Vactrain: prinsip kerja, ujian. kereta api masa depan

Ahli-ahli sains telah lama membuat kesimpulan bahawa untuk meningkatkan kelajuan pergerakan mana-mana kenderaan perlu dibuat untuk menyekat kesan geseran. Mengikut prinsip ini terbang kapal angkasa yang tanpa persekitaran rintangan boleh perjalanan di angkasa untuk masa yang lama. ciri-ciri ini adalah asas projek itu, yang dikenali sebagai "masa depan vactrain."

Kereta api paling cepat

Pencapaian tertinggi saintis dalam bidang pergerakan tanah kelajuan tinggi, kerana hari ini mempertimbangkan pengangkatan magnet. kereta api pengangkatan magnet telah diuji di Jepun, England dan Jerman kembali pada tahun tujuh puluhan abad yang lalu. Pada masa ini, jenis ini pengangkutan berjaya beroperasi di banyak negara. Dalam kes ini, dengan meminimumkan geseran yang disediakan oleh kelajuan dalam 500 km / h. Tambahan pula, seperti saham amat menjimatkan, kesucian ekologi dan bunyi yang rendah. Walau bagaimanapun, perlu diperhatikan bahawa peningkatan dalam kelajuan pergerakan melibatkan peningkatan drag. Saintis menawarkan pendekatan yang sama untuk mewujudkan kereta api vakum. Prinsip kerja adalah bahawa landasan yang mesti berlaku dalam tiub yang dipindahkan, supaya semua kuasa-kuasa rintangan adalah dikecualikan.

Kemunculan idea pengangkutan vakum

Konsep membina gruzoprovoda transatlantik untuk penghantaran barang-barang dari Eropah ke Amerika dan kembali buat kali pertama muncul di Amerika Syarikat kembali dalam tahun enam puluhan abad yang lalu. Seperti yang dirancang, yang akan dibina di lautan pada kedalaman setengah tiub kilometer, di dalam mana pengangkutan akan dilaksanakan kerana rumusan bergerak pengangkatan magnet. Hanya pada tahun 1999 jurutera Amerika Deriel Oster berjaya mendapatkan paten untuk teknologi pengangkutan saluran paip vakum yang telah memberi nafas baru kepada perkembangan mereka.

projek Oster

Seperti yang dirancang Oster, trek mestilah dua paip udara (untuk pergerakan dalam arah yang bertentangan), diameter setiap yang adalah 150 cm. Ia adalah dianggap bahawa dalam kapsul akan slaid maglev pengangkutan. diameter mereka akan menjadi 130 cm, dan panjang -. 490 cm treler pada masa yang sama boleh bergerak enam penumpang dengan beban berat sehingga 370 kg.

Enjin vakum kereta api Oster akan terdiri daripada sekolah rendah (dilengkapi dengan belitan Litar tiub) dan menengah (sendiri badan kapsul aloi feromagnet) elemen. Kelegaan minimum antara mereka membolehkan penggunaan motor induksi linear. Dalam treler perlu memasang hanya penggantungan elektrodinamik untuk pengangkatan magnet, sistem penjanaan semula udara, tempat duduk dan Bateri kecil direka untuk windows maya dan TV. Sejak pergerakan kapsul itu akan mengambil tempat praktikal tanpa rintangan, sebahagian besar tenaga yang digunakan untuk pecutan boleh dipulangkan semasa brek. tergendala rumah dijelmakan dalam realiti projek ini terletak pada hakikat bahawa kereta api dalam tiub vakum mesti bergerak sepanjang satu garis lurus sempurna. Jika tidak, electromagnets perlu mengimbangi daya empar apabila memborong.

projek Swiss

Sesuatu seperti jurutera dari Switzerland mula berkembang seawal tahun 1974. projek mereka kemudiannya dikenali sebagai Swissmetro. Seperti yang dirancang, kapsul pengangkatan magnet telah dijalankan pada kadar sehingga 500 km / h. masa depan vactrain Swiss direka dengan tujuan untuk menyambung bandar-bandar utama negara (Bern, Zurich, Geneva, Lausanne dan Basel) itu. Dalam kes ini, penggunaan yang dirancang garis pusat paip 180 cm dan lapan pengangkutan untuk pengangkutan penumpang. Setakat ini, sukar untuk menilai ciri-ciri lain, kerana projek itu tidak diusahakan pada akhirnya. Pada tahun 2009, kerajaan terbengkalai idea.

Bahasa inggeris masa depan kereta api

jurutera British pada tahun 2002, kembali ke projek mewujudkan kereta api vakum. rancangan mereka hanyalah grand, kerana pencipta berhasrat untuk mewujudkan satu rangkaian yang akan menggantikan kereta api dan pengangkutan jalan. Untuk melakukan ini, anda perlu membina web paip di seluruh negara. Oleh itu kapsul direka untuk maksimum dua penumpang terletak dalam kedudukan terlentang. Tidak seperti projek-projek sebelum bergolek di landasan mesti bergerak pada kelajuan sehingga 420 km / h. Terletak pada trak motor akan dikuasakan oleh rel ketiga. Kelemahan utama, yang mempunyai English vactrain, menurut pemaju, dikaitkan dengan penggunaan tenaga yang tinggi bagi setiap penumpang, berbanding projek-projek sebelumnya. Sebaliknya, kelebihan utamanya adalah kos yang agak rendah pembinaan rangkaian pengangkutan.

projek Hyperloop

Semua kelihatan projek kereta api masa depan yang cerah dipanggil Hyperloop. Idea penciptaannya pada tahun 2012, telah menawarkan jutawan Amerika Elon Musk. Pada mulanya, projek ini telah dirujuk sebagai mod kelima pengangkutan, tetapi perbincangan lanjut di televisyen tidak dicapai. Sebaik sahaja ia menjadi sedar rancangan kerajaan untuk membina landasan kereta api berkelajuan tinggi antara Los Angeles dan San Francisco, ahli perniagaan yang mengambil pelaksanaan konsep. projek Hyperloop mewakili garis tanah, di mana kereta api vakum boleh melakukan perjalanan pada kelajuan 400-1220 km / h. Pada bulan Ogos 2013 idea itu secara rasmi kepada orang ramai pada majlis penyampaian 58 muka surat.

prinsip operasi

Idea utama projek ini adalah untuk Hyperloop murahnya maksimum mewujudkan rangkaian pengangkutan paip dan eksploitasi lanjut. Dalam hal ini, pada dasarnya meletakkan corak yang sama seperti kereta api vakum. Di Amerika Syarikat, menurut pencipta berkata, keperluan untuk membina rangkaian laluan selari tertutup yang akan menyambung ke titik akhir laluan. Untuk mewujudkan vakum di dalamnya dan mengekalkannya paip keluli cukup 25 mm dalam pam kapasiti ketebalan dan rendah. Di dalamnya Elon Musk menawarkan untuk menjalankan kapsul sehingga 30 meter panjang. Ahli perniagaan pertama mahu untuk sambung San Francisco dan Los Angeles.

Menurut pemaju, untuk mewujudkan vakum yang sempurna dalam paip gagal. Sehubungan dengan jisim udara ini akan disalurkan di bawah bahagian bawah gerabak melalui muncung khas panahnya. Ini akan mewujudkan kusyen udara dan menjimatkan wang yang banyak diperlukan bagi pelaksanaan elektromagnet. Untuk mengembalikan tenaga enjin, kerana yang kapsul akan dipacu setiap 110 km di atas lantai paip akan dipasang rel aluminium 15 meter panjang.

Varian operasi sistem

pembentangan mengkaji versi penumpang dan penumpang-kargo sistem. Dalam kes pertama adalah dicadangkan untuk membina diameter paip 2.23 m. Vactrain dalam lapis boleh semasa satu perjalanan untuk membawa 28 penumpang. Pilihan kedua melibatkan penggunaan diameter paip 3.3 m. Dalam kes ini, boleh terus diangkut pada tiga kereta dalam setiap kapsul. Ia harus diperhatikan bahawa projek Elon Musk berlepas kereta api adalah setiap minit separuh.

kecekapan ekonomi dan percubaan

projek Hyperloop boleh digambarkan sebagai sangat berkesan. Pemaju bercadang untuk sepenuhnya memenuhi keperluan mereka dengan mengorbankan tenaga solar dan angin. keseluruhan lebihannya mereka merancang untuk menjual, pendapatan ia kira-kira $ 25 juta setiap tahun. Menurut Elon Musk, kos perjalanan dalam satu arah mesti akan menjadi kira-kira 20 dolar. Dalam kes ini, projek itu akan membayar dalam dua puluh tahun.

Ujian pertama kereta api vakum telah berlaku pada Mei 2016. Untuk tujuan ini, sebuah laman ujian khas dibina di padang pasir berhampiran Las Vegas. elektromagnet troli menggunakan pertama dipercepatkan ke tahap 180 km / h, kemudian beransur-ansur dihentikan.

keselamatan

Pemaju bertindak balas terhadap keselamatan yang sangat berhati-hati. pergerakan kapsul tidak akan menjejaskan keselesaan penumpang. Berasa pecutannya tidak akan berbeza dari jangka pesawat sebelum berlepas, dan kemudian - meluncur tenang dan tidak bergelora. Elon Musk mengatakan bahawa kereta api vakum tidak boleh menjejaskan atau jatuh dari ketinggian, jadi ia perlu dianggap sebagai salah satu kaedah paling selamat pengangkutan. Dalam kes luka kuasa dalam bateri kapsul disediakan, kuasa yang cukup untuk penumpang mata pencarian selama 45 minit, dalam erti kata lain - untuk terbang laluan. Lagipun, kebanyakan orang yang sangat selesa dengan perjalanan di dalam kapal terbang, walaupun pada hakikatnya bahawa cara-cara untuk menyelamatkan diri sekiranya berlaku bencana mereka adalah sangat dipersoalkan.

siap

Mewujudkan kereta api vakum, tidak syak lagi, memerlukan kos kewangan yang besar. Selain itu, anda perlu membuat keputusan adalah jauh dari masalah teknikal sebelum melaksanakan projek itu. Walau bagaimanapun, dalam masa kita, memandangkan pembangunan berterusan teknologi, keupayaan untuk melaksanakan skim ini tidak kelihatan begitu kabur kerana beberapa dekad yang lalu. Dalam hal ini, ia tidak menghairankan bahawa dalam masa yang singkat untuk pengangkutan penumpang dan barang-barang kereta api akan digunakan, yang lebih cepat daripada pesawat supersonik moden.