ОП “Електромеханічні системи автоматизації, електропривод та електромобільність”, факультет електроенерготехніки та автоматики "КПІ ім. Ігоря Сікорського"

Вакуумний потяг HYPERLOOP

ВАКУУМНИЙ ПОТЯГ HYPERLOOP

Ще одним новим напрямком високошвидкісного наземного транспорту є поєднання  вакуумного транспорту з лінійним електроприводом і магнітною подушкою – так звана система Hyperloop (гіперпетля), яка впроваджується з 2012 року за сприяння американського інвестора Ілона Маска.

На даний час реалізація Hyperloop здійснюється у США і знаходиться на стадії дослідно-конструкторських робіт та випробувань експериментальних зразків.

Спосіб транспортування вантажів за допомогою пневматичних трубопроводів відомий давно. Але в процесі його реалізації для високошвидкісних вантажо-пасажирських перевезень виникла ідея подолання  аеродинамічного опору та тертя капсули о стінки трубопроводу.

Концепція і технічна реалізація

Відповідно до початкового проекту, капсула, яка переміщається в трубі, буде знаходитися на повітряній подушці і зможе підніматися для ковзання над поверхнею траси.

Для того, щоб подолати опір повітря, яке є серйозною перешкодою для капсули, що летить зі швидкістю звуку, творці Hyperloop передбачили вбудований канальний вентилятор, повітряний компресор і систему повітропроводів в передній частині транспортного засобу. Призначення цих пристроїв – переміщення повітряного потоку спереду капсули назад по ходу руху. Крім того, для зниження опору повітря в трубі буде підтримуватися розрідження. В результаті вагони-капсули пересувалися б в герметичній трубі за рахунок різниці тисків. Перед капсулою з пасажирами створювалося б розрідження, близьке до вакууму, за рахунок чого її, по суті, всмоктувало б в трубу.

Так як капсула буде рухатися не в повному вакуумі, зустрічні потоки повітря все-таки будуть на неї впливати. Тому, крім обтічної форми, передбачається розмістити на носі капсули вентилятор, який розподіляв би потоки повітря так, щоб вони підтримували капсулу – створювали повітряну подушку, за рахунок чого вона б летіла, не стикаючись з поверхнею.

В результаті капсули Hyperloop повинні рухатися по трубі з розрахунковою швидкістю від 500 до 1200 км/год (что відповідає швидкості звуку) в залежності від ландшафту і близькості повороту.

Однак далі, в процесі розвитку проекту, виникла ідея застосування магнітної левітації, коли зазор між корпусом капсули і трасою підтримується за допомогою магнітного поля. Перші прототипи, які використовують магнітну левітацію, вже випробувані. Наприклад, в розробці Університету Цинциннаті (США) електродинамічну підвіску капсули забезпечують вісім магнітів, що обертаються з високою швидкістю.

Іншою рушійною силою капсули повинен стати лінійний індукційний електродвигун від якого вона буде отримувати імпульс прискорення або, навпаки, уповільнювати швидкість. Статор лінійного двигуна розміщується в трубі стаціонарно, а ротор, у вигляді індукційних котушок, закріплюється на дні капсули. Магнітне поле, що виникає між ними, буде здійснювати прискорення капсулі. За рахунок нього капсула стартує на початку руху і отримує повторні імпульси по ходу руху. При цьому укладати статор уздовж всього шляху необов’язково – достатньо встановлювати 15-метрові секції двигуна приблизно через кожні 100 м. Лінійний електродвигун буде також використовуватися для зупинки Hyperloop.

Для живлення двигунів електроенергією зверху на трубі передбачається розмістити сонячні панелі. Крім того, під час гальмування капсули кінетична енергія за допомогою лінійних двигунів буде перетворюватись в електричну.

Підсумовуючі викладене можна констатувати, що Hyperloop представляє собою вже відомий нам потяг на магнітній подушці з лінійним електроприводом, поміщений в вакуумний шляхопровід.  

Similar posts
  • Перелік освітніх компонентів, підгото... Перелік освітніх компонентів, підготовка за якими у другому семестрі 2023-2024 н.р. буде здійснюватися в очному режимі Шановні здобувачі та колеги, у вкладеному файлі знаходиться інформація щодо освітніх компонентів, за якими кафедра автоматизації електромеханічних систем та електроприводу у другому семестрі 2023-2024 н.р. планує здійснювати практичну підготовку з окремих видів занять в очному [...]
  • Участь у The 3rd International Works... Участь у Міжнародному ІТ-семінарі “The 3rd International Workshop on Information Technologies: Theoretical and Applied Problems (ITTAP-2023)” Викладачі кафедри взяли участь у Міжнародному ІТ-семінарі «The 3rd International Workshop on Information Technologies: Theoretical and Applied Problems (ITTAP-2023)», що відбувся 22-24 листопада в м. Тернопіль. Представлена доповідь «Neural network based estimator of the electrode deviation in robotic welding [...]
  • Лекція від підприємства-партнера факу... Лекція від підприємства-партнера факультету ФЕА – компанії VectorVS В четвер 7 грудня 2023 року відбулась лекція від підприємства-партнера нашого факультету для студентів кафедри автоматизації електромеханічних систем та електроприводу від компанії VectorVS. Спікер-експерт Олександр Литовченко, який є випускником КПІ 2007 року, для студентів 1 курсу магістратури в очному режимі провів  дуже цікаву лекцію на тему ««Енергозберігаючі [...]
  • Захист PhD дисертації Ніконенком Є.О. Захист PhD дисертації Ніконенком Є.О. У вівторок 7 листопада 2023 р. о 14-00 відбудеться захист PhD дисертації аспіранта кафедри АЕМС ЕП Ніконенка Євгена Олексійовича на здобуття ступеня доктора філософії з галузі знань «Електрична інженерія» за спеціальністю «141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка». Дисертація виконана на тему “Керування електромеханічними системами електричних транспортних засобів з гібридним акумуляторно-суперконденсаторним джерелом [...]
  • Наукове співробітництво КПІ імені Іго... Наукове співробітництво КПІ імені Ігоря Сікорського та Технічного університету Центрального Гессена Незважаючи на війну КПІ імені Ігоря Сікорського продовжує наукове співробітництво з  Технічним університетом Центрального Гессена. В рамках цього співробітництва останні півроку аспірантка кафедри автоматизації електромеханічних систем та електроприводів Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Ганна Землянухіна провела, виконуючи дослідження за [...]

Статистика



За результатами 1 семестру

2022/2023 навчального року


Всього навчається: 137,
з них на бюджеті: 130.

Оголошення



Освітній процес у 2 семестрі 2022/23 н.р. згідно рекомендацій МОН розпочнеться з 6 лютого 2023 року в ДИСТАНЦІЙНОМУ режимі.


Останні оголошення

Партнери

Центр міжнародної освіти