Hyperloop ทำงานอย่างไร

Elon Musk มหาเศรษฐีผู้ก่อตั้งPayPalได้มอบรถยนต์ไฟฟ้ารุ่นใหม่ที่ได้รับความอนุเคราะห์จากTesla Motorsและเครื่องบินอวกาศส่วนตัวผ่าน บริษัทSpaceX ของเขา ตอนนี้ Musk วาดภาพระยะเวลาการเดินทางระหว่างลอสแองเจลิสไปซานฟรานซิสโกเหลือเพียง 35 นาที เขาได้เสนอให้สร้างระบบขนส่งความเร็วสูงที่จะช่วยให้มนุษย์เดินทางได้ 760 ไมล์ (1,223 กิโลเมตร) ต่อชั่วโมงหรือ Mach 0.91 (สมมติว่า 68 องศา F / 20 องศา C)

ถ้าฟังดูเหมือนหนังไซไฟ ("Logan's Run" มีใครบ้าง?) ถึงกระนั้นถ้า Musk มีทางของเขา Hyperloop แห่งอนาคตจะเข้ามาแทนที่รถไฟหัวกระสุนและปฏิวัติการขนส่งเช่นเดียวกับหัวรถจักรรถยนต์และเครื่องบิน ปัญหาเดียวคือไม่มีใครรู้ว่า Hyperloop จะทำงานได้จริงหรือไม่และราคาเท่าไหร่

นั่นไม่ได้หยุด Musk จากการผลักดันแนวคิด เขาบอกว่าป้ายราคามีมูลค่าเพียง 6 พันล้านเหรียญ หลายคนสงสัยนิดหน่อย ผู้เชี่ยวชาญบางคนกล่าวว่าพวกเขาไม่สามารถสร้างสะพานขนาดพอเหมาะสำหรับจำนวนเล็กน้อยเช่นนี้ได้ [ที่มา: Bilton ] ยิ่งไปกว่านั้นแคลิฟอร์เนียกำลังดำเนินการตามแผนสร้างระบบรถไฟที่ช้าลงมากระหว่างสองเมืองในราคา 60,000 ล้านดอลลาร์ มันเป็นข้อเสนอนี้ที่ผลักดันให้ Musk จินตนาการถึง Hyperloop แผนการของรัฐแคลิฟอร์เนีย Musk เขียนไว้ในสมุดปกขาวความยาว57 หน้าที่เขาตีพิมพ์บนเว็บไซต์ SpaceX ในเดือนสิงหาคม 2013 มีราคาแพงสำหรับรถไฟหัวกระสุนที่ "ช้าที่สุดในโลก" ในกรณีที่คุณสงสัยว่า California High-Speed ​​Rail Authority ประเมินว่ารถไฟจะสามารถเดินทางได้มากกว่า 200 ไมล์ (322 กิโลเมตร) ต่อชั่วโมง

โดยไม่คำนึงถึงราคาและความยากลำบากในการสร้างระบบขนส่งที่เกือบเหนือเสียง Musk กล่าวว่า Hyperloop เป็นทางข้ามระหว่างรถไฟและเครื่องบิน ในหลาย ๆ แง่มุมมันเหมือนกับการเดินทางด้วยกระสุนผ่านกระบอกปืนลูกซองบางส่วนโดยใช้เทคโนโลยีจากเกมฮ็อกกี้อากาศ Musk มองเห็นว่า Hyperloop ใช้งานได้จริงอย่างไร? หวังว่าบนเรือจะพบ

1. รถไฟเครื่องบินรถยนต์เรือและ ... พ็อด
2. โซลูชันสไตล์ Elon Musk
3. คำนึงถึงขั้นตอนของคุณคน Pod

ในโลกของ Elon Musk Hyperloop จะกลายเป็น "โหมดที่ห้า" ของการขนส่งโดยยืนอยู่ข้างเครื่องบินรถไฟรถยนต์และเรือในวิหารแห่งการเคลื่อนไหวด้วยยานยนต์ Musk วาดภาพผู้คนที่เดินทางผ่าน Hyperloop ในพ็อดที่ส่งเสียงหวีดหวิวผ่านท่อเหล็กที่ติดตั้งบนเสาหรือเสาซึ่งออกแบบมาเพื่อต้านทานแผ่นดินไหวในแคลิฟอร์เนีย เสาเหล่านั้นซึ่งทำจากคอนกรีตเสริมเหล็กจะเว้นระยะห่างทุกๆ 100 ฟุต (30 เมตร) หรือสูงกว่านั้นและสูง 20, 50 และ 100 ฟุต (6, 15 และ 30 เมตร) ขึ้นอยู่กับภูมิประเทศ [ที่มา: SpaceX ]

Musk วางแผนที่จะทำงานฟิสิกส์ที่น่าทึ่งนี้ให้สำเร็จได้อย่างไร? เขาดูความเป็นไปได้หลายอย่าง เขากล่าวว่าส่วนใหญ่ขาดจากหลายสาเหตุ ตัวอย่างเช่น Hyperloop อาจสามารถใช้พัดลมที่มีประสิทธิภาพในการดันพ็อดได้เช่นเดียวกับท่อลมที่สำนักงานใช้ส่งจดหมายจากอาคารหนึ่งไปยังอีกอาคารหนึ่ง Musk กล่าวว่าในขณะที่มันเป็นไปได้ที่จะสร้างแฟนตัวยง แต่มันก็ทำไม่ได้เพราะเสาอากาศยาว 350 ไมล์ (563 กิโลเมตร) ที่เคลื่อนที่อย่างรวดเร็วจะสร้างแรงเสียดทานจำนวนมหาศาลภายในท่อทำให้ความเร็วที่เขาคาดหวัง เป็นไปไม่ได้ [ที่มา: SpaceX ]

ผู้ประกอบการยังตัดขาดการเคลื่อนย้ายฝักผ่านท่อสุญญากาศโดยใช้ระบบกันสะเทือนแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งเป็นเทคโนโลยีเดียวกับที่รถไฟ Maglevใช้ Musk อธิบายว่าการสร้างสุญญากาศที่สมบูรณ์แบบในท่อเป็นเรื่องยากโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีฝักหลายพันเข้าและออกทุกวัน ยิ่งไปกว่านั้นท่ออลูมิเนียมอาจแตกหรือรั่วทำให้อากาศออกจากระบบ

"สิ่งที่ต้องทำก็เพียงแค่มีรอยรั่วหนึ่งรอยหรือรอยแตกเล็ก ๆ ที่ไหนสักแห่งในระยะทางหลายร้อยไมล์ของท่อและระบบทั้งหมดก็หยุดทำงาน" Musk เขียนไว้ในรายงาน Hyperloop ฉบับแรกของเขา

ปัญหาทางเทคนิคอีกประการหนึ่งเกิดขึ้นที่ฝักซึ่งเคลื่อนที่ผ่านท่อที่มีอากาศ Musk กล่าวว่าถ้าผนังของท่อและฝักอยู่ใกล้กัน "แคปซูลจะทำงานเหมือนเข็มฉีดยา" กล่าวอีกนัยหนึ่งพ็อดจะดันเสาอากาศทั้งหมดในระบบแทนที่จะปล่อยให้มันไหลผ่านไป ผลที่ได้คือพ็อดจะต้องเดินทางช้ามากหรือวิศวกรจะต้องสร้างท่อขนาดใหญ่เพื่อให้เดินทางได้เร็วขึ้น ในกรณีนี้ผู้ขับขี่จะเดินทางหลายพันไมล์ต่อชั่วโมงโดยให้ร่างกายของพวกเขาบดขยี้กองกำลัง G เมื่อเข้าโค้งน้อยที่สุด [ที่มา: SpaceX ]

รายการปัญหาดูเหมือนหนักใจ แต่ Musk เคยเป็นผู้ริเริ่มที่มีไหวพริบได้เกณฑ์ทีมวิศวกรจาก Tesla และ SpaceX เพื่อช่วยเขาหาทางแก้ปัญหา พวกเขาเสนอให้เพิ่มท่อสองท่อ (ท่อหนึ่งไปทางเหนืออีกทางใต้) ควบคู่ไปกับทางหลวงหมายเลข 5 และลดความกดอากาศภายใน

ทฤษฎีง่ายๆคือเครื่องบินเจ็ทบินในที่สูงผ่านอากาศที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าและแรงลากจะลดลง ทีม Musk ตัดสินใจว่าความดันอากาศภายในระบบควรเป็นหนึ่งในหกของความกดดันของชั้นบรรยากาศบาง ๆ บนดาวอังคารซึ่งจะช่วยลดการลากของฝักเร่งได้อย่างมาก นอกจากนี้การกำหนด Hyperloop เป็นค่ามัธยฐานของ I-5 ส่วนใหญ่เป็นการตัดสินใจลดต้นทุนเนื่องจากช่วยให้นักพัฒนาสามารถหลีกเลี่ยงการซื้อที่ดินจากผู้ที่อาศัยอยู่ตามเส้นทาง [แหล่งที่มา: Belfiore , SpaceX , Lavrinc ]

พวกเขายังทำให้พ็อดเป็นหัวใจสำคัญของระบบโดยมีเป้าหมายเพื่อให้หลอดมีเทคโนโลยีต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แผนคือการออกแบบฝักด้วยสกีโลหะที่ขี่หรือลอยตัวบนเบาะอากาศที่สูบผ่านรูเล็ก ๆ ในสกี แนวคิดนี้คล้ายกับเกมฮ็อกกี้อากาศยกเว้นว่าอากาศจะถูกสร้างขึ้นโดยทางเดินความเร็วสูงของพ็อดผ่านท่อและคอมเพรสเซอร์ไฟฟ้าทรงพลังที่ด้านหน้าของพ็อดที่จะสูบลมไปด้านหลัง (ไม่คุ้นเคยกับคอมเพรสเซอร์ไฟฟ้า? บ่อยครั้งที่คุณสามารถหาพวกเขาทำงานในสถานที่ก่อสร้างบนความหลากหลายของงานโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เครื่องมือทางอากาศจะใช้.) แม่เหล็กบนสกีควบคู่ไปกับพัลส์แม่เหล็กไฟฟ้าให้ฝักเริ่มต้น Musk กล่าวกับผู้สื่อข่าวว่าการผลักดันนั้นจะคล้ายกับประสบการณ์ของผู้โดยสารบนเครื่องบินเมื่อขึ้นเครื่อง "แล้วเมื่อคุณอยู่ที่นั่น" Musk กล่าว "ไม่มีความรู้สึกถึงความเร็ว" [ที่มา: Belfiore , SpaceX , Lavrinc ]

มอเตอร์เหนี่ยวนำเชิงเส้นซึ่งรับน้ำผลไม้จากแม่เหล็กและตัวนำจะถูกวางไว้ที่จุดต่างๆตามแนวท่อและทำให้ฝักเคลื่อนที่เร็วและมั่นคงโดยมีโอกาสเกิดอุบัติเหตุเพียงเล็กน้อย เมื่อพูดถึงทางออกฉุกเฉินจะถูกสร้างขึ้นตามท่อ Hyperloop จะได้รับพลังจากมอเตอร์และแบตเตอรี่ที่พัฒนาขึ้นสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า Tesla Model S พร้อมกับแผงโซลาร์เซลล์ที่วางอยู่บนหลังคาท่อ [แหล่งที่มา: Belfiore , SpaceX , Becker , Lavrinc ]

ชะมดสัญญาว่าฝักจะสบายและปลอดภัย พ็อดจะเดินทางผ่าน Hyperloop ทีละตัวโดยออกทุกๆ 30 วินาทีหรือมากกว่านั้นในชั่วโมงเร่งด่วนและเว้นระยะห่างกัน 23 ไมล์ (37 กิโลเมตร) โดยเฉลี่ย ผู้โดยสารสามารถเข้าและออกจากท่อที่ปลายแต่ละด้านและผ่านกิ่งไม้ตามวงรอบได้ (ดูเอกสารไวท์เปเปอร์ของ Muskสำหรับข้อมูลเฉพาะเส้นทางที่เสนอ) พ็อดผู้โดยสารแต่ละอันได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับคน 28 ที่นั่งใน 14 แถวสองแถวพร้อมด้วยช่องเก็บสัมภาระที่ปลายด้านหนึ่งและพ็อดที่ใหญ่กว่าสามารถเก็บรถได้ ผู้โดยสารจะจ่าย 20 ดอลลาร์สำหรับตั๋วเที่ยวเดียว [แหล่งที่มา: Belfiore , SpaceX , Lavrinc ]

เมื่อเปิดและถอดสัมภาระออกแล้วผู้โดยสารสามารถนั่งลงที่เบาะคาดเข็มขัดนิรภัยและพลิกหน้าจอเพื่อความบันเทิงส่วนบุคคลได้ตลอด 35 นาที แค่ไม่ลุกไปใช้ห้องน้ำ เพราะไม่มีใครพูดถึง ยัง. และด้วยความสูงสูงสุดที่ 6.11 ฟุต (1.10 เมตร) และความกว้าง 4.43 ฟุต (1.35 เมตร) มันอาจจะสบายเกินไปสำหรับนกที่มีความลาดเอียง [ที่มา: SpaceX ]

Hyperloop จะทำงานได้หรือไม่? ใครจะรู้? Musk ดูเหมือนจะคิดอย่างนั้นและหลายคนบอกว่ามันเป็นไปได้ สิ่งที่ใกล้เคียงที่สุดกับ Hyperloop ความเร็วสูงคือรถไฟหัวกระสุน Maglev ซึ่งสามารถทำความเร็วสูงสุดได้ 361 ไมล์ (581 กิโลเมตร) ต่อชั่วโมง Jim Powell ผู้ช่วยประดิษฐ์รถไฟบอก The Verge ว่า Musk กำลังทำอะไรบางอย่างโดยการปิดระบบไว้ในท่อ เขากล่าวว่าระบบในที่โล่งสร้างแรงลากมากเกินไป Powell กล่าวเพิ่มเติมว่าการลากยังคงเป็นปัญหาแม้จะอยู่ใน Hyperloop ที่ปิดสนิทและการรักษาความเร็ว 600 ไมล์ (966 กิโลเมตร) ต่อชั่วโมงอาจเป็นเรื่องยาก [ที่มา: Brandom ]

ยิ่งไปกว่านั้น Hyperloop จะทำงานได้ดีที่สุดหากท่อสร้างเป็นเส้นตรงซึ่งไม่สามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากภูมิทัศน์ระหว่างลอสแองเจลิสและซานฟรานซิสโก พาวเวลกล่าวว่าผู้ขับขี่อาจเจ็บป่วยได้หากฝักหมุนเร็วเกินไป [ที่มา: Brandom ]

ในขณะที่หลายคนยอมรับว่าปัญหาทางเทคนิคที่สร้างขึ้นโดย Hyperloop อาจแก้ไขได้ แต่คำถามมากมายในราคาเท่าไหร่ พวกเขากล่าวว่าป้ายราคา 6 พันล้านเหรียญนั้นต่ำเกินไปสำหรับโครงการความเร็วสูงขนาดนี้ Heck การบูรณะสะพาน San Francisco Bay Bridge มีมูลค่ารวม 6.4 พันล้านเหรียญสหรัฐ [ที่มา: Thanawala ] ในส่วนของเขา Musk ไม่ต้องการใช้เงินของตัวเองและหวังว่าคนอื่นจะก้าวไปข้างหน้าหรือแม้แต่คุณผู้อ่านที่รักผ่านทางเว็บไซต์ระดมทุนเช่น JumpStartFund ถ้าไม่เช่นนั้นบางทีคนที่นำจรวดเอกชนตัวแรกขึ้นสู่อวกาศก็จะมอบ Hyperloop ให้กับโลกด้วยเช่นกัน

หมายเหตุผู้แต่ง: Hyperloop ทำงานอย่างไร

นวัตกรรมเป็นเรื่องน่ากลัว เมื่อมีคนเสนอแนวคิดปฏิวัติปฏิกิริยาแรกของเราคือการยกเลิกมันบอกว่าทำไม่ได้ ถามพี่น้องตระกูลไรท์หรือนักบินอวกาศที่เดินบนดวงจันทร์ ภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกที่แท้จริงอาจไม่ได้อยู่ที่ความเร็วที่วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเคลื่อนย้ายหรือในผลิตภัณฑ์ที่สร้างขึ้น แต่เนื่องจากเราไม่สามารถจัดการกับผลกระทบของการค้นพบและเทคโนโลยีใหม่ ๆ ในลักษณะที่รอบคอบ ไม่ว่าจะได้รับแรงบันดาลใจจากความโลภที่ไม่ได้รับการปรุงแต่ง (อ่าน: บารอนทางรถไฟในช่วงปลายศตวรรษที่ 19) หรือเพื่อประโยชน์สาธารณะประวัติศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่าผู้สร้างสรรค์นวัตกรรมของสังคมผู้ใฝ่ฝันของตนได้ขับเคลื่อนลูกบอลไปข้างหน้าเสมอปล่อยให้พวกเราที่เหลือติดตาม

บทความที่เกี่ยวข้อง