Sådan fungerer Hyperloop

Elon Musk, milliardærens grundlægger af PayPal, har givet os sjovt, nye elbiler med tilladelse fra Tesla Motors og privat rumflyvning gennem sit firma SpaceX. Nu forestiller Musk sig at reducere rejsetiden mellem Los Angeles til San Francisco til blot 35 minutter. Han har foreslået at bygge et højhastigheds transportsystem, der gør det muligt for mennesker at rejse 760 miles (1, 223 kilometer) i timen, eller Mach 0,91 (forudsat 68 grader F/20 grader C).

Hvis det lyder som noget ud af en sci-fi-film ("Logan's Run, " nogen som helst?), det er. Stadig, hvis Musk har sin vilje, den futuristiske Hyperloop vil erstatte kugletog og revolutionere transporten ligesom lokomotivet, bil og fly gjorde. Det eneste problem er, at ingen rigtig ved, om Hyperloop vil fungere, og hvor meget det rent faktisk vil koste.

Det forhindrer ikke Musk i at skubbe konceptet. Han siger, at prisskiltet kun er 6 milliarder dollars. Mange mennesker er lidt skeptiske. Nogle eksperter siger, at de ikke kunne bygge en bro i anstændig størrelse til en så sølle mængde [kilde:Bilton]. I øvrigt, Californien arbejder nu på en plan om at bygge et meget langsommere jernbanesystem mellem de to byer til en pris af $ 60 mia. Det var dette forslag, der drev Musk til at forestille sig Hyperloop. California planen, Musk skrev i en 57-siders hvidbog, han offentliggjorde på SpaceX-stedet i august 2013, var dyrt for et kugletog, der er "et af de langsomste i verden." Hvis du undrer dig over, California High-Speed ​​Rail Authority vurderer, at toget vil kunne køre mere end 322 kilometer i timen.

Uanset prisen og vanskeligheden ved at oprette et næsten supersonisk transportsystem, Musk siger, at Hyperloop er en krydsning mellem et tog og et fly. I mange henseender, det er lidt som at rejse i en kugle gennem et haglgevær, dels ved hjælp af teknologi fra et airhockeykamp. Så, hvordan forestiller Musk sig Hyperloop egentlig? Håber ombord at finde ud af det.

1. Tog, Fly, Biler, Både og ... bælge
2. En løsning, Elon Musk Style
3. Vær opmærksom på dit trin, Pod Folk

Tog, Fly, Biler, Både og ... bælge

I Elon Musks verden, Hyperloop bliver en "femte transportform", står ved siden af ​​fly, tog, biler og både i pantheonen af ​​mekaniseret bevægelse. Musk forestiller sig mennesker, der rejser gennem Hyperloop i bælge, der suser gennem stålrør monteret på pyloner, eller søjler, designet til at modstå Californiens jordskælv. De pyloner, lavet af armeret beton, ville være i afstand hver 100 fod (30 meter) eller deromkring og stå 20, 50 og 100 fod (6, 15 og 30 meter) høj, afhængigt af terrænet [kilde:SpaceX].

Hvordan planlægger Musk præcis at udføre denne fantastiske fysikopgave? Godt, han så på flere muligheder. Mest, han sagde, kommer til kort af forskellige årsager. For eksempel, Hyperloop kan muligvis bruge kraftige blæsere til at skubbe bælgene, meget gerne pneumatiske rør, som kontorer bruger til at skubbe post fra en bygning til en anden. Musk siger, at selvom det er muligt at konstruere sådanne behemoth -fans, det er upraktisk, fordi en 350 miles (563 kilometer) lang luftsøjle, der bevæger sig så hurtigt, ville skabe en enorm mængde friktion inde i røret, gør den type hastighed, han håber at opnå umulig [kilde:SpaceX].

Iværksætteren har også udelukket at flytte bælgene gennem vakuumrør ved hjælp af elektromagnetisk suspension, den samme teknologi, som maglev -tog bruger. Musk forklarer, at det er svært at skabe et perfekt vakuum i rørene, især med tusindvis af bælge, der kommer ind og ud hver dag. I øvrigt, aluminiumsrørene kan revne eller lække, slippe luften ud af systemet.

"Det eneste, der skal til, er en utæt forsegling eller en lille revne et sted i hundredvis af kilometer rør, og hele systemet holder op med at fungere, "Musk skrev i sin første Hyperloop -rapport.

Et andet teknisk problem centrerer sig om, at poden bevæger sig gennem et rør, der indeholder luft. Musk siger, at hvis rørets og podens vægge er tæt sammen, "kapslen vil opføre sig som en sprøjte." Med andre ord, poden ville skubbe hele luftsøjlen i systemet i stedet for at lade den flyde forbi. Resultatet er, at bælgene skulle rejse meget langsomt, eller ingeniører skulle bygge et massivt rør for at gøre rejsen hurtigere. I det tilfælde, ryttere ville rejse flere tusinde miles i timen, udsætte deres kroppe for at knuse G-kræfter, når de går rundt i den mindste sving [kilde:SpaceX].

En løsning, Elon Musk Style

Listen over problemer virker overvældende. Men Musk, nogensinde den opfindsomme innovatør, har hentet et team af ingeniører fra Tesla og SpaceX til at hjælpe ham med at finde en løsning. De foreslår at hæve to rør (et går nordpå, den anden syd) ved siden af ​​Interstate 5 og reducere lufttrykket inde.

Teorien er enkel:Jetfly flyver i store højder gennem luft, der er mindre tæt og træk reduceres. Musk-holdet besluttede, at lufttrykket inde i systemet skulle være en sjettedel af trykket fra den tynde atmosfære på Mars, hvilket reducerer træk på fartbælterne betydeligt. Ud over, at placere Hyperloop i medianen af ​​I-5 for det meste er en besparelsesbeslutning, fordi den giver udvikleren mulighed for at undgå at købe jord fra dem, der bor langs ruten [kilder:Belfiore, SpaceX, Lavrinc].

De gjorde også puden til hjertet af systemet, med det formål at holde røret så lavteknologisk som muligt. Planen er at designe en pod med metalski, der kører, eller svæve, på en luftpude pumpet gennem små huller i skiene. Konceptet ligner et airhockeykamp, bortset fra at luften genereres af højhastighedspassagen af ​​bælgen gennem røret, og en superkraftig elektrisk kompressor på forsiden af ​​puden, der pumper luft til bagsiden. (Kender du ikke elektriske kompressorer? Ofte, du kan finde dem ansat på byggepladser til forskellige opgaver, især hvor der bruges luftværktøj.) Magneter på skiene, koblet med en elektromagnetisk puls, giv poden sit første skub. Det skub, Musk fortalte journalister, ville svare til, hvad en passager oplever ombord på et fly ved start. "Så når du først er der, "Musk siger, "der er ingen fornemmelse af hastighed" [kilder:Belfiore, SpaceX, Lavrinc].

Lineære induktionsmotorer , som får deres saft fra magneter og ledere, ville blive placeret på forskellige punkter langs røret og holde pod’en i bevægelse hurtigt og stabilt med lille chance for uheld. Apropos det, nødudgange ville blive bygget langs røret. Hyperloop ville få sin effekt fra motorer og batterier udviklet til Tesla Model S elbil, sammen med solpaneler placeret på taget af rørene [kilder:Belfiore, SpaceX, Becker, Lavrinc].

Vær opmærksom på dit trin, Pod Folk

Musk lover, at bælgene ville være behagelige og sikre. Bælge ville rejse gennem Hyperloop en ad gangen, forlader hvert 30. sekund i myldretiden og i gennemsnit 37 kilometer fra hinanden i gennemsnit. Passagerer kan komme ind og ud af røret i hver ende og via grene langs løkken (se Musks hvidbog for foreslåede rutespecifikationer). Hver passagerpude er designet til at holde 28 personer siddende i 14 rækker af to, sammen med et bagagerum i den ene ende, og større bælge kan rumme en bil. Passagerer ville betale $ 20 for en enkeltbillet [kilder:Belfiore, SpaceX, Lavrinc].

En gang på og slippe af med deres bagage, passagerer kunne slå sig ned på deres sæder, spænde deres sikkerhedsseler og vende deres personlige underholdningsskærme på i 35-minutters tur. Bare stå ikke op for at bruge badeværelset. Fordi der ikke er nogen omtale af en. Endnu. Og med en maksimal podhøjde på 1,11 meter (6,11 fod) og en bredde på 1,35 meter (4,43 fod), det kan være lidt for hyggeligt for de klaustrofobisk tilbøjelige [kilder:SpaceX].

Vil Hyperloop fungere? Hvem ved? Musk synes at tro det, og mange mennesker siger, at det er muligt. Det tætteste på højhastigheds Hyperloop er maglev-kugletoget, som kan fylde op med 581 kilometer i timen. Jim Powell, der hjalp med at opfinde toget, fortalte The Verge, at Musk er ved noget ved at omslutte systemet i et rør. Han sagde, at et system ude i det fri skaber for meget træk. Powell tilføjede, at træk stadig kunne være et problem, selv inde i den hermetisk lukkede Hyperloop, og det kan være svært at opretholde en hastighed på f.eks. 966 kilometer i timen [kilde:Brandom].

I øvrigt, Hyperloop ville fungere bedst, hvis rørene blev bygget i en lige linje, hvilket de ikke kan skyldes landskabet mellem Los Angeles og San Francisco. Powell sagde, at ryttere kunne blive syge, hvis bælgene drejer for skarpt [kilde:Brandom].

Selvom mange mennesker er enige om, at de tekniske problemer skabt af Hyperloop sandsynligvis kunne løses, mange spørgsmål til hvilken pris. De siger, at prislappen på 6 milliarder dollar er alt for lav for et højhastighedsprojekt af denne størrelse. Pokker, renoveringer af San Francisco Bay Bridge beløb sig til 6,4 milliarder dollars [kilde:Thanawala]. For hans del, Musk ønsker ikke at bruge sine egne penge og håber, at andre vil træde frem, måske endda dig, kære læsere, via crowdfunding -websteder som JumpStartFund. Hvis ikke, så vil manden, der satte den første privatejede raket i rummet, også give verden Hyperloop.

Masser mere information

Forfatterens note:Sådan fungerer Hyperloop

Innovation er skræmmende. Når nogen foreslår et revolutionerende koncept, vores første reaktion er at afvise det, sige, at det ikke kan lade sig gøre. Spørg Wright -brødrene eller astronauterne, der gik på månen. Det virkelige dilemma er måske ikke i den hastighed, hvormed videnskab og teknologi bevæger sig eller i de produkter, det skaber, men i vores manglende evne til at håndtere konsekvenserne af nye opdagelser og teknologier på en tankevækkende måde. Uanset om det er motiveret af uforfalsket grådighed (læs:jernbanebaronerne i slutningen af ​​det 19. århundrede), eller til gavn for det offentlige, historien har vist, at samfundets innovatører, sine drømmere, har altid flyttet bolden frem, lad os andre følge.

relaterede artikler

• 10 store spillere i den private sektors rumløb
• Sådan fungerer Elon Musk
• Sådan fungerer Maglev -tog
• Sådan fungerer Tesla Roadster
• Sådan fungerer elektromagneter
• Hvordan elektromagnetisk fremdrift vil fungere
• Sådan fungerer Sonic Cruisers
• Sådan fungerer PayPal

Kilder

• Belifiore, Michael. "Alt ombord på Hyperloop." Populær mekanik. 12. august kl. 2013. (29. august, 2013). http://www.popularmechanics.com/technology/engineering/all-aboard-the-hyperloop-15801593?click=main_sr
• Bilton, Nick. "Elon Musk afslører planer for Hyperloop-højhastighedstog." New York Times. 12. august kl. 2013. (29. august, 2013). http://bits.blogs.nytimes.com/2013/08/12/elon-musk-unveils-plans-for-hyperloop-high-speed-train/?_r=2
• Brandom, Russell. "Sådan kan Elon Musks Hyperloop rent faktisk fungere." Randen. 18. juli 2013. (29. august, 2013). http://www.theverge.com/2013/7/18/4534476/how-will-elon-musks-hyperloop-work
• Lavrinc, Damon. "Dette er Hyperloop, Elon Musks Fantasy Vision of Mass Transit. Kablet. 12. august kl. 2013. (28. august, 2013). http://www.wired.com/autopia/2013/08/hyperloop-elon-musk/
• SpaceX. "Hyperloop Alpha." (28. august, 2013). http://www.spacex.com/sites/spacex/files/hyperloop_alpha-20130812.pdf
• Thanawala, Sudhin. "First Cars Cross SF-Oakland Bay Bridge's New Span." Associated Press på ABC News. (5. september, 2012) http://abcnews.go.com/US/wireStory/64b-sf-oakland-bay-bridge-opens-traffic-20139554