Гіперпетля

Гіперпетля: подробиці про майбутню революції наземного транспорту

Прототип першої гіперпетлі буде представлений 12 серпня 2013 року. Однак ще до офіційної презентації стали відомі нові подробиці про пристрій цього фрагмента цілої мережі транспорту майбутнього, який незабаром змінить уявлення про подорожі. За проектом Hyperloop варто один з найбільших підприємців сучасності Елон Маск (Elon Musk). На його рахунку створення електронної платіжної системи PayPal, компанії з випуску електромобілів Tesla Motors і приватної космічної корпорації SpaceX.

З таким блискучим портфоліо не важко залучити колосальні інвестиції і заручитися реальною урядовою підтримкою. Зараз вже мало хто сумнівається, що колективу під керівництвом Елона Маска під силу влаштувати революцію наземного транспорту. Проект подібної системи швидкісних пасажирських перевезень демонструвався і раніше.

Як засіб доставки пасажирів гіперпетля має цілий ряд переваг. Її робота не залежить від погоди, капсул не потрібно жорсткий графік відправлення, зіткнення виключено, можливість аварії зведена до мінімуму (про це нижче), а час у дорозі скорочується навіть у порівнянні з літаком. Додайте ще той факт, що відправлення і прибуття відбуваються в центрі міста, а запізнитися на рейс неможливо в принципі.

Чи буде труба заповнена повітрям, чимось ще або ж в ній створять глибокий вакуум - поки офіційно не повідомляється. Однак останнім куди більш імовірно. «По гіперпетле ви потрапите з Сан-Франциско в Лос-Анджелес менше ніж за тридцять хвилин», - говорив Елон Маск на червневій конференції All Things Digital. Її будівництво передбачається уздовж наявних швидкісних шосе і залізничних шляхів.

Гіперпетля

Приблизний маршрут гіперпетлі «Сан-Франциско - Лос-Анджелес»

Простий розрахунок показує, що середня швидкість переміщення складе більше 268 м / с. До середини шляху капсула з пасажирами зможе розганятися майже до швидкості звуку в повітрі, проте з самої труби повітря, швидше за все, буде видалений для зниження опору.

Подібна ідея висловлювалася ще в сімдесятих роках інженером Робертом Сальтер (Robert M. Salter). В RAND Corporation розглядався проект будівництва герметичній підземної лінії між Нью-Йорком і Лос-Анджелесом. За умови глибокого вакууму і досить потужних електромагнітів час капсули в дорозі склало б менше півгодини. Обговорювалися і подальші перспективи, які включають створення між великими містами єдиної надшвидкісний транспортної системи. Однак на той момент приступити до реалізації не вдалося.

Майже через півстоліття проект відродився і зараз має набагато більше шансів на успіх. Сам Елон Маск описує його в жартівливій манері: «Уявіть, що літак« Конкорд »переспав з рельсотрони і аерохоккея, а потім у них народився спільна дитина».

Конкуренція з існуючою системою пасажирських перевезень загострюється не тільки через швидкісних, а й з-за цінових переваг. «Подорож обійдеться набагато дешевше, ніж авіапереліт або використання будь-якого іншого виду транспорту», ​​- зазначає Елон Маск.

Відповідаючи на питання про витрати енергії, він теж сповнений оптимізму: «Ми могли б зробити гіперпетлю самодостатньою в плані забезпечення енергією. Сонячні панелі, встановлені вздовж її труби, з лишком покрили б її потреби ». Представлену нижче схему Елон Маск назвав найточнішою здогадкою про пристрій Hyperloop до офіційного представлення проекту.

Гіперпетля

Передбачувана схема гіперпетлі

Зараз найближчими конкурентами проекту Hyperloop вважають поїзда на магнітній подушці (маглева). У них використовується той же принцип магнітної левітації, що дозволяє усунути тертя коліс. У червні один з нових японських поїздів серії L0 зміг розігнатися понад 500 км / год і встановити новий рекорд.

Маглева цікаві тим, що спираються на відпрацьовані технології. Вони не перший рік курсують між станціями в Японії і Китаї, перевозячи тисячі пасажирів щодня. У них величезна вантажопідйомність і реально доведена безпеку.

Серед недоліків маглева зазвичай вказують втрати енергії на подолання опору повітря. Заради його зниження перед кабіною моторного вагона встановлено стрілоподібний обтічник, довжина якого в останніх версіях збільшилася до п'ятнадцяти метрів.

Хоча потік, що набігає і створює необхідну підйомну силу, опір повітря залишається головним обмежуючим фактором для маглева. При швидкості понад трьохсот кілометрів на годину різко наростають вібрації і шум, а пилові частинки діють як абразивна обробка.

Необхідність вакууму всередині Hyperloop не викликає сумнівів і у Джорджа Мейзе (George Maise), експерта проекту Maglev 2000. За рахунок видалення повітря з каналу гіперпетлі можна досягти як мінімум втричі бпрольшіх швидкостей вже на початковому етапі. Магнітна левітація в безповітряному просторі має дуже мало швидкісних обмежень. Вони більше пов'язані з тим, що пасажирський транспорт повинен залишатися комфортним і не піддавати людей значним перевантаженням.

Гіперпетля

Прототип капсули для системи транспорту, подібної гіперпетле

До середини шляху капсула буде плавно розганятися, а потім - так само плавно гальмувати, майже весь час рухаючись з постійним по модулю прискоренням. На випадок виходу з ладу активних систем капсулу загальмують пасивні, встановлені в кінці шляху. Як запевняють зараз, вони спрацюють навіть при повному знеструмленні.

У разі підтримки вакууму залишається ризик розгерметизації, але навряд чи пасажирам буде щось реально загрожувати всередині системи, розробленої інженерами компанії з досвідом створення космічних транспортних апаратів.

Набагато більш значимі на даному етапі звичайні проблеми - такі як вибір місця для будівництва і створення ідеально прямих ділянок петлі довжиною в сотні кілометрів.

Розробники показали, на що здатний високошвидкісний потяг Hyperloop

Гіперпетля

Про те, що таке система вакуумного поїзда Hyperloop ми якось вже розповідали. Якщо коротко: це дуже-дуже швидкий вагон, що рухався всередині труби. Зараз його будують в районі Лас-Вегаса і 11 травня пройшли випробування тестового зразка. Електромагнітна віз розігналася до 160 кілометрів на годину, що вже непогано.

Творці стартапу Hyperloop One вперше показали широкій публіці роботу готується системи. Прототип розігнався від 0 до 100 км / год за 1,1 секунди, при цьому заявляється, що максимальна швидкість - 650 кілометрів на годину. В майбутньому, принаймні так обіцяють автори проекту, поїзд розвиватиме неймовірні 1100 км / год і проходити відстань від Лос-Анджелеса до Сан-Франциско за 30 хвилин.

Візок була приведена в рух за допомогою системи електромагнітів, на окремому рейковому ділянці в пустелі. Демонстрацію провели щоб довести перспективність проекту Hyperloop, хоча на даний момент досягнута швидкість - 160 км / год не така вже й серйозна - на такий в парку атракціонів носяться вагонетки. Також варто відзначити, що ні про яку трубі з вакуумом поки не йдеться. Пасажирів усередині теж не було.

Гіперпетля

Готовий ділянку протяжністю 400 метрів побудують до кінця цього року, а готові поїзди пустять приблизно в 2019 році. Пасажирські вакуумні вагони запустять не раніше 2021 року, після всіх випробувань безпеки.

Hyperloop - проект високошвидкісного вакуумного поїзда, придуманий американським підприємцем Ілона Маском як альтернатива урядової залізниці California High-Speed ​​Rail.

Hyperloop One не вистачає коштів на будівництво гіперпетлі

Гіперпетля

При цьому Hyperloop One має амбітні плани: в 2020 році вже повинна почати роботу перша в світі вантажна гіперпетля, а в 2021-м по ній поїдуть пасажири. Одночасно будуть будується ще три системи Hyperloop. Передбачається, що перший гіперлуп з'явиться в Дубае.Напомнім, що компанія DP World вже фінансово підтримала цей проект. Але і в ОАЕ ціна будівництва гіперпетлі далека від розрахунків Маска. Так, одна миля оцінюється там в $ 52 млн.

Після того як на проект обрушилася критика у зв'язку з його «нереальною ціною», Hyperloop One спробувала виправдатися, пояснивши це тим, що підрахунки Маска неточні, тому що в кожній країні вартість буде варіюватися, в зв'язку з тим що ціни на оренду землі і роботи різняться. Так, вантажний гіперлуп з Далласа в Х'юстон оцінюється в $ 28 млн за милю, траса з Москви до Владивостока обійдеться в $ 22 млн за милю, а з Гельсінкі до Стокгольма - вже в $ 64 млн. Для прикладу: ціни на ВСМ також варіюються. Наприклад, ВСМ в Каліфорнії оцінюється в $ 123 млн за милю, в Європі - $ 37-53.

Цікаво, що спочатку Е. Маск в своїй статті, яка і поклала початок масовому «будівництва» гіперлупов, говорив про трасу Лос-Анджелес - Сан Франциско, але в планах компанії Hyperloop One її не виявилося.

У перелік поки увійшли такі країни, як Монако, Швеція, Франція, Росія, Фінляндія, ОАЕ, Англія, Швейцарія. Таким чином, перевірити оптимістичні розрахунки Маска на практиці не представляється можливим. «Я відчуваю величезну повагу до Елон Маск», - говорить глава компанії Роб Ллойд. І зізнається, що траса Лос-Анджелес - Сан-Франциско не входить в плани у зв'язку зі складною політичною ситуацією в цьому районі.

Hyperloop One також підрахувала прибутковість проекту. На думку експертів, прибуток від пасажирського і вантажного трафіку в цілому по гіперпетлям у всьому світі складе $ 9,3 трлн до 2040 року. Зокрема, в Росії гіперпетля буде приносити $ 43 млрд до 2030 року. Це повинен бути найвигідніший проект.

За словами головного аналітика компанії Bernstein Девіда Вернона, ці прогнози справдяться лише в тому випадку, якщо гіперлуп знайде свою нішу між залізничними і авіаперевезеннями. Це може статися в тих країнах, де вартість праці висока. Тобто там, де для клієнта буде очевидна економія.

Однак поки Hyperloop все ще далекий від реальності, так само як і механізм отримання прибутку. Саме це пояснює той факт, що майже відразу після отримання $ 50 млн компанія заявила, що необхідні ще кошти.

Складність з фінансами пояснюється тим, що сьогодні, за словами професора економіки Університету Манітоба Баррі Прентіса, ніхто не хоче вкладатися в вантажоперевезення, тому що не бачить перспектив. «Короткі терміни доставки потрібні тільки там, де товари потрібні максимально швидко. А ось пасажири готові платити за швидкість. Якби я був інвестором, я б ніколи не вклався в вантажоперевезення », - говорить експерт.

Але на сьогоднішній день, вантажі або пасажири - це не має значення, поки компанія не продемонструє повномасштабний тестовий трек. Нагадаємо, що така презентація була запланована на кінець 2016 року. Але тепер вона перенесена вже на 2017-й.

Відзначимо, що прямий конкурент Hyperloop One - компанія Hyperloop Transportation Technologies - все ще заявляє, що при будівництві гіперпетлі збереже ціни, закладені Маском: $ 5-20 млн за милю. Але як саме планується цього досягти, не повідомляється, а сама компанія продовжує займатися проектами, далекими від гіперпетлі.

Автор: Підготувала Христина Александрова

Гіперпетля Елона Маска стає громадським проектом. Андрій Васильків

За кілька днів до офіційного представлення проекту Hyperloop Елон Маск зробив ряд заяв, які сколихнули громадськість. Найнесподіванішим стала звістка про те, що ні він сам, ні його компанія SpaceX не стануть патентувати революційний вид громадського транспорту. Гіперпетля пропонується як відкрита ідея, до реалізації якої, за словами винахідника, запрошуються всі, кому вистачить здібностей і засобів.

Як і раніше не кажучи ні слова про технічну складову проекту до наміченої презентації, Елон Маск спростував ряд з'явилися припущень про функціонування гіперпетлі. Виходячи з історії проекту, заявленої високій швидкості і низьких витрат енергії, багато спробували уявити гіперпетлю і навіть накреслити її.

Гіперпетля

Передбачувана схема гіперпетлі (зображення: John Gardi / GoCompare).

Схема Джона Гарді була оцінена самим Маском як найбільш точне припущення серед всіх побачених. Пізніше її прокоментував один з винахідників швидкісного поїзда bullet train і директор проекту Maglev 2000 Джим Пауелл. Він вважав магнітну левітацію в вакуумі як саме логічне рішення для Hyperloop, але все-таки помилився.

«Гіперпетля - це не вакуумний тунель. У ньому буде слабке тертя, але воно все ж буде », - пише Елон Маск в« Твіттері ». Він зазначає, що взявся за проект в пошуках альтернативи для споруджуваної швидкісної залізничної гілки між Сан-Франциско і Лос-Анджелесом. «За 60 мільярдів доларів це буде самий повільний і найдорожчий швидкий поїзд в світі», - говорить він в інтерв'ю виданню Business Insider.

«Що ви дійсно хочете [замість нього], так це щось, що не схильне до аварій, вдвічі швидше літака, працює від сонячної енергії і не прив'язує вас до точного часу відправлення, - він на зборах в Tesla Motors, анонсуючи проект Hyperloop. - З'єднати Сан-Франциско і Лос-Анджелес гіперпетлёй можна в десять разів дешевше ».

Гіперпетля

Переваги гіперпетлі (зображення відділення інфографіки gocompare.com).

Переваги проекту обговорювалися багато разів, але сьогодні відомий винахідник називає гіперпетлю спекулятивної ідеєю і відмовляється від її безпосередньої реалізації. «Я створив собі масу проблем, передчасно згадавши про неї», - каже Маск в інтерв'ю виданню Wired. «Зараз я розривався між SpaceX і Tesla Motors, - нарікає він. - У мене просто немає можливості займатися ще й гіперпетлей, виділяючи на неї мільйони ».

«Після офіційного оголошення 12 серпня ця буде відкритий проект, і будь-хто зможе побудувати її, - цитує Маска портал Extreme Tech. - Ні особисто я, ні SpaceX не стануть патентувати Hyperloop. Всі специфікації будуть доступні вільно. Якщо через кілька років ніхто не досягне успіху в створенні гіперпетлі, можливо, я повернуся до проекту ».

Ми навряд чи дізнаємося, що саме змусило Маска відмовитися від безпосередньої участі в реалізації гіперпетлі. Нестача коштів виглядає слабкою причиною, особливо з урахуванням його феноменальною здатності залучати кошти для таких грандіозних проектів. Однак про труднощі можна отримати досить гарне уявлення, виходячи з уже відомих параметрів і невдалого досвіду створення подібної транспортної мережі в XX столітті.

Гіперпетля

Предтеча гіперпетлі - концепт пневматичного пасажирського транспорту Брайна Додсон (зображення: Albert Robida).

Добре упакований вантаж допускає досить безладне відношення до нього, чого не скажеш про людину. Люди звикли подорожувати з комфортом, і він тим важливіше, чим більша відстань необхідно подолати. Якраз забезпечення мінімального комфорту і може стати однією з серйозних проблем гіперпетлі.

У скупих рядках попереднього анонсу увага акцентувалася на поздовжнє прискорення, яке (не дивлячись на величезну швидкість) буде менше, ніж в літаку на зльоті, і складе близько 1 G б о більшу частину шляху. При цьому за рамками залишався куди більш важливе питання: як бути з доцентрові прискоренням?

Воно неминуче виникає через неможливість зробити на такій відстані ідеально пряму транспортну трубу і через її дизайну у вигляді петлі. Щоб утримувати прискорення в комфортних межах (0,1 g) потрібно або знизити швидкість капсули, або збільшити радіус закруглення колії. За розрахунками Джима Пауелла, для гіперпетлі він складе не менше шістдесяти чотирьох кілометрів - недозволена розкіш.

Якщо перші залізничні гілки прокладалися через степи і напівпустелі, то гіперпетля повинна з'єднати два великих населених пункти, пройшовши через безліч інших. Прокладка її під землею стала б будівництвом століття, а зводити петлю на опорах вздовж швидкісного шосе - значить переносити сотні прибуткових будівель і виплачувати компенсації їх власникам.

Гіперпетля

З'єднати Лос-Анджелес і Сан-Франциско по прямій сьогодні вже практично неможливо (зображення: Google maps).

Бюрократичну машину США багато хто вказує окремою проблемою. Будівництво кожної ділянки гіперпетлі потребують узгодження зі своїм муніципалітетом і десятками організацій в сфері екологічного контролю. Одних буде турбувати шум і вібрація, інших - зміни в обличчі міста, третє - відблиски від сонячних панелей, і всіх - поповнення власного гаманця.

Крім зазначених проблем, є ще не вирішені питання в сфері логістики. Архітектура петлі замкнута. Її транспортна ефективність залежить від підтримки балансу між кількістю капсул в дорозі і запасі в кожному з двох міст. Легко уявити ситуацію, коли потік пасажирів різко збільшитися в одному напрямку. Досить влаштувати чергове шоу або спортивний захід. Запропонувати рішення набагато складніше: доведеться чимось жертвувати в будь-якому випадку, і це неминуче позначиться на вартості утримання петлі.

Поїздка на звичайному поїзді пов'язана з ретельним плануванням - більше з боку транспортної компанії, ніж пасажира. Квитки починають продавати за півтора місяці, люди займають чергу з ранку, щоб встигнути купити краще місце. Дата і час відправлення строго визначені. Безліч проміжних зупинок потрібно не стільки для зміни чисельності пасажирів, скільки для пропуску інших поїздів. Гіперпетля позбавлена ​​всіх зазначених недоліків, але явно буде володіти своїми.

Відправка капсул у міру готовності - безсумнівний плюс з точки зору зручності пасажирів, але тільки якщо допустити, що кожен з них поводиться максимально тактовно по відношенню до інших. В реальній ситуації навіть десять незнайомих людей домовляться з працею. Один буде поспішати сам і підганяти інших, інший стане метушитися з багажем і вибором місця, а третій почне просити почекати четвертого, який ось-ось підійде.

Гіперпетля

Капсула не відправиться, поки все пасажири не будуть на місцях (кадр з демонстраційного ролика) -

Навіть ці чисто людські фактори легко поховають красиву ідею про баскому коні й дешевому переміщенні без прив'язки до конкретного часу відправлення. Вихід - обмежити час посадки в капсулу, виходячи з оптимального інтервалу руху між ними. Не встиг в одну - чекай наступну, як в метро.

Низька ціна може стати іншим каменем спотикання. Велике число бажаючих покататися на новому швидкісному транспорті призведе до довгих черг через малої місткості капсул. Їх точні габарити і число місць поки невідомі, але, по уривчастих відомостей, планується установка шести-восьми сидінь в кожну.

Для порівняння: один туристичний автобус розрахований в середньому на п'ятдесят-шістдесят чоловік з об'ємним багажем. Приблизно стільки ж розміщується в кожному плацкартному вагоні. Щоб забезпечити стабільний потік пасажирів і не створювати величезні черги, капсули повинні відправлятися кожну хвилину-дві.

Гіперпетля

Елон Маск в лабораторії (фото: Steve Jurvetson / Flickr).

Зараз в планах Елона Маска розвиток нового варіанту громадського транспорту - надзвукових пасажирських літаків з вертикальним зльотом і посадкою. «Я думаю, це найперспективніший варіант, - ділиться Маск міркуваннями. - Компанія Boeing тільки що витратила 20 мільярдів доларів і десять років, щоб поліпшити свої літаки на десять відсотків. Це занадто марнотратно. Мій проект принесе дійсно кардинальні поліпшення. Такий літак зможе доставити вас набагато ближче до місця призначення, а не викине в величезному аеропорту за межами міста ».

Захопленість Елона Маска глобальними проектами привертає і насторожує. Він не задовольняється малим і як і раніше має намір створювати щось зовсім нове. Поки йому практично у всьому щастило. Він уже вніс свій внесок в розвиток інтернет-платежів і космічної галузі, його характер послужив прообразом для персонажа Тоні Старка. Залишається сподіватися, що революція громадського транспорту йому теж по плечу.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

6 + 3 =