👨‍❤️‍👨 📞 🎓 Hyperloop - boucle temporelle 🗜️ 🙇🏻 🐝

Il arrive qu'une idée brillante qui peut changer le monde de façon permanente devient une réalité après des années, des décennies et même des siècles. Et le réaliser dans ce cas n'est pas du tout porté à ses auteurs, mais à des personnes possédant un ensemble de certaines qualités. C'est exactement le genre de personne qu'Ilon Musk est devenu - le créateur de PayPal, des voitures électriques Tesla et des projets grandioses de SpaceX. Le talent, la persévérance et la vision de la perspective Mask ont rapproché la réalisation du concept de transport du futur, dont les fondations ont été posées par notre compatriote Boris Weinberg il y a plus d'un siècle.

Nous parlerons des perspectives d'un des projets du siècle, qui est mis en œuvre dans plusieurs directions ces jours-ci, et de la première vidéo promo Hyperpetly d'HyperloopTechnologies ci-dessous.

Les origines

Grâce à l'énergie enchanteresse du Masque, l'idée d'un véhicule se déplaçant dans un tube à faible débit d'air (Vorvakuum) plus rapide que la vitesse du son, semble-t-il, il y a toutes les chances de devenir réalité dans un futur proche.

Mais en plus de l'énergie, l'idée proposée dans Hyperloop était basée sur un concept développé et mis en œuvre avec succès un siècle auparavant par le Français Emile Boschle et professeur à l'Institut polytechnique de Tomsk Boris Weinberg. Indépendamment et presque simultanément, ils ont réussi à créer un prototype de train ultra-rapide. Mais la première personne sur la planète qui a mené avec succès des expériences en 1914 sur le déplacement d'un corps dans un tube à vide fermé sous l'influence d'un champ magnétique était notre compatriote, B. Weinberg.

La vitesse des capsules simples dans le vide dans le projet de Weinberg était censée atteindre 800 à 1 000 km / h, ce qui permettrait à la Russie de traverser la Russie de Vladivostok à la frontière ouest en 10 à 11 heures et de voyager de Saint-Pétersbourg à Moscou en 45 à 50 minutes. Il était prévu de lancer les voitures dans la conduite à l'aide de solénoïdes géants d'une longueur d'environ 3 km, ce qui réduirait la surcharge lors de l'accélération. Avant le «départ», des capsules individuelles avec des passagers dans le projet de Weinberg étaient accumulées dans une chambre hermétiquement fermée, d'où elles étaient envoyées par un groupe au lanceur et tournées alternativement dans le tunnel avec une fréquence d'une capsule en 5 secondes. Avec une telle densité de trafic passagers, il serait possible d'envoyer jusqu'à 17 000 wagons par jour.

L'auteur lui-même a appelé son train Jules Vernovsky et Welssovsky, en grande partie en raison de la complexité et du coût de la mise en œuvre de 150 000 à 200 000 roubles en 1914!

En lien avec la guerre de Sécession et le besoin de la façade en cuivre de haute qualité, la plate-forme de test avec un tuyau en cuivre de 32 cm de diamètre et 6,5 m de long a été démontée. Aujourd'hui, de tous les matériaux directement et indirectement liés au développement scientifique et brillamment mis en œuvre au niveau du prototype, seule la brochure «Motion sans friction», publiée en 1914 dans une édition limitée des archives de la conférence publique de Weinberg à Saint-Pétersbourg, a été conservée.

Boris Petrovich Weinberg est décédé à Leningrad assiégé le 18 avril 1942 de faim.

Tout au long du XXe siècle, les idées de Weinberg, Boschle, Kemper, Ozawa ont été activement discutées et seulement 100 ans plus tard, sur la base des développements existants, un véritable projet d'un tel transport a été proposé, utilisant toute la puissance des technologies et des matériaux modernes. L'auteur du projet Weinberg «finalisé» appelé Hyperloop était destiné à devenir le charismatique Masque Ilon. Le rôle du scientifique russe, comme cela arrive souvent dans ce domaine, les participants au projet, s'ils le mentionnent, puis en passant, et avec une réticence évidente.

Train sous vide aujourd'hui

La version alpha du projet du pipeline futuriste surélevé Hyperloop (Hyperloop), désigné uniquement comme le cinquième mode de transport, a été présentée dans un document de 57 pages le 12 août 2013.

Musk ne cache pas le fait que Hyperloop a été conçu à bien des égards comme une alternative au projet du chemin de fer à grande vitesse gouvernemental California High-Speed Rail entre Los Angeles et San Francisco d'une valeur de 68,4 milliards de dollars, dont l'achèvement est prévu pour 2029. Selon l'auteur du projet Hyperloop, les trains de l'autoroute californienne en construction, roulant à une vitesse de 200 miles (322 km) par heure, franchiront certainement la première marche honorable du classement mondial, comme la plus lente et la plus chère en termes de mile. Musk a exprimé son attitude envers le CHSR à la première page du rapport d'Alpha Hyperloop: «Lorsque le California High-Speed Railway a passé le processus d'approbation, j'ai été déçu, pour autant que je sache, et bien d'autres ...».

Et comment être en désaccord avec l'auteur d'Hyperloop, si la barre des 200 km / h a été franchie pour la première fois le 11 mai 1936 par la locomotive à vapeur allemande DRG 05 de Borsig, 256 km / h par le shinkansan il y a un demi-siècle et 600 km / h par les moldus du centre du Japon Railway Co - en avril 2015.

Quelle alternative Musk proposait-il? Il a dit que son projet couvrirait la distance de Los Angeles à San Francisco 561 km au moins 3-4 fois plus vite, c'est-à-dire en seulement 30 minutes. Le mouvement des capsules en forme de cigare, dont chacune est prévue pour accueillir 28 personnes, se produira en raison des champs magnétiques et du moteur à une pression résiduelle maximale de 1 ... 10-3 mm RT. Art., Créé par des pompes à vide préalable. C'est cet état de l'atmosphère qui est atteint à des altitudes de l'ordre de 50 à 80 km au-dessus de la surface de la planète. Vitesse estimée prévue allant de 480 à 1220 km / h, selon la rectitude du parcours.

Selon les calculs de Mask et des spécialistes de SpaceX, le coût de mise en œuvre du projet Hyperloop coûtera 10 (!) Fois moins cher que le coût du California High-Speed Rail. Autrement dit, l'hyper Loop reliant les plus grandes villes de Californie, selon des estimations optimistes, coûtera aux investisseurs 6 milliards de dollars. Dans ce cas, selon Mask, transportez:

Il recevra la totalité ou la majeure partie de l'énergie suffisante pour le fonctionnement de tous les systèmes à partir de panneaux solaires.
Il fournira un trafic de passagers sans escale sans avoir besoin d'un calendrier, car les capsules, selon le masque, seront envoyées toutes les 30 secondes, fournissant un trafic de passagers jusqu'à 7,4 millions de personnes dans les deux sens chaque année.
Il dépassera tous les analogues existants en termes de sécurité.
Il est assuré contre la grande majorité des urgences dans lesquelles les véhicules traditionnels tombent.

L'idée d'une «pipe avec un vide» a été retenue, mais quelque peu transformée. Mais la mise en œuvre pratique des conditions d'un aspirateur dur, ce qui est problématique à maintenir même dans une pièce, sans parler d'une conduite d'une longueur de 1100 km avec une douzaine de stations et d'écluses, Musk considérait fantastique. Une solution alternative pourrait être un vide «technique» ou «vide préalable» - une pression résiduelle égale à la pression dans la haute atmosphère à une altitude d'environ 80 km (100 pascals). Ce niveau de pression est tout à fait réalisable en utilisant les pompes les plus conventionnelles de puissance et de coût moyens.

Un graphique illustrant le concept Hyperpetley: en dessous de 100 Pa, le coût de la réduction de pression augmente de façon exponentielle, ce qui rend plus avantageux le maintien de ce niveau dans la conduite des trains à capsules.

Les changements ont affecté la méthode et le mouvement des capsules Hyperloop, que Musk a proposé de lancer à l'aide d'un moteur électrique linéaire externe qui «tire» la capsule dans le tunnel. Un rail en aluminium de 15 m de long au bas de la conduite sert de stator au départ et tous les 110 km. Chaque capsule est équipée de son propre rotor. Pour créer la force motrice nécessaire lors du déplacement de la capsule à une vitesse de 1130 km / h dans des conditions de vide, 100 kW suffisent, ce qui est comparable à la puissance de la voiture. Lorsque la capsule est entièrement chargée par passager, la quantité d'énergie dépensée sera minuscule de plusieurs kilowatts - tout comme sur un cyclomoteur de faible puissance.

Dans le même temps, le contact probable avec les parois du tunnel observé dans l'expérience de Weinberg dans le cas d'Hyperloop est exclu en raison du coussin d'air formé par les masses d'air venant en sens inverse se déplaçant à grande vitesse. Pour maintenir la capsule en position, les flux d'air venant en sens inverse avec une pression de 9,4 kPa sont concentrés sous forme toroïdale à l'aide de ventilateurs et d'un guide.

Aux vitesses moyennes et élevées, l'air lui-même sera forcé sous la capsule, car les guides sous-capsulaires commenceront à s'ouvrir légèrement en avant, fournissant presque un «vol» dans le flux entrant.

Ainsi, le principe de la lévitation magnétique sous vide, proposé par Weinberg, les aimants supraconducteurs à l'hélium liquide et d'autres solutions ultra-coûteuses du projet Mask ont été remplacés par une technologie beaucoup moins chère pour se déplacer dans la ligne de front.

L'augmentation de la hauteur de la capsule de 0,90 m (proposée par Weinberg) à 1,1 m et de la largeur à 1,35 permet de placer en capsules 2 rangées de chaises confortables pour 14 personnes chacune, permettant aux 28 passagers de s'incliner. Dans le même temps, selon des calculs spécifiés par des experts de la NASA, la projection de la section intérieure du tuyau, garantissant l'absence de conséquences aérodynamiques, devrait avoir une surface plusieurs fois plus grande que la surface de projection estimée de la capsule.

Hauteur - 1,1 m, largeur - 1,35 m. Atterrissage - comme dans une berline très sportive, qui avec des accélérations jusqu'à 0,5 g peut être considérée plus comme une prise en charge du passager, plutôt que comme un inconvénient lié au désir du concepteur de réduire la résistance.

Comme dans le projet Weinberg, les capsules Hyperloop sont complètement scellées. Le volume d'air nécessaire à la respiration sera délivré au «salon» par des unités de pompage spéciales.

Illustrations Elon Musk, SpaceX

Conception de la capsule sectionnelle

Deux tuyaux parallèles en acier, supports en béton armé tous les 30 m. Cette option éliminera le besoin de construire des passages à niveau et de racheter intégralement les terrains sous la zone ferroviaire et d'exclusion.

L'énergie nécessaire pour soutenir le fonctionnement du système est produite par des panneaux solaires avec des panneaux de 4,25 m (pour la version passager) et de 6,6 m (pour le ferry) installés sur toute la longueur du parcours. Cela signifie que par une journée ensoleillée, la version passagers de l'Hyperpetli recevra 285 MW et le ferry - 443 MW, qui couvre ses besoins en excès. Par temps nuageux, il sera possible d'obtenir l'énergie nécessaire grâce aux entraînements installés le long du parcours ou en se connectant à un réseau électrique commun.

Mais en mégajoules par passager, un trajet sur la route LA - San Francisco sur Hyperpetel sera le meilleur choix: il n'y a pas de frottement sur les rails et la route, et la résistance à l'air est plus que modérée.

L'énergie cinétique de la capsule, libérée par le stator lorsqu'elle est inhibée, se révèle également utile et susceptible de conversion en énergie électrique dans un tel schéma. On estime que l'excès d'énergie généré par les batteries vous permettra d'obtenir jusqu'à 25 millions de dollars par an, ce qui rapprochera le coût d'un aller simple de Los Angeles à San Francisco de 20 dollars. Ainsi, le prix d'un billet depuis LA-SF est égal au coût de l'essence dépensée pour un trajet en voiture trois fois plus court et 1/3 du coût du billet le moins cher pour le Sapsan cinq fois moins rapide, qui emprunte un itinéraire de même longueur mais le long du chemin de fer.

Une source supplémentaire d'économies importantes par rapport à un projet offrant des solutions alternatives avec un vide profond est la possibilité de fabriquer des parois de tunnel à partir de tuyaux en acier ordinaires avec une paroi de 20-25 mm.

Hyper boucle "Ferry"

Selon certaines conditions, selon Mask, il est possible d'affiner le projet au niveau du concept de «ferry», qui implique le transport non seulement des personnes, mais de leurs marchandises et voitures chargées dans des capsules à l'aide de plates-formes mobiles. Il convient que la mise en œuvre d'un tel concept Hyperloop sera associée à une augmentation forcée de la zone de projection de la capsule à 4 mètres carrés et du diamètre du tuyau à 3,3 mètres, ce qui entraînera une augmentation significative du coût du projet. Mais même en tenant compte de tous les coûts de sa mise en œuvre, le coût final sera toujours inférieur à celui qui évalue le projet du matériel haute vitesse existant.

Goulots d'étranglement du concept

Il existe également des sections controversées dans le projet qui nécessitent la plus grande attention, et peut-être un raffinement. Le compresseur doit donc pouvoir accumuler à bord une quantité suffisante d'air comprimé en cas d'accident ou de dépressurisation, ce qui évitera une chute de pression trop rapide dans l'habitacle. La sous-estimation de cette circonstance en cas de chute instantanée de pression avec l'oxygène peut entraîner la mort des passagers. À son tour, de l'air comprimé 20 fois chauffera certainement les cylindres, pour le refroidissement desquels des volumes importants d'eau seront nécessaires. Afin de ne pas augmenter le volume du refroidisseur embarqué, l'eau devra être changée à chaque station à l'aide de réservoirs à changement rapide.

Les mêmes tunnels sont utilisés pour déplacer en continu plusieurs capsules par unité de temps à des vitesses supersoniques. En cas d'accident dans l'une des capsules, la distance de 37 km entre l'accident et la capsule la plus proche sera à la limite. Les systèmes embarqués offrent la possibilité d'un freinage automatique. Étant donné que le compresseur et les systèmes embarqués sont alimentés par des panneaux solaires, il sera nécessaire de remplacer les batteries modulaires calculées par des batteries chargées à chaque station.

Les idées proposées par Musk ne sont pas aussi claires qu'elles le semblent à première vue, ce qui est confirmé par la discussion en cours entre les partisans du projet et les sceptiques:

Les résultats des simulations informatiques effectuées par des experts de la NASA ont montré que pour atteindre les objectifs fixés, le système devait être partiellement affiné. Dans le même temps, une augmentation significative du coût du projet est possible.

Après avoir préparé la tête de pont pour le projet, Musk lui-même est passé aux problèmes de la colonisation de Mars et de la mobilisation électrique totale, mettant toute la documentation du projet pour Hyperloop sur le réseau.

Technologies de transport Hyperloop

L'idée a été reprise assez rapidement. Pour implémenter Hyperpetel, HTT Hyperloop Transportation Technologies a été créée, réunissant plus de 200 spécialistes de Harvard, Boeing, Cisko Systems ... Les phases et sections individuelles du projet ont donc été divisées en sous-tâches élaborées par des représentants de divers domaines de la connaissance, échangeant activement entre elles des informations utiles. En février 2015, un accord a été conclu entre HTT et le promoteur de l'éco-cité Kvei Valley sur la construction de la première «branche» de l'autoroute Hyperloop, longue de 8 km, pour un montant de 100 millions de dollars. Le début de la première phase de construction est prévu début 2016.

HyperloopTechnologies

Hyperloop Technologies (HT) est devenue la deuxième équipe concurrente qui a exprimé le désir de poursuivre un travail indépendant vers le développement du projet. Son leader, Sherwin Pishevar, est l'un des principaux sponsors du Parti démocrate américain, qui contacte personnellement Obama sur la mise en œuvre du projet.

Les plans de Pishevar sont assez ambitieux, ce qui se traduit non seulement par un soutien au niveau de l'administration présidentielle, mais aussi par le choix d'un site pour la construction d'une route de Las Vegas à la côte ouest des États-Unis. À en juger par la vidéo promotionnelle optimiste de l'entreprise, les choses se passent plutôt bien chez Hyperloop Technologies. Fait intéressant, la vidéo a été enregistrée presque immédiatement après avoir repris le nouveau PDG de HT Rob Lloyd, ancien président des ventes et du développement de Cisco.

La première vidéo promotionnelle très affirmative d'Hyperloop de HyperloopTechnologies

Will HT prévoit-elle de créer une piste d'essai de 3,2 km sur le campus de Los Angeles, prévue pour la fin de 2016-2017, la société ne fait pas rapport dans ses derniers communiqués de presse, mais s'ils le font, alors ce sera un test sérieux et peut-être décisif pour l'ensemble du démarrage. L’équipe de Rob Lloyd comprend au moins 50 spécialistes en ingénierie, modélisation, ingénierie, droit et ressources humaines. L'ancien ingénieur de SpaceX, co-fondateur de Hyperloop Technologies, Brogan Bembrogan, qui occupait le poste de Lloyd avant son arrivée, est passé au poste de CTO.

Musk est de retour dans le jeu

Et Musk? Il a prouvé une fois de plus qu'il a su surprendre. En janvier 2015, Elon Musk a décidé que son rejet total du projet Hyperloop semblait prématuré, comme l'ont annoncé les personnes présentes au Texas Transport Forum. Là, il a annoncé la candidature prioritaire d'un entrepreneur pour la construction d'une piste d'essai Hyperloop de 5 milles - Texacy. En juillet de cette année, l'idée originale de Mask, SpaceX a annoncé un appel d'offres pour créer une capsule passager, qui sera testée sur le terrain d'entraînement de Hawthorne sur un tronçon d'un mile.

Eh bien, le temps presse et les concurrents sont en alerte. La Chine, qui prévoit de mettre en œuvre un projet de train ferroviaire (jusqu'à 1000 km / h) dans un tunnel à vide d'ici 2020, pourrait bien revendiquer ses droits de leader sur l'Olympe à grande vitesse mondiale, la société finlandaise Astronomic, qui a présenté en 2013 sa vision du futur train à grande vitesse Sonicloop dans un tunnel sous-marin jusqu'à 1600 km / h, et, éventuellement, le système de transport supersonique russe unique de Yansufin, capable d'accélérer avec une poussée de 200 tonnes à 2448 km / h en 5 minutes 40 secondes après le lancement.

J'aimerais croire qu'au moins un de ces projets ambitieux et similaires sera mis en œuvre dans un avenir proche, la nouvelle barrière à grande vitesse sera perçue par la grande majorité des passagers comme confortable et naturelle, et le témoignageles moniteurs de fréquence cardiaque après un trajet de 30 minutes sur un tel véhicule resteront dans des limites acceptables. Qu'on le veuille ou non - le temps nous le dira.

De notre côté, nous essaierons de vous fournir toute nouvelle information accessible et utile sur l'actualité et les plans des premiers responsables du sort du projet.

Cependant, toutes les questions que vous pouvez poser à Ilona dès maintenant) - commentaires: hyperloop@spacex.com ou hyperloop@teslamotors.com.

Chers lecteurs, nous sommes toujours heureux de vous rencontrer et de vous attendre sur les pages du blog iCover . Nous sommes prêts à continuer de vous faire plaisir avec nos publications et nous ferons tout notre possible pour que le temps passé avec nous vous plaise.

Hyperloop - boucle temporelle