Vacuum de tren: principiul de funcționare, de testare. Trenul viitorului

Oamenii de stiinta au concluzionat mult timp ca pentru a creste viteza oricarui vehicul, este necesara suprimarea cat mai mult posibil a fortei de frecare. Prin acest principiu, nave spațiale zboară, care pot călători în spațiu pentru o perioadă foarte lungă, fără rezistența mediului. Această trăsătură este subiectul proiectului, cunoscut sub numele de "trenul de vid al viitorului".

Cele mai rapide trenuri

Cea mai mare realizare a oamenilor de știință în domeniul mișcării suprafețelor de mare viteză, de astăzi, este luată în considerare levitatie magnetica.Trenuri pe o pernă magnetică au fost testate în Japonia, Anglia și Germania în anii șaptezeci ai secolului trecut. În prezent, acest tip de transport este utilizat cu succes în multe țări. În acest caz, datorită reducerii la minimum a frecarii, sunt asigurate viteze de 500 km / h. Mai mult decât atât, un astfel de stoc Se caracterizează prin eficiență ridicată, curățenie ecologică și nivel scăzut de zgomot. În același timp, trebuie remarcat faptul că creșterea vitezei de mișcare presupune o creștere a rezistenței aerodinamice. Oamenii de știință sugerează o abordare similară pentru a crea un tren de vid. Principiul activității sale este că traseul trebuie să treacă în interiorul conductei cu aer evacuat, astfel încât toate forțele de rezistență sunt excluse.

Apariția ideii transportului în vid

Conceptul de construire a unei gruzoprovoda transatlantice pentru livrarea de bunuri din Europa în America și înapoi pentru prima dată a apărut în SUA înapoi în anii șaizeci ai secolului trecut. Așa cum a fost planificat, care urmează să fie construit în ocean, la o adâncime de o jumătate de kilometru tub, în ​​interiorul căruia transportul ar pus în aplicare din cauza formulărilor în mișcare levitație magnetică. Doar în 1999, inginerul american Dariel Oster a reușit să obțină un brevet pentru tehnologiile de transport cu vid în conductă, ceea ce a dat un nou impuls dezvoltării lor.

Proiectul Oster

Cum a fost planificat Oster, pista trebuie să fie două conducte de antenă (pentru deplasarea în direcții opuse), diametrul fiecăreia dintre care este de 150 cm. Se presupune că în interiorul capsulelor vor aluneca maglev transport. Diametrul lor va fi de 130 cm, iar lungimea -. trailer 490 cm se pot deplasa simultan șase pasageri cu sarcina greutate de până la 370 kg.

Motor vid Oster tren va consta din primar (echipate cu înfășurări piese tub) și secundar (el însuși corpul capsulei dintr-un aliaj feromagnetic) elemente. Clearance-ul minimă dintre ele permite utilizarea unui motor de inducție liniară. În trailerul trebuie să instalați numai suspensia electrodinamică pentru levitație magnetică, sistem de regenerare a aerului, scaune și baterii miniaturale sunt proiectate pentru ferestre virtuale și televizoare. Deoarece mișcarea capsulei va avea loc, practic, fără rezistență, o mare parte din energia cheltuită pentru accelerare poate fi returnat în timpul frânării. Acasă buturugă încarnat în realitatea acestui proiect constă în faptul că trenul într-un tub de vid trebuie să se deplaseze de-a lungul unei linii perfect drepte. În caz contrar, electromagneți trebuie să compenseze forța centrifugă în viraje.

Proiectul elvețian

Ceva ingineri similari din Elveția au început să se dezvolte în 1974. Proiectul lor a căzut în istorie sub numele de Swissmetro. Conform ideii, capsulele de pe perna magnetică trebuiau să ruleze cu o viteză de până la 500 km / h. Traseul elvețian elvețian al viitorului a fost conceput pentru a conecta principalele orașe ale statului (Berna, Zurich, Geneva, Lausanne și Basel). În acest caz a fost planificată folosirea țevilor cu un diametru de 180 cm și a unui autoturism de opt pasageri pentru transportul pasagerilor. Pentru astăzi este dificil să se judece despre alte caracteristici, deoarece proiectul nu a fost elaborat până la capăt. În 2009, guvernul a abandonat această idee.

Trainerul englez al viitorului

Inginerii britanici au revenit în 2002 la proiectul de creare a unui tren de vid. Planurile lor sunt pur și simplu grandioase, deoarece inventatorii intenționează să creeze o rețea care să înlocuiască calea ferată și transport rutier. Pentru aceasta este necesar să se construiască o întreagă rețea de țevi în întreaga țară. În acest caz, capsulele vor fi proiectate pentru maxim doi pasageri aflați în poziția de așezare. Spre deosebire de proiectele anterioare, materialul rulant trebuie să se deplaseze de-a lungul șinelor la viteze de până la 420 km / h. Motoarele electrice amplasate pe cărucior vor fi alimentate de la șina de contact. Principalul dezavantaj, care are un tren de aspirație engleză, conform dezvoltatorilor, este asociat cu costuri mari de energie pentru transportul unui pasager, comparativ cu proiectele anterioare. Pe de altă parte, avantajul său principal constă în costul relativ scăzut al construirii unei rețele de transport.

Proiectul Hyperloop

Proiectul cel mai promițător arată ca trenul viitorului, care se numește Hyperloop. Ideea creării sale în 2012 a fost propusă de miliardarul american Elon Mask. Inițial, proiectul a fost vorbit drept cea de-a cincea formă de transport, dar discuțiile suplimentare în televiziune nu au avut loc. Odată ce a devenit conștient de planurile guvernului de a construi o linie de cale ferată de mare viteză între Los Angeles și San Francisco, omul de afaceri a luat punerea în aplicare a conceptului. Proiectul Hyperloop este o conductă la sol în care un tren de vid poate călători la viteze cuprinse între 400 și 1.220 km / h. În august 2013, ideea a fost prezentată oficial publicului larg într-o prezentare de 58 de pagini.

Principiul de funcționare

Ideea principală a proiectului Hyperloop este de a maximiza ieftinitatea creării unei rețele de transport din conducte și de funcționare ulterioară. În acest sens, se bazează pe un model de tren de vid. În Statele Unite, potrivit inventatorului, este necesar să se construiască o rețea de rute paralele închise care să se conecteze la punctele de capăt ale traseelor. Pentru a crea un vid în ele și pentru ao menține, suficiente conducte de oțel de 25 mm grosime și pompe cu putere redusă. În interior, Elon Mask sugerează că rulează o capsulă de până la 30 de metri. Primul om de afaceri vrea să se conecteze unul cu celalalt San Francisco și Los Angeles.

Potrivit dezvoltatorului, nu va fi posibil să se creeze un vid absolut în țevi. În acest sens, masele de aer vor fi trimise sub fundul materialului rulant prin ajutaje speciale în nas. Acest lucru va crea perna de aer și să economisească fonduri semnificative necesare pentru implementarea electromagnetului. Pentru a reîncărca motorul, datorită căruia capsula va fi pusă în mișcare, o linie de aluminiu de 15 metri lungime va fi instalată pe fiecare etaj al conductei la fiecare 110 km.

Variante ale funcționării sistemului

Prezentarea se referă la versiunea pentru pasageri și pentru pasagerul de transport al sistemului. În primul caz, se propune construirea unei țevi cu un diametru de 2,23 m. Un tren de vid care traversează interiorul poate transporta până la 28 pasageri pentru o singură călătorie. A doua opțiune implică utilizarea unei conducte cu diametrul de 3,3 m. În acest caz, în fiecare capsulă, va fi posibil să se transporte în plus trei mașini fiecare. Trebuie remarcat că, conform proiectului Elon Mask, plecarea trenurilor va avea loc la fiecare jumătate de minut.

Eficiența și testarea economică

Proiectul Hyperloop poate fi numit foarte eficient. Dezvoltatorii vor satisface pe deplin nevoile sale în detrimentul energiei solare și eoliene. Toate surplusurile pe care intenționează să le vândă, câștigând aproximativ 25 de milioane de dolari pe an. Potrivit lui Elon Mask, tariful pe o parte ar trebui să fie de aproximativ 20 de dolari. În acest caz, proiectul va fi plătit în douăzeci de ani.

Primele teste ale trenului de vid au avut loc în mai 2016. În acest scop, a fost construit un site de testare special în deșertul din apropiere de Las Vegas. Căruța cu ajutorul electromagnetilor sa accelerat mai întâi la o valoare de 180 km / h, după care a încetat treptat.

siguranță

Mai ales cu atenție dezvoltatorii au reacționat la siguranță. Mișcarea capsulei nu va afecta confortul pasagerilor. Se simte accelerarea acesteia nu va fi diferit de rulare a aeronavei, înainte de decolare, și apoi - alunecare liniștită și fără turbulențe. Elon Musk argumentează că un tren de vid nu poate coborî de pe șine sau cădea de la o înălțime, deci ar trebui considerat unul dintre cel mai sigur mijloc de transport. În cazul unei întreruperi a alimentării în capsulă, sunt furnizate baterii, alimentarea căreia este suficientă pentru menținerea vieții pasagerilor timp de 45 de minute, cu alte cuvinte - pentru întreaga rută. În cele din urmă, majoritatea oamenilor sunt foarte liniștiți în ceea ce privește călătoriile pe liniile aeriene, în ciuda faptului că mijloacele de salvare în caz de dezastru sunt foarte îndoielnice.

completare

Crearea unui tren de vid fără îndoială necesită costuri financiare imense. În plus, înainte de implementarea proiectului, este necesară rezolvarea multor probleme tehnice. Cu toate acestea, în timpul nostru, având în vedere dezvoltarea constantă a tehnologiei, capacitatea de a pune în aplicare acest sistem nu pare atât de vag câteva decenii în urmă. În acest sens, nu ar trebui să fie surprinzător faptul că, în curând, trenurile care sunt mai rapide decât aeronavele supersonice moderne vor fi utilizate în curând pentru a transporta pasageri și mărfuri.