Çfarë është Hyperloop?

Hyperloop është një mënyrë konceptuale e transportit e propozuar nga Elon Musk, e cila do të shihte bishtaja relativisht të vogla të udhëtojnë nëpër tuba hermetikë që janë evakuuar pjesërisht nga ajri. Duke udhëtuar në një mjedis me presion të reduktuar, ju mund të arrini dhe mbani shpejtësi afër shpejtësisë së zërit shumë më lehtë sesa në ajër të hapur, duke lejuar transport me efikasitet të energjisë dhe të shpejtë në distanca të gjata.

Probleme me transportin modern me shpejtësi të lartë

Platformat moderne të transportit me shpejtësi të lartë, të tilla si aeroplanët dhe hekurudhat me shpejtësi të lartë, janë kryesisht të kufizuara me shpejtësi nga rezistenca e ajrit dhe zvarritja. Sa më shpejt të udhëtoni, aq më shumë ajër hyni në një hark kohor të caktuar. Vrapimi në këtë ajër shtesë vepron një forcë rezistente që përpiqet t'ju ngadalësojë. Për të luftuar rezistencën shtesë, duhet të përdoret gjithnjë e më shumë fuqi për të rritur më tej shpejtësinë, gjë që rezulton në djegien e shtuar të karburantit dhe rritjen e shoqëruar të emetimeve.

Mënyra kryesore për të minimizuar rezistencën e ajrit është të dizajnoni forma shumë aerodinamike që lejojnë që ajri të rrjedhë pa probleme mbi një objekt. një rrjedhje e qetë e ajrit me shpejtësi të lartë lejon minimizimin e rezistencës ndaj ajrit dhe efekteve të tërheqjes. Aeroplanët minimizojnë më tej rezistencën e ajrit me të cilin përballen, duke fluturuar në lartësi me presion të reduktuar të ajrit, me më pak ajër për të shtyrë nga rruga, kërkohet më pak forcë për të udhëtuar me të njëjtën shpejtësi.

Si do të funksionojë hyperloop

Hyperloop është projektuar për të funksionuar në një tub të mbyllur që ka thithur pjesën më të madhe të ajrit prej tij. Presioni i propozuar në të cilin do të funksiononte një tub hiperloop është një milibar. Një milibar presion është afërsisht i barabartë me një të mijëtën e presionit të ajrit në nivelin e detit, ose presionin e ajrit në një lartësi prej 48 kilometrash.

Shënim: Për krahasim, lartësia më e lartë standarde e lundrimit për një 747 është 12.5 km, ku presioni i ajrit është 179 milibar.

Duke ulur faktorin parësor kufizues të shpejtësisë, çështja tjetër është fërkimi me tokën. Shumica e automjeteve tokësore përdorin rrota, të cilat prodhojnë fërkime dhe vuajnë nga konsumimi. Alternativa kryesore për këtë është levitimi magnetik ose maglev, kjo funksionon mirë në sistemet e trenave në të cilat është zbatuar, por ka një kosto të lartë. Alternativa e propozuar nga Musk është përdorimi i një grupi skish ajri, që përfshin podin që noton në një jastëk ajri. Kjo metodë duhet të jetë dukshëm më e lirë se përdorimi i teknologjive maglev duke ndihmuar gjithashtu në minimizimin e problemit të kompresimit të ajrit në tub.

Ndërsa një bishtajë udhëton përgjatë tubit që është vetëm pak më i gjerë se sa është, nuk ka shumë hapësirë ​​që ajri të qarkullojë jashtë. Kjo mund të çojë në faktin se gjilpëra në thelb vepron si një shiringë, duke ngjeshur ajrin përpara tij gjithnjë e më shumë. Duke përfshirë një ventilator kompresori në pjesën e përparme të podit, ajri i hyrjes mund të ridrejtohet në skitë e rrymës së ajrit sipas nevojës dhe pjesa tjetër të shtyhet nga pjesa e pasme e podit për të ndihmuar në ruajtjen e shpejtësisë.

Motorët me induksion linear të ngjashëm me atë që mund të gjendej në një tren maglev ose në një pistoletë hekurudhore janë metoda e propozuar e nxitimit dhe ngadalësimit. Me rezistencën e minimizuar, bishtajat në thelb mund të rrëshqasin për shumicën e udhëtimeve të tyre.

I gjithë koncepti i hyperloop-it ka qenë me burim të hapur me idenë që të inkurajojë komunitetin inxhinierik të propozojë çdo dhe të gjitha përmirësimet që ata mund të arrijnë. Kjo duhet të çojë në një produkt përfundimtar superior, por do të thotë që koncepti aktual mund të ndryshohet përpara formës së tij përfundimtare.

Probleme me konceptin hyperloop

Problemi kryesor me hyperloop është se ai kërkon një tub plotësisht hermetik nga origjina në destinacion. Presioni prej 1 milibar shihet si një terren i mesëm real dhe efektiv ku një vakum i fortë do të ishte thjesht shumë i vështirë, megjithatë, kjo ende mbështetet në mbajtjen e tubit hermetik. Ka pak shpjegim se çfarë do të ndodhte nëse një tub do të dëmtohej në situata të tilla si një sulm terrorist ose një tërmet.

Edhe pse presioni i ajrit në tub është i ulët, bishtajat hiperloop duhet të jenë ende të dizajnuara duke pasur parasysh aerodinamikën. Kjo është për të shmangur çdo fluks ajri të mundshëm supersonik kur udhëtoni me shpejtësi që i afrohen shpejtësisë së zërit. Edhe me një presion ajri prej vetëm një milibar, shpejtësia e zërit është kufiri kryesor i shpejtësisë. Për të udhëtuar realisht me shpejtësi supersonike, tubi duhet të vendoset nën një vakum.

Bishtaja duhet të kalojë në një mjedis standard presioni si për hipjen ashtu edhe për zbarkimin. Kjo shton kompleksitetin e sistemit dhe kohën e nevojshme për transport.

Treni SCMaglev i projektuar posaçërisht në Japoni ka demonstruar një shpejtësi maksimale prej 603 km/h, afërsisht gjysma e asaj të propozimit të hyperloop (1220 km/h). Pa kompleksitetin e shtuar të tubave nën presion dhe me lehtësinë relative me të cilën mund të rritet kapaciteti i trenave, kjo mund të jetë një teknologji udhëtimi me shpejtësi të lartë më e realizueshme sesa hyperloop.