napisał na Twitterze, że nie może się doczekać budowy 10-kilometrowego tunelu z kilkoma zakrętami, aby lepiej naśladować rzeczywiste podróże hyperloop.
Przyszłość Hyperloopa
Biorąc pod uwagę tak wielkie postępy, jakie miały miejsce w 2020 r., Naturalne jest zastanawianie się, kiedy zobaczymy, że system transportu będzie w pełni używany. Jest jeszcze za wcześnie, by to szczerze powiedzieć. Technologia jest niewiarygodnie droga i wciąż jeszcze długa droga do osiągnięcia przewidywanych prędkości, do jakich, jak sądzą naukowcy i inżynierowie, jest zdolna.
Na razie będziemy nadal obserwować postępy i informować na bieżąco o najnowszych osiągnięciach w transporcie opartym na lewitacji magnetycznej, takich jak Hyperloop.
