Internet

Cum funcționează hyperloop? Tot ce trebuie să știi despre levitația magnetică

Dezvoltat pentru prima dată ca concept de fondatorul Tesla și SpaceX, Elon Musk, în 2012, hyperloop-ul este prezentat ca viitorul transportului de pasageri.

Cum funcționează hyperloop? Tot ce trebuie să știi despre levitația magnetică

Pentru cei neinițiați, hyperloop este un sistem de transport de pasageri de mare viteză care implică un tub etanș prin care se deplasează păstăile de mare viteză, reducând timpul de călătorie. De exemplu, călătoria de la Londra la Edinburgh – care durează mai mult de patru ore într-un tren – ar dura, teoretic, doar 30 de minute.

De atunci, Musk a încurajat firmele startup și proiectele conduse de studenți să își creeze propriile versiuni de hyperloop. Sistemul de mare viteză folosește o versiune a levitației magnetice, dar ce este și cum funcționează?

Ce este levitația magnetică?

Levitația magnetică sau maglev este atunci când un obiect este suspendat în aer folosind doar câmpuri magnetice și fără alt suport.

Alături de trenurile maglev super-rapide, levitația magnetică are diverse utilizări inginerești, inclusiv rulmenți magnetici. Poate fi folosit și în scopuri de afișare și noutate, cum ar fi difuzoarele plutitoare.

Cum funcționează levitația magnetică?

Cea mai cunoscută utilizare a levitației magnetice este în trenurile maglev. În prezent, doar în funcțiune într-o mână de țări, inclusiv China și Japonia, trenurile Maglev sunt cele mai rapide din lume, cu o viteză record de 375 mph (603 km/h). Cu toate acestea, sistemele de trenuri sunt incredibil de costisitoare de construit și adesea ajung să lânceze ca proiecte de vanitate puțin utilizate.

Credit foto: Departamentul de Energie

Există două tipuri principale de tehnologie de tren maglev - suspensie electromagnetică (EMS) și suspensie electrodinamică (EDS).

EMS folosește electromagneți controlați electronic în tren pentru a-l atrage pe o șină de oțel magnetică, în timp ce EDS folosește electromagneți supraconductori atât pe tren, cât și pe șină pentru a produce o forță care se respinge reciproc, care face ca vagoanele să leviteze.

O variantă a tehnologiei EDS – așa cum este folosită în sistemul Inductrack – folosește o serie de magneți permanenți pe partea inferioară a trenului, în loc de electromagneți alimentați sau magneți supraconductori răciți. Aceasta este cunoscută și sub numele de tehnologie de levitație magnetică pasivă.

Cum folosește Hyperloop levitația magnetică?

În conceptul original al lui Musk, păstăile pluteau pe un strat de aer presurizat, într-un mod similar cu pucurile care plutesc pe o masă de hochei cu aer. Cu toate acestea, o versiune mai recentă a tehnologiei de la Hyperloop Transportation Technologies (HTT) – una dintre cele două companii care conduc cursa hyperloop – folosește levitația magnetică pasivă pentru a obține același efect.

Credit foto: HyperloopTT

Tehnologia a fost licențiată HTT de la Lawrence Livermore National Labs (LLNL), care a dezvoltat-o ​​ca parte a sistemului Inductrack. Această metodă este considerată a fi mai ieftină și mai sigură decât sistemele tradiționale maglev.

Cu această metodă, magneții sunt plasați pe partea inferioară a capsulelor într-o matrice Halbach. Acest lucru concentrează forța magnetică a magneților pe o parte a matricei în timp ce anulează aproape în întregime câmpul de pe cealaltă parte. Aceste câmpuri magnetice fac păstăile să plutească în timp ce trec peste bobine electromagnetice încorporate în șină. Impingerea de la motoarele liniare propulsează păstăile înainte.

Principalul rival al lui HTT, Hyperloop One folosește, de asemenea, un sistem de levitație magnetică pasivă, în care magneții permanenți din partea podului resping o pistă pasivă, singura energie de intrare provenind de la viteza podului.

Credit foto: Virgin Hyperloop

Pentru ambele sisteme, presiunea aerului din tuneluri este redusă folosind pompe de aer pentru a ajuta la mișcarea păstăilor. Presiunea scăzută a aerului reduce drastic rezistența, astfel încât este necesară doar o cantitate relativ mică de energie electrică pentru a atinge viteze maxime.

Progresul Hyperloop

Acum că înțelegem levitația magnetică, este timpul să ne uităm la progresele pe care companiile le fac în extinderea tehnologiei pentru uz general.

Într-o veste incitantă, Virgin’s Hyperloop a transportat în siguranță doi pasageri pe Pod-2 cu 2 locuri. Acest vehicul este o versiune mult mai mică față de ceea ce ne așteptăm de la companie mai târziu. Conform proiecțiilor lui Virgin, vom vedea într-o zi un vehicul de pasageri cu 28 de locuri.

Modelul actual a atins doar 107 mile pe oră, dar au făcut-o în siguranță și vom numi asta o victorie pentru noua tehnologie.

Desigur, Elon Musk nu o lasă pe Virgin să ia toată gloria Hyperloop. În iulie a acestui an, Musk a scris pe Twitter că așteaptă cu nerăbdare să construiască un tunel lung de 10 kilometri cu mai multe curbe pentru a imita mai bine călătoriile în hyperloop din viața reală.

Viitorul lui Hyperloop

Cu astfel de pași mari care au loc în 2020, este firesc să ne întrebăm când vom vedea sistemul de transport în plină utilizare. Este încă prea devreme pentru a spune sincer. Tehnologia este incredibil de scumpă și mai are încă un drum lung de parcurs pentru a atinge vitezele proiectate de care oamenii de știință și inginerii cred că este capabilă.

Deocamdată, vom continua să urmărim progresul și să vă ținem la curent cu cele mai recente evoluții în transporturile bazate pe levitarea magnetică, cum ar fi Hyperloop.

$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found