Hvordan Elon Musks Hyperloop kunne ændre masseoverførsel

Forestil dig at køre fra Los Angeles til San Francisco på under en time uden at forlade jorden. Det er ikke helt teleportering, men det er den næste bedste ting.

Fra den mand, der bragte os PayPal, Tesla og SpaceX, er det Hyperloop - en helt ny transportform Hvordan selvkørende biler ændrer transport for evigt Hvordan selvkørende biler ændrer transport for evigt Når vi flytter ind i 2015, er spørgsmålet ikke længere om selvkørende biler vil erstatte manuelt kørte biler, men hvor hurtigt de overtager. .

Hvad er det?

California High-Speed ​​Rail, et massetransportsystem, der er beregnet til at være færdiggjort i 2029, vil transportere passagerer mellem 24 stationer langs en 800-mils rute med 200 miles i timen. Det eneste problem? Det pågældende tog vil være påviseligt langsommere, dyrere og farligere end at flyve. Det tager mange år at gennemføre hele projektet og betragtes bredt som en boondoggle.

Elon Musk har en bedre idé.

Ved en PandoDaily-begivenhed i 2012 foreslog Musk en “femte transportform,” kalder det Hyperloop. Han karakteriserede konceptet som at have immunitet mod vejr og nedbrud, en gennemsnitshastighed dobbelt så meget som for et typisk fly 5 Websteder om fly & Historien om fly 5 Websteder på fly & Historien om flyvning De storslåede mænd i deres flyvemaskiner; det var ikke bare titlen på den britiske komediefilm fra 1965, men også den titel, der skulle tildeles de frygtløse mænd, der forvaltede det moderne mirakel…, lave energikrav Hvad du har brug for en energieffektiv gaming-pc, hvad du har brug for en Energieffektive gaming-pc-spillcomputere er nogle af de mest kraftfulde forbrugere-pc'er på markedet. Selvom der findes kødfulde dual-processor-arbejdsstationer, er de til arbejde snarere end til leg. Folk, der køber en kraftfuld computer til personlig brug, gør normalt… og 24-timers betjeningsfunktioner.

Musk var oprindeligt meget vag i sin beskrivelse, men vi har siden lært meget om Hyperloop og dens underliggende teknologi - og den er næsten klar til test.

Hvordan det virker

Elon Musks Hyperloop kører fra San Francisco til Los Angeles og flytter passagerer med hastigheder op til 800 miles i timen. I stedet for at køre i fem-plus timer, ville du tilbringe en times tid på en Hyperloop “pod,” som ville rejse gennem et rør indeholdende et meget specielt miljø.

Lad os tale om, hvad det indebærer.

Musk og hans team overvejede et par metoder til at få denne teknologi til at fungere. Den første var en forstørret version af de gamle pneumatiske rør, der blev brugt til at sende pakker inden for og mellem bygninger. “Du kan i princippet bruge meget magtfulde fans til at skubbe luft i høj hastighed gennem et rør og fremdrage bælger i størrelse, helt fra LA til San Francisco,” Musk skriver. “Imidlertid er friktionen af ​​en 350 mil lang søjle med luft, der bevæger sig overalt nær lydhastighed mod rørets inderside, så overvældende høj, at dette er umuligt til alle praktiske formål.”

De overvejede også at bruge et vakuummiljø med en elektromagnetisk suspension. I Musks ord, “Problemet med denne fremgangsmåde er, at det er utroligt svært at opretholde et næsten vakuum i et rum, hvad så meget som 700 miles (tur-retur) stort rør med snesevis af station gateways og tusinder af bælter der kommer ind og ud hver dag. Alt, hvad det kræver, er en lækkende forsegling eller en lille revne et eller andet sted i hundreder af kilometer rør, og hele systemet holder op med at fungere.”

Med det for øje besluttede teamet sig på en mellemliggende løsning: et lavtrykssystem, hvor standard kommercielle pumper let kunne overvinde en lækage. Men med luft i bælgen, begynder andre problemer at opstå. Nemlig Kantrowitz-grænsen - “naturens tophastighedslov for et givet forhold mellem rør og bælg” - tvinger dig til enten at bevæge dig langsomt eller have et rør med stor diameter. Ellers vil kapslen opføre sig som en sprøjte og skubbe hele luftsøjlen gennem systemet. For at omgå dette problem kom Musk med en smart løsning: monter en elektrisk kompressorventilator på næsen af ​​hver bælge, der aktivt overfører tryk fra fronten til bagsiden af ​​fartøjet, snyder Kantrowitz-grænsen.

Det løser også et andet problem, som er, hvordan man sætter bælterne i med så lidt friktion som muligt. Hvis hver pod producerer og kører på en luftpude (forestil dig et airhockeybord), vil friktionen forblive lav, og røret vil være lettere at bygge, fordi det ikke behøver at ophænge bælgene i sig selv.

Hvad angår strøm, siger Musk, at en batteripakke kører den elektriske kompressorventilator, og en ekstern lineær elektrisk motor (svarende til den i Tesla Model S) vil fremskynde bælgen, hvilket giver den et løft hver 70 miles eller deromkring.

Omkostninger

Ny infrastruktur er altid dyre. Men ifølge Musk er bælterne og motorerne relativt billige (højst flere hundrede millioner dollars) sammenlignet med selve røret, hvilket kunne koste flere milliarder dollars. Imidlertid slår Hyperloop stadig Californiens højhastighedsbane, hvilket vil koste flere titusinder af milliarder dollars.

Ud over det kan du ved at bygge det på pyloner for det meste undgå behovet for at købe jord ved at bygge sammen med den for det meste lige Californien Interstate 5 motorvej. Selv med mindre afvigelser vil det kun minimere landbrugsjord og anden ejendom, som Musk sammenligner med et træ- eller telefonstang minimalt.

Fremtiden, klar til test

Indtil for nylig virkede hele dette projekt som en smule drøm. Sidste måned meddelte Elon Musk imidlertid på Twitter, at han bliver det “opbygning af et Hyperloop testspor for virksomheder og studentteam til at teste deres bælge.”

Opbygger en Hyperloop testbane for virksomheder og studerende hold for at teste deres bælge. Mest sandsynligt i Texas.

- Elon Musk (@elonmusk) 15. januar 2015

Med andre ord, Elon Musk ønsker at bygge et anlæg i Texas, hvor ingeniørstuderende kan løbe 800 kilometer i timen dødsfælder omkring et lukket spor, som helt ærligt lyder utroligt underholdende. Sporet ville være en fem-mils løkke, og en tur rundt om det ville tage ca. 22,5 sekunder.

Vi ved endnu ikke nøjagtigt, hvornår denne Hyperloop-prototype vil gå op, eller mange af detaljerne i dets design. Uanset hvad er det spændende at se, hvor store fremskridt der gøres med denne teknologi - og det burde være interessant at se det i aktion. Hvis dette virkelig kan give en bedre transportform end det, der i øjeblikket er tilgængeligt, kan det ændre mange liv.

Hvad synes du om Hyperloop? Er det noget, du ville overveje at bruge til en lang pendling? Fortæl os dine tanker i kommentarerne!

Billedkredit: SpaceX