Τρίτη 16 Μαΐου 2023

Hyperloop: το τρένο του μέλλοντος. Ή όχι;

 Το Hyperloop, σύμφωνα με πολλούς, θα φέρει επανάσταση στον τρόπο που κινούμαστε.

 Υπάρχουν εύλογες αμφιβολίες. Αλλά οι μηχανικοί σε όλο τον κόσμο εργάζονται σκληρά για να κάνουν αυτή την ιδέα πραγματικότητα.

ΤΟΥ ΜΕΜΑΟΥΡΟ ΜΕΡΕΟΥ

Τι είναι το Hyperloop;

Για να το πω με απλά λόγια, είναι ένα τρένο σε ένα σωλήνα. Λειτουργεί αφαιρώντας τους δύο παράγοντες που επιβραδύνουν τα οχήματα: τον αέρα και την τριβή. Ένα σύστημα Hyperloop αποτελείται από δύο κύρια στοιχεία: τους σωλήνες και τα οχήματα. Οι σωλήνες είναι σχεδόν σκουπισμένοι με ηλεκτρική σκούπα. Οι λοβοί είναι τα οχήματα υπό πίεση που τρέχουν μέσα στους σωλήνες.

Γιατί είναι σημαντική η αφαίρεση του αέρα;

 

 Η αφαίρεση του αέρα από τους σωλήνες επιτρέπει τη μείωση της οπισθέλκουσας. Η έλξη είναι μια μηχανική δύναμη που αντιτίθεται στην κίνηση ενός συμπαγούς σώματος – όπως ένα αυτοκίνητο, ένα τρένο ή ένα αεροπλάνο. Παράγεται από τη διαφορά ταχύτητας μεταξύ του αντικειμένου και του ρευστού – αέρα σε αυτή την περίπτωση. Η αναρρόφηση του αέρα έξω από το σωλήνα επιτρέπει την αναπαραγωγή των φυσικών συνθηκών του να βρίσκεσαι σε εξήντα χιλιόμετρα υψόμετρο. Αυτό σημαίνει ότι –όπως κάνουν τα αεροπλάνα– απαιτείται λιγότερη ενέργεια για να διατηρηθεί η ταχύτητα αφού υπάρχει λιγότερη αντίσταση. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μεγαλύτερη ταχύτητα –πάνω από 1000 χιλιόμετρα την ώρα– με λιγότερη ισχύ, οπότε θα σας μεταφέρει από το Α στο Β με πολύ λιγότερο χρόνο.

Τι γίνεται με την τριβή με τις γραμμές;

Για να αφαιρέσετε την τριβή από τη σιδηροδρομική γραμμή, οι λοβοί πρέπει να αιωρούνται πάνω από τη γραμμή. Πώς να το κάνω αυτό? Οι περισσότερες από τις ιδέες του Hyperloop βασίζονται στην παθητική μαγνητική αιώρηση, μια ιδέα που υπάρχει ήδη στα τρένα υψηλής ταχύτητας της Ιαπωνίας. Η ιδέα είναι να χρησιμοποιηθούν μόνιμοι μαγνήτες στο όχημα. Καθώς κινούνται πάνω από αγώγιμες συστοιχίες στην πίστα, δημιουργούν ένα μαγνητικό πεδίο ικανό να ωθήσει τον λοβό προς τα πάνω χωρίς ρεύμα. Οι λοβοί αιωρούνται στον αέρα, λίγο σαν το μαγικό χαλί του Αλαντίν.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός βαγονιού τρένου και ενός λοβού;

Παρόμοια με τα βαγόνια, οι λοβοί ταξιδεύουν επίσης σε συνοδείες. Ενώ στα τρένα τα βαγόνια συνδέονται μεταξύ τους, τα pods του Hyperloop μπορούν να ταξιδέψουν σε διαφορετικούς προορισμούς. Σε σύγκριση με την οδήγηση σε αυτοκινητόδρομο, κάθε ένα από αυτά μπορεί να βγει από το δρόμο και να αλλάξει κατευθύνσεις. Μπορούν να συμμετάσχουν ή να φύγουν από νηοπομπές ανάλογα με την κατεύθυνση προς την οποία κατευθύνονται. Μια άλλη διαφορά με τα τρένα όπως τα ξέρουμε είναι ότι – καθώς οι λοβοί ταξιδεύουν μέσα σε ένα σωλήνα – το Hyperloop δεν επηρεάζεται από τις καιρικές συνθήκες.

Πώς μπορούμε να τροφοδοτήσουμε τα συστήματα Hyperloop;

Τα συστήματα μεταφοράς Hyperloop είναι πλήρως ηλεκτρικά. Εκτός από τους κινητήρες, χρησιμοποιείται ένα σετ μαγνητών για να δίνει στους λοβούς μια ώθηση κάθε χιλιόμετρο. Το να μην έχεις σχεδόν καμία αντίσταση αέρα και τριβή σημαίνει ότι δεν χρειάζεται ένα σταθερό σύστημα πρόωσης. Επομένως, απαιτείται λιγότερη ενέργεια.

Ποιος είχε την ιδέα;

Τα συστήματα μεταφοράς κενού δεν είναι καινούργια. Πίσω στα μέσα του 19ου αιώνα, ο Isambard Kingdom Brunel – ένας Βρετανός μηχανικός – σχεδίασε αυτό που ονόμασε ατμοσφαιρικό σιδηρόδρομο. Ο σιδηροδρομικός σταθμός South Devon του Brunel διήρκεσε λιγότερο από ένα χρόνο, λόγω του κόστους του και της έλλειψης υλικών για τη συντήρησή του – πολύ πρωτοποριακό για την εποχή του. Το concept επανήλθε στη μόδα καθώς ο Elon Musk –πίσω το 2013– δημοσίευσε έναλευκό χαρτίσκιαγράφοντας τη λειτουργία ενός σωληνωτού συστήματος μεταφοράς κενού. Από τότε, αρκετές ομάδες σε όλο τον κόσμο άρχισαν να εργάζονται πάνω σε αυτήν την έννοια κινητικότητας.

Πώς είναι να ταξιδεύεις σε hyperloop;

Η Virgin Hyperloop ήταν η πρώτη που ολοκλήρωσε μια δοκιμή επιβατών το 2020. Πραγματοποιήθηκε σε πίστα δοκιμών έξω από το Λας Βέγκας. Το pod επιτάχυνε έως και 160 χιλιόμετρα την ώρα σε όλο το μήκος της πίστας. Οι δύο πρώτοι επιβάτες ήταν δύο υπάλληλοι της Virgin που συνέκριναν την επιτάχυνση του pod με αυτή ενός αεροπλάνου.

Γιατί δεν έχουμε ακόμα το Hyperloop;

Όπως και στην εποχή του Brunel, το Hyperloop εξακολουθεί να αντιπροσωπεύει μια τεράστια πρόκληση μηχανικής. Ενώ έχει αποδειχθεί ότι είναι εφικτό στα χαρτιά, υπάρχουν πολύ περισσότερες προκλήσεις στην πρακτική εφαρμογή. Εκτός από το σημαντικό κόστος εκκίνησης, η σφράγιση σωλήνων θα απαιτούσε μεγάλη συντήρηση. Οι ράγες Hyperloop είναι κατασκευασμένες από χάλυβα, το οποίο διαστέλλεται και συστέλλεται ανάλογα με την εξωτερική θερμοκρασία. Αυτό θα είχε ως αποτέλεσμα την κίνηση των αρθρώσεων. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε πολλή συντήρηση. Η απόκτηση γης είναι ένα άλλο σημείο. Επιπλέον, πολλές πτυχές ασφάλειας πρέπει ακόμη να διερευνηθούν – μπορεί να είναι πολύ πιο επικίνδυνο το ταξίδι εάν προκύψουν αστοχίες. Τέτοια υψηλή ταχύτητα μπορεί να προκαλέσει ζάλη στους επιβάτες, κάτι που θα είχε επίσης περιορισμένο χώρο για κίνηση κατά τη διάρκεια του ταξιδιού.

Τι να περιμένουμε στην Ευρώπη τα επόμενα χρόνια;

Αρκετές κοόρτες στην Ευρώπη και στον κόσμο εργάζονται σε εφαρμογές Hyperloop. Στην Ολλανδία,Hardt Hyperloopέλαβε15 εκατ. ευρώαπό την ΕΕ για να αναπτύξει την ιδέα της. Άνοιξαν και μια εμπειρίακέντρο.TUM Hyperloopπρόσφατα ανακοίνωσε ότι πρόκειται να ολοκληρώσει την κατασκευή ενός σκυροδέματοςσωλήναςγια την πρώτη συσκευή επίδειξης hyperloop μεγέθους επιβατών στην Ευρώπη.
Μέχρι το 2050,Hardtστοχεύει στην ολοκλήρωση ενός παγκόσμιου δικτύου hyperloop μήκους 100.000 χιλιομέτρων. Ωστόσο, οι προκλήσεις που πρέπει να ξεπεραστούν – χρηματοδότηση, ασφάλεια και γη – εξακολουθούν να αντιπροσωπεύουν τεράστια εμπόδια στο δρόμο προς την ανάπτυξη του Hyperloop. Μέχρι να λυθούν αυτά, η ιδέα του ταξιδιού σε σωλήνα θα παραμείνει όνειρο.

innovationorigins.com
sidirodromikanea.blogspot.com