Vactrain: αρχή λειτουργίας, δοκιμή. το μέλλον του τρένου

Οι επιστήμονες έχουν από καιρό στο συμπέρασμα ότι για να αυξηθεί η ταχύτητα κίνησης του οχήματος πρέπει να είναι δυνατό να καταστείλει τη δράση της τριβής. Σύμφωνα με την αρχή αυτή φέρουν διαστημόπλοια ότι χωρίς περιβάλλον αντίσταση μπορεί να ταξιδέψει στο διάστημα για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι η βάση του έργου, που είναι γνωστή ως «vactrain μέλλον.»

Το ταχύτερο τρένο

Το μεγαλύτερο επίτευγμα των επιστημόνων στον τομέα των κινήσεων εδάφους υψηλής ταχύτητας, όπως θεωρείται σήμερα η μαγνητική αιώρηση. Μαγνητικά τρένα αιώρηση δοκιμάστηκαν στην Ιαπωνία, την Αγγλία και τη Γερμανία πίσω στη δεκαετία του εβδομήντα του περασμένου αιώνα. Επί του παρόντος, αυτό το είδος της μεταφοράς με επιτυχία λειτουργεί σε πολλά κράτη. Σε αυτήν την περίπτωση, ελαχιστοποιώντας την τριβή που παρέχεται από την ταχύτητα εντός 500 km / h. Επιπλέον, τέτοια stock είναι εξαιρετικά οικονομικό, οικολογικό καθαρότητα και χαμηλό θόρυβο. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι η αύξηση της ταχύτητας κυκλοφορίας συνεπάγεται αύξηση αντίστασης. Οι επιστήμονες προσφέρουν μια παρόμοια προσέγγιση για να δημιουργήσουν ένα τρένο κενού. αρχή λειτουργίας του είναι ότι το κομμάτι πρέπει να γίνει μέσα σε ένα εκκενώθηκαν σωλήνα, έτσι ώστε να αποκλείονται όλες οι δυνάμεις της αντίστασης.

Η ανάδυση της ιδέας της μεταφοράς κενού

Η ιδέα της οικοδόμησης μιας διατλαντικής gruzoprovoda για την παράδοση των εμπορευμάτων από την Ευρώπη στην Αμερική και πάλι για πρώτη φορά εμφανίστηκε στην Αμερική πίσω στη δεκαετία του εξήντα του περασμένου αιώνα. Όπως είχε προγραμματιστεί, να κατασκευαστεί στον ωκεανό σε βάθος μισού σωλήνα χιλιόμετρο, στο εσωτερικό του οποίου μεταφορά θα εφαρμόζεται λόγω σκευάσματα που διακινούνται μαγνητική αιώρηση. Μόνο το 1999 ο Αμερικανός μηχανικός Deriel Oster ήταν σε θέση να αποκτήσει ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για την τεχνολογία αγωγού κενού μεταφοράς που έχει δώσει μια νέα ώθηση στην ανάπτυξή τους.

έργο Oster

Όπως είχε προγραμματιστεί Oster, η γραμμή πρέπει να είναι δύο εναέρια σωλήνα (για κίνηση σε αντίθετες κατευθύνσεις), η διάμετρος του καθενός από τα οποία είναι 150 εκ. Υποτίθεται ότι εντός των καψουλών θα γλιστρήσει maglev μεταφορών. διάμετρος τους θα είναι 130 cm, και το μήκος -. 490 εκατοστά ρυμουλκούμενο μπορούν να κινηθούν ταυτόχρονα έξι επιβάτες με φορτίο βάρους μέχρι 370 κιλά.

Μηχανή κενού τρένο Oster θα αποτελούνται από πρωτογενή (εξοπλισμένη με περιελίξεις κομμάτια σωλήνα) και δευτερεύον (η ίδια κάψουλα του σώματος από ένα σιδηρομαγνητικό κράμα) στοιχεία. Το ελάχιστο διάκενο μεταξύ τους επιτρέπει τη χρήση ενός γραμμικού κινητήρα επαγωγής. Στο τρέιλερ πρέπει να εγκαταστήσετε μόνο το ηλεκτροδυναμική αναστολή για μαγνητική αιώρηση, σύστημα αναγέννησης του αέρα, τα καθίσματα και τα μικροσκοπικά μπαταρίες έχουν σχεδιαστεί για εικονικά παράθυρα και τηλεόραση. Δεδομένου ότι η κίνηση της κάψουλας θα λάβει χώρα σχεδόν χωρίς αντίσταση, ένα μεγάλο μέρος της ενέργειας που δαπανάται για επιτάχυνση μπορεί να επιστραφεί κατά το φρενάρισμα. Αρχική εμπλοκή ενσαρκωθεί στην πραγματικότητα αυτού του έργου έγκειται στο γεγονός ότι το τρένο σε ένα σωλήνα κενού πρέπει να κινηθεί κατά μήκος μιας απόλυτα ευθεία γραμμή. Σε αντίθετη περίπτωση, οι ηλεκτρομαγνήτες έχουν να αντισταθμίσουν τη φυγόκεντρο δύναμη στις στροφές.

Swiss έργου

Κάτι σαν μηχανικοί από την Ελβετία άρχισε να αναπτύσσεται ήδη από το 1974. το έργο τους έγινε γνωστή ως Swissmetro. Όπως είχε προγραμματιστεί, κάψουλες μαγνητική αιώρηση έτρεξαν σε ποσοστό έως και 500 km / h. Swiss vactrain μέλλον σχεδιαστεί με στόχο να συνδέσει τις μεγάλες πόλεις του κράτους (Βέρνη, Ζυρίχη, Γενεύη, Λωζάνη και Βασιλεία). Σε αυτήν την περίπτωση, η προβλεπόμενη χρήση της διαμέτρου του σωλήνα 180 cm και η οκτώ-φορείο για τη μεταφορά επιβατών. Μέχρι σήμερα, είναι δύσκολο να κρίνουμε άλλα χαρακτηριστικά, επειδή το σχέδιο δεν έχει εκπονηθεί στο τέλος. Το 2009, η κυβέρνηση εγκατέλειψε την ιδέα.

Αγγλικά μέλλον τρένο

Βρετανοί μηχανικοί το 2002, επέστρεψε στο έργο της δημιουργίας του τρένου κενό. Τα σχέδιά τους είναι απλά μεγάλη, επειδή οι εφευρέτες σκοπεύουν να δημιουργήσουν ένα δίκτυο που θα αντικαταστήσει τις σιδηροδρομικές και οδικές μεταφορές. Για να το κάνετε αυτό, θα πρέπει να οικοδομήσουμε μια ιστοσελίδα σωλήνων σε όλη τη χώρα. Έτσι οι κάψουλες έχουν σχεδιαστεί για μέγιστο χρονικό διάστημα δύο επιβάτες που βρίσκονται σε ύπτια θέση. Σε αντίθεση με τα προηγούμενα έργα τροχαίο επί τροχιών πρέπει να κινούνται με ταχύτητες έως 420 km / h. Βρίσκεται στους κινητήρες φορτηγών θα τροφοδοτείται από μια τρίτη ράγα. Το κύριο μειονέκτημα, το οποίο έχει αγγλικά vactrain, σύμφωνα με τους προγραμματιστές, σχετίζεται με την υψηλή κατανάλωση ενέργειας ανά επιβάτη, σε σύγκριση με τα προηγούμενα έργα. Από την άλλη πλευρά, το κύριο πλεονέκτημα του είναι το σχετικά χαμηλό κόστος κατασκευής του δικτύου μεταφορών.

έργο Hyperloop

Όλα φαίνεται πολλά υποσχόμενο μέλλον του έργου τρένο που ονομάζεται Hyperloop. Η ιδέα της δημιουργίας του το 2012, το προτεινόμενο Αμερικανός δισεκατομμυριούχος Elon Musk. Αρχικά, το έργο που αναφέρεται ως η πέμπτη μέσο μεταφοράς, αλλά περαιτέρω συζητήσεις στην τηλεόραση δεν έχει επιτευχθεί. Μόλις έλαβε γνώση των σχεδίων της κυβέρνησης για την κατασκευή σιδηροδρομικής γραμμής υψηλών ταχυτήτων μεταξύ Λος Άντζελες και το Σαν Φρανσίσκο, ο επιχειρηματίας πήρε την εφαρμογή της έννοιας της. έργο Hyperloop αντιπροσωπεύει μια γραμμή εδάφους, όπου το τρένο κενού μπορεί να κινούνται με ταχύτητα από 400 έως 1220 km / h. Τον Αύγουστο του 2013, η ιδέα παρουσιάστηκε επίσημα στο κοινό κατά την παρουσίαση των 58 σελίδων.

αρχή της λειτουργίας

Η βασική ιδέα του έργου είναι να Hyperloop μέγιστη φτήνια της δημιουργίας ενός δικτύου μεταφοράς σωλήνων και την περαιτέρω αξιοποίηση. Σε αυτό το πλαίσιο, το βάση θέσει το ίδιο μοτίβο με το τρένο κενού. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, σύμφωνα με τον εφευρέτη είπε, την ανάγκη για τη δημιουργία ενός δικτύου κλειστών παράλληλες διαδρομές που θα συνδεθεί με το τελικό σημείο της διαδρομής. Για να δημιουργήσετε ένα κενό εντός αυτού και να το διατηρεί αρκετό χαλύβδινους σωλήνες 25 mm σε πάχος και αντλίες χαμηλής δυναμικότητας. Μέσα σε αυτά Elon Musk προσφέρει για να εκτελέσετε την κάψουλα έως και 30 μέτρα μήκος. Ο πρώτος επιχειρηματίας θέλει να διασυνδέσει το Σαν Φρανσίσκο και το Λος Άντζελες.

Σύμφωνα με τον κύριο του έργου, για να δημιουργήσετε ένα τέλειο κενό στους σωλήνες αποτύχει. Σε σχέση με αυτό μάζας αέρα θα δρομολογούνται κάτω από τον πυθμένα του τροχαίου υλικού μέσα από ένα ειδικό ακροφύσιο με το τόξο του. Αυτό θα δημιουργήσει ένα μαξιλάρι του αέρα και την εξοικονόμηση σημαντικών πόρων που απαιτούνται για την εφαρμογή του ηλεκτρομαγνήτη. Για να επαναφορτίσετε τη μηχανή, λόγω της οποίας η κάψουλα θα κινείται κάθε 110 χιλιόμετρα στο πάτωμα του αγωγού θα εγκατασταθεί σιδηροδρομικής αλουμινίου μήκους 15 μέτρων.

Παραλλαγές της λειτουργίας του συστήματος

Η παρουσίαση εξετάζει τη επιβατών και επιβατών, φορτίου έκδοση του συστήματος. Στην πρώτη περίπτωση, προτείνεται η κατασκευή ενός διάμετρο σωλήνα των 2,23 μ. Vactrain εσωτερικό φλοίωμα μπορεί κατά μία διαδρομή για τη μεταφορά 28 επιβάτες. Η δεύτερη επιλογή περιλαμβάνει την χρήση της διαμέτρου του σωλήνα είναι 3.3 μ. Σε αυτήν την περίπτωση, μπορεί να μεταφερθεί περαιτέρω σε τρία αυτοκίνητα σε κάθε κάψουλα. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι το έργο Elon Musk αναχωρήσεις τρένων θα είναι κάθε μισή λεπτό.

Η οικονομική αποτελεσματικότητα και η δίκη

έργο Hyperloop μπορεί να περιγραφεί ως πολύ αποτελεσματικές. Προγραμματιστές σκοπεύουν να ικανοποιήσουν πλήρως τις ανάγκες τους σε βάρος της ηλιακής και αιολικής ενέργειας. ολόκληρου του πλεονάσματος του σχεδιάζουν να πουλήσουν, κερδίζοντας περίπου $ 25 εκατομμύρια ετησίως. Σύμφωνα με τον Elon Musk, το κόστος του ταξιδιού προς μία κατεύθυνση πρέπει να είναι περίπου 20 δολάρια. Σε αυτή την περίπτωση, το έργο θα πληρώσει μακριά μέσα σε είκοσι χρόνια.

Οι πρώτες δοκιμές του τρένου κενού πραγματοποιήθηκε το Μάιο το 2016. Για το σκοπό αυτό, ένα ειδικό χώρο δοκιμών χτίστηκε στην έρημο κοντά στο Λας Βέγκας. Τρόλεϊ χρησιμοποιώντας ηλεκτρομαγνήτες επιταχύνθηκε το πρώτο σε ένα επίπεδο 180 χλμ / ώρα, στη συνέχεια, σταδιακά σταμάτησε.

ασφάλεια

Οι προγραμματιστές αντιδρούν στην ασφάλεια πολύ προσεκτικά. κάψουλες κίνημα δεν θα επηρεάσει την άνεση των επιβατών. Αισθάνεται την επιτάχυνση της δεν θα είναι διαφορετική από την πορεία του αεροσκάφους πριν από την απογείωση, και στη συνέχεια - ήσυχη γλιστράει και δεν αναταράξεις. Elon Musk λέει ότι το τρένο κενό δεν μπορεί να εκτροχιάσει ή να πέσουν από ύψος, γι 'αυτό θα πρέπει να θεωρείται ως ένα από τα ασφαλέστερα μέσα μεταφοράς. Σε περίπτωση διακοπής ρεύματος στην κάψουλα παρέχονται μπαταρίες, δύναμη η οποία είναι αρκετή για τους επιβάτες προς το ζην για 45 λεπτά, με άλλα λόγια - εισητήριο για τη διαδρομή. Μετά από όλα, οι περισσότεροι άνθρωποι είναι πολύ άνετα με το ταξιδιωτικό στα αεροπλάνα, παρά το γεγονός ότι τα μέσα διαφυγής σε περίπτωση καταστροφής είναι εξαιρετικά αμφίβολη.

ολοκλήρωση

Δημιουργώντας ένα τρένο κενού, χωρίς αμφιβολία, απαιτεί ένα τεράστιο οικονομικό κόστος. Επιπλέον, θα πρέπει να αποφασίσει είναι μακριά από ένα τεχνικό πρόβλημα πριν από την υλοποίηση του έργου. Ωστόσο, στην εποχή μας, λόγω της συνεχούς ανάπτυξης της τεχνολογίας, η ικανότητα να εφαρμόσει αυτό το σχέδιο δεν φαίνεται τόσο ασαφής ως πριν από μερικές δεκαετίες. Από αυτή την άποψη, δεν είναι έκπληξη το γεγονός ότι σε σύντομο χρονικό διάστημα για τη μεταφορά επιβατών και εμπορευμάτων τρένα θα χρησιμοποιηθούν, τα οποία είναι πιο γρήγορα από ό, τι σύγχρονη υπερηχητικά αεροσκάφη.