Ako funguje Hyperloop? Všetko, čo potrebujete vedieť o magnetickej levitácii

Hyperloop, ktorý bol v roku 2012 ocenený ako koncept od spoločnosti Tesla a zakladateľa spoločnosti SpaceX Elona Muska, je označovaný za budúcnosť osobnej dopravy.

Pre nezainteresovaných je hyperloop vysokorýchlostný systém prepravy cestujúcich, ktorý zahŕňa utesnenú rúrku, cez ktorú sa pohybujú vysokorýchlostné pody, a znižujú cestovné časy. Napríklad cesta z Londýna do Edinburghu - ktorá trvá vo vlaku viac ako štyri hodiny - by teoreticky trvala iba 30 minút.

Musk odvtedy podporuje začínajúce firmy a projekty vedené študentmi, aby vytvorili svoje vlastné verzie hyperloopu. Vysokorýchlostný systém využíva verziu magnetickej levitácie, ale čo to je a ako funguje?

Čo je to magnetická levitácia?

Magnetická levitácia alebo maglev je, keď je predmet zavesený vo vzduchu iba pomocou magnetických polí a bez inej podpory.

Spolu s ultrarýchlymi vlakmi maglev má magnetická levitácia rôzne technické využitie vrátane magnetických ložísk. Môže sa tiež použiť na zobrazenie a na novinky, napríklad na plávajúce reproduktory.

Ako funguje magnetická levitácia?

Najznámejšie použitie magnetickej levitácie je v vlakoch maglev. V súčasnosti sú vlaky Maglev, ktoré sú v prevádzke iba v niekoľkých krajinách, vrátane Číny a Japonska, najrýchlejšie na svete s rekordnou rýchlosťou603 km / h (375 mph). Konštrukcia vlakových systémov je však neuveriteľne nákladná a často nakoniec zaniknú ako málo používané projekty márnosti.

Fotografický kredit: Ministerstvo energetiky

Existujú dva hlavné typy technológie vlakov maglev - elektromagnetické odpruženie (EMS) a elektrodynamické odpruženie (EDS).

EMS používa elektronicky riadené elektromagnety vo vlaku, aby ho prilákal na trať z magnetickej ocele, zatiaľ čo EDS používa supravodivé elektromagnety na vlaku aj na železnici na výrobu vzájomne odpudzujúcej sily, vďaka ktorej sa vozne levitujú.

prečo moja myš kliká dvakrát

Variant technológie EDS - ako sa používa v systéme Inductrack - využíva namiesto permanentných magnetov alebo chladených supravodivých magnetov rad permanentných magnetov na spodnej strane vlaku. Toto je tiež známe ako technológia pasívnej magnetickej levitácie.

Ako Hyperloop využíva magnetickú levitáciu?

V pôvodnom Muskovom koncepte sa tobolky vznášali na vrstve stlačeného vzduchu, podobne ako puky plávajúce na stole so vzdušným hokejom. Novšia verzia technológie od spoločnosti Hyperloop Transportation Technologies (HTT) - jednej z dvoch spoločností vedúcich závod v hyperloopoch - však na dosiahnutie rovnakého účinku využíva pasívnu magnetickú levitáciu.

Fotografický kredit: HyperloopTT

Táto technológia bola licencovaná spoločnosti HTT od Lawrence Livermore National Labs (LLNL), ktorá ju vyvinula ako súčasť systému Inductrack. Táto metóda sa považuje za lacnejšiu a bezpečnejšiu ako tradičné systémy maglev.

Pri tejto metóde sa magnety umiestňujú na spodnú stranu kapsúl do sady Halbach. Toto sústreďuje magnetickú silu magnetov na jednej strane poľa, zatiaľ čo takmer úplne ruší pole na druhej strane. Tieto magnetické polia spôsobujú, že tobolky plávajú, keď prechádzajú cez elektromagnetické cievky zabudované v koľajisku. Ťah z lineárnych motorov poháňa struky dopredu.

Hlavný rival HTT, Hyperloop One, tiež používa pasívny magnetický levitačný systém, kde permanentné magnety na strane podu odrážajú pasívnu stopu, pričom jediná vstupná energia pochádza z rýchlosti podu.

ako zanechať hlasovú schránku bez volania androidu

Fotografický kredit: Virgin Hyperloop

V obidvoch systémoch sa tlak vzduchu v tuneloch znižuje pomocou vzduchových čerpadiel, aby sa uľahčil pohyb toboliek. Nízky tlak vzduchu dramaticky znižuje odpor vzduchu, takže na dosiahnutie maximálnej rýchlosti je potrebné len relatívne malé množstvo elektriny.

Pokrok Hyperloopu

Teraz, keď rozumieme magnetickej levitácii, je čas pozrieť sa na pokrok, ktorý spoločnosti dosahujú pri rozširovaní technológie na všeobecné použitie.

V vzrušujúcich správach spoločnosť Virgin’s Hyperloop bezpečne prepravila dvoch cestujúcich na dvojmiestnom vozidle Pod-2. Toto vozidlo je oveľa menšou verziou toho, čo od spoločnosti očakávame neskôr. Podľa projekcií spoločnosti Per Virgin sa jedného dňa dočkáme 28-miestneho osobného vozidla.

Súčasný model dosiahol iba 107 míľ za hodinu, ale dosiahli tak bezpečne a budeme to nazývať víťazstvom pre novú technológiu.

Elon Musk samozrejme nedovolí spoločnosti Virgin vziať všetku slávu Hyperloopu. V júli tohto roku Musk tweetoval, že sa teší na vybudovanie tunela dlhého 10 kilometrov s niekoľkými zákrutami, ktorý lepšie napodobní cestovanie hyperloopom v reálnom živote.

Hyperloop’s Future

S takým veľkým pokrokom, ktorý sa uskutoční v roku 2020, je prirodzené sa čudovať, keď uvidíme, že sa dopravný systém začne využívať naplno. Stále je príliš skoro na to, aby som to povedal úprimne. Táto technológia je neuveriteľne drahá a pred sebou má ešte dlhú cestu k dosiahnutiu plánovaných rýchlostí, ktoré si vedci a inžinieri myslia.

Pokiaľ ide o tento okamih, budeme naďalej sledovať jeho pokrok a budeme vás informovať o najnovšom vývoji v oblasti transportov založených na magnetickej levitácii, ako je napríklad Hyperloop.