Hyperloop: идея « скоростной трубы» элона маска медленно воплощается в жизнь

Решение в стиле Илона Маска

Масштабная модель.

Список проблем кажется бесконечным. Но Маск, изобретательный новатор, привлек команду инженеров из Tesla и SpaceX, чтобы найти решение. Они предложили поднять две трубы (одна на север, другая на юг) и снизить давление воздуха внутри.

Теория проста: реактивные самолеты летают на больших высотах через менее плотный воздух, и сопротивление уменьшается. Команда Маска решила, что давление воздуха внутри системы должно быть в шесть раз меньше давления тонкой атмосферы Марса, что в значительной степени снизит сопротивление разгоняющихся бобов. Кроме того, размещение Hyperloop вдоль межштатной магистрали I-5 в США снизит расходы, поскольку не придется выкупать землю у людей, живущих вдоль маршрута.

Они также сделали боб сердцем системы, чтобы труба была наименее технологичной. План состоит в том, чтобы спроектировать боб с металлическими лыжами, которые катятся, или левитируют, на подушке воздуха, накачиваемого через небольшие отверстия в лыжах. Концепция похожа на игру в воздушный хоккей, за исключением того, что воздух накапливается за счет высокоскоростного продвижения боба по трубе, а сверхмощный электрический компрессов в передней части боба перекачивается воздух в заднюю. Магниты на лыжах в паре с электромагнитным импульсом дают бобу первый толчок, знакомый вам по поездам. После этого ощущение скорости пропадет.

Линейные индукционные двигатели, получающие энергию из магнитов и проводников, будут размещены в разных точках вдоль трубки и обеспечат бобу стабильное движение. Вдоль трубы также будут созданы аварийные выходы. На самих трубах также будут размещены солнечные батареи.

Что такое Hyperloop и как он работает?

Илон Маск впервые заявил о разработке инновационной транспортной системы, которая будет быстрой и в то же время дешевой, после анонса строительства скоростной железной дороги из Лос-Анджелеса в Сан-Франциско. Он назвал ее слишком медленной, при максимальной скорости состава в 322 км/ч, и пообещал, что сделает все дешевле и лучше. Оценен был проект в 6 миллиардов долларов.

При разработке Hyperloop предлагались разные варианты его движения, но все они не подходили, так как капсула не могла развить высокую скорость.

В итоге команда Маска предложила свой, как всегда оригинальный, вариант. Итак, все начинается со строительства трубы в виде петли, где опоры будут располагаться на расстоянии в 30 метров и на высоте 6,15,30 метров, в зависимости от ландшафта. Внутри должен быть сильно разреженный воздух, который напоминает атмосферу Марса, чтобы создавалось минимальное сопротивление. Капсулу, в которой будут транспортироваться люди, назвали бобом. Он может быть пассажирским или транспортным.

Если разобраться, то механизм запуска боба также не очень сложный. За основу взяли концепцию вакуумного поезда. Герметическая капсула начинает свое движение по рельсе длиной метров в 15, где происходит электрический импульс, который и приводит боб в движение. Дальше все происходит за счет воздуха. То есть на носу капсулы находится компрессор, который забирает разреженный воздух, направляет под низ боба, создает воздушную подушку и выталкивает. Таким образом, сзади давление воздуха получается выше, чем спереди, и боб движется.

По задумке Маска Hyperloop чем-то будет напоминать метро -капсулы должны отправляться раз в 30 секунд, а расстояние между ними составлять 30 километров. В данном случае одна поездка оценивается в 20 долларов. При этом одна капсула сможет поместить в себя 28 человек — пассажиры сдают свой багаж, пристегиватся и поездка начинается. Отметим, что в бобах непредусмотрены туалеты, а всю поездку люди должны быть пристегнуты. Также при возведении тоннелей не будут делать слишком много поворотов, ведь в таком случае людей может стошнить.   

Почти по Ильфу и Петрову

Если верить правительству, то через 12 лет Украина превратится чуть ли не в самую передовую страну с точки зрения транспортных технологий. Пока не совсем понятно, за какие средства мы сможем достичь такого прогресса, если даже в столице уже который год мост на Троещину осилить не могут, а ремонт очередного участка дороги преподносится, как грандиозная победа правительства. Раньше по бездорожью и разгильдяйству ударяли автопробегами, а теперь с транспортными проблемами чиновники решили бороться при помощи красивых презентаций с веселыми картинками.

Скажем сразу, презентация у Кабмина получилась красивая. Дизайнерам можно смело поставить высокую оценку за красивую верстку, правда, складывается впечатление, что над содержанием работали фантасты. Может, чиновники вспомнили опыт Остапа Бендера по превращению Нью-Васюков в столицу СССР и решили, что бумага все стерпит.

И смех, и грех

А вот днепровские метростроевцы вообще открестились и от гиперлупа, и от строительства тестовой площадки для нее.

— Вообще первый раз об этом слышу, — изумился замдиректора по капитальному строительству КП «Днепровский метрополитен». – Не знаю, каким мы боком к этому всему.

Возможно, метростроевцы просто не в курсе еще, что к строительству трех новых станций метро, которую обещают доделать к 2021 году прибавится еще и тестовая площадка. Впрочем, случится это не раньше, чем в 2019-2020 годах. А перед этим предстоит экспертная оценка проекта в НАН Украины.

Сами же днепряне новость о гиперлупе восприняли с юмором.

В соцсетях вовсю шутят-фантазируют о том, как за полчаса с секундными остановками можно будет добраться из Днепра в Киев и из Львова в Жовкву, и даже предлагают приобрести билеты со скидкой. Более того, некоторых заявление министра вдохновило на творчество:

Со скоростью, быстрее ультразвука

Летит страна, не ведая куда

Мы в ней, как пассажиры Гиперлупа,

Чье дело исключительно труба… (Сергей Демченко)

Есть и те, кто строительству скоростного поезда предпочитает ремонт дорог.

— Вы бы для начала нормальные дороги сделали, и маршрутки-скотовозки заменили! – возмущается Мария Прокопенко.

Две минуты блеватрона (простите)

Когда Элон Маск, основатель и CEO SpaceX и Tesla Motors, предложил эту идею в 2013 году как альтернативу всем возможным способам передвижения между Сан-Франциско и Лос-Анджелесом за 35 минут, его предложение было встречено с одинаковыми восторгом и скепсисом. Wired писал:

Теперь оно уже не кажется вымышленным. Если все пойдет по плану, бобы Hyperloop One будут перевозить грузы и людей на скорости 1200 км/ч — на 30% быстрее самолета 747.

Но высокая скорость не превращает аттракцион в блеватрон. Именно ускорение — эти волнительные моменты, когда ваше тело разгоняется до 1 Маха — вызывает тошноту.

Представьте взлетающий самолет. Реактивные двигатели взрываются, прижимая вас к сиденью и сдавливая ваши мышцы и кости. Это ускорение обычно описывается G-силой или силой тяжести. Технически ее обозначают как g, но для удобства чтения мы оставим G.

Если вы сидите за столом или идете куда-нибудь в данный момент, вы испытываете 1 G. В коммерческих рейсах пассажиры испытывают дополнительные 0,1-0,3 G во время взлета и посадки. Но как только самолет набирает свою постоянную крейсерскую скорость, все снова начинают ощущать 1 G.

Hyperloop хочет имитировать опыт авиалайнера, просто подключив дополнительные 0,1–0,3 G в моменты остановки и старта боба. Необходимое ускорение продлится порядка двух минут.

Выходит, пассажир будет испытывать чувство как при взлете или посадке самолета в течение двух минут. И вроде бы ничего. Только если hyperloop не будет поворачивать.

Mexico City

Octavio Paz, Mexico City’s poet laureate, that “in its circular fever repeats and repeats” as a way of describing one of the most snarled roadway networks in the world. In the central, historical heart called the distrito federal, or D.F. (pronounced “day-efay”), 9 million residents of 16 boroughs live in a 570-square-mile tangle of traffic. Chilangos, as residents of the city call themselves, spend 219 hours per year in traffic, thanks to a population that has grown sixfold since 1950. Millions of Chilangos rely daily on public transportation, and mobility within and outside Ciudad de México, or CDMX, remains a critical challenge. Although private cars represent only about a third of daily commutes, more than 80% of roads are occupied by commuters, resulting in gridlock that costs CDMX billions. And, pollution: Mexico City enjoyed acceptable air quality on only 26 days in 2016, the most recent year for which figures have been published.

Despite the congestion and pollution, CDMX, remains a vital economic hub. It’s the eighth richest city in the world (and first in Latin America), with booming tourism and a vibrant creative community. A visit to Central de Abasto, CDMX’s main wholesale market, gives you a sense of the vast amount of goods that pass through the city. A kaleidoscopic array of produce, meats, and packaged goods fill an area the size of an airport. The enormous complex in the eastern Iztapalapa area handles roughly 30% of the entire country’s food supply and attracts as many as half a million people per day. The new international airport, which is expected to handle up to 120 million passengers per year, and the new high-speed rail link to Toluca currently under construction will ignite greater pressure on the mobility grid in CDMX.

The Mexloop team proposes a passenger Hyperloop connection between the new airport and the densely populated western section of the city, and a cargo link from air freight terminals to Central de Abasto. The passenger link is expected to capture a significant portion of the tourist market that concentrates in nearby neighborhoods and ease the flow to and from the airport. The team hopes to integrate the Hyperloop system into existing and future transport hubs by locating the station near three current STC Metro Line stops, an intercity bus depot, and the future terminus of the Toluca-Mexico City HSR. From Mexico City’s new airport, the line runs about 200 km northwest to Querétaro City, the capital of the State of Querétaro.

Зачем нужен Hyperloop?

«Я застрял в лос-анджелесской пробке. Опаздывал на час и подумал: мужик, должен быть способ разобраться с этим», говорил Маск на неожиданном появлении на неделе дизайна Hyperloop. Студенты, которые сначала отпускали твиты с хэштегом #whereisElon, приветствовали 44-летнего предпринимателя как рок-звезду.

Маск, не мальчик, но муж, миллиардер в черном кожаном пиджаке, рассказал им, что случайно упомянул эту идею в беседе, но потом почувствовал обязанность снабдить ее деталями. Поэтому в августе 2013 года его 58-страничный белый труд был опубликован на сайте SpaceX. Он говорит, что не ожидал, что идея разлетится вирусом.

Но она разлетелась. Он предложил нечто неслыханное: систему на солнечных батареях, которая доставляет капсулы («стручки») с пассажирами на чем-то вроде воздушной подушки по трубам на скорости звука. Он описал Hyperloop как «помесь Concorde, рельсопушки и стола для воздушного хоккея» и сказал, что система может стать «пятым видом» транспорта — после самолетов, поездов, кораблей и автомобилей.

Маск сказал, предложенный Калифорнии высокоскоростной поезд, спроектированный разгоняться до 220 миль в час и добираться из Сан-Франциско до Лос-Анджелеса за два с половиной часа, был слишком медленным. Его альтернатива может совершать 640-километровое путешествие за полчаса. По оценкам Маска, стоимость альтернативы варьируется между 6 и 10 миллиардами долларов — мелочь, по сравнению с высокоскоростным поездом за 60 миллиардов долларов.

«Определение города меняется», говорит Ллойд, бывший исполнительный директор Cisco, ныне возглавляющий Hyperloop Technologies, и путешествие по трубе со скорость звука могло бы сократить время, необходимое, чтобы добраться до работы. Калифорнийский стартап привлек именитые таланты, включая Брогана Бамброгана, бывшего инженера SpaceX; Джима Мессину, руководителя кампании по переизбранию Барака Обамы в 2012 году; Дэвида Сакса, который раньше работал с Маском в PayPal, и Шервина Пишевара, инвестора Uber, который натолкнул Маска на мысль вынести на суд общественности идею Hyperloop.

«Мы определенно зашли дальше остальных», говорит Ллойд о гонке коммерческого воплощения гонок в трубе. В Apex Industrial Park в Неваде его компания начала строительство двигателя открытого воздуха и этой весной начнет строительство дорожки и испытания системы.

«Когда люди посещают нас здесь, они говорит: ох, епте, началось, — говорит Ллойд. К концу года, после проведения полномасштабной демонстрации, его компания планирует выбрать три лучших проекта и начать их строительство в 2017 или 2018 году. — Интерес есть по всему миру». Особенно Ллойд отмечает интерес Европы и России. В портах, например, есть огромный потенциал для краткосрочной реализации перемещения крупных контейнеров.

Другой предприниматель, Дирк Альборн, в прошлом году заявил, что Hyperloop Transportation Technologies начнет строить пятимильный испытательный участок в этом году в Калифорнии вдоль магистрали Interstate-5. HTT — это сеть экспертов, которые работают в университетах и компаниях вроде Boeing и SpaceX, а в свободное время работают над проектом в обмен на будущую прибыль.

Его версия использует магниты и пропеллеры, чтобы толкать аэродинамические алюминиевые капсулы через трубы под давлением. Стальные трубы покрыты солнечными панелями и оснащены батареями, чтобы накапливать энергию и использовать ее затем ночью или в облачную погоду.

Альборн говорит, что Hyperloop дешевле поезда, поскольку его опоры выстраиваются параллельно существующим магистралям, и отпадает необходимость в железнодорожных путях и покупке дополнительной земли. Также эта система может работать независимо от погодных условий или стихийных бедствий.

Конечно, есть много скептиков, которые ставят под сомнение достоинства Hyperloop: смогут ли опоры противостоять землетрясениям? Смогут ли солнечные панели вырабатывать достаточно энергии? Смогут ли пассажиры справиться с тошнотой, когда капсулы будут резко трогаться, тормозить, поворачиваться или подлетать?

León

León is the proposal’s smallest municipality, at 1.3 million people and is located about 175 kilometers west of Querétaro in the state of Guanajuato. The drivers of León’s economy are leather and footwear manufacturing, and, more recently, the automotive sector.

Despite the city’s topographic limits in the north and west, León has managed to curb the characteristic urban sprawl that plagues many Mexican cities. This, along with public bike system and investments in bus rapid transit lines has solidified León’s reputation as an eco-city.

Connecting León to Guadalajara in the west and Querétaro and CDMX in the east typifies the Hyperloop strategic application of linking smaller cities to more dominant urban areas. The economic and social potential of such a link includes wider and more integrated labor pools, and economic rebalancing. A Hyperloop connection would induce greater travel to and from León and deepen economic linkages to Guadalajara and the rest of the Bajio region.

SpaceX и Boring Company

Хотя Илон Маск и отказывался от реализации проекта Hyperloop в 2014 году, долго стоять в стороне все же не смог. В январе 2015 года на Техасском транспортном форуме он заявил, что собирается строить тестовую трассу для Hyperloop, а в июне объявил о конкурсе SpaceX на дизайн пассажирской капсулы. Соревнование Hyperloop pod competition привлекло инженеров и ученых со всего мира, в январе 2016-го 22 команды получили право испытать свои модели на полуторакилометровой тестовой трассе в Хортоне(Калифорния), а в августе 2017-го состоялся заключительный этап соревнований. Тогда капсула, разработанная командой из Мюнхенского технического университета(Германия), разогнала свой прототип до 327 км/ч. Несколько дней спустя SpaceX и Tesla презентовали свою собственную капсулу, которая прошла трассу со скоростью 355 км/ч. Но в 2018 году в третьем этапе Hyperloop pod competition Мюнхен все-таки взял реванш, разогнав капсулу до 457 км/ч и поставив абсолютный рекорд для Hyperloop.

Querétaro

A metro area of just over two million, Querétaro City is the nexus of Mexico’s flourishing aerospace industry and home to companies such as Bombardier and GE. Querétaro has seen incredible growth in foreign direct investment in manufacturing. More than 1,400 multinational corporations now have a presence in the city, and its industrial clusters and economic zones have been lauded as examples of successful economic policies that attract high value-added production sectors. Less than a mile from Querétaro Intercontinental Airport is the Universidad Aeronáutica en Querétaro (UNAQ), with more than 1,300 students pursuing degrees in everything from metallography to aerodynamics. UNAQ works closely with the area’s multinationals to develop the university’s training curricula and workforce programs. To date, UNAQ has graduated nearly 6,500 aerospace technicians.

Competition in Mexico’s aerospace sector is fierce: Querétaro competes with clusters in Sonora, Chihuahua, and Baja California, all of which are closer to the U.S. A Hyperloop portal located near the city’s aerospace hub could secure Querétaro’s place in Mexico’s production value chain and drastically reduce transportation costs for the city’s manufacturing tenants moving goods to Mexico City. The consortium also points to the real estate development potential around the station, as Querétaro’s population is expected to continue growing.

Автобаны: в Европу и на Кубань

Большие планы у правительства по строительству дорог. Как говорится в программе, строительство десяти автобанов позволит пересекать страну с севера на юг и с востока на запад за 10 часов. Первым из них будет концессионная дорога Киев — Белая Церковь, строительство которой может начаться в 2019 году. Среди приоритетных автобаны из Сум, Харькова, Днепра, Луганска, Донецка, Одессы и Николаева в направлении стран ЕС. Правда, ни один автобан в Украине еще и не начинали строить. 

Довольно оптимистичным выглядит план правительства построить скоростную дорогу из Киева в Керчь. Судя по схеме, она повторяет некогда популярный маршрут из Киева в Крым через Голованевск, Первомайск, Николаев и Херсон. Однако реализация такого проекта до момента деокупации Крыма невозможна. Может, это далеко идущие планы правительства, не зря же Омелян в конце марта сказал, что Керченский мост — это мост, который соединит украинский Крым и украинскую Кубань.

Guadalajara

The proposed Hyperloop corridor terminates in Jalisco’s capital, the second most-populated metropolitan area in Mexico. Guadalajara has been crowned Mexico’s Silicon Valley, housing the likes of IBM, Oracle, and Intel and spurring a technology and a startup footprint that challenges CDMX’s economic hegemony. The Guadalajara metro area includes the surrounding municipalities of Zapopan, Tlaquepaque, and Tlajomulco de Zúñiga and serves as Mexico’s Pacific gateway.

For all its success, Mexico’s second city also faces critical transport issues such as severe congestion and rapid sprawl. Between 1980 and 2010 the area size of greater Guadalajara nearly quadrupled, resulting in greater reliance on private vehicles and unsustainable levels of carbon emissions. Hyperloop would redirect a significant portion of the estimated 1.5 million people that travel from Guadalajara to CDMX via motorized vehicles every year, freeing up Guadalajara’s roads. A Hyperloop portal connected to the city’s light rail and transit line could shift more travelers to environmentally friendlier options and strengthen the city’s transit-oriented development strategy. Linking Mexico’s two powerhouse urban economies would also result in transformative social and economic impact for the entire central region.

Read more about Hyperloop One Global Challenge semifinalist proposals

• World’s Fastest Highway Could Get Even Faster
• Three Hyperloop Networks That Could Transform EU Commerce
• Texas Hyperloop Could Transform Lone Star State Into Global Megaregion
• Connecting Orlando with Miami Beach
• Three Hyperloop Routes That Would Transform The UK Economy

Амбициозный план Омеляна

21 февраля в Twitter Мининфраструктуры появилось сообщение: «Только три слова: «Hyperloop в Украине»»

Буквально пару слов моментально привлекли внимание сотен людей, чего и добивались в ведомстве. Сообщение заставило их с нетерпением ожидать обещанной пресс-конференции министра

Со слов Омеляна стало понятно, что планы на Hyperloop, мягко говоря, «наполеоновские». Итак, в Украине появится новая компания HypeUA. Точнее, так будет называться проект по разработке Hyperloop в Украине.

Разработку транспортной системы поделили на три стадии. На первой — Национальная академия наук Украины должна привлечь к работе необходимых экспертов. За это время проект должны утвердить как приоритетный, и провести все необходимые расчеты и оценки. На второй стадии будет создаваться тестовая площадка в Днепре, где на базе аэрокосмического кластера будет возведен первый образец транспортной системы и проведены все необходимые испытания. На третьей стадии после проведения всех необходимых тестов украинский Hyperloop запустят в производство.

В данном случае партнерами проекта Мининфраструктуры являются Национальная академия наук Украины, ГК «Укроборонпром», Octagonal Corporation, ГП «Производственное объединение «Южный машиностроительный завод им. А.Н. Макарова» (Южмаш), ОАО «Каховский завод электросварочного оборудования», ООО «Интерпайп Украина», Unit.City, Агентство развития Днепра, Украинский институт будущего и Платформа развития инноваций. Также Украине в разработках будут помогать специалисты из Мексики, которые занимаются строительством аналогичной транспортной системы у себя на родине.

«Я очень рад, что Украина будет среди топ-5 стран, которые сейчас разрабатывают этот проект, и фактически является единственным государством, где политика создания нового вида транспорта поддерживается правительством и государством официально», — сказал Омелян.

Будет ли Hyperloop работать

Будет ли Hyperloop работать? Кто знает. Тестовые участки уже строятся и испытываются. Маск думает, что это возможно, люди ему верят. Джим Пауэлл, который был одним из создателей маглевов — поездов, способных разгоняться до 581 километра — рассказал The Verge, что Маск прав в том, что хочет заключить всю систему в трубу. Он говорит, что в открытой системе будет слишком много трения. А трение может быть проблемой даже в герметически запечатанной трубе Hyperloop.

Более того, лучше всего выстраивать трубу Hyperloop по прямой. Пауэлл говорит, что если путь будет слишком извилистым, пассажиров будет тошнить.

Хотя многие согласны с тем, что технические проблемы создания Hyperloop могут быть решены, немногие задаются вопросом о цене. 6 миллиардов долларов — слишком слабый ценник для проекта такой величины. При этом Маск не хочет тратить собственные деньги и надеется, что другим удастся осуществить прорыв за него. Может быть, и вам попытать свою удачу?

Вызов SpaceX

Маск говорит, что он пока не поощряет отдельную компанию и не строит собственную систему Hyperloop, но хочет продвигать идею. Поэтому прошлым летом SpaceX присоединилась к общему потоку желающих и пообещала построить испытательный участок длиной в полтора километра рядом со своей штаб-квартирой в Хоторне, Калифорния.

Студенты всего мира участвуют в этом грандиозном мероприятии. На дизайн-уик-энде побывало более 1000 студентов. Они представили более 120 команд из 20 стран, включая Индию, США, Китай, Южную Африку и Германию.

Группы студентов продемонстрировали различные способы заставить свои капсулы парить. Некоторые использовали воздушные подшипники, позволяющие шайбам скользить по столу воздушного хоккея, другие использовали магниты. Маск предпочел последний вариант.

«Это как магнитик на холодильнике. Висит бесконечно, — говорит Майо, отмечая, что магниты на дне капсулы его команды смотрят в направлении алюминиевой дорожки. — Чем выше скорость, тем лучше работает». Капсула левитирует с меньшим сопротивлением при больших скоростях. Чтобы оторваться, говорит он, капсула должна двигаться на скорости минимум 40 км/ч и разгоняться до 400 км/ч на однокилометровом испытательном треке SpaceX. Учитывая короткую дорожку, капсула обладает «отказоустойчивой» гидравлической тормозной системой.

Майо говорит, что был немного удивлен, что команда MIT победила, поскольку сосредоточил свое внимание почти исключительно на инженерных моментах — не на внешнем виде. Его виртуальная конструкция даже не включала посадочных мест, хотя в конечном варианте они, безусловно, будут

Другие команды, которые были высоко оценены SpaceX, в порядке убывания, представляли Технологический университет Делфта в Нидерландах, Университет Висконсина, Virginia Tech и Калифорнийский университет в Ирвине. Еще 25 команд будут состязаться этим летом на финальном испытательном участке, хотя SpaceX пока не назначила дату.

«Знания, полученные здесь, будут открыты для всех», утверждает SpaceX на своем сайте. Маск сообщил студентам, что ожидает больше соревнований Hyperloop в будущем.

Студенты MIT, как и другие команды, привлекают инвесторов и собирают пожертвования, на которые смогут построить свою капсулу и испытательный участок. Они планируют привлечь порядка 100 000 долларов, чтобы удовлетворить свои нужды.

Что мешает реализации Hyperloop

Хотя визионеры смотрят на будущее Hyperloop с оптимизмом, многие эксперты настроены в его отношении скептически. Среди главных препятствий — само строительство вакуумной трубы длиной в сотни километров, которая смогла бы выдержать огромное атмосферное давление. Небольшое повреждение трубы может привести к катастрофе: если труба проколота, воздух раздавит ее как консервную банку, и все пассажиры капсулы наверняка погибнут.

Невероятно сложной является и разработка капсулы, которая могла бы выдержать взрыв в случае декомпрессии трубы. Кроме того, такая капсула должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать атмосферное давление внутри кабины, и оставаться достаточно легкой, чтобы не повредить трубку во время движения.

Подземный транспорт

Завершив состязание, разработчики принялись за улучшение своих капсул. На данный момент самым лучшим вариантом для перевозки пассажиров, конечно же, является TUM Hyperloop, но и ему есть куда расти

Во-первых студентам из Германии важно ускорить его до требуемых 1000 километров в час. Во-вторых, им нужно поработать над безопасностью капсулы — ведь никто не хочет, чтобы во время скоростной езды она начала разваливаться и разрушать тоннель, по которому движется?

Участница команды TUM Hyperloop заглядывает внутрь тоннеля

Следующее соревнование Hyperloop Pod Competition пройдет в 2020 году, и будет гораздо сложнее предыдущих. Илон Маск объявил, что длина тоннеля составит целых 9,7 километров, причем один из ее участков будет слегка изогнут. Студентам придется всерьез поработать над маневренностью и безопасностью своих капсул, потому что на месте этого изгиба вполне может возникнуть авария.

Создатели капсулы TUM Hyperloop

Скорее всего, место проведения соревнования тоже изменится. На данный момент оно проходит в Калифорнии, на территории штаб-квартиры SpaceX. Именно там расположена 1,2-километровая трасса, но удлинить ее до 9,7 километров компания не сможет из-за нехватки места. Где именно будет проложен новый тоннель, пока не сообщается.

Экономическая эффективность

В 2019 году Институт проблем естественных монополий (ИПЕМ) опубликовал экспертное мнение об экономической целесообразности строительства линии Гиперлупа между Москвой и Санкт-Петербургом длиной 650 км и о потенциальной стоимости билета для пассажиров. Рассмотрены три варианта: однотрубное исполнение без гос. субсидии и двутрубное с гос. субсидией в объёме 50% и без таковой. Оценка капитальных затрат произведена на основе технико-экономического обоснования строительства линии Стокгольм-Хельсинки без учёта стоимости выкупа земли под линию. Вместимость капсул соответствует заявленной НТТ: 28 или 40 мест, минимальные интервалы — 6 минут, предельная скорость — 1102 км/ч, полные перегрузки — не более 1,5g. Срок окупаемости принят равным 20 годам. Результаты проведённых оценок показали, что:

1. Максимально реализуемый пассажиропоток составит 5,2 млн человек в год, что не превосходит перевозки Сапсаном;
2. Стоимость билета для поездки одного пассажира в одном направлении в ценах 2019 года будет варьироваться от 16100 рублей при господдержке для двутрубной системы до 48900 рублей для однотрубной без господдержки. Минимальная и средняя стоимость проезда, выраженная в долларах в расчёте на 1 км пути (0,4-0,7$/км), сопоставима с оценкой стоимости проезда на линиях Киев-Одесса (0,4 $/км) и Хельсинки-Таллин (0,5 $/км), но в 3 раза меньше стоимости проезда на линии Мумбай-Пуна (1,6 $/км). Все эти оценки в 10-40 раз больше первоначальных оценок стоимости проезда для линии Лос-Анджелес—Сан-Франциско (0,04 $/км).
3. Стоимость капитальных затрат составит от 18 до 36 млрд долларов в зависимости от исполнения без учёта стоимости отчуждения земли, экологических и прочих экстерналий, что в расчёте на 1 км пути дороже строительства конвенциональной двухпутной ВСМ с эксплуатационной скоростью до 400 км/ч.
4. Реальное сокращение времени путешествия с учётом передвижения по городу к станции Гиперлупа составит от трёх до двух часов или сокращение времени не более, чем в 2-3 раза.
5. Для окупаемости клиентом такой системы может быть лишь долларовый миллионер, причём от 2,4% до 7,6% всех долларовых миллионеров России должны пользоваться системой Гиперлуп ежедневно.

Пределы нагрузки

Стоун знает, о чем говорит. Исследовательский центр Эймса в NASA изучает G-силы с начала 1960-х годов. Сначала они работали с военными и изучали опыт пилотов и первых американских астронавтов программы «Меркурий». Со временем центр Эймса построил ряд гигантских центрифуг для испытания того, как люди и оборудование реагируют на сильное ускорение. Центрифуги раскручивали людей как на дикой карусели. Инженерам Эймса удалось раскрутить человека до 20 G — он испытывал силу притяжения, в 20 раз превышающую обычную, которую мы ощущаем на Земле.

Обученные люди могут справляться с экстремальным ускорением. Первые астронавты, которые ездили на ракетах «Сатурн-5» в космос, испытывали перегрузки до 4 G, говорит Стоун. Спускаемая капсула «Союз» российского производства может набирать головокружительные 9 G. (Некоторые птицы могут достигать 7,8 G, это больше, чем набирают одни из самых умопомрачительных американских горок на планете в Йоханнесбурге, Южная Африка).

Астронавты плотно прижимают спины и задницы во время запуска, так что все ускорение приходится непосредственно им на грудь.

Дело в том, что даже с оптимальным углом посадки, избыток G от поворотов может приводить к тому, что кровь будет плескаться внутри артерий и вен. По мере взлета у астронавтов кровь приливает из передней части тела к задней. При сильном ускорении тяжело дышать и доставать всякие вещи. Астронавты находятся в лучшей физической форме, сталкиваясь с таким испытанием, а пилоты истребителей надевают костюмы, защищающие их от инсультов или потери сознания.

Hyperloop One и их главный конкурент Hyperloop Transportations Technologies говорят, что их финальные варианты бобов будут замедляться при резких поворотах, но как сильно — неизвестно. Бобы будут двигаться за счет магнитной левитации — эта же технология используется в поездах-маглевах. Скорость самого быстрого шанхайского маглева достигает 500 км/ч. Но на такой скорости поезду нужен путь по кривой с радиусом в 4400 метров, чтобы пассажиры не получили на руки свой завтрак или обед. Так что если только hyperloop не планирует выстраивать гигантские кривые или специально замедляться при поворотах, его путь будет относительно прямым.

Аварийные остановки имеют похожие проблемы, учитывая то, что быстрое замедление воздействует на организм так же, как и ускорение. Если боб использует магнитную левитацию, внезапное отключение электроэнергии будет означать замедление движения до нуля километров в час. Hyperloop Transportation Technologies предлагает обратную тягу для снижения скорости. Но внезапная остановка будет в 10 раз хуже автомобильной аварии на скорости 120 км/ч.

Если не считать повороты и аварийные остановки, последствия для здоровья людей в среднем будут несущественными при условии максимальной перегрузки в 0,1–0,3 G, говорит Стоун. Он также сказал, что нет никаких исследований, говорящих о том, что кратковременное воздействие высоких уровней G вызывает проблемы со здоровьем.