Μπορούμε να ταξιδέψουμε γύρω από τη Γη σε 4 ώρες;

Ναι, είναι πιθανό να είμαστε σε θέση να ταξιδέψουμε σε όλο τον κόσμο σε 4 ώρες χρησιμοποιώντας κάψουλες υψηλής ταχύτητας.

Θυμάται κανείς εκεί έξω τους Jetsons; Ήταν ένα φουτουριστικό καρτούν στο οποίο ο κόσμος ήταν γεμάτος με ιπτάμενα αυτοκίνητα που μπορούσαν να διπλωθούν σε χαρτοφύλακες, υπηρέτριες ρομπότ που μιλούσαν, κτίρια που ανέβαιναν ψηλά στον ουρανό και ανθρώπους που ταξίδευαν με γρήγορες κάψουλες. Δεν έχουμε κάνει μεγάλη πρόοδο σε ένα ιπτάμενο αυτοκίνητο που μπορεί να διπλωθεί σε χαρτοφύλακα, αλλά είμαστε πολύ πιο κοντά στην εποχή του ταξιδιού με κάψουλες ή λοβούς υψηλής ταχύτητας.

Το έδαφος και ο αέρας είναι οι δύο κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν τις επίγειες μεταφορές, ειδικά όταν πρόκειται για υψηλές ταχύτητες. Η ανάπτυξη και η επιτυχία των τρένων Maglev της Σαγκάης έχουν δείξει ότι ο κόσμος μπορεί να κάνει χωρίς τροχούς. Επομένως, η τριβή μεταξύ του εδάφους και του οχήματος μπορεί να εξαλειφθεί.

Οι επίγειες μεταφορές έχουν επικεντρωθεί στη βελτίωση της αεροδυναμικής ενός οχήματος χωρίς τριβές την τελευταία δεκαετία και ορισμένα νέα σχέδια έχουν σημειώσει σημαντική πρόοδο. Ωστόσο, η πλήρης εξάλειψη της οπισθέλκουσας (αντίσταση αέρα) δεν έχει ακόμη επιτευχθεί. Εδώ έρχεται στο προσκήνιο η έννοια του Vactrain.

Τι είναι το Vactrain;

Ένα Vactrain ή ένα Train Tube Vacuum είναι μια μέθοδος μεταφοράς που βασίζεται στην έννοια της μαγνητικής γραμμικής κίνησης ενός αντικειμένου μέσα σε ένα σωλήνα κενού. Οι επιβάτες θα κάθονται μέσα σε κάψουλες που συνδέονται μεταξύ τους, οι οποίες τοποθετούνται μέσα σε ένα σωλήνα κενού που φτάνει μέχρι τον επόμενο προορισμό. Ακριβώς όπως τα τρένα Maglev, η μαγνήτιση και η απομαγνήτιση της σιδηροδρομικής γραμμής θα έχει ως αποτέλεσμα την αιώρηση και την κίνηση προς τα εμπρός των διασυνδεδεμένων καψουλών.

(πηγή:techurchin.com)

Οι σταθμοί θα διαθέτουν επίσης σύστημα αερισμού. Το τμήμα του σωλήνα στο οποίο σταματά το τρένο θα απομονωθεί και θα γεμίσει με αέρα με τη βοήθεια αντλιών. Αυτό θα επιτρέψει το άνοιγμα των καψουλών, ώστε οι επιβάτες να μπορούν να μπαίνουν και να βγαίνουν στον επιθυμητό προορισμό τους. Κατά την αναχώρηση, ο αέρας θα αντληθεί, αποκαθιστώντας για άλλη μια φορά το κενό ώστε το τρένο να μπορεί να κινηθεί. Η έλλειψη αντίστασης του αέρα θα επιτρέψει στα τρένα να λειτουργούν με ταχύτητες 4000-5000 mph.

Ας μην είμαστε πολύ ενθουσιασμένοι, καθώς η ιδέα του Vactrain απέχει ακόμα μερικές δεκαετίες, δεδομένου ότι θα απαιτούσε τεράστιες οικονομικές επενδύσεις και προηγμένη τεχνολογία διάνοιξης σήραγγας που ακόμη μας λείπει. Ωστόσο, μια παρόμοια ιδέα έχει προταθεί και βρίσκεται σε εξέλιξη.

Οι κάψουλες Hyperloop

Παίξατε ποτέ air hockey στο arcade; Την επόμενη φορά που θα το κάνετε, ρίξτε μια πιο προσεκτική ματιά στον πίνακα. Θα παρατηρήσετε τους μικρούς πόρους στο τραπέζι από τους οποίους βγαίνει αέρας. Έτσι, δημιουργείται ένα λεπτό στρώμα αέρα πάνω από το τραπέζι, το οποίο μειώνει την τριβή μεταξύ του ξωτικού και της επιφάνειας του τραπεζιού. Γι' αυτό το ξωτικό κινείται με τόσο μεγάλη ταχύτητα όταν το χτυπάτε!

(πηγή:Fer Gregory / shutterstock.com)

Τώρα, η ίδια ιδέα έχει εφαρμοστεί στο concept τρένο Hyperloop. Σε αντίθεση με το Vactrain, το οποίο έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί σε κενό, ένα σύστημα Hyperloop θα έχει ένα λεπτό στρώμα αέρα κατά μήκος της εσωτερικής επένδυσης του σωλήνα, το οποίο θα παρέχει ένα μαξιλάρι αέρα στο οποίο οι κάψουλες μπορούν να κινηθούν προς τα εμπρός. Η προβλεπόμενη τελική ταχύτητα για το Hyperloop είναι 760 mph.

(πηγή:gizmag.com)

Η κάψουλα Hyperloop έχει σχεδιαστεί για να έχει ανεμιστήρα εισόδου και συμπιεστή στη μύτη. Επομένως, εάν υπάρχει υπερβολική ποσότητα αέρα μπροστά από την κάψουλα μέσα στον σωλήνα τροχιάς, θα αναρροφηθεί από τον ανεμιστήρα εισόδου, παρόμοια με αυτό που κάνει ένας κινητήρας αεροσκάφους. Ο συμπιεστής στο εσωτερικό θα αποθηκεύσει αυτή την περίσσεια αέρα. Κάτω από την κοιλιά της κάψουλας θα υπάρχει μια έξοδος που θα απελευθερώνει τον αποθηκευμένο αέρα παρέχοντας το μαξιλάρι αέρα, όπως συμβαίνει σε ένα χόβερκραφτ. Η κάψουλα προτείνεται να έχει διάμετρο περίπου 7 πόδια και μήκος 2,5 μέτρα, να φιλοξενεί περίπου 14 επιβάτες ανά κάψουλα. Αυτό σημαίνει ότι ούτε στέκεσαι σωστά ούτε κάνεις διάλειμμα στο μπάνιο. Ευτυχώς, δεν θα σας πάρει πολύ χρόνο για να φτάσετε στον προορισμό σας!

Γραμμικός κινητήρας επαγωγής (LIM)

Η κίνηση του Hyperloop θα πραγματοποιηθεί με γραμμικούς κινητήρες επαγωγής (LIM). Υπάρχουν δύο βασικά μέρη σε ένα LIM:ο ρότορας (περιστρεφόμενο μέρος) και ο στάτορας (στατικό μέρος). Ένας κανονικός επαγωγικός κινητήρας θα έχει έναν στάτορα τυλιγμένο γύρω από έναν ρότορα. Όταν εφαρμόζεται ρεύμα, οι στάτορες και οι ρότορες θα αναπτύξουν εναλλακτικές πολικότητες, με αποτέλεσμα ο ρότορας να κινείται στον άξονά του. Με τον ίδιο τρόπο λειτουργεί ο ανεμιστήρας οροφής σας!

(πηγή:northeastmaglev.com)

Αυτός ο τύπος κινητήρα γραμμικής επαγωγής θα έχει τον στάτορα τοποθετημένο με τη μορφή ευθείας τροχιάς, αντί να τυλίγεται γύρω από τον ρότορα. Όταν εφαρμόζεται ρεύμα, αναπτύσσονται εναλλασσόμενες πολικότητες κατά μήκος της τροχιάς. Έτσι, ο ρότορας θα κινηθεί προς τα εμπρός, αντί να περιστρέφεται γύρω από έναν άξονα.

Ποιο είναι πιο γρήγορο:αεροπλάνα ή κάψουλες υψηλής ταχύτητας;

(πηγή:http://hyperlooptransp.com)

Για τους λάτρεις της αεροναυπηγικής όπως εγώ, κοιτάμε σκοτεινούς καιρούς μπροστά. Ο τρέχων σχεδιασμός των καψουλών Hyperloop εξετάζει τελικές ταχύτητες περίπου 760 μίλια/ώρα, που είναι ταχύτερο από το ταχύτερο εμπορικό αεροσκάφος σήμερα – το Cessna Citation X (700 μίλια/ώρα). Μόλις λειτουργήσουν πλήρως, οι κάψουλες Hyperloop θα είναι πολύ πιο γρήγορες από τη μέση ταχύτητα των εμπορικών αεροσκαφών. Καθώς το σύστημα είναι ακόμα υπό ανάπτυξη, τα αεροπλάνα θα εξακολουθούν να κυβερνούν για μερικές ακόμη δεκαετίες, αλλά η αεροπορία προσέξτε… θα τελειώσει η βασιλεία σας!!

Λοιπόν, για να απαντήσουμε στην ερώτηση, μπορούμε να ταξιδέψουμε σε όλο τον κόσμο σε 4 ώρες;

Αν και μπορεί να χρειαστούν μερικές δεκαετίες για να τελειοποιηθούν τα Hyperloops και ίσως ακόμη και τα Vactrains στο επόμενο μέλλον, η απάντηση είναι…