«Вакуумная» революция Илона Маска

Недавнее первое испытание технологии вакуумного поезда Hyperloop – детища главного идеолога проекта Илона Маска – стало серьезной заявкой на успех. Но сможет ли эта концепция изменить мир? Давайте посмотрим.

Илон Маск – воистину знаковая личность нашего времени. Он уже сделал революцию в области электромобилей (Tesla Motors) и близок к тому, чтобы изменить космическую индустрию (ракеты-носители Falcon). Однако амбиции предпринимателя этим не ограничиваются, и теперь он всерьез намерен совершить прорыв в сфере пассажирских перевозок. Основа концепции Hyperloop – вакуумный поезд, который сможет передвигаться между городами со скоростью 1220 км/ч! Чтобы было понятно, максимальная скорость флагманской модели Boeing – авиалайнера 787 Dreamliner – ограничивается отметкой 954 км/ч.

В случае с Hyperloop, впрочем, многое зависит от ландшафта, и иногда скорость придется снижать до 480 км/ч. Но добраться в нужный пункт на вакуумном поезде можно будет так же быстро, как на самолете. А еще, предположительно, дешевле, но обо всем по порядку.

Первую двухпутную трассу хотят проложить между Лос-Анджелесом и Сан-Франциско.  Хотя трассой это можно назвать с большой натяжкой: речь идет, скорее, о трубопроводе, внутри которого движутся капсулы. Трубы будут находиться над землей на специальных опорах. В варианте для чисто пассажирских перевозок хотят использовать трубопровод диаметром 2,23 м. Капсула будет иметь два ряда сидячих мест по четырнадцать кресел в каждом. Еще рассматривается вариант, похожий на паром: в этом случае люди смогут перемещаться внутри трубопровода вместе со своими автомобилями, а диаметр трубы будет составлять 3,3 м.

Hyperloop / ©Pindex

Кроме самого Маска в проект вовлечены целые команды энтузиастов, самыми активными среди которых являются калифорнийские Hyperloop Transportation Technologies и Hyperloop Technologies.

Сама концепция вакуумного поезда не нова: ее предложили примерно сто лет назад. Предполагалось, что поезда будут двигаться при помощи магнитной левитации внутри труб в вакууме. В этом случае не нужно сталкиваться с трением опоры или встречным сопротивлением воздуха – считалось, что это позволит по максимуму удешевить перевозки.

Однако Маск предложил усовершенствовать идею. По его мнению, достигать в трубе полного вакуума не нужно. Намного экономичней будет поддерживать форвакуум с давлением в 100 Па. В этом случае капсула сталкивается с набегающими воздушными массами, которые, по мнению Маска, при помощи вентилятора и специальных направляющих можно будет перенаправлять под днище капсулы. Таким образом, образуется своего рода воздушная подушка. Концепция выглядит весьма стройной и намного более дешевой, чем вариант с магнитной левитацией.

Капсулу будет приводить в движение линейный электродвигатель. В роли статора выступит 15-метровый алюминиевый рельс, расположенный в нижней части внутренней стороны трубы. Такой рельс планируют устанавливать лишь через каждые 110 км. Вся система будет работать за счет электричества, поэтому проект Hyperloop можно назвать экологически чистым (в сравнении с авиалайнерами, например).

Hyperloop / ©Hyperloop Transportation 

Трудности начались на самом первом этапе реализации проекта, что, впрочем, неудивительно, учитывая невероятную техническую сложность. Так, специалисты исследовательского центра NASA Glenn Research Center провели моделирование и выяснили, что диаметр трубы придется увеличить в два раза. А ранее на сайте компании The MathWorks, занимающейся компьютерным моделированием, выложили материал, где говорилось, что достигнуть скорости 1200 км/ч для Hyperloop будет невозможно (во всяком случае, если говорить о предполагаемой трассе Лос-Анджелес – Сан-Франциско).

Сама по себе концепция Илона Маска также подверглась критике. Эксперты уже упомянутой Hyperloop Transportation Technologies говорили, что воздушная подушка, возможно, не самый лучший вариант, ведь в этом случае могут возникнуть проблемы с управляемостью. А ведь даже небольшое отклонение от нормы для капсулы, мчащейся на немыслимой скорости в 1200 км/ч, будет означать катастрофу. В HTT советовали присмотреться к идее магнитной левитации, которая не очень понравилась Маску.

В этом случае, правда, Hyperloop станет еще дороже, хотя даже в первоначальном варианте цена трассы Лос-Анджелес – Сан-Франциско может достигать 16 млрд долларов. Цена – это вообще краеугольный камень всей концепции. Причем это касается как трассы Hyperloop, так и цены на билет. Недавно представляющий Калифорнийский университет профессор Майкл Андерсон провел собственные расчеты и выяснил, что цена на билет Hyperloop по маршруту Лос-Анджелес – Сан-Франциско потянет на тысячу долларов (хотя изначально говорилось о всего лишь 20 долл.). Что же до стоимости всей инициативы, то здесь профессор озвучил фантастическую сумму в 100 млрд долларов.

Hyperloop / ©Hyperloop Transportation 

И все же, несмотря на трудности, работа над Hyperloop кипит. Зимой этого года в Техасском университете A&M назвали победителя конкурса, в рамках которого разные команды продемонстрировали дизайн капсул Hyperloop. Победа досталась коллективу, представляющему Массачусетский технологический институт.

Но что еще более важно, так это то, что у проекта нашлось множество сторонников, готовых вложить в него свои средства. Среди них оказался и российский предприниматель Виктор Вексельберг: в 2015 году сообщалось, что подконтрольная ему немецкая Oerlikon Leybold Vacuum вплотную занялась Hyperloop. Шестеро ее сотрудников к тому моменту уже трудились над реализацией проекта в интересах калифорнийской Hyperloop Transportation Technologies. Опыт Oerlikon Leybold Vacuum пригодился для создания систем, необходимых для нормальной работы трубопровода Hyperloop.

Тестовый полигон Hyperloop One / ©Computerra

В пользу того, что «Гиперпетля» появится на свет, говорит и новый договор, подписанный между HTT и правительством Словакии. В рамках данного договора предполагается построить трассу, объединяющую Братиславу, Вену и Будапешт. Так что добраться из словацкой столицы в Вену можно будет всего за восемь минут, в то время как подобная поездка на автомобиле заняла бы по меньшей мере час. Сроки строительства Hyperloop, впрочем, не озвучиваются, как и срок сдачи в эксплуатацию первого участка Лос-Анджелес – Сан-Франциско, что неудивительно, учитывая многие технические неопределенности. Некоторые эксперты, впрочем, берут на себя смелость делать прогнозы. В Hyperloop One (ранее известной как Hyperloop Technologies) заявили, что перевозка пассажиров станет возможной уже к 2021 году.

Сейчас проект уверенно движется вперед. В мае Hyperloop One провела первые тесты системы, к которым было приковано внимание всей мировой общественности. Специальное устройство стартовало на железнодорожных рельсах, разогналось с помощью электромагнитов до 160 км/ч, а затем затормозило в «песчаной ловушке». По сути, речь шла всего лишь о тесте разгонной системы: был проверен линейный двигатель, который будет разгонять капсулу с пассажирами до нужных скоростей. Испытания прошли успешно, но это только первый шаг. Там не было ни трубы с пониженным давлением, ни капсулы. Это была лишь тележка, установленная на железнодорожные рельсы.

Однако уже к концу 2016 года компания Hyperloop One планирует построить полноценную трехкилометровую испытательную «трубу», где экспериментальные устройства смогут разогнаться до 1100 км/ч. В свою очередь, Hyperloop Transportation Technologies занята строительством восьмикилометрового испытательного стенда, хотя когда именно будет построен первый прототип, сказать трудно.

Тест Hyperloop / ©YouTube

Подводя итог, хотелось бы отметить, что технически Hyperloop реализуем, вопрос заключается лишь в том, станет ли он успешным с коммерческой точки зрения. Здесь можно провести аналогию с уже созданными поездами на магнитной подушке, такими как, например, Transrapid. Подобные составы очень быстры. Японский JR-Maglev, например, разгоняется до 603 км/ч. А еще такой транспорт очень безопасен. При всем этом поезда на магнитной подушке слишком дороги и пока не получили широкого распространения. Что же будет с Hyperloop, покажет время. Нам остается только следить за новостями и ждать.

Инфо https://naked-science.ru