A Tesla és a SpaceX alapítója, Elon Musk 2012-ben élesített koncepcióként először a hyperloop-ot a személyszállítás jövőjeként emlegették.
Az avatatlanok számára a hyperloop egy nagysebességű személyszállítási rendszer, amely egy lezárt csövet foglal magában, amelyen keresztül a nagy sebességű hüvelyek mozognak, csökkentve ezzel az utazási időt. Például az út Londonból Edinburghba – amely több mint négy órát vesz igénybe egy vonaton – elméletileg mindössze 30 percet vesz igénybe.
Musk azóta arra ösztönzi a startup cégeket és a hallgatók által vezetett projekteket, hogy készítsék el a hyperloop saját verzióit. A nagy sebességű rendszer a mágneses levitáció egy változatát használja, de mi ez és hogyan működik?
Mi a mágneses levitáció?
Mágneses levitáció vagy maglev, amikor egy tárgyat csak mágneses mezők és más támaszték nélkül felfüggesztenek a levegőben.
A szupergyors maglev vonatok mellett a mágneses levitációnak számos mérnöki felhasználása van, beleértve a mágneses csapágyakat is. Kijelző és újszerű célokra is használható, például lebegő hangszórók.
Hogyan működik a mágneses levitáció?
A mágneses levitáció legismertebb alkalmazása a maglev vonatokban. Jelenleg csak néhány országban, köztük Kínában és Japánban üzemelnek, a Maglev vonatok a leggyorsabbak a világon, rekordsebességgel 375 mph (603 km/h). A vonatrendszerek építése azonban hihetetlenül drága, és gyakran keveset használt hiúsági projektekként sorvadnak el.
Fotó: Energiaügyi MinisztériumA maglev vonattechnológiának két fő típusa van: elektromágneses felfüggesztés (EMS) és elektrodinamikus felfüggesztés (EDS).
EMS elektronikusan vezérelt elektromágneseket használ a vonatban, hogy egy mágneses acélvágányhoz vonzza, míg EDS szupravezető elektromágneseket használ mind a vonaton, mind a sínen, hogy kölcsönösen taszító erőt hozzon létre, amely a kocsikat lebegteti.
Az EDS technológia egyik változata – ahogyan azt az Inductrack rendszerben is használják – állandó mágnesek sorát alkalmazza a vonat alján, meghajtású elektromágnesek vagy hűtött szupravezető mágnesek helyett. Ezt passzív mágneses levitációs technológiának is nevezik.
Hogyan használja a Hyperloop a mágneses levitációt?
Musk eredeti koncepciójában a hüvelyek nyomás alatti levegőrétegen úsztak, hasonlóan a léghoki asztalon lebegő korongokhoz. A Hyperloop Transportation Technologies (HTT) – a hyperloop versenyt vezető két vállalat egyike – technológiájának egy újabb verziója azonban passzív mágneses levitációt alkalmaz ugyanezen hatás elérése érdekében.
A fotó forrása: HyperloopTTA technológiát a Lawrence Livermore National Labs (LLNL) engedélyezte a HTT számára, amely az Inductrack rendszer részeként fejlesztette ki. Úgy gondolják, hogy ez a módszer olcsóbb és biztonságosabb, mint a hagyományos maglev rendszerek.
Ezzel a módszerrel mágneseket helyeznek a kapszulák alsó oldalára egy Halbach-tömbben. Ez a mágnesek mágneses erejét a tömb egyik oldalán fókuszálja, míg a másik oldalon szinte teljesen kioltja a mezőt. Ezek a mágneses mezők hatására a hüvelyek lebegnek, miközben áthaladnak a pályába ágyazott elektromágneses tekercseken. A lineáris motorok tolóereje előre hajtja a hüvelyeket.
A HTT fő riválisa, a Hyperloop One szintén passzív mágneses levitációs rendszert használ, ahol a pod oldali állandó mágnesek taszítják a passzív pályát, és az egyetlen bemeneti energia a pod sebességéből származik.
Fotó forrása: Virgin HyperloopMindkét rendszer esetében a légnyomást az alagutakban légszivattyúkkal csökkentik, hogy elősegítsék a hüvelyek mozgását. Az alacsony légnyomás drámaian csökkenti a légellenállást, így csak viszonylag kis mennyiségű elektromos áramra van szükség a maximális sebesség eléréséhez.
Hyperloop Progress
Most, hogy megértjük a Mágneses Levitációt, itt az ideje, hogy megnézzük, milyen előrelépéseket tesznek a vállalatok a technológia általános felhasználásra való kiterjesztése terén.
Izgalmas hír, hogy a Virgin’s Hyperloop biztonságosan szállított két utast a kétüléses Pod-2-n. Ez a jármű jóval kisebb változata annak, amit a későbbiekben elvárunk a cégtől. A Virgin előrejelzései szerint egy nap látni fogunk egy 28 üléses személygépkocsit.
A jelenlegi modell csak 107 mérföld/órás sebességet ért el, de ezt biztonságosan tették, és ezt az új technológia győzelmének nevezzük.
Természetesen Elon Musk nem engedi, hogy a Virgin átvegye a Hyperloop dicsőségét. Idén júliusban Musk Twitteren üzente, hogy egy 10 kilométer hosszú, több ívű alagút építését várja, hogy jobban utánozza a valós hyperloop utazást.
A Hyperloop jövője
A 2020-as évek ilyen nagy előrelépései miatt természetes, hogy kíváncsiak vagyunk, mikor láthatjuk majd teljes mértékben kihasználva a közlekedési rendszert. Még korai lenne őszintén elmondani. A technológia hihetetlenül drága, és még hosszú utat kell megtennie ahhoz, hogy elérje azt a tervezett sebességet, amelyre a tudósok és mérnökök képesnek gondolják.
Jelenleg továbbra is figyelemmel kísérjük a fejlődést, és folyamatosan tájékoztatjuk Önt a mágneses levitáción alapuló szállítások, például a Hyperloop legújabb fejlesztéseiről.