Hyperloop Nasıl Çalışır?

PayPal'ın milyarder kurucusu Elon Musk, şirketi SpaceX aracılığıyla bize Tesla Motors'un izniyle şık, yeni elektrikli arabalar ve özel uzay uçuşu verdi . Şimdi Musk, Los Angeles'tan San Francisco'ya seyahat süresini yalnızca 35 dakikaya indirmeyi planlıyor. İnsanların saatte 760 mil (1.223 kilometre) veya Mach 0.91 (68 derece F / 20 derece C varsayılarak) gitmesine izin verecek yüksek hızlı bir ulaşım sistemi kurmayı önerdi.

Bir bilim kurgu filminden çıkmış bir şeye benziyorsa ("Logan'ın Koşusu", kimse?), Öyle. Yine de Musk kendi yolunu tutarsa, fütüristik Hyperloop hızlı trenlerin yerini alacak ve tıpkı lokomotif, otomobil ve uçağın yaptığı gibi ulaşımda devrim yaratacak. Tek sorun, hiç kimsenin Hyperloop'un çalışıp çalışmayacağını ve gerçekte ne kadara mal olacağını bilmemesidir.

Bu, Musk'ın konsepti zorlamasını engellemez. Fiyat etiketinin sadece 6 milyar dolar olduğunu söylüyor. Çoğu insan biraz şüpheci. Bazı uzmanlar, bu kadar önemsiz bir miktar [kaynak: Bilton ] için yeterli büyüklükte bir köprü inşa edemeyeceklerini söylüyorlar . Dahası, California şimdi 60 milyar dolarlık bir maliyetle iki şehir arasında çok daha yavaş bir demiryolu sistemi inşa etme planı üzerinde çalışıyor. Musk'ı Hyperloop'u tasavvur etmeye iten de bu öneriydi. Musk , Ağustos 2013'te SpaceX sitesinde yayınladığı 57 sayfalık bir beyaz kağıda Kaliforniya planının, "dünyanın en yavaşlarından biri" olan hızlı tren için pahalı olduğunu yazdı . Merak ediyorsanız, California Yüksek Hızlı Tren Otoritesi, trenin saatte 200 milden (322 kilometre) fazla seyahat edebileceğini tahmin ediyor.

Musk, fiyattan ve neredeyse süpersonik bir ulaşım sistemi oluşturmanın zorluğundan bağımsız olarak, Hyperloop'un tren ve uçak arasında bir geçiş olduğunu söylüyor. Pek çok açıdan, kısmen bir hava hokeyi oyunundaki teknolojiyi kullanarak bir av tüfeği namlusunun içinden bir mermi içinde seyahat etmeye benzer. Peki Musk, Hyperloop'un gerçekte nasıl çalıştığını öngörüyor? Gemide öğrenmeyi umuyoruz.

1. Trenler, Uçaklar, Arabalar, Tekneler ve ... Bölmeler
2. Bir Çözüm, Elon Musk Tarzı
3. Adımınıza Dikkat Edin, Pod İnsanlar

Elon Musk'un dünyasında, Hyperloop, mekanize hareket panteonunda uçakların, trenlerin, otomobillerin ve teknelerin yanında duran "beşinci bir ulaşım modu" olacak. Musk, Kaliforniya'daki depremlere dayanacak şekilde tasarlanmış pilonlara veya sütunlara monte edilmiş çelik borulardan geçen bölmelerde Hyperloop'tan geçen insanları hayal ediyor. Betonarme betondan yapılmış bu direkler, her 100 fitte (30 metrede) aralıklarla yerleştirilecek ve araziye bağlı olarak 20, 50 ve 100 fit (6, 15 ve 30 metre) yükseklikte duracak [kaynak: SpaceX ].

Musk bu şaşırtıcı fizik görevini tam olarak nasıl gerçekleştirmeyi planlıyor? Pek çok olasılığa baktı. Çoğu, çeşitli nedenlerden dolayı yetersiz kaldığını söyledi. Örneğin, Hyperloop , ofislerin postaları bir binadan diğerine taşımak için kullandıkları pnömatik tüpler gibi, bölmeleri itmek için güçlü fanlar kullanabilir. Musk, bu tür devasa hayranlar inşa etmenin mümkün olmasına rağmen, pratik olmadığını söylüyor çünkü 350 mil (563 kilometre) uzunluğundaki bir hava sütunu çok hızlı hareket ediyor, tüp içinde muazzam miktarda sürtünme oluşturarak, umduğu hız türünü yapıyor. imkansız [kaynak: SpaceX ] elde etmek .

Girişimci ayrıca , maglev trenlerinin kullandığı teknolojinin aynısı olan elektromanyetik süspansiyon kullanarak bölmeleri vakum tüplerinden geçirmeyi de reddetti . Musk, özellikle her gün binlerce kapsül girip çıkarken, tüplerde mükemmel bir vakum oluşturmanın zor olduğunu açıklıyor. Dahası, alüminyum borular çatlayabilir veya sızarak havanın sistemden çıkmasına neden olabilir.

Musk, Hyperloop'un ilk raporunda, "Tek gereken, yüzlerce millik tüpün herhangi bir yerindeki sızdıran bir mühür veya küçük bir çatlak ve tüm sistem çalışmayı durduruyor," diye yazdı.

Diğer bir teknik sorun, hava içeren bir tüpün içinden hareket eden bölme ile ilgilidir. Musk, tüp ve kapsülün duvarları birbirine yakınsa, "kapsülün bir şırınga gibi davranacağını" söylüyor. Başka bir deyişle, bölme, geçmesine izin vermek yerine sistemdeki tüm hava sütununu itecektir. Sonuç, bölmelerin çok yavaş hareket etmesi veya mühendislerin daha hızlı seyahat etmek için devasa bir tüp inşa etmesi gerektiğidir. Bu durumda, biniciler, en ufak bir virajdan [kaynak: SpaceX ] geçerken vücutlarını ezici G-kuvvetlerine maruz bırakarak, saatte birkaç bin mil yol alacaklardı .

Sorunların listesi çok büyük görünüyor. Ancak her zaman becerikli bir yenilikçi olan Musk, bir çözüm bulmasına yardımcı olmak için Tesla ve SpaceX'ten bir mühendis ekibi görevlendirdi. Interstate 5 ile birlikte iki borunun (biri kuzeye, diğeri güneye) yükseltilmesini ve içerideki hava basıncını düşürmeyi teklif ediyorlar.

Teori basittir: Jet uçağı, daha az yoğun olan hava yoluyla yüksek irtifalarda uçar ve sürükleme azalır. Musk ekibi, sistem içindeki hava basıncının , Mars'taki ince atmosfer basıncının altıda biri olması gerektiğine karar verdi ve bu da hızlanan bölmelerdeki sürüklenmeyi önemli ölçüde azaltıyor. Buna ek olarak, Hyperloop'u çoğunlukla I-5'in medyanına yerleştirmek, maliyet düşürücü bir karardır, çünkü geliştiricinin rota boyunca yaşayanlardan arazi satın almaktan kaçınmasına olanak tanır [kaynaklar: Belfiore , SpaceX , Lavrinc ].

Ayrıca, tüpü mümkün olduğunca düşük teknolojili tutmayı amaçlayarak bölmeyi sistemin kalbi haline getirdiler. Plan, kayaklardaki küçük deliklerden pompalanan bir hava yastığına binen veya havada yükselen metal kayakları olan bir bölme tasarlamaktır. Konsept, hava hokeyi oyununa benziyor, ancak hava, bölmenin tüp içinden yüksek hızlı geçişi ve bölmenin ön tarafındaki havayı arkaya pompalayan süper güçlü bir elektrikli kompresör tarafından üretiliyor. (Elektrikli kompresörlere aşina değil misiniz? Genellikle bunları şantiyelerde çeşitli görevlerde, özellikle de havalı aletlerin kullanıldığı yerlerde bulabilirsiniz.) Mıknatıslarkayaklar üzerinde, elektromanyetik bir darbe ile birleştiğinde, kapsüle ilk hareketini verir. Musk, gazetecilere verdiği demeçte, bu itmenin, bir yolcunun kalkışta bir uçakta yaşadıklarına benzer olacağını söyledi. "O zaman oraya vardığınızda," diyor Musk, "hız duygusu yok" [kaynaklar: Belfiore , SpaceX , Lavrinc ].

Mıknatıslardan ve iletkenlerden meyve suyunu alan lineer endüksiyon motorları , tüp boyunca çeşitli noktalara yerleştirilir ve bölmenin hızlı ve sabit hareket etmesini ve çok az kaza şansı olmasını sağlar. Bunlardan bahsetmişken, tüp boyunca acil çıkışlar yapılacak. Hyperloop, gücünü Tesla Model S elektrikli otomobil için geliştirilen motorlardan ve pillerden ve tüplerin çatısına yerleştirilen güneş panellerinden [kaynaklar: Belfiore , SpaceX , Becker , Lavrinc ] alacaktı .

Musk, kapsüllerin rahat ve güvenli olacağına söz veriyor. Podlar, Hyperloop'tan birer birer geçerek, her 30 saniyede bir ya da daha fazla trafiğin olduğu saatte ve ortalama olarak 23 mil (37 kilometre) aralıklarla ayrılıyordu. Yolcular, boruya her iki uçtan ve döngü boyunca dallar aracılığıyla girip çıkabilir ( önerilen rota özellikleri için Musk'ın teknik incelemesine bakın). Her yolcu bölmesi, bir ucunda bir bagaj bölmesi ile birlikte 14 sıra iki sıra halinde oturan 28 kişiyi alacak şekilde tasarlanmıştır ve daha büyük bölmeler bir arabayı tutabilir. Yolcular tek yön bilet [kaynaklar: Belfiore , SpaceX , Lavrinc ] için 20 $ ödeyeceklerdi .

Yolcular bavullarından çıktıktan sonra koltuklarına yerleşebilir, emniyet kemerlerini bağlayabilir ve 35 dakikalık yolculuk için kişisel eğlence ekranlarını açabilirler. Sadece tuvaleti kullanmak için kalkmayın. Çünkü ondan bahsedilmiyor. Hala. Ve maksimum bölme yüksekliği 6,11 fit (1,10 metre) ve genişliği 4,43 fit (1,35 metre) ile, klostrofobik eğimli [kaynaklar: SpaceX ] için biraz fazla rahat olabilir .

Hyperloop çalışacak mı? Kim bilir? Musk öyle düşünüyor ve birçok insan bunun mümkün olduğunu söylüyor. Yüksek hızlı hyperloop yakın şey Maglev mermi tren saatte 361 mil (581 kilometre) dışarı üst olabilir. Trenin icat edilmesine yardım eden Jim Powell, The Verge'ye Musk'ın sistemi bir tüpe kapatarak bir şeylerin peşinde olduğunu söyledi. Açıkta bir sistemin çok fazla sürüklenme yarattığını söyledi. Powell, sürtünmenin hermetik olarak kapatılmış Hyperloop içinde bile bir sorun olabileceğini ve saatte 600 mil (966 kilometre) hızı korumanın zor olabileceğini ekledi [kaynak: Brandom ].

Dahası, Hyperloop, tüpler Los Angeles ve San Francisco arasındaki manzara nedeniyle olamayacakları düz bir çizgide inşa edildiyse en iyi şekilde çalışacaktır. Powell, kapsüller çok keskin bir şekilde dönerse binicilerin hastalanabileceğini söyledi [kaynak: Brandom ].

Birçok kişi Hyperloop'un yarattığı teknik sorunların muhtemelen çözülebileceği konusunda hemfikir olsa da, çoğu kişi hangi fiyata soruyor. Bu büyüklükteki yüksek hızlı bir proje için 6 milyar dolarlık fiyat etiketinin aşırı derecede düşük olduğunu söylüyorlar . Heck, San Francisco Körfez Köprüsü'ndeki yenileme toplamı 6,4 milyar doları buldu [kaynak: Thanawala ]. Musk ise kendi parasını harcamak istemiyor ve başkalarının, hatta belki siz sevgili okuyucular, JumpStartFund gibi kitle fonlaması siteleri aracılığıyla öne çıkmasını umuyor . Değilse, o zaman belki de ilk özel mülkiyete ait roketi uzaya koyan adam, dünyaya Hyperloop'u da verecektir.

Yazarın Notu: Hyperloop Nasıl Çalışır?

Yenilik korkutucudur. Birisi devrimci bir kavram önerdiğinde, ilk tepkimiz onu reddetmek, yapılamayacağını söylemek olur. Wright kardeşlere veya ayda yürüyen astronotlara sorun. Gerçek ikilem, bilim ve teknolojinin hareket ettiği hızda veya yarattığı ürünlerde değil, yeni keşiflerin ve teknolojilerin sonuçlarını düşünceli bir şekilde ele alamamamız olabilir. Katıksız açgözlülükle (19. yüzyılın sonlarındaki demiryolu baronları) ya da halkın iyiliği için motive edilmiş olsun, tarih, toplumun yenilikçilerinin, hayalperestlerinin her zaman topu ileriye taşıdığını ve geri kalanımızı takip etmeye bıraktıklarını göstermiştir.

İlgili Makaleler