Будущее высокоскоростных путешествий: готовы ли к запуску транспортные системы Hyperloop?
Это мечта, стоящая за Hyperloop , передовой транспортной системой, которая предлагает перевозить пассажиров в трубах низкого давления со скоростью более 700 миль в час. Хотя это все еще кажется футуристичным, ведущие компании, такие как Hardt , Virgin и Boring Company Илона Маска , усердно работают над воплощением этой концепции в жизнь.
Hyperloop против высокоскоростных железнодорожных систем
Концепция Hyperloop включает в себя капсулы (также известные как капсулы), которые перемещаются по стальным трубам в среде с низким давлением. Хотя традиционные высокоскоростные железные дороги великолепны, Hyperloop потенциально может сократить типичное время поездки на несколько часов. Благодаря значительному снижению сопротивления воздуха внутри трубы эти капсулы могут развивать гораздо большую скорость, чем обычные поезда .
Более того, это происходит энергоэффективным и экологически чистым способом. Идеально подходящие для средних расстояний около 500 миль, системы Hyperloop могут сделать путешествия между такими городами, как Лос-Анджелес и Сан-Франциско или Лондон и Манчестер, более быстрыми, дешевыми и экологичными.
Концепция Hyperloop
Илон Маск впервые предложил Hyperloop в 2013 году, подробно описав его в своей белой книге Hyperloop Alpha . Маск не придумал эту концепцию лично — семена были посажены еще в 18 веке — но он был вдохновлен принципами поездов на магнитной подушке (маглев) и предложил добавить трубы низкого давления для уменьшения трения и сопротивления воздуха.
Хотя Boring Company не несет прямой ответственности за создание систем Hyperloop, статья Маска и конкурсы капсул Hyperloop от SpaceX помогли пробудить интерес к дальнейшему развитию этой технологии.
Hyperloop против Maglev
И поезда на магнитной подвеске, и Hyperloop нацелены на сверхбыструю транспортировку, но они отличаются по принципу работы. Maglev использует магнитную левитацию для парения поездов над рельсами, уменьшая трение для более плавной езды на высоких скоростях. Hyperloop, с другой стороны, использует среду низкого давления внутри стальных труб для минимизации сопротивления воздуха в сочетании с передовыми методами движения для достижения еще более высоких скоростей, чем системы на магнитной подвеске.
Развитие технологии Hyperloop
За последние несколько лет несколько прорывов в развитии Hyperloop приблизили концепцию к реальности. Virgin Hyperloop и The Boring Company — одни из крупнейших имен, работающих над испытательными трассами и реальными системами Hyperloop, проверяя, как эти системы могут работать в реальных условиях. В 2020 году Virgin Hyperloop завершила свой первый успешный испытательный запуск с участием людей на скорости около 107 миль в час на своем испытательном полигоне в Лас-Вегасе, штат Невада.
Одной из основных проблем в достижении скоростей, обещанных Hyperloop, является снижение сопротивления воздуха. Чтобы решить эту проблему, инженеры спроектировали вакуумные трубы, в которых поддерживается низкое давление, что значительно снижает аэродинамическое сопротивление, позволяя капсулам двигаться на сверхвысоких скоростях.
Различные команды тестировали конструкции, которые были как аэродинамическими, так и эффективными. Например, команда EPFLoop разработала капсулу с использованием композитных материалов , что привело к созданию конструкции, которая была вдвое легче и могла развивать скорость, вдвое превышающую скорость предыдущей модели.
Соревнования капсул Hyperloop также дают университетским командам шанс спроектировать самые эффективные и инновационные капсулы, продвигая технологию вперед. Например, Мюнхенский технический университет (TUM) выиграл третий конкурс SpaceX Hyperloop, а такие команды, как OpenLoop — совместная работа студентов из Корнелла , Принстона и других университетов — также приняли участие. Команда TUM Hyperloop даже создала капсулу с оболочкой из углеродного волокна, уменьшив его вес примерно на 10% по сравнению с более ранними версиями.
Китай снова впереди в этом секторе, представив самый быстрый в мире высокоскоростной поезд с прототипами CR450. Эти поезда завершили испытания на скорости 281 миль/ч и, как ожидается, будут работать на скорости 248,5 миль/ч, превзойдя 217 миль/ч текущей модели CR400. Инженеры сосредоточены на снижении веса без ущерба для прочности, оптимизации аэродинамики и интеграции передовых технологий, таких как система тяги на постоянных магнитах и более 4000 датчиков для мониторинга в реальном времени.
Индия также присоединилась к проекту, завершив строительство своего первого испытательного трека Hyperloop, Avishkar , в IIT Madras в декабре 2024 года. Этот 410-метровый объект, разработанный в сотрудничестве со строительной фирмой Larsen & Toubro, предназначен для тестирования высокоскоростного перемещения в условиях, близких к вакууму, с целью достижения скорости более 1000 км/ч. Для развития этой инициативы IIT Madras был выделен грант в размере 1 миллиона долларов. Команда Avishkar Hyperloop планирует расширить испытательный трек до 7,15 миль и потенциально внедрить полномасштабную систему Hyperloop между Ченнаи и Бангалором, сократив почти 218-мильную поездку всего до 15 минут.
Компании, занимающиеся технологиями систем Hyperloop
Несколько компаний и разработчиков Hyperloop соревнуются за то, чтобы воплотить эту мечту в реальность. Как упоминалось ранее, Virgin Hyperloop, один из самых известных игроков, протестировал свою систему с использованием пассажиров-людей и планирует построить коммерческие маршруты. The Boring Company сыграла большую роль в продвижении идеи Hyperloop, спроектировав туннели, которые в конечном итоге могли бы поддерживать эти системы.
Hyperloop Transportation Technologies (американская исследовательская компания , основанная с использованием подхода коллективного сотрудничества для разработки коммерческих транспортных систем на основе концепции Hyperloop) сотрудничает с различными правительствами для изучения возможности внедрения систем Hyperloop в таких местах, как Бразилия.
Основанная в 2019 году, Swisspod Technologies разрабатывает устойчивые решения для транспортировки на основе вакуума. На своем испытательном полигоне Hyperloop в Лозанне, Швейцария, компания экспериментирует с технологиями движения, левитации и вакуума, уделяя особое внимание маршрутам в Европе. Она ведет переговоры с европейскими правительствами и частными партнерами для оценки осуществимости трансграничных сетей Hyperloop.
Swisspod также сотрудничает с исследовательскими институтами, такими как Швейцарский федеральный технологический институт, для продвижения инженерных разработок, связанных с Hyperloop. Приоритетом Swisspod является снижение энергопотребления этих систем. В связи с этим компания изучает передовые двигательные системы и проекты инфраструктуры, которые могут минимизировать эксплуатационные расходы и воздействие на окружающую среду.
Вызовы
Построение системы Hyperloop — нелегкая задача. Несмотря на то, что прогресс есть, все еще предстоит преодолеть огромные препятствия, такие как усовершенствование конструкции трубы низкого давления, обеспечение безопасности и выяснение того, как сделать ее экономически эффективной. Инфраструктура — одно из самых больших препятствий для широкого внедрения Hyperloop. Строительство стальных труб и прокладка путей через города или даже целые регионы — невероятно дорогая и сложная задача.
Например, испытательный трек Virgin Hyperloop на предприятии компании в пустыне Невада является одним из первых полномасштабных прототипов, но это лишь малая часть длины, которая потребуется для реальной системы. Для надлежащего тестирования компании должны приобрести большие участки земли для установки труб низкого давления.
Это влечет за собой свои собственные трудности, такие как переговоры с землевладельцами и законы о зонировании. Hyperloop Transport Technologies вела переговоры со Словакией о сделке по системе Hyperloop, которая свяжет Братиславу с Веной к 2020 году — план, который провалился в 2018 году, поскольку не удалось найти подходящую землю для маршрута.
Хотя Hyperloop рекламируется как экологически чистый, строительство стальных труб и создание необходимой инфраструктуры может таковыми не быть, особенно в отношении землепользования и строительных процессов. Стоимость строительства систем Hyperloop тоже не шутка. По оценкам, строительство даже короткой линии может обойтись в миллиарды долларов, что затрудняет оправдание инвестиций для правительств или частных компаний.
Еще одной проблемой является обеспечение безопасности пассажиров на скоростях более 700 миль в час. Разработчикам необходимо будет соблюдать строгие стандарты безопасности, особенно в плане протоколов действий в чрезвычайных ситуациях, процедур эвакуации и надежности системы.
Наконец, привлечь людей на борт (физически и метафорически) может оказаться не так просто, как могут ожидать эти компании. Люди, как правило, скептически относятся к новым формам путешествий (они даже не решаются переходить на электромобили), особенно к тем, которые ездят на экстремальных скоростях. Без общественного доверия и принятия у систем Hyperloop нет шансов на успех.
Заключение
Системы Hyperloop, возможно, еще не полностью готовы к массовому транспорту, но с каждым годом они становятся все ближе. С ростом инвестиций и разработчиками Hyperloop, продвигающими свои планы, мы, вероятно, увидим, как эта технология оживет, быстро перемещая нас между крупными городами в ближайшем будущем.
Что думаете по этому поводу? Обязательно пишите свое мнение после прочтения этого материала. А еще я буду рада видеть вас среди подписчиков моего канала о стратегическом маркетинге здесь.