A Hyperloóp ( MFA: [haipə' lu:p] , angolul - „hyperloop”) egy vákuumvonat - projekt , amelyet 2013-ban javasolt az amerikai kockázati tőkebefektető Elon Musk . Még nem valósították meg teljesen, de Musk próbálkozásai, hogy engedélyt szerezzenek számos állam vezetőitől a vonatok használatára, még mindig folyamatban vannak. A mai napig Hawthorne -ban ( SpaceX , pályahossz 1,5 km) és Las Vegasban ( Virgin Hyperloop One , 0,5 km hosszú) építettek teszthelyeket . Egy hulladéklerakó is épülToulouse ( HyperloopTT cég , 1 km és 320 m szakaszok) . A teszteken elért maximális sebesség körülbelül 450-460 km/h [1] .
Megállapodásokat írtak alá 10 km-es működő autópályák építéséről Dubai és Tongren városában (HyperloopTT cég), a projektek ütemezése nem ismert . Elon Musk Boring Companyja alagutat épít Baltimore és Washington városai között .
A vákuumvonat koncepcióját először Robert Goddard amerikai tudós javasolta 1904-ben [2] .
Az első projektet a vonatok vákuumban történő mozgatására Oroszországban 1911-ben Boris Weinberg orosz tudós javasolta. Terve szerint a cső belsejében, amelyből a levegőt kiszivattyúzták, a kapszulának el kellett volna mozdulnia. Egy "elektromágneses pisztoly" segítségével indították el, és elméletileg 800-1000 km/h sebességet tudott elérni. A tudós kísérleteket végzett a Tomszki Technológiai Intézetben egy kapszula csőben történő mozgatására, de az első világháború megakadályozta az ötlet megvalósítását .
Általánosságban elmondható, hogy a vonatok vákuumban történő mozgásának történetét számos forrás leírja jóval 2013 előtt, ami a „ Weinberg professzor magnetométere ” című kiadványban is tükröződik.
A Hyperloop ötlete a kormány kaliforniai nagysebességű vasúti projektjére válaszul született . , amely 2029 -re összeköti Los Angelest és San Franciscót . A "nagysebességű" vonal 322 km-t (200 mérföldet) meghaladó sebességgel haladó vonatokat foglal magában [3] , a projekt költségét a 2012 áprilisában közzétett üzleti tervben 68,4 milliárd dollárra becsülték [4] . [5] Ezért Az alkalomból Elon Musk azt mondta, hogy a kaliforniai út lesz a leglassabb a világ nagysebességű vasútvonalai között, és egyben a legdrágább is mérföldre számítva [6] .
Musk először egy Sarah Lacey - vel készített interjúban említette meg a Hyperloopot 2012 júliusában, egy Santa Monica - i PandoDaily rendezvényen . A vállalkozó azt ígérte, hogy az új jármű 2-szer gyorsabb lesz, mint egy repülőgép és 3-4-szer gyorsabb, mint egy gyorsvonat, a Los Angeles-i San Francisco-i utazási idő (egyenesben 561 km távolság) csak 30 perc [7] . Később Musk számos más nagy horderejű kijelentést is tett: a projekt tízszer olcsóbb lenne, mint a kaliforniai nagysebességű vasút; a szállítást nem érik balesetek; az utat napenergiával kell üzemeltetni ; az utasoknak nem kell igazodniuk a menetrendhez , mert a közlekedési kapszulák rövid időközönként mozognak, mint a metróban ; minden specifikáció szabadon elérhető lesz [8] . Végül 2013 augusztusában megjelent a tervezet [9] [10] [11] 58 oldalas "alfa változata" .
Elon Musk az ötödik közlekedési módként mutatta be ötletét a vonat , a repülőgép , az autó és a hajó után [6] . Szerinte ez valami Concorde , sínfegyver és léghoki asztal között [12] . A Hyperloop egy megemelt , támasztékokon elhelyezett csővezetékként lett kialakítva, amelyen belül 25-30 m hosszú egyedi szállítókapszulák mozognak egy irányba 480-1102 km/h sebességgel ( tájtól függően [12] ) 30 másodperces időközönként. egy irányba. Két rendszerváltozat [9] :
A 2013. augusztus 12-én közzétett koncepció [4] kulcstényezője az olcsó rendszer iránti vágy volt. Ezért Musk egy vákuumvonat modelljét vette alapul [4] , melynek előnye, hogy nincs szükség a támaszték súrlódásának és a szembejövő légellenállásnak a leküzdésére . A vállalkozó azonban továbbfejlesztette az ötletet: véleménye szerint nincs értelme teljes vákuum elérésére törekedni a csőben . Elég egy elülső vákuumot fenntartani , mégpedig 100 Pa nyomást (ez a légköri nyomás 1/1000-e) - a nyomás további csökkentése nem kifizetődő, mert exponenciális költségnövekedéshez vezet. Ugyanakkor az elülső vákuumot közepes teljesítményű szivattyúkkal és 20-25 mm vastag közönséges acélból készült csőfalakkal lehet fenntartani [9] .
A projekt által biztosított sebesség mellett azonban a jármű így is ütközik az érkező légtömegekkel. Musk úgy döntött, hogy felhasználja őket egy légpárna létrehozásához : speciális vezetőknek és a szállítókapszula orrában elhelyezett ventilátornak kell átirányítania a szembejövő légáramot az alja alá . Elülső vákuumkörülmények között 9,4 kPa nyomás elegendő lenne egy légpárna létrehozásához, amely másodpercenként mindössze 200 g levegőt igényelne. Így Musk felhagy a sokkal drágább mágneses párna ötletével [9] .
A kapszulát lineáris villanymotorral kell meghajtani . Az állórész egy 15 m hosszú alumínium sín lesz a cső alján [12] , amelyre csak 110 km-enként van szükség [4] . A rotor minden kapszulában lesz, csak 100 kW folyamatos teljesítmény szükséges . Mivel a rendszer elektromos árammal fog működni, a tervek szerint napelemek segítségével fogadják az energiát . Állítólag 57 MW villamos energiát termelnek, miközben a rendszernek mindössze 21 MW-ra van szüksége. Mivel az állórész nem csak gyorsítást , hanem fékezést is végez , ez utóbbi esetben a kapszula mozgási energiája is elektromos energiává alakul . A tervek szerint évente 25 millió dollárt termelnek a többletenergia értékesítéséből, ami további finanszírozási forrást jelent a működési költségek fedezésére [12] . Ennek eredményeként az egyirányú jegy 20 dollárba kerülne, a teljes rendszerköltség pedig 7,5 milliárd dollár, a projekt megtérülése 20 év alatt megtörténik [9] .
Vészhelyzet esetén a következőket kell biztosítani [9] :
Az Ansys alkalmazottai által 2013 szeptemberében végzett számítógépes szimulációk azt mutatták, hogy az ötlet megvalósítható, de javításra szorul. A következő kiigazításokra van szükség [13] :
Ugyanezen év novemberében a The MathWorks weboldalán lévő blogjában Guy Rouleau megosztotta saját szimulációjának eredményeit, amely azt mutatta, hogy a Los Angeles és San Francisco közötti pálya körülményei között 1220 km/h sebesség lenne. elérhetetlen [14] .
2015 januárjában az American Institute of Aeronautics and Astronautics éves konferenciáján(AIAA SciTech 2015), a NASA Glenn Research Center szakemberei bemutatták az OpenMDAO nyílt forráskódú szoftverkörnyezetben végzett szimulációk eredményeit . Legfontosabb következtetéseik az voltak, hogy a cső átmérőjét körülbelül 2-szeresére kell növelni, és eltúlzott a félelem attól, hogy a kapszula felmelegszik a levegő súrlódása miatt [15] . A szimulációhoz kapcsolódó anyagok a GitHubon [16] találhatók .
A versenyző csapatok fejlesztései még messze vannak a befejezéstől. Így a HTT felhagyott a légpárna használatával, mivel az irányítási problémákat okozhat, és a mágneses levitációt választotta [17] . A Virgin Hyperloop One szintén a mágneses levitációt részesítette előnyben, de nem aktív (mint a maglev ), hanem passzív. Ez a Livermore National Laboratory - ban kifejlesztett technológia azt feltételezi, hogy állandó mágnesek vannak a kapszulához rögzítve, és ezáltal egy vezető felületen mozognak [18] .
Az abszolút sebességrekordokat (457 és 463 km/h) 2018. és 2019. július 22-én állította fel a Müncheni Műszaki Egyetem WARR Hyperloop diákcsapata , mindhárom Hyperloop pod verseny győztese . A mai napig nem építettek Hyperloop pályát, ahol a kapszulát elektromágneses katapult módszerrel hajtanák meg , mint a klasszikus vákuumvonat koncepcióban . Ezért a versenyzőknek elektromos motorokon kellett önjáró kapszulákat készíteniük. A müncheni csapat 70 kilogrammos kapszulája nyolc, 240 kW összteljesítményű villanymotorral van felszerelve [1] [19] .
2019. július 22-én a SpaceX Hyperloop Pod versenyen a Müncheni Egyetem csapata újabb sebességrekordot állított fel a Hyperloop kapszulát 463 km/h-ra gyorsítva [20] [21] .
Mióta Musk bejelentette, hogy ő maga nem fogja megvalósítani a Hyperloopot, több rajongói csoport is megjelent, akik úgy döntöttek, hogy önállóan életre keltik a projektet [10] . Már egy hónappal az "alfa verzió" megjelenése után az Ansys szakemberei Sandeep Sovani vezetésével számítógépes szimulációkat végzett , amelyek megmutatták az ötlet megvalósításának alapvető lehetőségét [13] . A szimulációs eredmények arra késztették, hogy a projektet a JumpStartFund crowdsourcing platform támogassa , amely során a projekt több mint 300 szavazatot kapott [22] .
Az ötlet megvalósítása érdekében a Hyperloop Transportation Technologies Inc. létrehozása mellett döntöttek. (HTT vagy HyperloopTT), amelynek kulcsfigurái a JumpStartFund társalapítója, Dirk Alborn és a SpaceX elnöke , Gwynn Shotwell [10] . A cég üzleti modellje nem egészen szokványos: önkénteseket von össze , akik ingyen dolgoznak, és siker esetén a projekt esetleges bevételéből is számítanak [23] . A projekt eddig 200 önkéntest vont össze a Cisco Systemstől , a Boeing -től , a Harvard Egyetemtől és az UCLA Építészeti és Tervezői Iskolától . Egy ilyen tömeg együttműködése azon alapul, hogy a projekt apró feladatokra oszlik. A résztvevők interakcióját a Google Dokumentumok és a heti csoportos videokonferenciák biztosítják [10] [24] .
2015 februárjában bejelentették, hogy a HTT megállapodott a Kwei-völgy ökováros fejlesztőjével . , amelynek építése 2016-ban kezdődik a kaliforniai Kings megyében, az első 8 kilométeres autópálya építésén. A cég azt remélte, hogy az építkezéshez szükséges 100 millió dollárt IPO [25] révén sikerül előteremteni . 2016 márciusában Dirk Alborn bejelentette, hogy megállapodást írt alá a szlovák kormánnyal egy autópálya megépítéséről, amely összeköti Pozsonyt Béccsel és Budapesttel . Az utazási időnek nyolc percnek kell lennie. Ugyanakkor Alborn nem jelölte meg a projekt időzítését [26] .
2017 júliusában Alborn bejelentette, hogy cége megrendelte az első terepi tesztdobozt a spanyol Carbures repülőgéptörzsgyártótól , és földet kapott egy kutatási és fejlesztési központ felépítéséhez a franciaországi Toulouse -ban [27 ] . Az első üzemi vonal útvonalának kiválasztása 2018 áprilisában történt. Ez egy 10 km-es útvonal lesz az Al Maktoum repülőtér és a dubai ( Egyesült Arab Emírségek ) Expo 2020 helyszíne között . A megfelelő megállapodást az Aldar Properties -szel kötötték . A HyperloopTT vezetője ugyanakkor nem siet konkrét határidőket megnevezni az építkezés befejezésére. Az útvonal várhatóan a jövőben összeköti Dubajt Rijáddal ( Szaúd-Arábia ). Ezzel egyidejűleg bejelentették egy toulouse-i tesztterület építésének megkezdését, amely két részből áll - 320 m hosszú teherkapszulák számára és 1 km hosszú utaskapszulák számára. A személyszállítási útvonalat július-augusztusra tervezik [28] [29] .
2018 júliusában egy második útvonalat választottak: a HTT vegyesvállalatot hozott létre a kínai Tongren város önkormányzatával, hogy 10 km-es útvonalat építsen ki a város és a helyi Tongren Fenghuang repülőtér között . A projekt költségét 295 millió dollárra becsülik, a második szakaszban a tervek szerint meghosszabbítják az utat a Fangjinshan -hegyig, ebben az esetben az útvonal hossza 50 km-re nő [19] [30] .
2019. február végén-március elején a cég bejelentette az első 320 m hosszú tesztpálya építésének befejezését Toulouse-ban, a tesztelés kezdetét áprilisra tervezik. Ezzel egy időben a spanyol El Puerto de Santa Maria városában először mutattak be életnagyságú Hyperloop utaskapszulát. A kapszula hossza 15 méter, tömege 5 tonna, 28-40 utas befogadására tervezték [31] .
Egy másik csapatot Shervin Pishevar - az Uber első befektetője, a Sherpa Ventures kockázati tőkealap alapítója és az Egyesült Államok Demokrata Pártjának egyik fő szponzora - hozott létre . Az All Things Digital konferencián 2013 májusában Pishevar nyilvánosan megkérte Muskot, hogy tegye közzé a Hyperloop részleteit. Miután három hónappal később nyilvánosságra hozták a projekt részleteit, Pishevar hallgatóságot biztosított Obama elnökhöz , majd az elnök utasította kormánya Tudományos és Technológiai Politikai Hivatalát, hogy tanulmányozza az ötletet. Pishevar fokozatosan vonzódott a céghez, amelyet Hyperloop Technologies Inc.-nek nevezett el. (Hyperloop Tech), a következő partnerek: A Palantir társalapítója és társtulajdonosa a Formation 8 kockázati tőkealapnak Joe Lonsdale , Obama győztes 2012-es elnökválasztási kampányának vezetője Jim Messinu , a Space Adventures alapítója és az X- díjalap vezetője Peter Diamandis , tag a " PayPal maffia " David Sacks . Utóbbi a cég társelnöke lett, és Kevin Brogan mérnököt, a "SpaceX guruját", aki Brogan BamBroganre változtatta, bevonta a projektbe [ 10 ] .
A Hyperloop Tech Bembrogan garázsában indult Los Felizben majd egy korábbi fagylaltgyárba költözött . A cég kísérleti pálya építését tervezi, amelynek megépítését 80 millió dollárra becsülik, amely nem tartalmazza a 8,5 millió dolláros tervezési és tervezési költségeket . Tárgyalásokat folytattak Anthony Marnell III -mal , a legnagyobb amerikai kaszinóépítő Marnell Corrao Associates tulajdonosával egy már teljes értékű pálya építésének helyszínválasztásáról . Marnell régóta tervezi, hogy Las Vegast egy nagysebességű vasútvonallal köti össze az Egyesült Államok nyugati partjával, és az egyik befektető az XpressWest projektben , amely egy ilyen út építésének jogával rendelkezik [10] .
Két befektetési kör során a vállalat több mint 92,6 millió dollárt tudott összegyűjteni [18] A befektetők között volt a Sherpa Ventures, az EightVC, a ZhenFund, a Francia Vasutak Nemzeti Vállalata , az Oerlikon Leybold Vacuum (az egyik részvényes Viktor Vekselberg ), valamint egy orosz Caspian VC Partners kockázati alap ( Ziyavudin Magomedov érdekeltségeit képviseli ) [32] [33] .
2016. május 11-én két jelentős esemény is történt a cég életében. Először is, a HTT-vel való összetéveszthetőség elkerülése érdekében, átnevezték Hyperloop One -ra . Másodszor, North Las Vegas városában ( Nevada ) a Hyperloop motortesztjét végezték el a szabadban [33] . Nem kevésbé fontos hír azonban akkoriban a Hyperloop One táborából a lemondott Bembrogan pere volt Pishevar, Lonsdale és a cég vezérigazgatója, Robert Lloyd ellen [34] . Ugyanakkor a projekt egyik részvényese, a Caspian VC Partners a második Vlagyivosztoki Keleti Gazdasági Fórumon bemutatta egy körülbelül 65 km hosszú Hyperloop leágazási tervet a Hunchun ( Kína ) - Zarubino kikötő útvonalon . Az átlagsebesség körülbelül 740 km/h legyen, a beruházásokat 30-40 milliárd rubelre becsülik, a megvalósítás időtartama 5 év [35] .
2017 májusában a cég elvégezte a rendszer első teljes helyszíni tesztjét. A tesztet a DevLoop nevű teszttelepen végezték el, amelyet egy hónappal korábban fejeztek be Las Vegas külvárosában . A szakasz hossza 500 m, a cső átmérője 3,3 m Az utaskapszula 113 km/h-ra gyorsult [36] , július 29-én pedig 310 km/h-ra emelték a sebességet [37] . Z. Magomedov szerint, aki a Hyperloop One igazgatótanácsának társelnöke lett, a rendszer azonos műszaki jellemzői mellett a sebesség 2 km-es távolságban 1000-1200 km/h-ra nő [38] .
Ugyanezen év szeptemberében a vállalat lezárta a harmadik forrásbevonási kört 85 millió dollár értékben, ennek eredményeként a teljes beruházás elérte a 245 millió dollárt, a startup értéke pedig meghaladta a 700 millió dollárt. [ 39] A következő hónapban A Hyperloop One vezérigazgatója , Rob Lloyd Véleménye szerint a vákuumvonalak építése egyharmadával olcsóbb, mint a nagysebességű vasúté , míg az utazási sebesség 2-3-szor nagyobb. Azt is javasolta, hogy egy 50-60 km-es útra szóló jegy 5 dollárba kerüljön [40] .
2017. december 15-én a cég 387 km/h-s rekordsebességre tudta felgyorsítani kapszuláját, előző nap pedig a Hyperloop One szexbotrány miatt távozott alapítója, Sh. Pishevar. A megüresedett helyet az egyik új részvényes , Richard Branson foglalta el, a cég Virgin Hyperloop One néven vált ismertté [41] .
2018 februárjában a vállalat megállapodást kötött India kormánnyal, hogy autópályát építsen Maharashtra államban , Pune és Mumbai városai között . Feltételezhető, hogy a projekt 6 hónapos tanulmányozása után a Virgin Hyperloop One 2-3 éven belül bemutató pályát, a következő 5-7 évben pedig egy teljes értékű utat épít [42] . Május elején jelentették be, hogy a cég vegyesvállalatot kötött a kikötőt üzemeltető DP World -vel , amelynek neve DP World Cargospeed lesz. A Virgin Hyperloop One technológiáit alkalmazó teherszállítási operátornak tervezték [43] . Néhány nappal később a BMW tulajdonában lévő Designworks tervezőstúdió bemutatta az utaskapszula belső koncepcióját [44] .
2018 októberében Branson lemondott az igazgatótanács elnöki posztjáról a szaúd-arábiai hatóságokkal való konfliktus miatt, amelyet Jamal Khashoggi újságíró meggyilkolása okozott [45] . A megüresedett helyet Ahmed bin Sulayem szultán , a DP World vezetője foglalta el, a vezérigazgatói posztot pedig Jay Walder , aki korábban az MTR Corporation - t vezette .
2019. július 28-án a vállalat megállapodást írt alá Szaúd-Arábia kormánnyal a Hyperloop vákuumvonat leghosszabb ( 35 kilométeres ) gyakorlóterének megépítéséről [47] .
2020 novemberében a vállalat két utas próbaüzemét hajtott végre körülbelül 500 méteren egy speciális kapszulában, amely egy vákuum-alagúton haladt át a Virgin Hyperloop teszttelepen, Nevadában . A kapszula 170 km/h sebességet ért el, a teljes út 6,25 másodpercet vett igénybe. A vállalat jelenleg egy tíz kilométeres tesztpályát épít Nyugat-Virginiában , és 2021-ben kereskedelmi vákuumvonatot tervez elindítani [48] .
Mint kiderült, Elon Musk sem áll készen arra, hogy teljesen feladja a projektet. 2015 januárjában a Texasi Közlekedési Fórumon bejelentette, hogy egy 8 km-es Hyperloop tesztpályát fog építeni, és Texas a lehetséges építkezések listájának élén áll [10] [49] .
Ugyanezen év júniusában a SpaceX pályázatot hirdetett egy utaskapszula tervezésére. A kapszulákat versenyeken kellett volna tesztelni a kaliforniai Hawthorne -ban , ahol a cég központja található [50] . A verseny neve Hyperloop pod verseny. 2016 januárjában a Texas A&M University College Station adott otthont az első fordulónak, ahol 22 legjobb csapatot választottak ki. Mindannyian jogot kaptak arra, hogy a második szakasz során valódi pályán teszteljék modelleiket. A fődíjat a Massachusetts Institute of Technology csapata kapta [51] .
Kezdetben a Hyperloop pod verseny utolsó szakasza ugyanazon év augusztus közepére volt várható [52] , de elhalasztották. A SpaceX csak 2016. szeptember elején jelentette be egy 1500 m hosszú és 1,8 m csőátmérőjű tesztpálya építésének megkezdését [53] . Ennek eredményeként 2017. augusztus 27-én lezajlott a döntő szakasz. Az első helyet a Müncheni Műszaki Egyetem csapata szerezte meg , amelynek kapszula 327 km/h-s sebességet ért el [54] . A német rekord azonban csak néhány napig tartott, mert augusztus 31-én Musk bemutatott egy, a SpaceX és a Tesla által közösen készített kapszulát, amely 355 km/h-s sebességet tudott elérni [55] .
Október közepén Musk megkapta az első hivatalos engedélyt egy teljes értékű Hyperloop pálya megépítésére. Egy körülbelül 16,58 km hosszú szakasznak Baltimore külvárosát Hannover ( Maryland ) területével kell összekötnie. Az út a jövőben várhatóan a Washington és New York közötti útvonal részévé válik , Baltimore-ban és Philadelphiában megállókkal . A pálya a föld alatt épül meg, az alagutat Elon Musk Boring Company -jának kell megépítenie [56] . 2018 februárjában Musk engedélyt kapott, hogy előkészítse az állomás helyszínét, és megkezdje az ásatási munkálatokat egy Washington északkeleti részén található üres telken [57] .
2019-ben a Természetes Monopólium Problémák Intézete (IPEM) szakértői véleményt [58] tett közzé a Moszkva és Szentpétervár közötti 650 km-es Hyperloop-vonal megépítésének gazdasági megvalósíthatóságáról, valamint az utasok jegyének lehetséges költségeiről. Három lehetőséget mérlegelünk: egycsöves változat állapot nélkül. támogatások és kétcsöves 50%-os állami támogatással és anélkül. A tőkeköltségeket a Stockholm – Helsinki vonal építésének megvalósíthatósági tanulmánya alapján becsülték meg, anélkül, hogy figyelembe vették volna a vonal földvásárlási költségeit. A kapszulák kapacitása megfelel a bejelentett NTT-nek: 28 vagy 40 ülés, minimális időközök - 6 perc, maximális sebesség - 1102 km / h, teljes túlterhelés - legfeljebb 1,5 g. A megtérülési időt 20 évre becsülik. Az elvégzett értékelések eredményei azt mutatták, hogy:
Nagy- és nagysebességű vonatok (üzemi és kísérleti) | |
---|---|
349 km/h felett |
|
300-349 km/h |
|
250-299 km/h |
|
200-249 km/h |
|
160-200 km/h |
Elon Musk | ||
---|---|---|
Vállalatok | ||
Projektek | ||
Egy család |
| |
Kategória: Elon Musk |