Vactrain: مبدأ العمل، واختبار. قطار المستقبل

وخلص العلماء منذ فترة طويلة أن زيادة سرعة حركة أي مركبة يجب أن يكون من الممكن لقمع تأثير الاحتكاك. وفقا لهذا المبدأ هي التي ترفع سفن الفضاء أنه من دون بيئة المقاومة يمكن السفر في الفضاء لفترة طويلة. هذه الميزة هي أساس المشروع، والمعروفة باسم "المستقبل vactrain".

أسرع قطار

تحقيق أعلى من العلماء في مجال الحركات الأرضية عالية السرعة، كما هو اليوم يعتبر المغنطيسى. القطارات المغنطيسى تم اختبارها في اليابان وإنجلترا وألمانيا في السبعينات من القرن الماضي. حاليا، وهذا النوع من وسائل النقل ويتم تشغيل بنجاح في العديد من الدول. في هذه الحالة، من خلال تقليل الاحتكاك التي تقدمها سرعة مسافة 500 كلم / ساعة. وعلاوة على ذلك، فإن هذا المخزون من الناحية الاقتصادية إلى حد كبير، والنقاء البيئي وانخفاض مستوى الضجيج. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن الزيادة في سرعة الحركة تستلزم زيادة السحب. تقدم العلماء نهجا مماثلا لإنشاء قطار فراغ. مبدأ عملها هو أن المسار يجب أن تتم داخل الأنابيب المفرغة، بحيث يتم استبعاد كل قوى المقاومة.

ظهور فكرة النقل الفراغ

مفهوم بناء gruzoprovoda الأطلسي لتسليم البضائع من أوروبا إلى أمريكا والعودة للمرة الأولى ظهرت في الولايات المتحدة في الستينات من القرن الماضي. حسب التصميم، وسيتم بناؤها في المحيط على عمق نصف كيلومتر أنبوب داخل الذي من شأنه أن ينفذ النقل بسبب تركيبات متحركة المغنطيسى. فقط في عام 1999 كان المهندس الأمريكي ديريل أوستر قادرا على الحصول على براءة اختراع لتكنولوجيا النقل عبر خطوط الأنابيب الفراغ الذي أعطى دفعة جديدة لتنميتها.

مشروع اوستر

كما هو مخطط لها اوستر، يجب أن يكون مسارين الأنابيب الجوي (للحركة في اتجاهين متعاكسين)، قطر كل منها 150 سم. ومن المفترض أن داخل كبسولات سوف تنزلق ماجليف النقل. سوف يكون قطرها 130 سم، وطول - 490 سم مقطورة يمكن ان تتحرك في وقت واحد مع ستة ركاب حمولة يصل وزنها إلى 370 كجم.

سوف محرك فراغ اوستر القطار يتكون من التعليم الابتدائي (مجهزة اللفات المسارات أنبوب) والثانوي (نفسها هيئة كبسولة من سبيكة المغناطيسية) عناصر. الحد الأدنى للإزالة بينهما يسمح استخدام بموتور. في مقطورة تحتاج إلى تثبيت فقط تعليق كهروديناميكي لالمغنطيسى، ونظام تجديد الهواء، ومقاعد وبطاريات مصغرة مصممة للنوافذ افتراضية وأجهزة التلفاز. منذ حركة الكبسولة ستجري عمليا دون مقاومة، وجزء كبير من الطاقة قضى لتسريع يمكن إرجاع أثناء الكبح. العقبة الرئيسية متجسدة في واقع هذا المشروع تكمن في حقيقة أن القطار في أنبوب فراغ يجب أن تتحرك على طول خط مستقيم تماما. خلاف ذلك، فإن الكهربائي لها للتعويض عن قوة الطرد المركزي عند المنعطفات.

المشروع السويسري

شيء من هذا القبيل المهندسين من سويسرا بدأت في تطوير في وقت مبكر من عام 1974. وجاء مشروعهم يعرف باسم Swissmetro. كما كان مقررا، تم تشغيل كبسولات المغنطيسى بمعدل يصل إلى 500 كلم / ساعة. المستقبل vactrain السويسري مصممة بهدف ربط المدن الرئيسية في الدولة (برن وزيورخ وجنيف، لوزان وبازل). في هذه الحالة، فإن الاستخدام المخطط للأنابيب قطرها 180 سم و-نقل ثمانية لنقل الركاب. حتى الآن، من الصعب أن نحكم الخصائص الأخرى، لأن المشروع لم يتم التوصل إليه في نهاية المطاف. في عام 2009، تخلت الحكومة عن هذه الفكرة.

المستقبل قطار الإنجليزية

المهندسين البريطانيين في عام 2002، عاد إلى مشروع إنشاء القطار فراغ. خططهم هي مجرد الكبرى، لأن المخترعين تنوي إنشاء شبكة السكك الحديدية التي ستحل محل و النقل البري. للقيام بذلك، يجب عليك بناء شبكة من الأنابيب في جميع أنحاء البلاد. وهكذا صممت كبسولات لمدة أقصاها اثنين من الركاب تقع في موقف ضعيف. على عكس المشاريع السابقة والمتداول على القضبان يجب أن تتحرك بسرعة تصل إلى 420 كلم / ساعة. وتقع على محركات الشاحنات سوف يكون مدعوم من السكك الحديدية الثالث. العيب الرئيسي، الذي لديه الانجليزية vactrain، وفقا للمطورين، ويرتبط مع ارتفاع استهلاك الطاقة لكل راكب، مقارنة بالمشاريع السابقة. من ناحية أخرى، ميزته الرئيسية هي تكلفة منخفضة نسبيا من بناء شبكة النقل.

مشروع هايبرلوب

يبدو كل مشروع قطار مستقبل واعد دعا هايبرلوب. فكرة إنشائها في عام 2012، وعرضت الملياردير الأمريكي ايلون موسك. في البداية، كان يشار المشروع إلى كوضع الخامس من النقل، ولكن لم يتم التوصل إلى مزيد من المناقشات على شاشات التلفزيون. بمجرد أن أصبح على علم بأي خطط الحكومة لبناء خط سكة حديد فائق السرعة بين لوس انجليس وسان فرانسيسكو، اختار رجل الأعمال متابعة تنفيذ مفهومها. يمثل مشروع هايبرلوب خط الأرض، حيث القطار فراغ يمكن أن تنتقل بسرعة من 400-1220 كلم / ساعة. في أغسطس 2013 تم تقديم فكرة رسميا للجمهور في عرض 58 صفحة.

مبدأ العملية

الفكرة الرئيسية للمشروع هي هايبرلوب أقصى رخص إنشاء شبكة نقل الأنابيب ومزيد من الاستغلال. وفي هذا الصدد، يكمن في أساس لها نفس نمط القطار فراغ. في الولايات المتحدة، وفقا للمخترع وقال، والحاجة إلى بناء شبكة من المسارات المتوازية المغلقة الذي سيربط إلى نقطة نهاية الطريق. خلق فراغ فيها، والحفاظ عليه أنابيب الصلب بما فيه الكفاية 25 مم في مضخات قدرة سمك والمنخفضة. داخلهم ايلون موسك تقدم لتشغيل الكبسولة تصل إلى 30 مترا. رجل الأعمال الأول يريد ربط سان فرانسيسكو ولوس انجليس.

وفقا للمطور، لخلق فراغ مثالي في فشل الأنابيب. في اتصال مع هذه الكتلة الهوائية سيتم توجيه تحت الجزء السفلي من الدارجة من خلال فوهة خاصة إلى قوسه. وهذا خلق وسادة من الهواء وتوفير الأموال الكبيرة المطلوبة لتنفيذ الكهربائي. لإعادة شحن المحرك، بسبب الذي كبسولة سوف تكون مدفوعة كل 110 كم على الأرض من الأنابيب سيتم تثبيت السكك الحديدية الألومنيوم 15 مترا.

المتغيرات من نظام التشغيل

عرض يدرس إصدار الركاب والركاب والبضائع للنظام. في الحالة الأولى يقترح بناء أنابيب قطرها 2.23 متر. Vactrain داخل رقائق يمكن خلال رحلة واحدة لتنفيذ 28 راكبا. يتضمن الخيار الثاني استخدام أنابيب قطرها 3.3 متر، وفي هذه الحالة، يمكن زيادة نقلها على ثلاث سيارات في كل كبسولة. وتجدر الإشارة إلى أن المشروع ايلون موسك مغادرة القطار سيكون كل نصف دقيقة.

الكفاءة الاقتصادية والمحاكمة

يمكن وصف المشروع هايبرلوب فعالة جدا. مطوري تنوي تلبية كامل احتياجاتهم على حساب الطاقة الشمسية وطاقة الرياح. لفائض كله أنها تخطط لبيع، مما اكسبها عن 25 مليون $ سنويا. ووفقا لايلون موسك، وتكاليف السفر في اتجاه واحد يجب أن تكون حوالي 20 دولارا. في هذه الحالة، فإن المشروع سيؤتي ثماره في عشرين عاما.

وجرت التجارب الأولى من القطار فراغ في شهر مايو عام 2016. لهذا الغرض، تم بناء موقع اختبار خاص في الصحراء بالقرب من لاس فيغاس. تسارعت عربة باستخدام الكهربائي أولا إلى مستوى 180 كم / ساعة، ثم توقفت تدريجيا.

سلامة

المطورين الرد على الأمن بعناية فائقة. وحركة كبسولات لن يؤثر على راحة الركاب. يشعر وتسارعها لا يكون مختلفا عن سلسلة من الطائرة قبل الإقلاع، وبعد ذلك - الإنزلاق هادئة وليس الاضطراب. يقول ايلون موسك أن القطار فراغ لا يمكن أن تعرقل أو تسقط من على ارتفاع، لذلك ينبغي النظر على انها واحدة من أسلم وسائط النقل. في حالة انقطاع التيار الكهربائي في بطاريات كبسولة المقدمة، السلطة وهو ما يكفي للركاب معيشة لمدة 45 دقيقة، وبعبارة أخرى - أن يطير الطريق. بعد كل شيء، ومعظم الناس يشعرون بالراحة جدا مع السفر على متن الطائرات، على الرغم من أن وسائل الهروب في حالة وقوع كارثة هم موضع شك كبير.

اكتمال

إنشاء قطار فراغ، ولا شك، يتطلب تكلفة مالية ضخمة. وبالإضافة إلى ذلك، يجب أن تقرر أبعد ما يكون عن مشكلة فنية قبل تنفيذ المشروع. ومع ذلك، في عصرنا، في ضوء التطوير المستمر للتكنولوجيا، والقدرة على تنفيذ هذه الخطة لا تبدو غامضة حتى قبل بضعة عقود. وفي هذا الصدد، فإنه ليس من المستغرب أنه في وقت قصير لنقل الركاب والقطارات سيتم البضائع المستخدمة، والتي هي أسرع من الطائرات الأسرع من الصوت الحديثة.