Ვაკუუმი მატარებელი: პრინციპი სამუშაო, ტესტირება. ვარჯიშის მომავალი

მეცნიერებმა დიდი ხნის მანძილზე დაასკვნეს, რომ ნებისმიერი ავტომობილის სიჩქარის გაზრდა აუცილებელია მაქსიმალურად აღკვეთოს ხახუნის ძალა. ამ პრინციპის თანახმად, კოსმოსური მფრინავი სივრცე, რომელიც ძალიან დიდი ხნის მანძილზე მოგზაურობას შეუძლია გარემოს წინააღმდეგობის გარეშე. ეს არის ის ფუნქცია, რომელიც ხაზს უსვამს პროექტს, რომელიც "მომავლის ვაკუუმის მატარებელია".

სწრაფი მატარებლები

მაღალსიჩქარიანი მოძრაობის სფეროში მეცნიერთა უმაღლესი მიღწევა, დღესდღეობით მაგნიტური ლევიტაციაა. მაგნიტური ბალიშზე მატარებლებმა იაპონიაში, ინგლისსა და გერმანიაში გასული საუკუნის 70-იან წლებში ტესტირება ჩაატარეს. ამჟამად, ამ ტიპის ტრანსპორტი წარმატებით გამოიყენება ბევრ ქვეყანაში. ამ შემთხვევაში, ხახუნის მინიმიზაციის გამო, უზრუნველყოფილია 500 კმ / სთ სიჩქარე. უფრო მეტიც, ასეთი მოძრავი შემადგენლობა ხასიათდება მაღალეფექტური, ეკოლოგიური სისუფთავე და დაბალი ხმაურის დონე. ამავე დროს, უნდა აღინიშნოს, რომ მოძრაობის სიჩქარის ზრდა იწვევს აეროდინამიკურ წინააღმდეგობას. მეცნიერები ვარაუდობენ მსგავს მიდგომას ვაკუუმური მატარებლის შესაქმნელად. მისი მუშაობის პრინციპი ისაა, რომ მარშრუტი უნდა გაიაროს ე.წ. ე.წ. ე.წ. საჰაერო სივრცეში, ამიტომ წინააღმდეგობის ყველა ძალები გამორიცხულია.

ვაკუუმის ტრანსპორტის იდეის წარმოქმნა

ტრანსატლანტიკური ტვირთების მილსადენის მშენებლობის კონცეფცია ევროპაში საქონლისა და ამერიკულიდან ამერიკას შორის გასასტუმრებლად პირველ რიგში ამერიკის შეერთებულ შტატებში გამოჩნდა გასული საუკუნის 60-იან წლებში. იდეის მიხედვით, დაგეგმილი იყო მილსადენის აშენება ნახევარ კილომეტრის სიღრმეზე, იმ სატრანსპორტო შიგნით, რომელიც განხორციელდებოდა მაგნიტური ბალიშის მოძრავი ნაერთების გამო. მხოლოდ 1999 წელს ამერიკელმა ინჟინერმა დერიელ ოსტერმა მიიღო ვაკუუმი-მილსადენის სატრანსპორტო ტექნოლოგიების პატენტის მიღება, რამაც ახალი სტიმული მისცა მათ განვითარებას.

Oster პროექტი

ოსტერის აზრით, სიმღერა უნდა იყოს ორი მეწარმე მილსადენი (სხვადასხვა მიმართულებით გადაადგილებისთვის), რომელთაგან თითოეული 150 სმ დიამეტრია, ვარაუდობენ, რომ სატრანსპორტო კაფსულებში შიგა მაგნიტური შეჩერებისას. მათი დიამეტრი 130 სანტიმეტრია და სიგრძე 490 სმ სიგრძეა, ხოლო ექვს მგზავრს შეუძლია შეასრულოს ტრეილერი ამავე დროს ტვირთის 370 კგ-მდე.

ოსტერის ვაკუუმური მატარებლის ძრავა შედგება პირველადი (გრაგნილი კვეთის მარშრუტი) და მეორადი (ფერომაგნიტური შენადნობისგან დამზადებული კაფსულის აპარატი) ელემენტებით. მათ შორის მინიმალური კლირენსი საშუალებას აძლევს გამოიყენოს ასინქრონული ხაზოვანი საავტომობილო ძრავა. ტრეილერზე თქვენ მხოლოდ უნდა დააყენოთ ელექტროდინამიკური შეჩერება, რათა უზრუნველყოს მაგნიტური ლევიტაცია, ჰაერის რეგენერაციის სისტემა, სავარძლები და მინიატურული ბატარეები, რომლებიც განკუთვნილია ვირტუალური ფანჯრებისა და ტელევიზორებისთვის. მას შემდეგ, რაც კაფსულის გადაადგილება მცირე ან არ არის წინააღმდეგობის გაწევა, ენერგიის დიდი ნაწილი შეიძლება დაჩქარდეს დროს დაჩქარდეს. მთავარი პროექტი ამ პროექტის განხორციელებისას ისაა, რომ ვაკუუმის მილში მატარებელი უნდა გადაადგილდეს იდეალურად სწორ გზაზე. სხვაგვარად, ელექტრომაგნიტურებს მოუწევთ კომპენსაცია ცენტრიდანტული ძალისთვის კუთხეებში.

შვეიცარიის პროექტი

შვეიცარიიდან მსგავსი ინჟინრები 1974 წელს დაიწყო. მათი პროექტი ისტორიაში შვეიცარიის სახელით ჩამოვარდა. იდეის მიხედვით, მაგნიტური ბალიშის კაფსულები 500 კმ / სთ სიჩქარით უნდა აეღოთ. მომავალი შვეიცარიული ვაკუუმი მატარებელი იყო ქვეყნის მთავარ ქალაქებთან (ბერნში, ციურიხში, ჟენევაში, ლაზანსა და ბაზელში) დააკავშირებს. ამ შემთხვევაში, 180 მეტრის სიგრძის დიამეტრიანი მილები და მგზავრების გადაყვანისთვის რვა ადგილიანი სატვირთო ავტომობილი იყო გამოყენებული. დღემდე, რთულია სხვა მახასიათებლების განსასაზღვრავად, რადგან პროექტი ბოლომდე არ არის შემუშავებული. 2009 წელს ხელისუფლებამ ეს იდეა უარყო.

მომავალი ინგლისური ინგლისური მატარებელი

ბრიტანული ინჟინრები 2002 წელს დაბრუნდნენ ვაკუუმური მატარებლის შექმნის პროექტში. მათი გეგმები უბრალოდ გრანდიოზულია, რადგან გამომგონებლები აპირებენ შექმნას ქსელი, რომელიც შეცვლის სარკინიგზო და საავტომობილო ტრანსპორტს. ამისათვის საჭიროა მთელი ქვეყნის მასშტაბის მთლიანი ქსელების აშენება. ამ შემთხვევაში, კაფსულები შეიქმნება მაქსიმალური ორი მგზავრი, რომელიც მდებარეობს ტყუის პოზიციაში. წინა პროექტებისგან განსხვავებით, აქ მოძრავი შემადგენლობა უნდა გადავიდეს 420 კმ / სთ სიჩქარით. ტროლეიზე მდებარე ელექტროძრავები კონტაქტურ სარკინიგზო სადგურზე იკავებენ. მთავარი პრობლემა, რომელსაც ინგლისური ვაკუუმის მატარებელი ჰყავს, დეველოპერების მიხედვით, უკავშირდება მაღალი ენერგო ხარჯებს ერთი მგზავრის ტრანსპორტირებისთვის, წინა პროექტებთან შედარებით. მეორეს მხრივ, მისი მთავარი უპირატესობა სატრანსპორტო ქსელის მშენებლობის შედარებით დაბალი ღირებულებაა.

Hyperloop პროექტი

ყველაზე პერსპექტიული პროექტი ჰგავს მომავალ მატარებელს, სახელწოდებით Hyperloop. 2012 წელს მისი შექმნის იდეა შემოთავაზებული იყო ამერიკელი მილიარდერი ელონ ნიქის მიერ. თავდაპირველად, პროექტი ხორციელდებოდა მეხუთე ფორმით ტრანსპორტის სახით, თუმცა ტელევიზიით შემდგომი დისკუსიები არ მომხდარა. მას შემდეგ, რაც ცნობილი გახდა, რომ მთავრობის მიერ დაგეგმილი მაღალი სიჩქარით სარკინიგზო ხაზის აშენება ლოს ანჯელესში და სან ფრანცისკოში, ბიზნესმენი აიღო მისი კონცეფციის განხორციელება. Hyperloop პროექტი არის მილსადენის მილსადენი, სადაც ვაკუუმიანი მატარებელი 400-დან 1,220 კმ / სთ სიჩქარით მოძრაობს. 2013 წლის აგვისტოში იდეა ოფიციალურად წარუდგინა 58 გვერდის პრეზენტაციას.

ოპერაციის პრინციპი

Hyperloop- ის მთავარი იდეაა მაქსიმალურად გაზარდოს მილსადენების სატრანსპორტო ქსელის შექმნა და შემდგომი ოპერაციის შექმნა. ამასთან დაკავშირებით, ის ეფუძნება ისეთ მოდელს, როგორიც ვაკუუმია. შეერთებულ შტატებში, გამომგონებლის თქმით, საჭიროა მარშრუტების დასასრულისათვის დახურული პარალელური მარშრუტების ქსელის აშენება. მათთვის ვაკუუმის შექმნა და შენარჩუნება, საკმარისი ფოლადის მილები 25 მმ სისქის და ტუმბოს დაბალი სიმძლავრის მქონე. შიგნით, Elon Mask ვარაუდობს, რომ კაფსულა 30 მეტრის სიგრძის სიგრძეზე მუშაობს. პირველი ბიზნესმენი სან-ფრანცისკოსა და ლოს-ანჯელესში ერთმანეთს აკავშირებს.

დეველოპერის აზრით, შეუძლებელი იქნება მილებისთვის აბსოლუტური ვაკუუმის შექმნა. ამ თვალსაზრისით, საჰაერო მასები გაიგზავნება ქვედა ქვეშ მოძრავი საფონდო მეშვეობით სპეციალური nozzles მისი მშვილდი. ეს ქმნის საჰაერო CUSHION და შეინახოთ მნიშვნელოვანი თანხები საჭიროა განხორციელების ელექტრომაგნიტური. ძრავის შესამცირებლად, რისთვისაც კაფსულა იწყება მოძრაობაში, 15 მეტრი სიგრძის ალუმინის სარკინიგზო მაგისტრალი თითოეულ 110 კილომეტრზე იქნება დამონტაჟებული.

სისტემის ფუნქციონირების ვარიანტები

პრეზენტაცია ეხება მგზავრის და სამგზავრო-ტვირთის სისტემას. პირველ შემთხვევაში, შემოთავაზებულია მილის აგება 2.23 მ დიამეტრიანი ვაკუუმის მატარებელი, რომელიც შიგნით მგზავრებს 28 მგზავრამდე გადაჰყავს. მეორე ვარიანტი მოიცავს მილსადენის გამოყენებას, რომლის დიამეტრი 3.3 მეტრია, ამ შემთხვევაში თითოეული კაფსულაში შესაძლებელი იქნება დამატებით სამ მანქანას ტრანსპორტირება. აღსანიშნავია, რომ ელინის ნიღაბი პროექტის მიხედვით, მატარებლების გამგზავრება ყოველ ნახევარ წუთს ჩატარდება.

ეკონომიკური ეფექტურობა და ტესტირება

Hyperloop პროექტი შეიძლება ეწოდოს ძალიან ეფექტური. დეველოპერები სრულად დააკმაყოფილებენ მზისა და ქარის ენერგიის ხარჯებს. მათი ყველა ნამეტი ისინი გაყიდვას აპირებენ, ყოველწლიურად 25 მილიონ დოლარს მიიღებენ. Elon Mask- ის თანახმად, ერთ მხარეს მგზავრობის ღირებულება დაახლოებით 20 დოლარს შეადგენს. ამ შემთხვევაში პროექტი 20 წლის განმავლობაში დავალიანდება.

ვაკუუმის მატარებლის პირველი ტესტები 2016 წლის მაისში შედგა. ამ მიზნით, სპეციალური ტესტის საიტი აშენდა უდაბნოში ახლოს Las Vegas. კალათაში დახმარებით ელექტრომაგნიკები პირველი დაჩქარებული ნიშნის 180 კმ / სთ, რის შემდეგაც იგი თანდათან შეჩერდა.

უსაფრთხოება

განსაკუთრებით ყურადღებით დეველოპერები რეაგირებდნენ უსაფრთხოებას. კაფსულის მოძრაობა არ იმოქმედებს მგზავრების კომფორტს. განცდადან გამომდინარე, მისი აჩქარება თვითმფრინავის გაქცევისგან განსხვავდება, ხოლო შემდგომ კი - მშვიდი და ტურბულენტობა. Elon Musk ამტკიცებს, რომ ვაკუუმის მატარებელს არ შეუძლია მიიღოს რელსები ან დაეცემა სიმაღლე, ამიტომ იგი უნდა ჩაითვალოს ერთ- ერთი ყველაზე უსაფრთხო რეჟიმი სატრანსპორტო. კაფსულაში ელექტროენერგიის გათიშვის შემთხვევაში, ბატარეები უზრუნველყოფილია, რომლის მიწოდებაც საკმარისია 45 წუთიანი მგზავრებისთვის, სხვა სიტყვებით - მთელი მარშრუტისთვის. საბოლოო ჯამში, ადამიანების უმრავლესობა მშვიდად მოგზაურობს ავიარეისებზე, მიუხედავად იმისა, რომ მათთვის საშიშროების შემთხვევაში გადარჩენის საშუალება ძალიან საეჭვოა.

დასრულება

ვაკუუმური მატარებლის შექმნა, ეჭვგარეშეა, დიდ ფინანსურ ხარჯებს მოითხოვს. გარდა ამისა, პროექტის განხორციელებამდე აუცილებელია მრავალი ტექნიკური პრობლემის გადაჭრა. თუმცა, ჩვენს დროში, იმის გათვალისწინებით, რომ მუდმივი განვითარება ტექნოლოგია, შესაძლებლობა განხორციელების ამ საწარმოს გამოიყურება არც ისე ბუნდოვანი, როგორც რამდენიმე ათეული წლის წინ. ამ თვალსაზრისით, გასაკვირი არ უნდა იყოს, როდესაც მატარებლები, რომლებიც უფრო სწრაფია, ვიდრე თანამედროვე სუპერმარკეტული თვითმფრინავი, მალე გამოყენებული იქნება მგზავრებისა და ტვირთის ტრანსპორტირებისთვის.