Проект вакуумного поезда Hyperloop (гиперпетля)
О Hyperloop 99

Задача – добраться из одного конечного пункта в другой максимально быстро, сегодня актуальна для мегаполисов, как никогда. Наземная транспортная система уже не справляется с пассажиропотоком, а нынешнее время требует быстрого перемещения не только внутри городов, а и между ними.
Илон Маск предложил свое решение проблемы – абсолютно новый вид транспорта –  Hyperloop или вакуумный поезд. Эксперты уже придумали ему свое название – пятый вид транспорта после автомобильного, морского, железнодорожного и авиационного. 
Это совершенно необычная система, представляющая собой сеть вакуумных наземных трубопроводов, по которым будут передвигаться пассажирские и грузопассажирские поезда-капсулы со скоростью 480 – 1200 км/ч (выше сверхзвуковой).

О Hyperloop 100

Как построена система Hyperloop движения?

Проект Hyperloop был подготовлен Илоном Маском в августе 2013 года. Предложенная им система представляет собой наземную замкнутую магистраль в виде двух параллельных трубопроводов, которые соединяются в конечных точках. Капсулы-поезда длиной около 30 м будут передвигаться внутри трубопровода с диапазоном скоростей 480 – 1200 км/ч. Скоростной режим напрямую зависит от ландшафта, по которому прокладывается магистраль.
Маск предложил две системы – пассажирскую и грузопассажирскую. Для перевозки пассажиров будут использоваться трубопроводы диаметром 2,23 м, и капсулы-поезда на 28 посадочных мест, расположенных в два ряда. Грузопассажирский вариант более интересный: помимо пассажиров капсула будет рассчитана еще и на три авто. Соответственно, диаметр трубы будет большим – 3,3 м. 

Согласно идеям инженеров, капсулы-поезда  смогут отправляться каждые 30 секунд при безопасном расстоянии между ними в 8 км.

О Hyperloop 101

Принцип вакуумного поезда

Идея вакуумных поездов существует уже давно, но Маск первый, кто решился взять ее за основу новой транспортной системы. Ранее реализовать такой амбициозный план было невозможно технологически. А вот сейчас запускать поезда в вакууме, где им не нужно преодолевать сопротивление встречных воздушных масс и, таким образом, развивать сверхзвуковую скорость, технически возможно. 
Основная проблема такого проекта – высокая стоимость. Создание абсолютного вакуума в пространстве требует солидных финансовых расходов. Маск с группой инженеров нашел выход из ситуации. Было решено вместо полного вакуума, создавать форвакуумное пространство, с тысячной долей давления атмосферы. 
Для формирования форвакуума потребуются насосы небольшой мощности, и стандартный стальной трубопрокат толщиной до 25 мм. Минимальное количество воздуха в форвакууме, препятствующее свободному перемещению капсул, предполагается перенаправлять под днище капсул-поездов через сопла в их носовой части. Таким образом, будет создаваться своеобразная воздушная подушка. Плюс такого инженерного решения в том, что не нужно отдельно конструировать недешевую магнитную подушку.
Двигатель у капсулы поезда – электрический, подпитываемый зарядом энергии от 15-метровых рельс, которые будут размещаться непосредственно под поездом через каждые 110 км магистрали. Инженеры рассчитывают систему Hyperloop  так, чтобы 100% электропитания она получала от солнечной и ветровой энергии. Поэтому первые Hyperloop появятся в регионах с большим количеством солнечных дней, и соответствующей розой ветров. Инженеры в качестве тестовой площадки для строительства магистрали предложили штат Техас, на границе Соединенных Штатов и Мексики, где условия эксперимента могут быть удовлетворены полностью. 
 

О Hyperloop 269

Выгодно ли сооружение Hyperloop магистралей?

Инженеры-конструкторы, участвующие в разработке проекта Hyperloop, утверждают, что солнечные батареи и ветряные генераторы смогут вырабатывать до 57 мегаватт энергии, при потребности трубы в 21 мегаватт. Кроме того, при торможении капсул-поездов, их кинетическая энергия будет трансформироваться в электрическую, создавая дополнительную подпитку электричеством. Излишки вырабатываемой электроэнергии планируется продавать, что сможет приносить проекту Hyperloop около 20 млн. долларов в год дополнительной прибыли.
Экономический эффект проекта, по оценкам аналитиков, достаточно высокий. Поэтому цена билета для пассажиров будет вполне демократичной – около 20 долларов в один конец. При инвестиционной стоимости Hyperloop  в 7,5 млрд. долларов, срок его окупаемости не должен превысить 20 лет. А это совсем немного для проекта такого масштаба.
Очевидно, что у Hyperloop-поездов есть будущее, и его строительство уже никому не кажется фантастикой. Учитывая успехи Маска на предприятиях Tesla Inc., SolarCity и SpaceX, ему удастся создавать электрические силовые установки в тандеме с солнечными батареями для сверхзвуковых поездов-капсул. В целом же, мир в скором будущем ожидает появление нового скоростного и безопасного транспорта, абсолютно не наносящего вреда окружающей среде.

О Hyperloop 270

Развитие проекта – создание Hyperloop Transportation Technologies (HTT)

Еще на презентации нового проекта Илон Маск отметил, что основные роли в нем будут распределены между двумя его компаниями – Tesla Inc. и SpaceX. При этом двери для частных инвесторов традиционно остаются открытыми.
Первой заинтересовалась новым детищем изобретателя-миллиардера компания Ansys, специализирующаяся по профилю компьютерного моделирования. Они смоделировали виртуальный Hyperloop, и протестировали эту технологию. После анализа результатов и моделирования разнообразных ситуаций, специалисты Ansys пришли к выводу, что Hyperloop жизнеспособный проект, и его воплощение в жизнь реально выполнимая задача.
Резюме авторитетной компании дало толчок развитию проекта. Для его реализации была создана компания Hyperloop Transportation Technologies (HTT). В ее правление вошли ближайшие коллеги Маска – Дирк Алборн – основатель платформы развития стартапов JumpStartFund, и Гвинн Шотвелл – глава SpaceX. Примечательно, что весь коллектив HTT работает как волонтеры, рассчитывая на дивиденды от прибыли в будущем. Большинство сотрудников – это специалисты известных корпораций – Amazon, Cisco, Boeing, а также преподаватели и студенты Гарварда, Школы архитектуры и дизайна университета Калифорнии и ряда других авторитетных компаний и учебных заведений. 
 

О Hyperloop 271

Проект Hyperloop One

Кроме HTT разработкой системы магистральных грузопассажирских трубопроводов занимается компания Hyperloop Technologies, основанная венчурным инвестором Шервином Пишеваром. Во многом, благодаря его связям в Белом Доме, в 2013 году было создано Бюро по научно-технической политике при Госдепе США, которое детально занялось изучением реализации транспортной системы  Hyperloop. Именно с этого момента проект перешел на новую ступень своего развития.
Hyperloop Technologies включает 30 сотрудников, большинство из которых, это ученые Кремниевой Долины. Глава компании -  экс-исполнительный директор Cisco Роб Ллойд. Весь состав в разные времена сотрудничал с Илоном Маском, и свободно ориентируется в сфере инновационных технологий. В компании сейчас занимаются конструированием капсул-поездов (HyperPod) и элементов трубопроводов.

Как развивается Hyperloop One сегодня?

С момента презентации нашлось немало скептиков, предрекавших провал транспортной магистрали будущего. Множественные интервью и аналитические статьи регулярно появлялись в разных изданиях. Тем не менее, проект Hyperloop One не застрял на старте, а целенаправленно реализуется в соответствии с планом.  
В мае 2016 года Hyperloop Technologies разместила видео, где наглядно продемонстрирован принцип работы Hyperloop, и его потенциальные возможности. Первое тестирование показало, что капсула-поезд способна разогнаться до 160 км/ч, и в ближайшем будущем догонит по скоростным характеристикам самолеты.

Завод по выпуску труб для Hyperloop One

В июне 2016 года в штате Невада было запущено производство стального трубопроката на новом заводе Hyperloop One Metalworks площадью в 1 гектар. Завод выполняет заказ по выпуску комплекта элементов для строительства тестовых отрезков трубопроводов на испытательных полигонах в Неваде (Лас-Вегас) и Хоторне.
 

О Hyperloop 272

В конце осени 2016 года Hyperloop Technologies объявила, что инженеры начали работы по сборке первого участка трубопровода. Немногим позже в сеть начали попадать фото первых полкилометра тестовой транспортной магистрали. Немногим позже был заложен второй полигон в Хоторне. Его владельцем стала космическая компания Илона Маска – SpaceX. В настоящее время оба полигона уже полностью готовы, и на них проводятся серии испытаний новой транспортной магистрали.
В декабре 2016 года на фоне видимых успехов,  к проекту решило подключиться первое государство из Европы – Франция. Здесь, на полигоне в Тулузе в настоящее время возводится аналогичный полигон для тестирования Hyperloop-поездов. Также HTT заключила соглашения о возведении эксплуатационных магистралей протяженностью 10 км в китайском городе Тунжэнь и столице ОАЭ – Дубаи. 

О Hyperloop 273

Пассажирская капсула-поезд

В марте 2017 года компания Hyperloop Transportation Technologies анонсировала запуск строительства первой полноразмерной капсулы-поезда для системы транспортных магистральных трубопроводов Hyperloop. Характеристики прототипа – длина 30 м, снаряженная масса 20 т, диаметр 2,7 м. 
По расчетам инженеров капсула-поезд должна вмещать от 28 до 40 пассажиров, и развивать маскимальную скорость 1 223 км/ч. Настоящая разработка – это совместный проект компаний HTT и Carbures S.A., специализирующейся на создании фюзеляжей различных летательных аппаратов. Carbures S.A – один из основных игроков в своем сегменте в аэрокосмической отрасли, обладающий статусом весомой научно-технической компании.
Летом 2017 года первая капсула-поезд была готова к эксплуатации. В поцессе тестирования ее удалось разогнать до 355 км/ч. 
В начале октября 2018 года Hyperloop Transportation Technologies продемонстрировала в Испании первую эксплуатационную версию пассажирской капсулы-поезда для сверхзвуковой системы Hyperloop. 

Отбор лучших регионов для прокладки трассы

Сообщения о том, что трасса Hyperloop будет построена в разных городах мира, будоражат всех. В компании совсем недавно решили внести некоторую ясность в этом вопросе. Кандидатов было очень много, поэтому разработчики объявили конкурс Global Challenge, который позволял любому городу и стране подать к рассмотрению заявку на возможное строительство новой транспортной линии. 
В компании Hyperloop One серьезно отнеслись к рассмотрению поданных заявок, чтобы отобрать из всех регионов наиболее перспективные. Еще летом прошлого года появились сообщения, что именно в Европе и США будут проложены первые линии трубы. Но в компании решили опубликовать окончательный список наиболее вероятных кандидатов позднее, одним документом. 

Первые регионы для трасс Hyperloop

Разработчики сверхскоростной транспортной магистрали определились с первыми регионами, где будут проложены трассы. Самая длинная, протяженностью 1 030 км будет проходить через Техас (города Даллас-Хьюстон-Ларедо).  Магистраль охватит почти 18-тимиллионное население штата. Еще три маршрута меньшей протяженности предполагается протянуть по самым труднодоступным участкам.

О Hyperloop 274

Ряд стран также получит свои маршруты. Так, два из них пройдут по Индии. Первый соединит Мумбаи и Ченнаи – два индийских мегаполиса, а второй протянут  от Ченнаи до Баналора. Актуальность магистрали Hyperloop здесь очень высока, так как данный регион является одним из самых густозаселенных в Индии. Инновационное транспортное сообщение позволит эффективно разрешить проблему транспортного коллапса, от которого в регионе страдают много десятилетий.
Также по одному маршруту будет построено в Мексике и Канаде. Из европейских стран, новую магистраль уже хотят видеть у себя французы и англичане. В Великобритании планируется запустить сразу два маршрута, Франция работает над созданием одного маршрута.
ОАЭ присоединились к проекту не так давно, однако сразу же заняли активную позицию Уже в следующем 2019 году в арабском государстве планируется провести первый полноценный запуск Hyperloop-магистрали.
Очевидно, что в обозримом будущем количество стран, присоединившихся к инновационному проекту Илона Маска, существенно расширится. В Украине, к примеру, первый Hyperloop может появиться в течение ближайших пяти лет.

О Hyperloop 275

Насколько Hyperloop безопасен для пассажиров?

Вопрос безопасности путешествий в сверхскоростной капсуле-поезде беспокоил всех с самого начала. Учитывая высокую скорость передвижения, он действительно логичен и актуален. 
Инженеры-конструкторы, разрабатывающие вакуумную трубопроводную магистраль, заверяют, что пассажирам абсолютно нечего боятся. Капсула-поезд разгоняется очень мягко. Набор скорости можно сравнить с разбежкой самолета на взлетно-посадочной полосе. Внутри капсулы во время движения полностью отсутствует  турбулентность, пассажиры не почувствуют никакого дискомфорта. Вакуумный трубопровод совершено безопасен. Он стационарно фиксируется в наземном положении. Отсутствие воздуха внутри системы исключает любые колебания капсулы, поэтому она не свалится и не врежется в стенку трубопровода. Таким образом, можно говорить о беспрецедентном уровне безопасности передвижения в капсулах-поездах Hyperloop.
Сама капсула снабжена системой экстренного торможения. Создатели сверхскоростной магистрали также учли сейсмологическую опасность. Конструкция трубопроводов создавалась с применением антисейсмических технологий, сводящих к минимуму риски при возможных землетрясениях.
Система электроснабжения капсул-поездов имеет резервное электропитание в виде 1,5 тонн аккумуляторных батарей. Их заряда хватит на 45 минут работы Hyperloop. Этого времени достаточно, чтобы достичь конечный пункт назначения.

Сегодня проект Hyperloop находится в стадии реализации. По подсчетам разработчиков начать полноценную эксплуатацию новой системы пассажирских и грузопассажирских перевозок удастся уже к 2022 году. Очевидно, что этот рывок в развитии транспортной инфраструктуры кардинально  изменит характер междугороднего сообщения, и откроет новую веху в истории перевозок.