Pirmą kartą kaip koncepciją Tesla ir SpaceX įkūrėjas Elonas Muskas patobulino 2012 m., hiperkilpa yra reklamuojama kaip keleivių transporto ateitis.
Nežinantiems „Hyperloop“ yra greitaeigė keleivių vežimo sistema, kurią sudaro sandarus vamzdis, kuriuo juda didelės spartos ankštys, sutrumpindama kelionės laiką. Pavyzdžiui, kelionė iš Londono į Edinburgą, kuri traukiniu trunka daugiau nei keturias valandas, teoriškai truktų vos 30 minučių.
Nuo to laiko Muskas paskatino pradedančias įmones ir studentų vadovaujamus projektus kurti savo „hyperloop“ versijas. Didelės spartos sistemoje naudojama magnetinės levitacijos versija, bet kas tai yra ir kaip ji veikia?
Kas yra magnetinė levitacija?
Magnetinė levitacija arba maglevas yra tada, kai objektas pakabinamas ore, naudojant tik magnetinius laukus ir jokios kitos atramos.
Be itin greitų maglev traukinių, magnetinė levitacija naudojama įvairiai inžinerijai, įskaitant magnetinius guolius. Jis taip pat gali būti naudojamas rodymo ir naujovių tikslais, pvz., plūduriuojantiems garsiakalbiams.
Kaip veikia magnetinė levitacija?
Labiausiai žinomas magnetinės levitacijos panaudojimas yra maglev traukiniuose. Šiuo metu tik keliose šalyse, įskaitant Kiniją ir Japoniją, eksploatuojami Maglev traukiniai yra greičiausi pasaulyje, kurių rekordinis greitis yra 375 mylios per valandą (603 km/h). Tačiau traukinių sistemos yra neįtikėtinai brangios statyti ir dažnai nunyksta kaip mažai naudojami tuštybės projektai.
Nuotrauka: Energetikos departamentasYra du pagrindiniai maglev traukinių technologijos tipai – elektromagnetinė pakaba (EMS) ir elektrodinaminė pakaba (EDS).
EMS traukinyje naudoja elektroniniu būdu valdomus elektromagnetus, kad pritrauktų jį prie magnetinio plieno bėgių EDS traukinyje ir bėgiuose naudoja superlaidžius elektromagnetus, kad sukurtų viena kitą atstumiančią jėgą, kuri priverčia vagonus levituoti.
EDS technologijos variantas, naudojamas Inductrack sistemoje, naudoja nuolatinių magnetų masyvą apatinėje traukinio dalyje, o ne maitinamus elektromagnetus arba aušinamus superlaidžius magnetus. Tai taip pat žinoma kaip pasyviosios magnetinės levitacijos technologija.
Kaip Hyperloop naudoja magnetinę levitaciją?
Pradinėje Musko koncepcijoje ankštys plūduriavo ant suslėgto oro sluoksnio, panašiai kaip rituliai, plūduriuojantys ant oro ritulio stalo. Tačiau naujesnė „Hyperloop Transportation Technologies“ (HTT) technologijos versija – viena iš dviejų „Hyperloop“ lenktynėse pirmaujančių įmonių – naudoja pasyvią magnetinę levitaciją, kad pasiektų tą patį efektą.
Nuotraukų kreditas: HyperloopTTŠią technologiją HTT licencijavo Lawrence Livermore National Labs (LLNL), kuri ją sukūrė kaip Inductrack sistemos dalį. Manoma, kad šis metodas yra pigesnis ir saugesnis nei tradicinės maglev sistemos.
Taikant šį metodą, Halbacho masyve kapsulių apačioje dedami magnetai. Tai sufokusuoja magnetų magnetinę jėgą vienoje masyvo pusėje, o beveik visiškai panaikina lauką kitoje pusėje. Dėl šių magnetinių laukų ankštys plūduriuoja, kai jos praeina per elektromagnetines rites, įterptas į takelį. Linijinių variklių trauka varo ankštis į priekį.
Pagrindinis HTT konkurentas „Hyperloop One“ taip pat naudoja pasyviąją magnetinės levitacijos sistemą, kurioje nuolatiniai magnetai atstumia pasyvų takelį, o vienintelė įvesties energija gaunama iš ankšties greičio.
Nuotraukų kreditas: Virgin HyperloopAbiejose sistemose oro slėgis tuneliuose sumažinamas naudojant oro siurblius, kad ankštys galėtų judėti. Žemas oro slėgis smarkiai sumažina pasipriešinimą, todėl norint pasiekti didžiausią greitį reikia palyginti nedaug elektros energijos.
„Hyperloop“ progresas
Dabar, kai suprantame magnetinę levitaciją, laikas pažvelgti į pažangą, kurią įmonės daro plėsdamos technologiją bendram naudojimui.
Įspūdinga žinia, „Virgin’s Hyperloop“ saugiai pervežė du keleivius dviviečiu Pod-2. Ši transporto priemonė yra daug mažesnė versija to, ko tikimės iš bendrovės vėliau. „Virgin“ prognozėmis, kada nors išvysime 28 vietų keleivinę transporto priemonę.
Dabartinis modelis pasiekė tik 107 mylių per valandą greitį, tačiau jie tai darė saugiai ir vadinsime tai naujos technologijos laimėjimu.
Žinoma, Elonas Muskas neleidžia Virgin perimti visos Hyperloop šlovės. Šių metų liepą Muskas socialiniame tinkle „Twitter“ paskelbė, kad nekantrauja pastatyti 10 kilometrų ilgio tunelį su keliomis kreivėmis, kad būtų galima geriau imituoti realaus gyvenimo hiperkilpą.
„Hyperloop“ ateitis
2020 m. vykstant tokiems dideliems žingsniams, natūralu stebėtis, kada pamatysime, kad transporto sistema bus visiškai išnaudota. Dar per anksti nuoširdžiai pasakyti. Ši technologija yra neįtikėtinai brangi ir dar reikia nuveikti ilgą kelią, kad pasiektų mokslininkų ir inžinierių manymu numatomą greitį.
Šiuo metu mes ir toliau stebėsime pažangą ir informuosime apie naujausius magnetinės levitacijos pagrindu veikiančių transporto priemonių, tokių kaip Hyperloop, pokyčius.