Pirmo reizi kā koncepciju Tesla un SpaceX dibinātājs Elons Musks noslīpēja 2012. gadā, hiperloops tiek nosaukts par pasažieru transporta nākotni.
Nezinātājiem hiperloop ir ātrgaitas pasažieru transporta sistēma, kas ietver noslēgtu cauruli, pa kuru pārvietojas ātrgaitas pākstis, samazinot ceļa laiku. Piemēram, ceļojums no Londonas uz Edinburgu, kas vilcienā aizņem vairāk nekā četras stundas, teorētiski aizņemtu tikai 30 minūtes.
Kopš tā laika Musks ir mudinājis starta uzņēmumus un studentu vadītos projektus izveidot savas hiperloopa versijas. Ātrgaitas sistēmā tiek izmantota magnētiskās levitācijas versija, bet kas tas ir un kā tas darbojas?
Kas ir magnētiskā levitācija?
Magnētiskā levitācija jeb magleva ir tad, kad objekts tiek apturēts gaisā, izmantojot tikai magnētiskos laukus un bez cita atbalsta.
Līdz ar īpaši ātriem maglev vilcieniem magnētiskajai levitācijai ir dažādi inženiertehniskie pielietojumi, tostarp magnētiskie gultņi. To var izmantot arī displeja un jaunumu vajadzībām, piemēram, peldošajiem skaļruņiem.
Kā darbojas magnētiskā levitācija?
Magnētiskās levitācijas vispazīstamākais pielietojums ir magleva vilcienos. Pašlaik Maglev vilcieni, kas darbojas tikai nedaudzās valstīs, tostarp Ķīnā un Japānā, ir visātrākie pasaulē ar rekordlielu ātrumu375 jūdzes stundā (603 km / h). Tomēr vilcienu sistēmu konstrukcija ir neticami dārga, un bieži vien tā kļūst par maz izmantotu tualetes projektu.
Foto kredīts: Enerģētikas departaments
Maglev vilcienu tehnoloģijai ir divi galvenie veidi - elektromagnētiskā balstiekārta (EMS) un elektrodinamiskā balstiekārta (EDS).
EMS izmanto vilcienā elektroniski vadāmus elektromagnētus, lai to piesaistītu magnētiskā tērauda sliežu ceļam, savukārt EDS izmanto supravadītus elektromagnētus gan vilcienā, gan sliedē, lai radītu savstarpēji atgrūdošu spēku, kas vagonus liek lidot.
Vai jūs varat atgūt izdzēstos tekstus
EDS tehnoloģijas variants - kā tas tiek izmantots Inductrack sistēmā - vilciena apakšpusē izmanto pastāvīgu magnētu bloku, nevis darbināmus elektromagnētus vai atdzesētus supravadītājus. To sauc arī par pasīvo magnētiskās levitācijas tehnoloģiju.
Kā Hyperloop izmanto magnētisko levitāciju?
Muska sākotnējā koncepcijā pākstis peldēja uz saspiesta gaisa slāņa līdzīgi kā ripas, kas peld uz gaisa hokeja galda. Tomēr Hyperloop Transportation Technologies (HTT) jaunākā tehnoloģijas versija - viena no divām kompānijām, kas vada hiperloopu rasi - izmanto pasīvo magnētisko levitāciju, lai sasniegtu tādu pašu efektu.
Foto kredīts: HyperloopTT
Šī tehnoloģija ir licencēta HTT no Lawrence Livermore National Labs (LLNL), kas to izstrādāja kā daļu no Inductrack sistēmas. Tiek uzskatīts, ka šī metode ir lētāka un drošāka nekā tradicionālās maglev sistēmas.
Izmantojot šo metodi, magnēti tiek ievietoti kapsulu apakšpusē Halbaha blokā. Tas koncentrē magnētu magnētisko spēku vienā masīva pusē, gandrīz pilnībā atceļot lauku otrā pusē. Šie magnētiskie lauki liek pākstīm peldēt, kad tie šķērso sliežu ceļā iestrādātās elektromagnētiskās spoles. Vilciens no lineārajiem motoriem virza pākstis uz priekšu.
HTT galvenais sāncensis Hyperloop One izmanto arī pasīvo magnētisko levitācijas sistēmu, kur pākšu pusē esošie pastāvīgie magnēti atgrūž pasīvo celiņu, un vienīgā ieejas enerģija nāk no pogas ātruma.
vai es varu izmantot iPhone bez sim kartes
Foto kredīts: Virgin Hyperloop
Abām sistēmām gaisa spiediens tuneļos tiek pazemināts, izmantojot gaisa sūkņus, lai veicinātu pākšu kustību. Zems gaisa spiediens dramatiski samazina pretestību, tāpēc maksimālā ātruma sasniegšanai ir nepieciešams tikai salīdzinoši neliels elektroenerģijas daudzums.
Hyperloop progress
Tagad, kad mēs saprotam magnētisko levitāciju, ir pienācis laiks aplūkot progresu, ko uzņēmumi gūst, paplašinot tehnoloģiju vispārējai lietošanai.
Aizraujošās ziņās Virgin’s Hyperloop droši pārvadāja divus pasažierus divvietīgajā Pod-2. Šis transportlīdzeklis ir daudz mazāka versija tam, ko mēs vēlāk sagaidām no uzņēmuma. Pēc Virdžīnas prognozēm mēs kādreiz redzēsim 28 sēdvietu pasažieru transportlīdzekli.
Pašreizējais modelis sasniedza tikai 107 jūdzes stundā, taču viņi to izdarīja droši, un mēs to nosauksim par jauno tehnoloģiju ieguvumu.
Protams, Elons Musks neļauj Virgin uzņemties visu Hyperloop slavu. Šī gada jūlijā Musks tvītoja, ka viņš ar nepacietību gaida 10 kilometru gara tuneļa ar vairākiem līkumiem būvniecību, lai labāk atdarinātu reālās dzīves hiperlopa ceļojumus.
Hyperloop’s Future
Tā kā 2020. gadā notiek tik lieli soļi, ir dabiski brīnīties, kad transporta sistēmu redzēsim pilnībā izmantotu. Vēl ir pāragri pateikt godīgi. Tehnoloģija ir neticami dārga, un tai vēl ir tāls ceļš ejams, lai sasniegtu paredzēto ātrumu, kā zinātnieki un inženieri domā, ka tā ir spējīga.
Pašlaik mēs turpināsim vērot progresu un informēsim jūs par jaunākajiem notikumiem magnētiskajā levitācijā balstītos pārvadājumos, piemēram, Hyperloop.
