Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Вакуумный поезд (или вакуумная трубка поезд ) представляет собой предлагаемый дизайн для very- высокоскоростного железнодорожного транспорта. Это Маглева линия (магнитная левитация) с использованием частично эвакуированные труб или туннелей. Пониженное сопротивление воздуха может позволить вактренам двигаться с очень высокой ( гиперзвуковой ) скоростью с относительно небольшой мощностью - до 6 400–8 000 км / ч (4 000–5 000 миль в час). Это в 5–6 раз больше скорости звука в атмосфере Земли на уровне моря. [1]

18 век [ править ]

Основная статья: Атмосферная железная дорога

В 1799 году Джордж Медхерст из Лондона задумал и запатентовал атмосферную железную дорогу, которая могла транспортировать людей или грузы через герметичные или откачанные трубы. Первые атмосферные железные дороги и системы транспортировки по пневматическим трубам (такие как Атмосферная железная дорога Далки ) основывались на силе пара для движения.

19 век [ править ]

В 1888 году Мишель Верн , сын Жюля Верна , вообразил подводную пневматической транспортной системы труба , которая может продвинуть пассажирскую капсулу со скоростью до 1800 км / ч (1100 миль в час) под Атлантическим океаном (а трансатлантический туннель ) в короткой истории под названием «Экспресс будущего». [2]

20 век [ править ]

Собственно вагтрейн был изобретен Робертом Годдардом, когда он был первокурсником Вустерского политехнического института в США в 1904 году. [3] Годдард впоследствии уточнил эту идею в рассказе 1906 года под названием «Высокоскоростная ставка», который был обобщен и опубликован в Передовая статья журнала Scientific American в 1909 году под названием «Предел быстрого перехода». Его жена Эстер получила патент США на вактрейн в 1950 году, через пять лет после его смерти. [4]

В 1909 году русский профессор Борис Вайнберг  [ ru ] построил первую в мире модель предложенной им версии вагонного поезда в Томском политехническом университете . [5] [6] Позже он опубликовал концепцию vactrain в 1914 году в книге « Движение без трения (безвоздушный электрический путь)» .

В 1955 году польский писатель-фантаст Станислав Лем в романе «Магелланова туманность» написал о межконтинентальном вактрине под названием «Органовец», который двигался в прозрачной трубе со скоростью более 1666 км / ч (1035 миль в час). Позже , в апреле 1962 года появляется в вакуумный поезд истории «Наемник» по Мак Рейнольдс , [7] , где он упоминает Vacuum Tube Transport мимоходом.

В 1970-х годах один из ведущих защитников ветеринарной медицины Роберт М. Солтер из RAND опубликовал серию тщательно продуманных технических статей. [8] [9]

Интервью с Робертом Солтером появилось в газете Los Angeles Times (11 июня 1972 г.). Он подробно рассказал об относительной легкости, с которой правительство СШАмог построить систему челнока с использованием технологий, доступных в то время. Маглев был тогда слабо развит, поэтому он предложил стальные колеса. Дверь камеры в трубу будет открыта, и за ней будет поступать достаточно воздуха, чтобы поезд ускорился в трубу. Гравитация еще больше разгонит уходящий поезд до крейсерского уровня. Поднимаясь с крейсерского уровня, прибывающий поезд замедлял бы скорость, сжимая перед собой разреженный воздух, который выпускался. Насосы на станциях будут компенсировать потери из-за трения или выхода воздуха по краям поезда, причем сам поезд не требует двигателя. Эта комбинация модифицированного (неглубокого) гравитационного поезда и атмосферной железнодорожной тяги потребляет мало энергии.но ограничить систему дозвуковыми скоростями, поэтому были предложены первоначальные маршруты в десятки или сотни миль или километров, а не на трансконтинентальные расстояния. [ необходима цитата ]

Поезда не должны были нуждаться в сцепках , каждый вагон напрямую приваривался, скреплялся болтами или иным образом прочно соединялся с другим, а маршрут не требовал большего изгиба, чем могла легко выдержать гибкость стали. В конце линии поезд перемещается боком в концевую камеру возвратной трубы. Железная дорога будет иметь как внутреннюю откачиваемую трубу, так и внешний туннель. На крейсерской глубине в промежутке между ними будет достаточно воды, чтобы плавать в вакуумной трубке, смягчая поездку. [ необходима цитата ]

Был проложен маршрут через Северо-восточный мегаполис с девятью станциями, по одной в Вашингтоне , Мэриленде , Делавэре , Пенсильвании , Нью-Йорке , Род-Айленде , Массачусетсе и двумя в Коннектикуте . Системы пригородных поездов были нанесены на карту для районов Сан-Франциско и Нью-Йорка, причем пригородная версия имела более длинные и тяжелые поезда, которые должны были двигаться меньше по воздуху и больше под действием силы тяжести, чем междугородняя версия. Система Нью-Йорка должна была иметь три линии, оканчивающиеся в Вавилоне , Патерсоне , Хантингтоне., Элизабет , Уайт-Плейнс и Сент-Джордж . [ необходима цитата ]

Солтер указал, как такая система поможет уменьшить экологический ущерб, наносимый атмосфере авиацией и наземным транспортом. Он назвал подземный сверхскоростной транспорт (маршрутные такси) «следующим логическим шагом» своей страны. До следующего этапа планы так и не дошли. [ необходима цитата ]

В то время, когда эти отчеты были опубликованы, национальный престиж был проблемой, так как в Японии уже несколько лет эксплуатировались демонстрационные синкансэн, а исследования поездов на магнитной подвеске были актуальной технологией. American Planetran создаст трансконтинентальное метро в Соединенных Штатах и ​​обеспечит поездку из Лос-Анджелеса в Нью-Йорк за один час. Туннель будет заглублен на глубину нескольких сотен футов в твердых скальных образованиях. В строительстве использовались бы лазеры для обеспечения юстировки и вольфрамовые зонды для плавления через горящие породы.скальные образования. В туннеле будет поддерживаться частичный вакуум для минимизации сопротивления . Поездка будет в среднем 4800 км / ч (3000 миль / ч), а пассажиры будут испытывать ускорение в 1,4 раза больше силы тяжести, что потребует использования карданных отсеков. Огромные затраты на строительство (оцениваемые в 1 триллион долларов США) были основной причиной, по которой предложение Солтера так и не было реализовано. [ необходима цитата ]

Swissmetro, предложенный в 2005 г.

Начиная с конца 1970-х и начала 1980-х годов, Swissmetro было предложено использовать изобретение экспериментального немецкого поезда на магнитной подвеске Transrapid и работать в больших туннелях, уменьшенных до барометрической высоты 21000 м (68000 футов), при которых Concorde SST был сертифицирован для летать. [ необходима цитата ]

В 1980-х годах Фрэнк П. Дэвидсон , основатель и председатель проекта « Тоннель под Ла-Маншем », и японский инженер Йошихиро Киотани  [ ja ] решили трансокеанские проблемы, предложив разместить трубу над дном океана, закрепленную тросами ( подводный плавучий объект). туннель ). Транзитная труба должна оставаться на глубине не менее 300 м (1000 футов) ниже поверхности океана, чтобы избежать турбулентности воды. [ необходима цитата ]

18 ноября 1991 года Джерард К. О'Нил подал заявку на патент на систему vactrain. Он позвонил в компанию, которую хотел создать VSE International , за скорость, тишину и эффективность. [10] Однако саму концепцию он назвал « Магнитный полет» . Транспортные средства, вместо того, чтобы двигаться по паре гусениц, будут подниматься с помощью электромагнитной силы по одной дорожке в трубе (постоянные магниты в дорожке, с переменными магнитами на транспортном средстве) и перемещаться с помощью электромагнитных сил через туннели. По его оценкам, поезда могут развивать скорость до 4000 км / ч (2500 миль в час) - примерно в пять раз быстрее, чем реактивный авиалайнер, - если воздух будет удален из туннелей. [11]Чтобы получить такую ​​скорость, транспортное средство должно ускоряться в течение первой половины поездки, а затем замедляться во второй половине поездки. Планировалось, что ускорение будет составлять максимум примерно половину силы тяжести. О'Нил планировал построить сеть станций, соединенных этими туннелями, но он умер за два года до того, как был выдан его первый патент. [10]

21 век [ править ]

Джеймс Р. Пауэлл , соавтор сверхпроводящего маглев в 1960-х, с 2001 года руководил исследованием концепции использования магнитолевой системы для запуска в космос (теоретически на два порядка меньше предельных затрат, чем у нынешних ракет), где предложение StarTram могло бы разгонять транспортные средства до 14 300–31 500 км / ч (от 8 900 до 19 600 миль в час) в туннеле ускорения (длинном, чтобы ограничить перегрузки ), учитывая бурение через ледяной покров в Антарктиде с более низкими ожидаемыми затратами, чем в скальных породах. [12]

ET3 утверждает, что проделала некоторую работу, результатом которой стал патент на «технологию транспортировки эвакуированных труб», который был выдан в 2009 году. [13] Они представили свою идею 2013 года на публичной сцене. [14]

В августе 2013 года Илон Маск , генеральный директор Tesla и SpaceX, опубликовал документ Hyperloop Alpha, в котором предлагал и исследовал маршрут, пролегающий из региона Лос-Анджелеса в район залива Сан-Франциско , примерно по коридору Interstate 5 . [15] Концепция Hyperloop была явно «открыта» Маском и SpaceX, и другим было предложено взять эти идеи и развить их дальше.

С этой целью было создано несколько компаний, и несколько междисциплинарных команд под руководством студентов работают над продвижением технологии. [16] Компания SpaceX построила в своей штаб-квартире в Хоторне, штат Калифорния, вспомогательную трассу длиной примерно 1,6 км для конкурса на проектирование контейнеров . [17]

См. Также [ править ]

  • Пляж Пневматический Транзит

Ссылки [ править ]

  1. ^ Иосиф Giotta (рассказчик), Powderhouse Productions (16 апреля 2003). «Трансатлантический туннель» . Экстремальная инженерия . Канал открытия . Архивировано из оригинального 27 сентября 2011 года.
  2. ^ Верн, Мишель. «Экспресс будущего» .
  3. ^ "Научно-фантастическая история Роберта Х. Годдарда, опубликованная 100 лет назад" . gizmodo.com .
  4. ^ "Транспортная система вакуумной трубки" . patents.google.com .
  5. ^ Вайнберг, Борис. "Движение без трения. Pre-α" [Движение без трения. pre-α] . Проверено 24 ноября 2015 года .
  6. ^ Вайнберг, Борис (1917). «Пятьсот миль в час» . Ежемесячно научно-популярный . 90 : 705–708.
  7. ^ Рейнольдс, Мак (апрель 1962 г.). «Наемник» . Аналоговая научная фантастика и факты . Проверено 19 января 2015 года .
  8. ↑ Salter, Robert M. (август 1972 г.), The Very High Speed ​​Transit System , RAND Corporation , получено 28 сентября 2011 г.
  9. ↑ Salter, Роберт М. (февраль 1978 г.), Trans-Planetary Subway Systems: A Burgeoning Capability , RAND Corporation , получено 28 сентября 2011 г.
  10. ^ a b Дайсон 1993 , стр. 98
  11. ^ Дэниелс 1992
  12. ^ "StarTram2010" . startram.com . Проверено 28 апреля 2011 года .
  13. ^ "Почему ЕТ3? | Технологии транспортировки эвакуированных труб" . США: ET3. 2013 . Проверено 9 октября 2017 года .
  14. ↑ Остер, Дэрил (9 октября 2013 г.). Быстрое путешествие в вакуумной трубке . США . Проверено 9 октября 2017 г. - через Idea City.
  15. ^ "Hyperloop Alpha" (PDF) .
  16. ↑ Хокинс, Эндрю Дж. (18 июня 2016 г.). «Вот стручки Hyperloop, участвующие в большой гонке Илона Маска в конце этого года» . Грань . Проверено 19 октября, 2016 .
  17. Рианна Этерингтон, Даррелл (2 сентября 2016 г.). «Вот первый взгляд на испытательный трек SpaceX Hyperloop» . TechCrunch .

Внешние ссылки [ править ]

  • Страница Вустерского политехнического института, посвященная достижениям Годдарда
  • Поезда Vac в рукаве Ориона
  • Железнодорожный журнал
  • Научно-популярная
  • Автомобиль с водородной трубкой
  • Китай планирует создать суперпоезд со скоростью 1000 км / ч
  • Cargocap