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.
