👨🏼‍🍳 👼🏼 ↪️ Hyperloop - Zeitschleife 🔃 🎌 🍵

Es kommt vor, dass eine brillante Idee, die die Welt dauerhaft verändern kann, nach Jahren, vielen Jahrzehnten und sogar Jahrhunderten Wirklichkeit wird. Und um es in diesem Fall zu realisieren, wird es überhaupt nicht seinen Autoren gebracht, sondern Menschen mit einer Reihe bestimmter Eigenschaften. Dies ist genau die Art von Person, zu der Ilon Musk wurde - der Schöpfer von PayPal, Tesla-Elektroautos und SpaceXs grandiosen Projekten. Talent, Ausdauer und Vision der Maskenperspektive brachten die Verwirklichung des Transportkonzepts der Zukunft näher, dessen Grundstein vor mehr als einem Jahrhundert von unserem Landsmann Boris Weinberg gelegt wurde.

Wir werden über die Aussichten eines der Projekte des Jahrhunderts sprechen, das heutzutage in verschiedene Richtungen umgesetzt wird, und über das erste Promo-Video von HyperloopTechnologies von Hyperloop Technologies.

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Die Ursprünge

Dank der bezaubernden Energie der Maske und der Idee, dass sich ein Fahrzeug in einem Rohr mit geringer Abluft (Vorvakuum) schneller als mit Schallgeschwindigkeit bewegt, scheint es in naher Zukunft jede Chance zu geben, Realität zu werden.

Neben der Energie basierte die in Hyperloop vorgeschlagene Idee auf einem Konzept, das ein Jahrhundert zuvor vom Franzosen Emil Boschle und Professor des Tomsker Polytechnischen Instituts Boris Weinberg entwickelt und erfolgreich umgesetzt worden war. Sowohl unabhängig als auch fast gleichzeitig gelang es, einen Prototyp eines superschnellen Zuges zu erstellen. Die erste Person auf dem Planeten, die 1914 erfolgreiche Experimente zur Bewegung eines Körpers in einer geschlossenen Vakuumröhre unter dem Einfluss eines Magnetfelds durchführte, war unser Landsmann B. Weinberg.

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Die Geschwindigkeit einzelner Kapseln im Vakuum in Weinbergs Projekt sollte bis zu 800–1000 km / h betragen, was es Russland ermöglichen würde, Russland in 10 bis 11 Stunden von Wladiwostok bis zur Westgrenze zu durchqueren und in 45 bis 50 Minuten von St. Petersburg nach Moskau zu reisen. Es war geplant, die Autos mit Hilfe von Riesenmagneten mit einer Länge von ca. 3 km in das Rohr zu bringen, um die Überlastung beim Beschleunigen zu verringern. Vor dem „Start“ wurden einzelne Kapseln mit Passagieren in Weinbergs Projekt in einer dicht geschlossenen Kammer gesammelt, von wo aus sie von einer Gruppe zum Werfer geschickt und abwechselnd mit einer Frequenz von einer Kapsel in 5 Sekunden in den Tunnel geschossen wurden. Bei einer solchen Dichte des Personenverkehrs könnten bis zu 17.000 Wagen pro Tag verschickt werden.

Der Autor selbst nannte seinen Zug Jules Vernovsky und Welssovsky, hauptsächlich aufgrund der Komplexität und der Kosten der Implementierung von 150.000 bis 200.000 Rubel im Jahr 1914!

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Im Zusammenhang mit dem Bürgerkrieg und der Notwendigkeit der Front für hochwertiges Kupfer wurde die Testplattform mit einem Kupferrohr von 32 cm Durchmesser und 6,5 m Länge zerlegt. Von allen Materialien, die in direktem und indirektem Zusammenhang mit den auf Prototypenebene entwickelten und brillant implementierten Materialien des Wissenschaftlers stehen, ist heute nur die Broschüre „Bewegung ohne Reibung“ erhalten geblieben, die 1914 in einer limitierten Auflage in den Aufzeichnungen von Weinbergs öffentlichem Vortrag in St. Petersburg veröffentlicht wurde.

Boris Petrovich Weinberg starb am 18. April 1942 im belagerten Leningrad an Hunger.

Während des gesamten 20. Jahrhunderts wurden die Ideen von Weinberg, Boschle, Kemper und Ozawa aktiv diskutiert, und nur 100 Jahre später wurde auf der Grundlage bestehender Entwicklungen ein reales Projekt eines solchen Transports vorgeschlagen, bei dem alle Kräfte moderner Technologien und Materialien genutzt wurden. Der Autor des „abgeschlossenen“ Weinberg-Projekts namens Hyperloop sollte die charismatische Ilon-Maske werden. Die Rolle des russischen Wissenschaftlers, wie sie auf diesem Gebiet häufig vorkommt, spielen die Projektteilnehmer, wenn sie dies erwähnen, im Vorbeigehen und mit offensichtlicher Zurückhaltung.

Vakuumzug heute

Die Alpha-Version des Projekts der futuristischen Hochpipeline Hyperloop (Hyperloop), die nur als fünftes Transportmittel bezeichnet wird, wurde am 12. August 2013 in einem 57-seitigen Dokument vorgestellt .

Musk verbirgt nicht die Tatsache, dass Hyperloop in vielerlei Hinsicht als Alternative zum Projekt der staatlichen Hochgeschwindigkeitsstrecke California High-Speed Rail zwischen Los Angeles und San Francisco im Wert von 68,4 Milliarden US-Dollar konzipiert wurde, deren Fertigstellung für 2029 geplant ist. Laut dem Autor des Hyperloop-Projekts werden die im Bau befindlichen Züge der im Bau befindlichen kalifornischen Autobahn mit einer Geschwindigkeit von 322 km / h den ehrenwerten obersten Schritt in der Weltrangliste als die langsamste und teuerste in Bezug auf die Meile machen. Musk drückte seine Haltung gegenüber CHSR auf der ersten Seite des Alpha Hyperloop-Berichts aus: „Als die kalifornische Hochgeschwindigkeitsstrecke das Genehmigungsverfahren bestand, war ich meines Wissens und vieler anderer enttäuscht ...“.

Und wie man dem Autor von Hyperloop widerspricht, wenn die Messlatte von 200 km / h am 11. Mai 1936 erstmals von der deutschen Dampflokomotive DRG 05 aus Borsig, 256 km / h vom Shinkansan vor einem halben Jahrhundert und 600 km / h vom Muggel aus Zentraljapan überwunden wurde Railway Co - im April 2015.

Welche Alternative bot Musk an? Er sagte, dass sein Projekt die Entfernung von Los Angeles nach San Francisco 561 km mindestens 3-4 mal schneller, dh in nur 30 Minuten, zurücklegen würde. Die Bewegung von zigarrenförmigen Kapseln, von denen jede 28 Personen aufnehmen soll, erfolgt aufgrund von Magnetfeldern und des Motors bei einem maximalen Restdruck von 1 ... 10-3 mm RT. Art., Erstellt von Vorvakuumpumpen. Es ist dieser Zustand der Atmosphäre, der in Höhen in der Größenordnung von 50 bis 80 km über der Oberfläche des Planeten erreicht wird. Geplante geschätzte Geschwindigkeit von 480 bis 1220 km / h, abhängig von der Geradheit der Route.

Nach den Berechnungen von Mask und Spezialisten von SpaceX sind die Kosten für die Implementierung des Hyperloop-Projekts 10 (!) Mal günstiger als die Kosten für die kalifornische Hochgeschwindigkeitsstrecke. Das heißt, die Hyperschleife, die nach optimistischen Schätzungen die größten Städte Kaliforniens verbindet, wird Investoren 6 Milliarden US-Dollar kosten. In diesem Fall laut Maske Transport:

Es wird die gesamte oder den größten Teil der für den Betrieb aller Systeme ausreichenden Energie von Sonnenkollektoren erhalten.
Es wird den Passagierverkehr ohne Unterbrechung ohne Zeitplan bereitstellen, da die Kapseln laut Maske alle 30 Sekunden versendet werden, wodurch der Passagierverkehr jährlich bis zu 7,4 Millionen Menschen in beide Richtungen ermöglicht.
Es wird alle vorhandenen Analoga in Bezug auf die Sicherheit übertreffen.
Es ist gegen die überwiegende Mehrheit der Notfälle versichert, in die herkömmliche Fahrzeuge fallen.

Die Idee einer „Pfeife mit einer Leere“ wurde beibehalten, aber etwas transformiert. Aber die praktische Umsetzung der Bedingungen eines harten Vakuums, die selbst in einem Raum problematisch zu halten sind, ganz zu schweigen von einem Rohr mit einer Länge von 1.100 km mit einem Dutzend Stationen und Schleusen, fand Musk fantastisch. Eine alternative Lösung könnte ein „technisches“ Vakuum oder ein „Vorvakuum“ sein - ein Restdruck, der dem Druck in der oberen Atmosphäre in einer Höhe von etwa 80 km (100 Pascal) entspricht. Dieses Druckniveau ist mit den herkömmlichsten Pumpen mittlerer Leistung und Kosten durchaus erreichbar.

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Ein Diagramm, das das Hyperpetley-Konzept veranschaulicht: Unter 100 Pa steigen die Kosten für die Druckreduzierung exponentiell an, was es am vorteilhaftesten macht, dieses Niveau im Rohr für Kapselzüge aufrechtzuerhalten.

Die Änderungen wirkten sich auf die Methode und Bewegung der Hyperloop-Kapseln aus, die Musk mit einem externen linearen Elektromotor starten wollte, der die Kapsel in den Tunnel „schießt“. Eine 15 m lange Aluminiumschiene am Rohrboden wird zu Beginn und alle 110 km als Stator verwendet. Jede Kapsel ist mit einem eigenen Rotor ausgestattet. Um die notwendige Antriebskraft beim Bewegen der Kapsel mit einer Geschwindigkeit von 1130 km / h unter Vakuumbedingungen zu erzeugen, reichen 100 kW völlig aus, was mit der Leistung des Autos vergleichbar ist. Wenn die Kapsel pro Passagier voll beladen ist, wird der Energieaufwand einige Kilowatt betragen - genau wie bei einem Moped mit geringer Leistung.

Gleichzeitig ist der im Weinberg-Experiment bei Hyperloop beobachtete wahrscheinliche Kontakt mit den Wänden des Tunnels aufgrund des Luftkissens ausgeschlossen, das durch die mit hoher Geschwindigkeit fließenden entgegenkommenden Luftmassen gebildet wird. Um die Kapsel in Position zu halten, werden entgegenkommende Luftströme mit einem Druck von 9,4 kPa mithilfe von Lüftern und einer Führung torusförmig konzentriert.

Bei mittleren und hohen Geschwindigkeiten wird die Luft selbst unter die Kapsel gedrückt, da sich die subkapsulären Führungen vorne leicht öffnen und im ankommenden Strom fast „fliegen“.

Daher wurde das von Weinberg vorgeschlagene Prinzip der Magnetschwebebahn im Vakuum, supraleitende Magnete in flüssigem Helium und andere extrem teure Lösungen im Mask-Projekt durch eine viel billigere Technologie für die Bewegung in der Vorleitung ersetzt.

Durch Erhöhen der Höhe der Kapsel von 0,90 m (von Weinberg vorgeschlagen) auf 1,1 m und der Breite auf 1,35 können 2 Reihen bequemer Stühle für jeweils 14 Personen in Kapseln platziert werden, sodass sich alle 28 Passagiere zurücklehnen können. Gleichzeitig sollte nach Angaben von NASA-Experten die Projektion des inneren Rohrabschnitts, um sicherzustellen, dass keine aerodynamischen Konsequenzen auftreten, eine Fläche haben, die um ein Vielfaches größer ist als die geschätzte Projektionsfläche der Kapsel.

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Höhe - 1,1 m, Breite - 1,35 m. Landung - wie in einer sehr sportlichen Limousine, die mit Beschleunigungen von bis zu 0,5 g eher als Pflege des Passagiers angesehen werden kann als als Unannehmlichkeit, die mit dem Wunsch des Designers verbunden ist, den Widerstand zu verringern.

Wie im Weinberg-Projekt sind Hyperloop-Kapseln vollständig versiegelt. Das zum Atmen erforderliche Luftvolumen wird durch spezielle Pumpeinheiten an den „Salon“ abgegeben.

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Abbildungen Elon Musk, SpaceX

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Schnittkapselkonstruktion

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Alle 30 m zwei parallele Stahlrohre aus Stahlbeton. Diese Option macht den Bau von Kreuzungen und die vollständige Rücknahme von Grundstücken unter der Eisenbahn- und Sperrzone überflüssig.

Die zur Unterstützung des Betriebs des Systems erforderliche Energie wird durch Sonnenkollektoren mit Panels von 4,25 m (für die Passagierversion) und 6,6 m (für die Fähre) erzeugt, die über die gesamte Länge der Strecke installiert sind. Dies bedeutet, dass an einem sonnigen Tag die Passagierversion von Hyperpetli 285 MW und die Fähre 443 MW erhält, was ihren Bedarf im Übermaß deckt. An einem wolkigen Tag ist es möglich, die erforderliche Energie durch entlang der Strecke installierte Antriebe oder durch Anschluss an ein gemeinsames Stromnetz zu erhalten.

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In Megajoule pro Passagier ist eine Fahrt auf der Strecke LA - San Francisco mit Hyperpetel die beste Wahl: Es gibt keine Reibung auf den Schienen und auf der Straße, und der Luftwiderstand ist mehr als mäßig.

Die kinetische Energie der Kapsel, die vom Stator freigesetzt wird, wenn er gehemmt wird, erweist sich in einem solchen Schema ebenfalls als nützlich und für die Umwandlung in elektrische Energie zugänglich. Es wird geschätzt, dass Sie mit der durch Batterien erzeugten überschüssigen Energie jährlich bis zu 25 Millionen US-Dollar verdienen können, was die Kosten für ein One-Way-Ticket von Los Angeles nach San Francisco näher an 20 US-Dollar bringt. Somit entspricht der Preis eines Tickets von LA - SF den Benzinkosten für eine kürzere Autofahrt und 1/3 der Kosten des billigsten Tickets für den fünfmal weniger schnellen Sapsan, der auf einer Strecke ähnlicher Länge, aber entlang der Eisenbahn fährt.

Eine zusätzliche Quelle für erhebliche Einsparungen im Vergleich zu einem Projekt, das alternative Lösungen mit tiefem Vakuum anbietet, ist die Möglichkeit, Tunnelwände aus gewöhnlichen Stahlrohren mit einer Wand von 20 bis 25 mm herzustellen.

"Ferry" Hyper Loop

Unter bestimmten Bedingungen ist es laut Mask möglich, das Projekt auf das Niveau des „Fähr“ -Konzepts zu verfeinern, bei dem nicht nur Personen, sondern auch deren Waren und Autos über bewegliche Plattformen in Kapseln verladen werden. Er stimmt zu, dass die Umsetzung eines solchen Hyperloop-Konzepts mit einer erzwungenen Vergrößerung der Projektionsfläche der Kapsel auf 4 Quadratmeter und des Rohrdurchmessers auf 3,3 Meter verbunden sein wird, was zu einer signifikanten Erhöhung der Projektkosten führen wird. Aber selbst unter Berücksichtigung aller Kosten für die Implementierung sind die endgültigen Kosten immer noch geringer als die, die das Projekt der vorhandenen Hochgeschwindigkeitshardware bewerten.

Konzept Engpässe

Es gibt auch kontroverse Abschnitte im Projekt, die die größte Aufmerksamkeit und möglicherweise Verfeinerung erfordern. Daher sollte der Kompressor im Falle eines Unfalls oder einer Druckentlastung in der Lage sein, an Bord eine ausreichende Menge Druckluft anzusammeln, um einen zu schnellen Druckabfall in der Kabine zu verhindern. Eine Unterschätzung dieses Umstands bei einem sofortigen Druckabfall mit Sauerstoff kann zum Tod der Passagiere führen. 20-fache Druckluft wiederum erwärmt sicherlich Zylinder, für deren Kühlung erhebliche Wassermengen erforderlich sind. Um das Volumen des Bordkühlers nicht zu erhöhen, muss das Wasser an jeder Station mit Schnellwechseltanks gewechselt werden.

Dieselben Tunnel werden verwendet, um kontinuierlich mehrere Kapseln pro Zeiteinheit mit Überschallgeschwindigkeit zu bewegen. Bei einem Unfall in einer der Kapseln ist der Abstand von 37 km zwischen dem Unfall und der nächsten Kapsel begrenzt. Bordsysteme bieten die Möglichkeit des automatischen Bremsens. Da sowohl der Kompressor als auch die Bordsysteme mit Sonnenkollektoren betrieben werden, müssen die berechneten modularen Batterien an jeder Station gegen geladene ausgetauscht werden.

Die von Musk vorgeschlagenen Ideen sind nicht so klar, wie es auf den ersten Blick scheint, was durch die anhaltende Diskussion zwischen Projektträgern und Skeptikern bestätigt wird:

Die Ergebnisse von Computersimulationen, die von NASA-Experten durchgeführt wurden, zeigten, dass das System teilweise verfeinert werden sollte, um die gesetzten Ziele zu erreichen. Gleichzeitig ist eine deutliche Erhöhung der Projektkosten möglich.

Nachdem Musk den Brückenkopf für das Projekt vorbereitet hatte, wechselte er selbst zu den Problemen der Kolonisierung des Mars und der vollständigen elektrischen Mobilisierung und stellte die gesamte Projektdokumentation für Hyperloop in das Netzwerk.

Hyperloop-Transporttechnologien

Die Idee wurde schnell genug aufgegriffen. Zur Implementierung von Hyperpetel wurde HTT Hyperloop Transportation Technologies entwickelt, in dem mehr als 200 Spezialisten aus Harvard, Boeing, Cisko Systems ... So wurden die einzelnen Phasen und Abschnitte des Projekts in Teilaufgaben unterteilt, die von Vertretern verschiedener Wissensbereiche ausgearbeitet wurden, um aktiv nützliche Informationen untereinander auszutauschen. Im Februar 2015 wurde zwischen HTT und dem Entwickler der Öko-Stadt Kwei Valley eine Vereinbarung getroffen, den ersten „Zweig“ der 8 km langen Hyperloop-Autobahn zu bauen, der 100 Millionen US-Dollar kostet. Der Beginn der ersten Bauphase ist für Anfang 2016 geplant.

HyperloopTechnologies

Hyperloop Technologies (HT) war das zweite konkurrierende Team, das den Wunsch äußerte, die unabhängige Arbeit an der Entwicklung des Projekts fortzusetzen. Ihr Führer, Sherwin Pishevar, ist einer der führenden Sponsoren der US-Demokratischen Partei, die sich persönlich mit Obama in Verbindung setzt, um das Projekt umzusetzen.

Pishevars Pläne sind recht ehrgeizig, was sich nicht nur in der Unterstützung auf der Ebene der Präsidialverwaltung zeigt, sondern auch in der Wahl eines Standorts für den Bau einer Route von Las Vegas zur Westküste der USA. Dem optimistischen Werbevideo des Unternehmens nach zu urteilen, läuft es bei Hyperloop Technologies ziemlich gut. Interessanterweise wurde das Video fast unmittelbar nach der Übernahme des neuen CEO von HT Rob Lloyd, dem ehemaligen Vertriebs- und Entwicklungspräsidenten von Cisco, aufgenommen.

Das erste, sehr lebensbejahende Werbevideo über Hyperloop von HyperloopTechnologies

Wird HT-Pläne für die Erstellung einer 3,2 km langen Teststrecke auf dem Campus in Los Angeles umsetzen, die für Ende 2016-2017 geplant ist, berichtet das Unternehmen in seinen neuesten Pressemitteilungen nicht. Wenn dies jedoch der Fall ist, ist dies ein schwerwiegender und möglicherweise entscheidender Test für das gesamte Startup. Das Team von Rob Lloyd besteht aus mindestens 50 Spezialisten für Ingenieurwesen, Modellierung, Ingenieurwesen, Recht und Personalwesen. Der frühere SpaceX-Ingenieur, Mitbegründer von Hyperloop Technologies, Brogan Bembrogan, der vor seiner Ankunft die Position des Lloyd innehatte, wechselte zum CTO.

Moschus ist zurück im Spiel

Was ist mit Moschus? Er bewies erneut, dass er überraschen konnte. Im Januar 2015 entschied Elon Musk, dass seine vollständige Aufgabe des Hyperloop-Projekts verfrüht schien, wie von den Anwesenden des Texas Transport Forum angekündigt. Dort kündigte er die vorrangige Kandidatur eines Auftragnehmers für den Bau einer 5-Meilen-Hyperloop-Teststrecke an - Texacy. Im Juli dieses Jahres kündigte SpaceX, die Idee von Mask, eine Ausschreibung zur Erstellung einer Passagierkapsel an, die auf dem Hawthorne-Trainingsgelände auf einer Strecke von 1,6 km getestet wird.

Nun, die Zeit läuft ab und die Konkurrenten sind in Alarmbereitschaft. China, das plant, bis 2020 ein Eisenbahnzugprojekt (bis zu 1000 km / h) in einem Tunnel mit Vakuum durchzuführen, könnte seine Rechte an führenden Orten auf dem Welthochgeschwindigkeitsolympus beanspruchen, dem finnischen Unternehmen Astronomic, das 2013 seine Vision des zukünftigen Sonicloop-Schnellzuges vorstellte in einem Unterwassertunnel mit bis zu 1600 km / h und möglicherweise dem einzigartigen russischen Überschalltransportsystem von Yansufin, das in 5 Minuten 40 Sekunden nach dem Start mit einem Schub von 200 Tonnen auf 2.448 km / h beschleunigen kann.

Ich würde gerne glauben, dass mindestens eines dieser und ähnliche ehrgeizige Projekte in naher Zukunft umgesetzt wird, die neue Hochgeschwindigkeitsbarriere von der überwiegenden Mehrheit der Passagiere als komfortabel und natürlich empfunden wird und das ZeugnisHerzfrequenzmesser nach einer 30-minütigen Fahrt mit einem solchen Fahrzeug bleiben innerhalb akzeptabler Grenzen. Ob es Ihnen gefällt oder nicht - die Zeit wird es zeigen.

Wir werden unsererseits versuchen, Ihnen neue zugängliche und nützliche Informationen über aktuelle Ereignisse und Pläne der ersten Personen zu liefern, die für das Schicksal des Projekts verantwortlich sind.

Fragen, die Sie Ilona jetzt stellen können) - Feedback: hyperloop@spacex.com oder hyperloop@teslamotors.com.

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