真空列車：仕事の原則、テスト。 未来の列車

科学者たちは、どの車の速度を上げるためにも摩擦力を可能な限り抑える必要があると長い間考えてきました。 この原理によれば、宇宙飛行士は、環境に抵抗することなく、非常に長い時間空間内を移動することができます。 「未来の真空列車」として知られるこのプロジェクトの基礎となるのは、この機能です。

最も速い列車

今日のように、高速地震動の分野における科学者の最高の業績は、 磁気浮上である。 磁気クッション上の列車は、 日本、英国、ドイツで、先の世紀の70年代にテストされました。 現在、この種の輸送は多くの国で成功しています。 この場合、摩擦の最小化のために、500km / hの速度が保証される。 さらに、そのような車両は、高効率、生態学的純度および低騒音レベルによって特徴付けられる。 同時に、移動速度の増加は空力抵抗の増加を伴うことに留意すべきである。 科学者たちは、真空列車を作る同様のアプローチを提案している。 その作業の原則は、経路が排気された空気でパイプの内部を通過しなければならないため、すべての抵抗力が排除されることです。

真空輸送の考え方の出現

ヨーロッパからアメリカへ、そして逆の方向への商品の配送のための大西洋横断の貨物パイプラインを建設するというコンセプトは、前世紀の60年代にアメリカで初めて登場しました。 この考えによれば、海底に0.5キロメートルの深さのパイプを建設することが計画されていた。このパイプは、磁気クッション上を移動する列車によって運行される。 1999年にアメリカの技術者Dariel Osterは真空管路輸送技術の特許を取得し、開発に新たな挑戦をもたらしました。

Osterプロジェクト

Osterによると、軌道は直径150cmの2つの地上パイプ（異なる方向への移動用）でなければなりません。輸送カプセルの内側が磁気サスペンション上を滑ると仮定します。 直径は130cm、長さは490cmです.3人の乗客は370kgまでの貨物で同時にトレーラーを運ぶことができます。

Oster真空列車用のエンジンは、主要な（経路の巻き付けチューブ）と要素の2次的（強磁性合金製のカプセル本体）で構成されます。 これらの間の最小クリアランスにより、非同期リニアモータを使用することができます。 トレーラー自体では、磁気浮上、空気再生システム、座席、バーチャル・ウインドウとテレビ用に設計された小型バッテリーを提供するために、電気力学的サスペンションをインストールするだけで済みます。 カプセルの動きはほとんどまたはまったく抵抗なく行われるので、加速中に消費されるエネルギーのかなりの部分が制動中に戻される可能性がある。 このプロジェクトを実現する際の主な障害は、真空管内の列車が理想的に直線的な軌道に沿って移動しなければならないことです。 さもなければ、電磁石は角での遠心力を補償しなければならない。

スイスプロジェクト

1974年にスイスの同様のエンジニアが開発を始めました。 彼らのプロジェクトはSwissmetroという名前で歴史の中に落ちました。 この考えによれば、磁性クッション上のカプセルは最高500km / hの速度で走行しなければならなかった。 将来のスイスの真空列車は、国の主要都市（ベルン、チューリッヒ、ジュネーブ、ローザンヌ、バーゼル）を結ぶように設計されています。 この場合、直径180cmのパイプと8人乗りワゴンを使用して乗客の運送を計画していました。 今日まで、プロジェクトが最終的に成果をあげられていないため、他の特性について判断することは困難です。 2009年、政府はこの考えを拒否した。

未来の英語列車

2002年の英国のエンジニアは、真空列車を作るプロジェクトに戻った。 発明者らは、鉄道 輸送 および 道路輸送 を代替するネットワークを作り出すことを意図しているため、その計画は単に壮大なものである 。 これを行うには、全国的にパイプのウェブ全体を構築する必要があります。 この場合、カプセルは、横臥位に位置する最大2人の乗客のために設計される。 以前のプロジェクトとは異なり、ここでは車両は最大420 km / hの速度でレールに沿って移動しなければなりません。 トロリー上に配置された電動機は、接触レールから給電される。 開発者によると、英国の真空列車を持つ主な欠点は、以前のプロジェクトと比較して1人乗りの輸送に高いエネルギーコストがかかっていることです。 一方、その主な利点は、輸送ネットワークを構築するための比較的低いコストにある。

ハイパーループプロジェクト

最も有望なプロジェクトは、ハイパーループと呼ばれる未来の列車のように見えます。 2012年に創設されたアイデアは、アメリカの億万長者エロンマスクによって提案されました。 当初、プロジェクトは第5の形態の輸送手段とされたが、テレビに関するさらなる議論は行われなかった。 ロサンゼルスとサンフランシスコの間に高速鉄道網を建設するという政府の計画について知らされた後、事業者は彼のコンセプトの実施を取り上げた。 ハイパーループプロジェクトは地上ベースのパイプラインで、真空列車が400〜1,220 km / hの速度で走行することができます。 2013年8月、このアイデアは公式に58ページのプレゼンテーションで一般に公開されました。

操作の原理

Hyperloopプロジェクトの主なアイデアは、パイプの輸送ネットワークの作成と操作の安価性を最大限に高めることです。 これに関連して、それは真空列車のようなモデルに基づいている。 本発明者によれば、米国では、ルートの終点で接続する閉じた平行ルートのネットワークを構築する必要がある。 その中に真空を作り、それを維持するには、厚さ25 mmの鋼管と低出力のポンプを十分に使用します。 内部では、Elon Maskは、最大30メートルの長さのカプセルを走らせることを提案しています。 最初のビジネスマンは、サンフランシスコとロサンゼルスでお互いにつながりたいと考えています。

開発者によると、パイプに絶対真空を作り出すことは不可能です。 この点で、空気塊は、その弓の中の特別なノズルを通して車両の底部の下に送られる。 これにより、 エアクッションが形成され、電磁石の実装に必要な多額の資金が節約されます。 カプセルを動かすためにエンジンを充電するために、長さ15メートルのアルミニウムレールを110キロメートル毎にパイプの各フロアに設置する。

システムの機能の変種

このプレゼンテーションでは、乗客および旅客貨物のバージョンのシステムを扱います。 最初のケースでは、直径2.23mのパイプを建設することが提案されています。内部で列車を運ぶ真空列車は、1回の旅で最大28人の乗客を輸送できます。 第2の選択肢は、直径が3.3mのパイプラインを使用することである。この場合、各カプセルでは、それぞれ3台の追加輸送が可能である。 Elon Maskプロジェクトによれば、列車の出発は30分ごとに行われることに注意してください。

経済効率とテスト

ハイパーループプロジェクトは非常に効果的とも言える。 開発者は、太陽エネルギーと風力エネルギーを犠牲にして、そのニーズを十分に満たすつもりです。 彼らの余剰はすべて、年間約2500万ドルの売り上げを予定しています。 Elon Maskによれば、一方の運賃は約20ドルになります。 この場合、プロジェクトは20年後に成果を上げます。

真空列車の最初のテストは2016年5月に行われました。 この目的のために、ラスベガス近郊の砂漠に特別な試験場が建設されました。 電磁石の助けを借りたカートは、最初に180km / hのマークまで加速し、その後徐々に停止した。

セキュリティ

特に開発者は安全に反応しました。 カプセルの動きは乗客の快適さに影響しません。 その感触によれば、その加速は離陸前の飛行機の走りとは変わらず、さらに静かな滑りと乱気流はありません。 Elon Muskは、真空列車はレールから降りたり高さから落ちることができないと主張しているので、最も安全な輸送手段の 1つであると考えられるべきである。 カプセル内で停電が発生した場合、電池は供給され、その供給は乗客の生存に45分、換言すれば全経路に対して十分である。 結局のところ、災害発生時の救助の手段が非常に疑わしいという事実にもかかわらず、ほとんどの人は旅客機の旅について非常に落ち着いています。

完了

間違いなく、真空列車を作るには莫大な財務コストが必要です。 さらに、プロジェクトを実施する前に、多くの技術的問題を解決する必要があります。 しかし、当時、技術の絶え間ない発展を考慮すると、このベンチャーを導入する可能性は数十年前ほど曖昧ではないように見えます。 この点で、近代的な超音速機よりも速い列車がすぐに乗客と貨物を輸送するために使用されることは驚くべきことではない。