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真空和低温

真空和低温

(礼貌:Transpod)
17 Aug 2017

基于真空的Hyperloop技术可以在城市之间运输乘客,价格在速度的一半以上 - 或者其支持者声称。 Jon Cartwright. takes a closer look.

在1864年夏末,任何想要沿着伦敦水晶宫公园的东侧旅行的人都可以购买六便士的火车票 - 但这不是普通铁路。由英国工程师Thomas Webster Rammell设计,水晶宫气动铁路由隧道内贴在隧道内贴在隧道内的托架组成,使得车辆从隧道的一端吸入到另一端。大约40公里/小时的平均速度意味着乘客可以在一分钟内完成550米的行程 - 两倍于马车的马拉竞争对手。

Rammell的气动铁路是实验性的,它只持续了两个月。然而,一个世纪以后,从浮动段落中到来的到B中的想法是回归的,归功于另一个创业欲望:Elon Musk,南非出生,加拿大美国多金属师在特斯拉电动车和太空火箭后面。 2013年麝香发布了一份白皮书,概述了一个Hyperloop的概念:一个疏散的钢管,乘客“豆荚”廉价,高效地在大陆距离上旅行。由于气体阻力最小,麝香索索尔斯,豆荚可以加速到高达760 km / h的速度。

Hyperloop听起来差不多是真的,许多批评者都表示,品牌麝香的想法不切实际,不安全,而且为各种政治和经济原因而言 - 不确定。但在麝香白皮书的四年里,已经创造了至少三个主要初创企业,数十名学者和行业专业人士在博物上攀爬 - 如果尚未字面就是象征性的。他们的希望是彻底改变公共交通工具,在这样做,重组社会更好。

简单的纸张

很少拒绝Hyperloop背后的基本原则。在大气压下,空气阻力速度速度迅速,这就是为什么超音速喷射倾向于在高海拔处飞行。为避免消耗大量的能量,因此,地面水平的近声音或超音速车辆需要一个流行的环境。管是明显的解决方案,尽管含有接近真空的一个含有近似真空的溶液必须抵抗最微小的裂缝或泄漏密封。因此,麝香提出了一个含有低压空气的管,大约一个毫巴。

然而,这种剩余空气带来了一个问题,因为在高速时,紧密贴合的车辆将在麝香的话语之前推出整个空中列 - “不好”。因此,企业家建议将压缩机风扇安装在Hyperloop Pod的鼻子中以向后转移空气。事实上,他说,空气甚至可以在豆荚下方被引导,为吊舱骑坐垫,就像一个空气曲棍球冰球一样。同时,非接触式线性感应电机,沿管间隔放置,将提供交流磁场以加速吊舱。

麝香声称他和他的太空公司太忙于Hyperloop上的忙碌本身(作品中的其他项目包括殖民殖民地的计划),但他鼓励其他人拿起蝙蝠。几个月内,德国企业家,Dirk Ahlborn,通过在美国建立Hyperloop运输技术(HTT);据报道,他的高跟鞋在他的高跟鞋上来了谢维林Pishevar,他们负责说服麝香,首先释放Hyperloop白皮书。 Pishevar称他的美国公司HyperLoop技术,但随后被重新装修为HyperLoop一个。

HTT和Hyperloop都声称有限于100米或以上的融资。两者也修改了麝香的原始设计的各个方面,有利于磁悬浮的不同实现,或在空气缓冲上的“磁悬浮”。但具体进展速度较慢。在上一份声明中,HTT已经安静了,它将在2018年5月,在2016年5月,在2016年5月沿着拉斯维加斯北部进行了更明显的进展,它已经提供了一个原型高速跑步。另一方面,它在2017年初计划的完全运作的Hyperloop的“第一次飞行”尚未在涡流时间内进行。

第三次启动Transpod,2015年进入了现场。虽然加拿大的公司的公开曝光较少,但联合创始人Ryan Janzen认为它具有更好的成功机会,因为没有其主要组成部分将脱掉货架;相反,它们都是专门用于满足其Hyperloop技术的需求,从铁路,航空航天和空间和建筑领域绘制专业知识。 “我喜欢说我们正在建造一个塑造像飞机的航天器,并像火车一样经营,”Janzen说。

Transpod希望在2020年将“商业可行的产品”提供“商业上可行的产品”,并开发了可以在考虑地理和现有基础设施的城市之间设计最佳路线的算法。考虑的一条路线是多伦多和蒙特利尔之间的550公里,目前乘坐飞机或乘车六个小时乘坐半小时。 Hyperloop,Transpod声明,可以将此旅程时间切割为45分钟。

A photo of Hyperloop One

与许多Hyperloop支持者一样,Janzen认为基础设施成本大致与高速轨道构成的,这被视为主要竞争对手。但是,考虑到主要基础设施项目经常发生的成本超支,许多独立工程师对此持怀疑态度,即使涉及所涉及的技术是良好的。 (例如,在英国,拟议的南北高速铁路的成本估计从30亿英镑滚动到超过80亿英镑)。)作为Loughborough大学的控制系统工程师Roger Goodall解释说,成本不是唯一的潜在障碍。在他的担忧中,距离距离的疏散管的完整性,特别是当管必须叉入不同的路线时,乘客将在银行曲线上胃部加速0.5g的可能性。 “我怀疑在旅途中饮食,肯定会在旅程中搬到任何地方不会是一种可能性,”他说。 “总的来说,这似乎是斯托学生的一个有趣的思想练习,[但]我对美国的大量发展感到惊讶。”

但是,其他人不得不忽略这个想法。德国真空技术公司Leybold的业务开发负责人Carl Brockmeyer,在首次提出并立即想要参与时阅读Hyperloops。 “我们不是那些说'你疯狂'的人的类型,”他解释道。 “我们是那些说'酷,我们如何帮助的人的类型,我们怎样才能提供帮助?'”Leybold现在正在使用HyperLoop一个和HTT。

Brockmeyer不受所需的真空系统的规模。他指出,Leybold帮助在Franco-Swiss Border的Cern核心核心核心大国王撞机中提供27公里的空气系统;该系统在10个区域中需要压力–11 毫巴,大约11个数量级小于Hyperloop需要。 “我不想说'简单',但是让我们说这是非常可取的,”Brockmeyer说,参考Hyperloop的压力要求。 “我们已经在技术上提供了更具挑战性的真空系统。”

旧新闻?

实际上,也许Hyperloop不是它看起来的尖端。在20世纪80年代初的洛桑联邦理工学院的研究人员开始调查创建隧道地下网络以连接瑞士的主要城市的可能性。被称为SwissMetro,该系统将采用磁悬浮火车,在高达450 km / h的速度下通过减小的空气压力。

SwissMetro的最初招待会是积极的:联邦政府支持初步研究,由国家和私营部门遵循的备份,并在20世纪90年代末,工业发展有基础。但在几年之内,政府的利益在索赔中有索赔,该系统在经济上不可行。领导EPFL集团的工程师Marcel Jufer认为是政府已经致力于建立Gotthard基地隧道,该隧道在埃斯特费尔德和Bodio之间的阿尔卑斯州运行,现在,世界上最长的铁路隧道达到57公里。 。在瑞士选民于1992年批准这一南北隧道后,只需为东西部的Swissmetro留下了没有钱,这是一番水果说的成本差不多。无论是真正的原因,2009年,SwissMetro公司进入清算,虽然EPFL集团继续讨论韩国和比利时的类似项目。

Swissmetro应该被视为渴望高素油支持者的良好课程吗? Jufer并不认为新的初创企业必然遭受同样的命运,但他知道不要低估政治经济挑战。 HTT已经拖放了土地所有者欢迎普通的Hyperloop管,以换取自由电量的物业返回,如自由用电,但蕾丝相信管子会更好地埋在地下,以避免任何小绒毛的可能性。虽然这可能听起来像是一个更昂贵的选择,英国剑桥大学的工程师约翰里程指出,Hyperloop隧道只需要是铁路隧道直径的一小部分,因此成本将略微迅速。

An artistic impression of a station building for a hyperloop facility

Jufer还强调了既得利益,以现有铁路公司的形式强调了既得利益的影响。与愿景相反,它是探索主要欧洲城市之间的航线 - 部分地,似乎是营销练习 - Jufer相信一个更好的起点将在像巴西这样的地方,这尚未强大铁路基础设施。 “克服政治问题需要很长时间,”他说。

克服的障碍

Hyperloops没有其他批评的不足。怀疑论者声称系统将极易易受从停电和声噪声到地震和恐怖袭击的一切。虽然一些超环形支持者将技术与飞机行程进行比较,但是一架飞机不会以1000 km / h从钢墙上的数厘米,“Paolo Chiggiato观察到核心的真空,表面和涂料组。 “如果缺乏电力的情况下,容器将不可避免地触摸墙壁或通常悬挂的轨道。如果一个冲击激发船只密封性的失败,乘客将在真空中迅速包围。“他注意到1毫巴的压力相当于地球表面50公里的大气压 - 比典型喷射机的巡航高度高10倍以上。

还有后休息室争议:去年,Hyperloop一个人不得不解决一名联合创始人和其他三名雇员的诉讼,并指控企业医疗事故。在学术界内,辩论并不一直是建设性的,因为在英国南安普敦大学的铁路工程师John Preston在2017年6月在韩国出席了韩国的交通会议时。“主流Maglev之间存在有趣的冲突Hyperloop'Sectpopers's Comfort且成本,但除了在虚拟窗口上的转移之外,除了在虚拟窗口中的转移之外,Hpperloop'的反演者'是很清楚的,“他说。

尽管这些批评了,但一些专家认为,根据技术的未来派外观,懒得忽略了拆除的高素油。 “每个人的自然倾向就是说它永远不会发生,”迈尔斯说。 “在你对任何事情感到兴奋之前,你应该始终做一些计算。但是做了那些,我发现我变得更加倾向于相信它可能发生,而不是更少的倾向。“迈尔斯说服了他的前雇主,国际咨询机构,开始在非合同基础上向Hyperloop提供专业知识。

英里很清楚潜在的技术问题。 “如果在真空管内部放大电压,您最终会有效地提供了条带光,”他笑话,“他笑话。但他指出,每种Hyperloop的关键部件 - 推进,悬浮,指导,控制和减压 - 都是在不同领域成立的所有技术。现在的目标是让他们在音乐会上工作。

新管道

维多利亚人不会被这么挑战吓坏了。虽然路人在克切尔的气动铁路奇迹时,伦敦其他地方的工程师正在与大多数城市居民仍然被马车和购物车旅行的可疑地下铁路的可疑理念。 “有效地在全国范围内有效地介绍伦敦的能力,如果你能做到,那么就会简单地改变英国的经济前景,”迈尔斯说。 “是的,这是一个挑战。但是现在在这个上花了很少的时间,我还没有看到任何我认为是一个昭着的东西。“

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