От Париж до Берлин за 1 час или как европейски хиперлуп ще се движи с невероятни скорости
Хиперлуп (Hyperloop) представлява свръхскоростен левитиращ влак на магнитни релси, разположен във вакуумна тръба. Отсъствието на въздушно съпротивление ще позволи на хиперлупа да се движи с невероятни скорости. Това засега е само концепция, но вече приближава времето, когато това ще се превърне в реалност. Засега разработките са на база прототипи, които се движат с доста по-ниска скорост, но вероятно скоро ние ще получим свръхбърз и безвреден за природата начин за предвижване, без да се откъсваме от повърхността на Земята. В Европа няколко инженерни екипа работят паралелно за разработване на свой хиперлуп и един от тях е испанският стартъп Zeleros.
През ноември 2020 година двама човека вече пропътуваха в такъв влак кратко разстояние в пустинята недалече от Лас Вегас. Това беше първото пътуване в хиперлуп, организирано от компанията Virgin Hyperloop. Пътуването продължи само 15 секунди, а скоростта беше почти 10 пъти по-малка от обещаните 1200 километра в час ( с около 160 км/ч), но все пак това може да се отчете като значителна крачка напред за тази технология.
Много е вероятно хиперлупът кардинално да промени в бъдеще транспорта и особено на пътуванията на средна дистанция. Това е разбираемо, тъй като тази технология съчетава в себе си комфорта на влаковете, но е много по-малко вреден за природата и се осъществява с по-малко разходи на енергия. По тази причина в Европа няколко инженерни екипа работят паралелно за разработване на свой хиперлуп.
Малко история
Идеята за вакуумен влак получи нов живот през 2013 година, благодарение на Илон Мъск. Тогава инженери от компанията на Мъск представиха „отворен“ концепт за хиперлуп. Това вдъхнови десетки екипи да започнат разработването на свой вариант за турбовлак.
Сред тях е бил и екип от студенти от Валенсия, които по-късно са основали испанския стартъп Zeleros.
„Ние започнахме работа над своя вариант за хиперлуп, когато още бяхме студенти“ – обяснява Хуан Висен Балагер (Juan Vicén Balaguer), един от основателите Zeleros. Стартъпът е събрал вече около 10 милиона евро и екипът, работещ над проекта, наброява 50 човека. –„ Ние работим вече 5 години и смятаме, че в бъдеще нашата разработка може да стане пълноценна алтернатива на другите видове транспорт.“
Идеята за вакуумния влак въобще не е нова. Първите упоменавания за този концепт са от 19 век и техен автор е Мишел Верне. Оттогава доста различни автори на научна фантастика са използвали тази идея за транспорт в своите произведения. Това е една от многото иновации, които дължат своето раждане на научно-фантастичната литература.
Налягането в тръбите
Технологията на Zeleros се различава в своя подход към конструкцията на тръбите.
„Всяка компания експериментира с различни нива на налягане в своите разработки на хиперлуп – казва Висен – Някои от тях се опитват да достигнат космически нива на налягане, тоест напълно да изключат въздуха от тръбата“.
В такова състояние на хиперлупа може да му се осигури огромна скорост за сметка на отсъствието на каквото и да било съпротивление. На практика да се реализира подобно решение се оказва изключително сложно и скъпо. Освен това могат да възникнат проблеми и с безопасността. Ако в кабината на влака се случи нещо, то пътниците ще се окажат във вакуум. По тази причина Zeleros са решили да търсят друго решение и да работят с по-приемливи нива на налягане.
„Налягането ще бъде на ниво, което обикновено изпитва авиотехниката, тоест около 100 милибара“ – обяснява Висен.
Благодарение на това във влаковете на Zeleros ще може да се използват системи за безопасност, които са сертифицирани в гражданската авиация, например кислородни маски. Това поевтинява хиперлупа до поносими нива.
По думите на Висен е необходимо да се премахне налягането пред фюзелажа и по тази причина, специалистите от Zeleros смятат да монтират компресор в корпуса на локомотива. Това компромисно решение ще позволи да се намери баланс между ефективността и по-ниската себестойност.
На предния панел на първия вагон ще бъде монтирана мощна компресорна система във вид на самолетен двигател, засмукваща целия въздух, предвижваща го по цялата дължина на корпуса на влака и изкарваща го през отвор в задната част на вагона. Създаваната за сметка на този процес енергия ще движи хиперлупът напред. Предвижда се такъв апарат да може да превозва от 50 до 200 пътника със скорост от 1000 километра в час. За сравнение стандартен пътнически самолет лети с около 800 километра в час.
Конкуренцията с другите видове транспорт
Но за какво са ни хиперлупи? Не е ли по-логично да се инвестират средства в съществуващите решения за скоростни влакове? Професор Мариа Луиза Мартинез Мунета (Maria Luisa Martinez Muneta) от Мадридския политехнически университет смята, че не всичко е толкова елементарно. Тя координира проектът HYPERNEX, помагащ на стартъпи, подобни на Zeleros, да работят в сътрудничество с железопопътни компании, учебни заведения, държавни институции и други органи, способни да ускорят развитието и внедряването на хиперлупи в Европа.
„Хиперлупите са ни нужни за решаването едновременно на два проблема, с които се сблъскват хората. От една страна това са ниските скорости, с които се предвижваме по Земята, а от друга негативното влияние на класическите видове транспорт върху околната среда“ – казва Мартинез.
Заради ограничената скорост на предвижване (300 – 350 километра в час) даже най-бързите влакове не са удобни за тези, които искат срочно да се предвижат от точка А до точка Б. Самолетите осигуряват това бързо предвижване, но вредата върху околната среда е голяма, особено на къси и средни разстояния.
По думите на Мартинез, хиперлупът решава тези проблеми, тъй като инфраструктурата за него може да бъде разположена на растояния от 400 до 1500 километра. Така авиационния транспорт на такива растояния няма да е необходим и всички ще са на плюс: хората ще се предвижват между населените места достатъчно бързо, а вредата върху околната среда ще бъде минимална.
Стандартизация и комерсиализация
За реализацията на проекта на Zeleros и други подобни стартъпи ще са необходими около 10 години. Висен смята, че първият комерсиален хиперлуп ще започне да функционира около 2030 година, въпреки че транспортирането на товари през „вакуумни тръби“ ще започне с 3 до 5 години по-рано.
Един от ключовите проблеми, с които се сблъскват всички стартъпи от този род, е взаимодействието с регулиращите органи.
„Европейският съюз първи създаде комитет за стандартизация за хиперлупи“ – казва Висен, базирайки се на създаденото през 2020 година подразделение на Европейския комитет по стандартизация.
По думите на представителите на Zeleros, решаването на всички въпроси с регулиращите органи ще бъде важна крачка, която ще позволи концептът да се превърне в пълноценен комерсиален проект, действащ на територията на Европа. Тези транспортни средства ще се предвижват с невероятни скорости, но затова са нужни нови стандарти за безопасност, отчитане на новите условия при предвижване и много други. Например, един от важните стандарти ще бъдат действията при разхерметизиране на кабината или други извънредни ситуации.
Самата технология все още се нуждае от различни тестове. Все по-често се провеждат се пробни пътувания, но те са далеч от реалните условия, при които ще се извършват пътуванията с хиперлуп след 10 години. Висен обяснява, че в Zeleros са провели множество симулации, имитирайки определени аеродинамични условия и променяща се електродинамика. Те са създали модели и прототипи за тестирането на магнетизма на високи скорости в лабораторни условия, но това все още е недостатъчно.
Инженерите от стартъпа мечтаят да излязат от лабораторията на „терен“. Сега от Zeleros планират да инвестират „някъде в Испания“ изграждането на трикилометрова тръба за тестиране на първите прототипи на хиперлуп. Те се надяват до 2023 година да демонстрират възможностите на технологията на база на този маршрут. Успоредно се водят преговори с представители на Пристанището на Валенсия, колко би струвало пренасянето на стоки с помощта на вакуумна тръба.
Всичко това е във фаза на предварителни разработки, но явно не е далеч времето, когато ще пътуваме с хиперлупи из Европа и ще можем да стигаме от Берлин до Париж (около 1000 километра) за час.
Преди време ви запознахме с друго концептуално решение за замяна на въздушния транспорт, но за по-големи разстояния. Стратигическото дизайн-студио Manyone предлага свръхбърз магнитен влак, свързващ континентите, подобно на метрото в големите градове, който да опасва големите сухоземни части на Земята с транспортни пътища. Концептуалното транспортно средство е получило името Aeroslider и представлява електрически състав, който се предвижва вътре в магнитни пръстени, разположени над земната повърхност. Системата, базираща се на принципа на работа на релсотрона , ще може да ускорява влаковете до 800 километра в час.
