Hyperloop one вакуумный поезд

Впервые об идее вакуумных поездов высказывались в Европе ещё в XIX веке. В России над перемещением объектов по трубе вакуумом работали в начале 1900-х гг., но Первая мировая война помешала довести идею до конца.

Сегодня этот вид транспорта не кажется чем-то нереальным. Всё благодаря инициативности и упорству главного техно-романтика – Илона Маска.

Что такое вакуумный поезд Hyperloop?

• Пассажирский Hyperloop – это трубопровод с диаметром в 2,23 метра и вагонами, рассчитанными на 2 ряда сидений (по 14 в ряду).

• Пассажиро-грузовой – это трасса с диаметром 3,3 метра, где люди могут путешествовать со своими легковыми автомобилями (как на паромах).

Илон Маск предложил сделать вакуумный поезд Hyperloop в 2013 году, как ответ на идею американского правительства о строительстве высокоскоростной ж/д дороги. К 2029 California High-Speed Rail должна была связать Сан-Франциско и Лос-Анджелес. Предполагалось, что поезда развивали бы скорость 322 км/ч при суммарных инвестициях около $68 млрд. Маск назвал этот проект самой дорогой и медленной железной дорогой в мире.

Предприниматель пообещал разработать новый транспорт, который должен перемещаться быстрее самолёта в 2 раза. Позднее Маск сообщил, что проект будет в 10 раз дешевле государственного. По его словам, Hyperloop – это что-то среднее между самолётом, электромагнитной пушкой и столом для аэрохоккея.

Внешне вся система напоминает надземный трубопровод на опорах, внутри которого движутся капсулы-вагоны. Но пока проект до сих пор не сделан окончательно, строительство трасс и тоннелей не завершено.

Как работает Hyperloop

Скорее всего, в реальности Hyperloop будет далёк от идеальных представлений. Сейчас разработчики опираются на несколько принципов.

Без трения и встречного сопротивления

В трубе поддерживается не полный вакуум, а форвакуум – предварительный вакуум с предельным остаточным давлением (около 0,1% от атмосферного давления). Вакуумный поезд не сталкивается с трением опор и сопротивлением встречного воздуха. Герметичный тоннель минимизирует аэродинамические потери, поэтому поезд преодолевает звуковой барьер.

Линейный двигатель

Капсулы движет линейный двигатель, который создаёт электромагнитное поле. Статор – алюминиевый рельс на полу трассы. Ротор находится в капсуле. Чтобы получать электроэнергию, хотят поставить солнечные батареи на крыше поезда.

Встречный поток – на пользу движения

В передней части пассажирской капсулы есть вентилятор и компрессор. За ними идёт отсек с людьми, а в хвосте установлены аккумуляторы. Вентилятор создаёт воздушную подушку. В основу её работы положено использование встречного потока воздуха, с которым поезд всё равно сталкивается из-за большой скорости. Этот поток направляют под вагон, чтобы снизить трение и создать эффект парения над рельсами.

Разгерметизация не страшна

Электрический компрессор в капсулах собирает сжатый воздух на борту на случай разгерметизации. При перебоях питания спасут аккумуляторы, которые дадут запас на 45 минут движения – достаточно, чтобы доехать до следующей станции.

Какие задачи должен решить Hyperloop?

• Дешёвая транспортная система. Планируется, что билет в один конец от Лос-Анжелеса до Сан-Франциско будет стоить не дороже $20, а общие вложения в проект – $7,5 млрд – окупятся за 20 лет.

• Быстрое преодоление расстояний. Илон Маск рассчитывает, что поезд будет разгоняться до 480-1220 км/ч, а значит, дорогу до Сан-Франциско можно проехать за полчаса (столько же займёт путь от Нью-Йорка до Вашингтона). Разработчики сомневаются в цифре заявленной максимальной скорости, но достигнуть отметки в 387 км/ч на испытаниях уже удалось.

• Отсутствие пробок и опозданий. Пассажирам не нужно долго ждать прибытия капсулы и подстраиваться под расписание. Hyperloop будет ходить, как метро.

Испытания и пробные запуски

11 мая 2016 года компания Hyperloop One впервые провела публичное испытание двигателей в Северном Лас-Вегасе. В пустыне был сделан специальный рельсовый участок трассы. Прототип поезда (вернее, электромагнитная телега) разогнался до 160-180 км/ч почти за секунду, проехал 100 м, а затем начал остановку.

В 2017 году стало известно о закрытых майских испытаниях на трассе DevLoop в Неваде. При скорости 112 км/ч на 30-метровом участке полигона перегрузки составляли 2g.

В июле того же года Hyperloop One организовала ещё одно испытание на той же трассе (уже продлённой до 500 м). В состоянии вакуума получилось разогнать модуль до 310 км/ч. На тестовом полигоне были созданы условия, аналогичные высоте 60 тыс. метров над уровнем моря (верхняя граница земной атмосферы с минимальным трением и сопротивлением воздуху).

В декабре 2017 компания разогнала капсулу до 387 км/ч.

Риск и критика

Перегрузка

Главный объект критики всего проекта – перегрузки. Илон Маск планировал, что ускорение в капсулах не превысит 1g, поэтому пассажиры должны нормально воспринимать передвижение.

В действительности, если во время поездки Hyperloop люди будут ощущать себя так же комфортно, как пассажиры лайнеров, то во время разгона, торможения, поворотах состава могут возникнуть неприятные ощущения. Поэтому разработчики делают выбор в пользу прямых и ровных тоннелей, но прокладывать их такими можно не везде.

Во время перегрузок внутренние органы человека по инерции движутся в обратном направлении, от чего нарушается кровообращение и появляется опасность травм и обострения болезней (от мигреней и разрывов сосудов до инсультов и кислородного голодания).

Без подготовки обычный человек готов выдержать максимум 1,5g, но разработчики Hyperloop утверждают, что в итоговом варианте перегрузки будут не больше 1,3g.

Сейсмические риски

Инженерам предстоит решить проблему с сейсмическими рисками. Опоры трассы должны быть устойчивыми перед подземными толчками и компенсировать их.

Скептики проекта подмечают, что весомых доказательств безопасности Hyperloop пока нет. Тем более, не было открытых тестирований в условиях, приближённых к землетрясению.

Есть потенциальные риски с получением прав на землю и протестами жителей отдельных районов против строительства.

Разгерметизация

Если на любом участке трубопровода возникнет брешь, то во всей трубе пройдёт ударная волна, которая будет распространяться со скоростью звука. Все пассажиры, находящиеся внутри транспортной системы, погибнут. По этой причине, скорее всего, Hyperloop сначала будут испытывать как товарный поезд.

Экономическая выгода

Скептики говорят, что экономическая целесообразность проекта не гарантирована. Нужны большие вложения, есть много неопределённостей и нерешённых вопросов. Никто не знает, насколько дорогим окажется весь проект, и сколько лет нужно, чтобы его окупить.

Hyperloop в России: мы тоже умеем?

Проекты быстрого и недорого путевого сообщения есть и в России. В Петербургском университете путей проектируется поезд на магнитной подушке. Без вакуумной трассы, но скорость 400 км/ч запланирована.

Готовится строительство магнитной магистрали от логического центра «Белый Раст» (Подмосковье) до Усть-Луги (Ленобласть).

В 2016 году Hyperloop One на Петербургском экономическом форуме подписала соглашение с ГК «Сумма» о развитии Hyperloop. По замыслу, вакуумные составы должны соединить новую Москву и аэропорты. А Министерство транспорта предлагало построить 70-километровую трассу на Дальнем Востоке для создания логистического коридора с Китаем.

Как известно из СМИ, идею поддерживает Владимир Путин. Правда, речь не о государственном финансировании, а о формировании инвестиционной среды.

Hyperloop — концепция Илона Маска, пятый вид транспорта после поезда, самолёта, автомобиля и корабля. Идея создать Hyperloop, как говорит Маск, пришла к нему, когда он стоял в долгой пробке. По его словам, это нечто среднее между «Конкордом», рельсотроном и столом для аэрохоккея. Hyperloop был задуман как расположенный на опорах надземный трубопровод, внутри которого со скоростью от 480 до 1 220 км/ч (в зависимости от ландшафта) с интервалом в 30 секунд в одном направлении перемещаются одиночные транспортные капсулы длиной 25—30 м. Работать Hyperloop должен по принципу пневмопочты и некоторые группы уже занимаются реализацией проекта.

Пассажирская капсула Hyperloop поставила новый рекорд скорости

В 2013 году у главы компаний Tesla и SpaceX Илона Маска возникла очередная смелая идея. Он загорелся желанием провести под городами вакуумные трубки, внутри которых, на скорости более 1000 километров в час, будут перемещаться капсулы с пассажирами. Один из первых подземных маршрутов планируется проложить между Вашингтоном и Нью-Йорком, но перед этим важно создать пассажирскую капсулу, которая сможет развивать большие скорости и обеспечивать людям полную безопасность. Проектированием капсул занимаются студенты из разных технологических институтов и среди них особенно выделяется команда из Германии — недавно их аппарат разогнался до рекордных 463 километров в час.

Сколько будет стоить проезд на Hyperloop от Москвы до Санкт-Петербурга

Специалисты российского Института проблем естественных монополий (ИПЕМ) рассчитали стоимость реализации проекта высокоскоростной системы Hyperloop между двумя крупнейшими городами России — Москвой и Санкт-Петербургом. Документ опубликован на сайте института. Краткие выводы экспертов: строить дорого, нецелесообразно, а пользоваться смогут только богатые.

Первая коммерческая линия высокоскоростной системы Hyperloop откроется в 2022 году

Первая пассажирская линия высокоскоростной системы Hyperloop от компании Hyperloop Transportation Technologies (HTT) откроется в 2022 году, заявил в интервью телеканала CNBC глава компании Дирк Альборн. На днях компания пригласила журналистов в недавно открывшийся испытательный полигон, где еще раз провела демонстрацию полноразмерной капсулы HTT, которую привезли для финальных испытаний. В недалекой перспективе капсулу планируется использовать для перевозки пассажиров внутри специальных закрытых вакуумных магистралей со скоростью более 1000 километров в час.

Строительство Hyperloop в Абу-Даби начнется в 2019 году

На этой неделе стартап Hyperloop Transportation Technologies, известный также как HyperloopTT, объявил, что начнет строительство коммерческого трека Hyperloop в Абу-Даби, столице Объединенных Арабских Эмиратов (ОАЭ). Строительство начнется в третьем квартале 2019 года. Эта новость, по всей видимости, продлевает соглашение, которое анонсировали в апреле. Именно тогда HyperloopTT и управляемый государством девелопер объявили о приобретении строительной площадки, на которой будет проходить создание 10-километрового коммерческого трека.

Показана первая пассажирская капсула Hyperloop Transport Technologies

Прошло более трех лет с тех пор, как Илон Маск представил миру дизайн футуристического транспорта будущего, получившего название Hyperloop. Поначалу идея казалась весьма фантастической, но со временем мы все ближе и ближе подходили к реализации проекта. Технология уже прошла не одну серию экспериментов и вот совсем недавно компания Hyperloop Transport Technologies на церемонии в Испании представила свою первую пассажирскую капсулу, которая сможет разогнаться до 1200 километров в час.

Uber строит центр разработки летающих такси во Франции

Программа самоуправляемых автомобилей Uber плохо показала себя на этой неделе. Но их инициатива по созданию летающих статей, кхм, отрывается от земли. Компания объявила сегодня в пресс-релизе, что откроет исследовательскую станцию Uber Elevate в Париже. В следующие пять лет ученые потратят 23,4 миллиона долларов на разработку и исследование управления воздушным трафиком при соблюдении европейских правил.

Поездки через подземный туннель Илона Маска будут бесплатными

Илон Маск опубликовал видео первого, почти завершенного туннеля Boring Company под Лос-Анджелесом, который идет к международному аэропорту города и имеет дополнительный вход в штаб-квартире SpaceX в Хоторне. Маск заявил, что туннель почти завершен и будет готов предложить бесплатные поездки для публики через несколько месяцев. В то время как людям в конечном итоге все-таки придется платить за билеты в электрических бобах Boring Company, Маск обещает, что цена их будет ниже, чем за билеты на автобус. Это поможет сделать туннели самым желанным методом транспортировки.

Во Франции начали строить линию Hyperloop

Компания Hyperloop Transportation Technologies (HTT) объявила о начале строительства первой из двух линий тестовой установки для грузопассажирских перевозок и планирует запустить ее в этом году. Компания сообщила, что в Тулузу прибыла первая партия труб, из которых будет строиться линия.

Ричард Брэнсон: Hyperloop появится в Индии через семь лет

Глава совета директоров стартапа Virgin Hyperloop One Ричард Брэнсон обсудил с индийскими властями перспективы новой транспортной системы и заключил предварительное соглашение о строительстве тестового участка в ближайшие два-три года. По словам Брэнсона, полноценная ветка Hyperloop будет построена уже к 2025 году.

Маск: Беспилотные грузовики и тоннели улучшат производительность Tesla

Недавний финансовый отчёт Tesla показал, что компания продолжает терпеть убытки и не справляется с планом поставок автомобиля Model 3. На совещании с инвесторами Илон Маск, глава компании, отметил, что часть проблем можно решить, повысив производительность. Для этого, по мнению Маска, нужно запустить беспилотные грузовики Tesla Semi, которые будут доставлять готовые аккумуляторы к автомобильному сборочному цеху. После чего нужно создать тоннель, который позволит наладить автоматизированную доставку комплектующих от цеха к цеху.

The Village изучил, как в мире пытаются воплотить в реальность проект сверхскоростного транспорта от Илона Маска

В начале сентября премьер-министр Эстонии подписал договор о намерениях строить между Таллином и Хельсинки подводный транспортный туннель Hyperloop. Разговоры о сверхскоростном вакуумном поезде ведутся последние пять лет, но только сейчас все больше стран начинают воспринимать проект Илона Маска как реальный и заключать договоры о строительстве Hyperloop у себя. The Village разобрался, что это за новый вид транспорта и как путь из Петербурга в Москву станет занимать всего 36 минут.

Как поезд полетел

Все началось с того, что в Калифорнии между Лос-Анджелесом и Сан-Франциско решили построить высокоскоростную (350 километров в час) железную дорогу. В 2012 году анонсировали бюджет проекта — 68,4 миллиарда долларов. Почти сразу после этого один из самых неординарных бизнесменов планеты, Илон Маск, раскритиковал проект как слишком дорогой и отсталый. Он заявил, что в штате, где находится Силиконовая долина и штаб-квартиры множества главных технологический компаний мира, главная транспортная артерия должна быть покруче. Примерно тогда же он рассказал об идее создать новый, пятый вид транспорта, который будет дешевле, удобнее и в разы быстрее предложенного поезда.

Через год, летом 2013 года, Маск выложил в открытый доступ описание проекта Hyperloop. Визионер предлагал создать транспорт, в котором отдельные вагоны-капсулы передвигались бы в герметичной трубе за счет разницы давлений. Перед капсулой с пассажирами нагнеталось бы давление, близкое к вакууму, за счет чего ее, по сути, всасывало бы в трубу. Это позволило бы избавиться от сопротивления воздуха — основного противодействия при движении на высокой скорости.

Другой движущей силой капсулы должен был стать линейный электродвигатель. Одна его часть, статор, представляет собой часть рельса, который прокладывается на дне транспортной трубы, другая, ротор, — индукционные катушки на дне капсулы. Возникающее между ними магнитное поле сообщало бы мощное ускорение капсуле. За счет него она бы резко стартовала и получала повторный разгон по ходу движения. При этом превращать весь рельс в дорогостоящий электродвигатель необязательно — достаточно устанавливать 15-метровые части двигателя примерно каждые 100 километров. Также электродвигатель отвечал бы и за остановку Hyperloop.

Так как капсула будет двигаться не в полном вакууме, встречные потоки воздуха все-таки будут на нее воздействовать. Маск придумал, как использовать и их. Кроме обтекаемой формы, он предложил разместить на носу капсулы вентилятор, который распределял бы потоки воздуха так, чтобы они поддерживали капсулу — создавали воздушную подушку, за счет чего она бы летела, не соприкасаясь с рельсом. Это избавило бы Hyperloop от трения с его поверхностью.

Кроме того, для проекта в Калифорнии бизнесмен предложил покрыть 600 километров трассы-трубы сверху солнечными батареями. В жарком штате эти панели не только обеспечили бы затраты на работу Hyperloop — половину полученной энергии можно было бы продавать в окрестные города.

В результате капсулы Hyperloop должны двигаться по трубе, по расчетам Маска, со скоростью от 500 до 1 200 километров в час в зависимости от ландшафта и близости поворота. А расстояние от Лос-Анджелеса до Сан-Франциско в ней можно было бы преодолеть за 30 минут вместо двух часов 40 минут на скоростном поезде, а билет на Hyperloop между калифорнийскими городами стоил бы 20 долларов вместо 81. По расчетам, проект стоимостью 6 миллиардов долларов должен окупиться за 20 лет.

Технология трубы

По мнению Маска, путешествие на самолете менее чем на 1 500 километров сегодня дороже и медленнее, чем на Hyperloop. За счет того, что передвижение происходит в маленьких капсулах-вагонах, которые запускаются независимо друг от друга, путешествие идет от точки до точки. Это значит, что пассажирам не приходится терять время на остановки в пути.

Пропускная способность Hyperloop — одна капсула с 28 пассажирами на борту каждые две минуты, или 840 человек в час. Кроме того, Маск предложил и рассчитал, как использовать Hyperloop для грузовых перевозок. Это сделало бы проект на 1,5 миллиарда долларов дороже. Трубу предлагалось прокладывать над землей на бетонных опорах. Это не нарушило бы, например, сельскохозяйственных угодий и позволило бы прокладывать трассу по любой местности, в том числе в горах.

К сегодняшнему дню изначальная задумка Маска технически существенно изменилась. Например, ранее планировалось, что капсула будет высотой 1,1 метра и шириной 1,35 метра, а теперь она ближе по размерам к вагону метро, а кроме воздушной подушки капсулы, поддерживает и магнитное поле. Важно, что это все так же проект левитирующей капсулы в герметичной трубе.

Реализация идеи Маска

Опубликовав проект Hyperloop, Маск сразу заявил, что его реализацией он заниматься не будет — не хватит времени на создание электромобиля Tesla и подготовки полета на Марс ракет SpaceX. Вместо этого бизнесмен предложил всем желающим использовать его концепт и воплощать идею футуристического транспорта, пообещав поддерживать чужие начинания.

Почти сразу после публикации за проект Маска взялась компания Ansys, которая занимается инженерными симуляциями на основе компьютерных технологий. Инженеры компании провели моделирование физики движения капсулы и сделали вывод, что идея Маска — не пустые фантазии, а, вероятно, следующий шаг в развитии транспортных технологий.

В том же 2013 году для реализации футуристического проекта была создана компания Hyperloop Transport Technologies (HTT). Для развития проекта привлекали специалистов-волонтеров, которые были готовы в нем участвовать за долю в компании. В 2014 году еще одна компания, Hyperloop One, отнеслась к идее Маска прагматично.

Сейчас компании конкурируют между собой в плане используемых технологий и договоренностей о строительстве Hyperloop с правительствами разных стран. Так, HTT в 2016 году договорилась со Словакией о строительстве трасс, которые свяжут Братиславу с Веной и Будапештом, а в 2017-м — еще и с Брно в Чехии; сообщалось об их договоренности построить Hyperloop в Южной Корее. В свою очередь, у Hyperloop One сегодня есть подтверждения от ОАЭ, Швейцарии, Нидерландов, Великобритании. На днях, 2 сентября, компания подписала намерение о строительстве трассы Таллин — Хельсинки с премьер-министром Эстонии.

Однако в вопросе испытаний технологии Hyperloop One сильно опережает конкурента. В мае 2016 года Hyperloop One на своей 500-метровой трассе в Неваде успешно протестировала разгонную систему капсулы. Год спустя, 12 мая 2017-го, был совершен первый полный тест системы с левитирующей капсулой XP-1 в условиях, близких к вакууму. Ее разогнали до 111 километров в час, назвав это официальным рождением нового вида транспорта. HTT свою тестовую трассу пока только строит.

За лето 2017 года Hypeloop One ставила один скоростной рекорд за другим и 29 июля объявила о том, что разогнала свою капсулу до 310 километров в час. Но триумф компании омрачил Илон Маск.

Маск возвращается

В начале 2015 года Илон Маск заявил, что решил все же поучаствовать в воплощении собственной идеи. Он объявил о планах построить тестовую трассу и организовал соревнование Hyperloop Pod Competition, в котором команды ученых и студентов соревнуются в создании прототипа капсулы для Hyperloop. В 2016 году SpaceX сделала заявление, в котором подчеркивала, что она не связана ни с одним из проектов коммерческой реализации Hyperloop и просто хочет помочь собрать лучшие идеи для развития этого вида транспорта.

Для испытаний капсул Маск построил трубу длиной 1,6 километра рядом со штаб-квартирой SpaceX. На втором соревновании прототипов капсул 25–27 августа команда Мюнхенского технического университета побила рекорд Hyperloop One, разогнав капсулу своей команды, WARR, до 324 километров в час. А 31 августа публике неожиданно представили капсулу самого Маска, разработку компаний Tesla и SpaceX. Во время теста она установила новый рекорд — 355 километров в час.

Еще одна недавняя сенсация, связанная с возвращением Маска к своей идее, — в июле этого года он сообщил об устном согласовании строительства трассы Hyperloop от Нью-Йорка до Вашингтона. Судя по всему, проект планируется реализовывать сразу несколькими компаниями миллиардера: The Boring Company, которая строит транспортные туннели, сделает трубы для Hyperloop, а Tesla, SpaceX и SolarCity возьмутся за начинку.

Перспективы Hyperloop в России

Россия заинтересовалась проектом Hyperloop одной из первых в мире. На ПМЭФ-2016 мэр Москвы Сергей Собянин, сооснователь Hyperloop One Шервин Пишевар и российский инвестор Зиявудин Магомедов договорились о строительстве Hyperloop в Москве и подписали меморандум о сотрудничестве. Магомедов, к слову, играет особенную роль в популяризации нового транспорта в России: 63-я строчка российского списка Forbes через свой венчурный фонд Caspian VC Partners дважды инвестировал в компанию Hyperloop One. Сообщалось об общей сумме вложений в 90 миллионов долларов. В октябре 2016 года Магомедов вошел в совет директоров Hyperloop One. Возможно, именно поэтому о контактах с HTT в России ничего не сообщалось.

Магомедов охотно рассказывает о реализации проекта Hyperloop, в том числе на территории России. В весеннем интервью Forbes он рассуждал о перспективах грузовых перевозок с помощью нового вида транспорта, о возможности замены стали на композитные материалы и существенном удешевлении технологии, а также о перспективе разогнать Hyperloop до 2 тысяч километров в час. Отвечая на вопрос RNS, бизнесмен оценил стоимость строительства трассы Hyperloop в 12–15 миллионов долларов на километр в обе стороны. Очевидно, что его очень привлекает идея реализации проекта Hyperloop в России. Бизнесмен, например, озвучивал перспективу строительства нового «Шелкового пути» с помощью этой технологии — из Китая в Европу через Казахстан и Россию. Из ближайших перспектив Магомедов говорил о строительстве 65 километров трассы из порта Зарубино (Приморский край) в Хуньчунь (Китай), а также о маршруте Санкт-Петербург — Москва. Продолжительность поездки в Hyperloop по последнему должна составить 36 минут. Также сообщалось, что Hyperloop One начнет строить первые действующие трассы вакуумного поезда в 2021 году. Правда, не исключено, что всегда расторопный и располагающий серьезными ресурсами Илон Маск, который пока не называл подобных сроков, сможет опередить всех остальных.

Мир после Hyperloop

В июне этого года Hyperloop One представила результаты конкурса маршрутов нового транспорта в Европе. Победители (их девять) — наиболее вероятные направления для строительства трасс компанией. Сейчас маршруты оценивают эксперты. В апреле были названы 11 финалистов того же конкурса для США.

В 2003 году писатель, графический дизайнер и архитектор Марк Овенден в шутку наложил карту лондонского метро на карту мира — 14 лет спустя, смотря на согласующиеся один за другим маршруты Hyperloop, шутка Овендена не кажется такой уж смешной.