Robert Goddard ilmaisi aluksi tyhjiöjunan ajatuksen vuonna 1909 Scientific American -lehdessä. Hän ehdotti autojen liikkeen järjestämistä tyhjöputkessa magneettisen levitaation perusteella. Venäjän professori Boris Weinberg teki 1910-luvulla maailman ensimmäiset kokeet ruumiin liikkeestä tyhjiöputkessa sähkömagneettisen kentän takia. Ne kuitenkin keskeytettiin pian ensimmäisen maailmansodan vuoksi. Myöhemmin kokeita tehtiin Saksassa, Japanissa, Sveitsissä ja Englannissa, ja vuonna 2012 Elon Musk esitteli Hyperloop-projektin, jota myös kehitetään edelleen. SpaceX: n lisäksi Virgin Hyperloop One ja Hyperloop Transportation Technologies työskentelevät tyhjiöjunalla. Kuinka tyhjiöjuna toimii - lisää siitä tämänpäiväisessä numerossa!
Hyperloop on suljettu korotettu moottoritie, joka on muodostettu kahdesta rinnakkaisesta putkesta, jotka yhdistyvät reitin päätepisteisiin. Sisällä yksittäiset 25–30 metriä pitkät kapselit liikkuvat yhteen suuntaan nopeudella 480–1220 km / h. Projektin mukaan liikevälit ovat vain 30 sekuntia. Insinöörit ovat kehittäneet kaksi versiota järjestelmästä - matkustaja- ja matkustaja-rahti. Ensimmäisessä vaihtoehdossa putken halkaisija on 2,2 metriä ja kapseli mahtuu 28 henkilölle. Toisessa ehdotetaan käytettäväksi putkilinjaa, jonka halkaisija on 3,3 metriä, ja kapseleihin sijoitetaan ihmisten lisäksi enintään kolme autoa.
On syytä huomata, että Hyperloop ei oikeastaan ole täysin tyhjiöjunaa. Forvakkum (paine 100 Pascal) riittää, sitä tukevat kohtalaisen voimakkaat pumput ja tavallisesta teräksestä valmistetut putkiseinät, joiden paksuus on 20-25 mm.
Lisäksi laskelmien mukaan suurella nopeudella toimivat kapselit törmäävät kaikki tulevien ilmamassojen kanssa. Niitä päätettiin käyttää ilmatyynyn luomiseen: kapselin nenässä olevat suuttimet ohjaavat tulevaa ilmavirtaa pohjan alle. Siten ei tarvitse käyttää kalliimpaa magneettista tyynyä.
Kapselia ajaa lineaarinen sähkömoottori. Staattori on putken pohjassa 15 metrin pituinen alumiinikisko, joka toistetaan 110 kilometrin välein. Roottori on jokaisessa kapselissa, kun vaadittu vakioteho on vain 100 kilowattia. Koska staattori ei suorita vain kiihdytystä, vaan myös hidastuvuutta, jälkimmäisessä tapauksessa kapselin kineettinen energia muuntuu sähköenergiaksi.
Paineenalennuksen tapauksessa kapselin nenään on asennettu sähkökompressori, joka kerää paineilmaa aluksella. Lisäksi kapseleihin asetetaan 1,5 tonnia akkuja, joiden varaus riittää 45 minuuttiin päästäkseen lähimpään asemaan sähkökatkoksen sattuessa.
Mainosvideo:
On syytä huomata, että Virgin Hyperloop One ja Hyperloop Transportation Technologies harkitsevat magneettisen levitaation käyttöä ilmatyynyn sijasta, mikä lisää tyhjiöjunien linjan luomiskustannuksia, mutta minimoi mahdolliset hallintaongelmat. Tämä ei tarkoita aktiivista levitaatiota, kuten Maglevissä, vaan passiivista. Siihen kuuluu pysyvien magneettien liikkuminen johtavan pinnan yli.
Tällä hetkellä eri yritykset testaavat aktiivisesti tyhjiöjunia. Joten viime vuoden joulukuussa Virgin Hyperloop One pystyi kiihdyttämään kapselinsa tällä hetkellä ennätykselliseen nopeuteen 387 km / h. Ensimmäiset tyhjiöjunien rivit saattavat ilmestyä Intiassa, Yhdysvalloissa, Arabiemiirikunnissa ja Etelä-Koreassa.