Из Парижа в Берлин за 1 час, или Как разогнать гиперлуп до невероятных скоростей

Гиперлуп — прорывной концепт, который в скором времени станет прорывом и для Zeleros — стартапа, способного воплотить идею в жизнь за счет уникального подхода. 

Источник картинки: Zeleros
Источник картинки: Zeleros

Гиперлуп (Hyperloop) — это сверхскоростной левитирующий поезд на магнитных рельсах, помноженный на вакуумную трубу. Вернее, помещенный в нее. Отсутствие воздушного сопротивления (вакуум же) позволит разогнать поезд до невероятных скоростей. Это пока лишь концепт, но он становится все ближе и ближе к реальности. Вероятно, совсем скоро мы получим сверхбыстрый и безвредный для природы способ передвижения. И даже от земли отрываться не придется.

В ноябре 2020 года два человека уже пронеслись в таком поезде по пустыне недалеко от Лас-Вегаса. Это был первый заезд в гиперлупе, организованный компанией Virgin Hyperloop. Поездка продлилась всего 15 секунд, а скорость была почти в 10 раз меньше обещанных 1200 километров в час (вышло всего 160 км/ч), но это какой-никакой шаг вперед, дающий надежду на дальнейшее развитие технологии. 

Есть вероятность, что гиперлуп кардинально повлияет на будущее транспорта, в частности на перемещение на средние дистанции. Оно и понятно – технология сочетает в себе комфорт скоростных поездов и скорость самолета, но с гораздо меньшей нагрузкой на природу и с меньшими затратами энергии. По этой причине уже несколько инженерных команд по всей Европе параллельно работают над развитием концепта.

Немного истории

Идея вакуумного поезда получила новую жизнь в 2013 году благодаря Илону Маску, отвечающему за Tesla, SpaceX и Neuralink. Тогда инженеры автоконцерна показали первый «открытый» концепт гиперлупа. Сразу после этого десятки команд инженеров попытались предложить свой вариант турбопоезда. Некоторые команды состояли только из студентов, в частности специалисты из Валенсии. 

«Мы начали работу над своим вариантом гиперлупа в 2015 году, когда еще были студентами», – говорит Хуан Висен Балагер (Juan Vicén Balaguer), один из основателей испанского стартапа Zeleros. Zeleros собрал уже больше 10 миллионов евро и нанял в штат 50 человек для работы над вакуумным поездом. «Работа над проектом ведется уже 5 лет, и в будущем он реально может стать полноценной альтернативой другим видам транспорта».

Идея вакуумного поезда не нова. Придумал ее не Илон Макс. Более того, предприниматель в те годы еще даже не родился, потому что первые упоминания подобного концепта появились в 19 веке за авторством Мишеля Верне. С тех пор авторы научной фантастики регулярно использовали идею в своих произведениях. Но, как это бывало уже не раз, фантастика превращается в реальность. 

Скорость перемещения в 1000 км/ч может сделать гиперлуп наиболее быстрым и безопасным средством передвижения. Источник картинки: Horizon
Скорость перемещения в 1000 км/ч может сделать гиперлуп наиболее быстрым и безопасным средством передвижения. Источник картинки: Horizon

Трубы под гипердавлением

Технология Zeleros отличается подходом к работе над конструкцией трубы. 

«Каждая компания экспериментирует с разными уровнями давления в гиперлупах, – подмечает Висен. – Некоторые уже пытаются достичь космических уровней давления, то есть полностью исключить из трубы воздух».

В таком состоянии гиперлупы смогут обеспечить поездам огромную скорость за счет отсутствия какого-либо сопротивления. Правда, на практике реализовать подобное решение оказалось непросто. Сократить давление в трубе до такого состояния на протяжении всего пути крайне сложно и дорого. Да и с безопасностью не все гладко. Если с кабиной поезда что-то случится, то пассажиры окажутся в вакууме. Поэтому Zeleros следует другой тактике и хочет сделать давление более щадящим. 

«Давление будет на уровне того, что обычно испытывает авиатехника – т.е. около 100 миллибар», – объясняет Висен. Благодаря этому в поездах Zeleros можно будет использовать системы безопасности, признанные в гражданской авиации, например, кислородные маски. А еще это удешевляет разработку гиперлупа до вменяемых цифр. 

По словам Висена, необходимо убрать воздушное сопротивление перед фюзеляжем, поэтому Zeleros хочет установить в корпус локомотива компрессор. Это компромиссное решение, позволяющие найти баланс между эффективностью и дешевизной. 

На передней панели первого вагона будет установлена мощная компрессионная система в виде самолетного двигателя, всасывающая весь воздух, прогоняющая его через корпус поезда и выводящая через отверстие в задней части вагона. Создающаяся за счет этого действия энергия и будет двигать «машину» вперед. Такой аппарат сможет перевозить от 50 до 200 пассажиров на скорости до 1000 километров в час. Для сравнения стандартный пассажирский самолет летит со скоростью около 800 километров в час. 

Борьба с воздушным транспортом 

А зачем нам гиперлупы? Можно же вкладывать деньги в развитие уже существующих скоростных поездов? Профессор Мариа Луиза Мартинез Мунета (Maria Luisa Martinez Muneta) из Мадридского политехнического университета считает, что все не так просто. Она координирует проект HYPERNEX, помогающий стартапам в духе Zeleros работать в коллаборации с железнодорожными компаниями, учебными заведениями, государственными службами и другими органами, способными ускорить развитие и внедрение гиперлупов в Европе. 

«Гиперлупы нужны нам, потому что они решают сразу две проблемы, с которыми сталкиваются люди: низкая скорость передвижения по Земле и негативное влияние классического транспорта на окружающую среду», – говорит Мартинез.

Мы должны убрать воздушное сопротивление в туннеле, чтобы локомотив двигался вперед. Поэтому мы используем так называемый линейный двигатель (компрессор, приводящий поезд в движение за счет прогона воздуха через вагон). Источник картинки: Zeleros
Мы должны убрать воздушное сопротивление в туннеле, чтобы локомотив двигался вперед. Поэтому мы используем так называемый линейный двигатель (компрессор, приводящий поезд в движение за счет прогона воздуха через вагон). Источник картинки: Zeleros

Из-за ограниченной скорости передвижения (примерно 300-350 километров в час) даже самые быстрые поезда не подходят для тех, кому нужно добраться из точки А в точку Б в срочном порядке. Да, для тех, кому надо ехать срочно, есть авиасообщение, но самолеты наносят природе огромный вред

По словам Мартинез, гиперлуп решает эти проблемы, так как инфраструктура для него может простираться на расстояния от 400 до 1500 километров. В итоге перелеты на столь небольшие дистанции будут не нужны, и все останутся в плюсе: люди будут быстрее перемещаться из одного населенного пункта в другой, а Земля частично оправится от гнета вредных выбросов, генерируемых гражданской авиацией.

Стандартизация и коммерциализация

На реализацию планов Zeleros и других похожих стартапов потребуется по меньшей мере лет 10. Висен считает, что первый коммерческий маршрут гиперлупа запустится к 2030 году, хотя грузоперевозки через «вакуумные» трубы начнутся на 3-5 лет раньше. 

Одна из ключевых проблем, с которой столкнутся все без исключения стартапы такого рода, — взаимодействие с регулирующими органами. 

«Евросоюз первым создал комитет по стандартизации для гиперлупов», – сообщает Висен, ссылаясь на образованное в 2020 году подразделение Европейского комитета по стандартизации. 

По словам представителей стартапа Zeleros, улаживание всех вопросов с ответственными органами – важнейший шаг, который позволит превратить концепт в полноценный коммерческий проект, действующий на территории Европы. Эти «машины» смогут перемещаться с невиданной скоростью. Нужны новые стандарты безопасности, учет новых характеристик при передвижении и т.п. Необходимо заранее продумать, что делать, если произойдет разгерметизация кабины или другая внештатная ситуация.

Саму технологию еще толком не тестировали. Да, заезды проводятся все чаще и чаще, но они и близко не похожи на то, что будет происходить в вакуумной трубе гиперлупа через 10 лет. Висен упоминает тестирования в симуляции, которые стартап уже несколько раз проводил, имитируя определенные аэродинамические условия и меняющуюся электродинамику на компьютере. Еще у них есть модели и прототипы для тестирования магнетизма на высоких скоростях в лабораторных условиях, но этого все еще недостаточно. 

Инженерам стартапа уже не терпится выйти из лаборатории в «полевые условия». Сейчас Zeleros планирует вложиться в строительство трехкилометровой трубы «где-то» в Испании для тестов первого гиперлупа. Они надеются уже в 2023 году продемонстрировать возможности технологии как раз на базе этого маршрута. Параллельно они ведут переговоры с представителями Порта Валенсии, чтобы узнать, в какую сумму обойдутся грузоперевозки через вакуумную трубу. 

Все это пока на стадии проверок, теоретических тестов и бесконечных переговоров, но создание реальных гиперлупов уже не за горами. Вероятно, что в 2030 году у нас появится возможность прокатиться из Берлина в Париж на самом быстром в мире поезде.

 

Источник

, , ,

Читайте также

Меню