Гиперпетля: подробности о грядущей революции наземного транспорта

Прототип первой гиперпетли будет представлен 12 августа 2013 года. Однако ещё до официальной презентации стали известны новые подробности об устройстве этого фрагмента целой сети транспорта будущего, который вскоре изменит представление о путешествиях. За проектом Hyperloop стоит один из величайших предпринимателей современности Элон Маск (Elon Musk). На его счету создание электронной платежной системы PayPal, компании по выпуску электромобилей Tesla Motors и частной космической корпорации SpaceX.

С таким блестящим портфолио нетрудно привлечь колоссальные инвестиции и заручиться реальной правительственной поддержкой. Сейчас уже мало кто сомневается, что коллективу под руководством Элона Маска по силам устроить революцию наземного транспорта. Проект подобной системы скоростных пассажирских перевозок демонстрировался и ранее.

Как средство доставки пассажиров гиперпетля имеет целый ряд преимуществ. Её работа не зависит от погоды, капсулам не требуется жёсткий график отправления, столкновение исключено, возможность аварии сведена к минимуму (об этом ниже), а время в пути сокращается даже по сравнению с самолётом. Добавьте ещё тот факт, что отправление и прибытие совершаются в центре города, а опоздать на рейс невозможно в принципе.

Будет ли труба заполнена воздухом, чем-то ещё, или же в ней создадут глубокий вакуум – пока официально не сообщается. Однако последнее куда более вероятно. «По гиперпетле вы попадете из Сан-Франциско в Лос-Анджелес меньше, чем за тридцать минут», – говорил Элон Маск на июньской конференции All Things Digital. Её строительство предполагается вдоль имеющихся скоростных шоссе и железнодорожных путей.

Примерный маршрут гипер-петли «Сан-Франциско — Лос-Анджелис» (изображение: Google Maps)

Простой расчёт показывает, что средняя скорость перемещения составит более 268 м/с. К середине пути капсула с пассажирами будет разгоняться почти до скорости звука в воздухе, однако из самой трубы воздух, скорее всего, будет удалён для снижения сопротивления.

Подобная идея высказывалась ещё в семидесятых годах инженером Робертом Сальтером (Robert M. Salter). В RAND Corporation рассматривался проект строительства герметичной подземной линии между Нью-Йорком и Лос-Анджелесом. При условии глубокого вакуума и достаточно мощных электромагнитов время капсулы в пути составило бы менее получаса. Обсуждались и дальнейшие перспективы, включающие создание между крупными городами единой сверхскоростной транспортной системы. Однако на тот момент приступить к реализации не удалось.

Спустя почти полвека проект возродился и сейчас имеет гораздо больше шансов на успех. Сам Элон Маск описывает его в шутливой манере: «Представьте, что самолёт Конкорд переспал с рельсотроном и аэрохоккеем, а потом у них родился общий ребенок».

Конкуренция с существующей системой пассажирских перевозок обостряется не только из-за скоростных, но и ценовых преимуществ. «Путешествие будет стоить гораздо дешевле, чем авиаперелёт или использование любого другого вида транспорта» – отмечает Элон Маск.

Отвечая на вопрос о затратах энергии он тоже полон оптимизма: «Мы могли бы сделать её самодостаточной в плане обеспечения энергией. Солнечные панели, установленные вдоль трубы гиперпетли, с лихвой покрыли бы её потребности». Представленную ниже схему Элон Маск назвал самой точной догадкой об устройстве Hyperloop до официального представления проекта.

Предполагаемая схема гиперпетли (изображение: John Gardi)

Сейчас ближайшими конкурентами проекта Hyperloop считают поезда на магнитной подушке (маглевы). В них используется тот же принцип магнитной левитации, позволяющий устранить трение колёс. В июне один из новых японских поездов серии L0 смог разогнаться свыше 500 км/ч и установить новый рекорд.

Маглевы интересны тем, что опираются на отработанные технологии. Они не первый год курсируют между станциями в Японии и Китае, перевозя тысячи пассажиров ежедневно. У них огромная грузоподъёмность и реально доказанная безопасность.

Среди недостатков маглевов обычно указывают потери энергии на преодоление сопротивления воздуха. Ради его снижения перед кабиной моторного вагона установлен стреловидный обтекатель, длина которого в последних версиях увеличилась до пятнадцати метров.

Хотя набегающий поток и создаёт необходимую подъёмную силу, сопротивление воздуха остаётся главным ограничивающим фактором для маглевов. При скорости свыше трёхсот километров в час резко нарастают вибрации и шум, а пылевые частицы действуют как абразивная обработка.

Необходимость вакуума внутри Hyperloop не вызывает сомнений и у Джорджа Мейза (George Maise) – эксперта проекта Maglev 2000. За счёт удаление воздуха из канала гиперпетли можно достичь как минимум втрое больших скоростей уже на начальном этапе. Магнитная левитация в безвоздушном пространстве имеет очень мало скоростных ограничений. Они больше связаны с тем, что пассажирский транспорт должен оставаться комфортным и не подвергать людей значительным перегрузкам.

Прототип капсулы для системы транспорта, подобной гиперпетле (изображение: Discovery News)

До середины пути капсула будет плавно разгоняться, а затем также плавно тормозить, почти всё время двигаясь с постоянным по модулю ускорением. На случай выхода из строя активных систем, капсулу затормозят пассивные, установленные в конце пути. Как уверяют сейчас, они сработают даже при полном обесточивании.

В случае поддержания вакуума остаётся риск разгерметизации, но вряд ли пассажирам будет что-то реально угрожать внутри системы, разработанной инженерами компании с опытом создания космических транспортных аппаратов.

Гораздо более существенны на данном этапе обычные проблемы – такие как выбор места для строительства и создание идеально прямых участков петли на протяжённости в сотни километров.