Hyperloop - принципиально новый вид общественного транспорта. Пассажирская капсула летит внутри стальной трубы со скоростью больше 1000 км/час, преодолевая огромные расстояния за считанные минуты. Работать новый транспорт должен на энергии, получаемой с помощью солнечных батарей, а также путем превращения кинетической энергии капсулы в электроэнергию. По замыслу разработчиков, Hyperloop должен дать существенную экономию при строительстве инфраструктуры общественного междугороднего транспорта.
Прошло около восьми лет с момента, когда Илон Маск (Elon Mask) высказал идею о Hyperloop как о принципиально новом виде общественного транспорта. Речь идет, как известно, о высокоскоростном пассажирском модуле на магнитной или воздушной подушке, движущемся по стальной трубе большого диаметра. При этом предполагается, что скорость движения будет близка к скорости звука, то есть более 1000 км/час.
Создатель Space X и Tesla с первого момента отпустил идею в свободное плавание. С момента представления идеи Hyperloop несколько стартапов собрали на рынке инвестиции и ведут разработки в этом направлении. Характерно, что многие специалисты сотрудничают с проектом в формате разработки свободного кода (Open Source).
Перед разработчиками стоит целый пул вопросов. Каким будет пассажирский модуль? Какова инфраструктура нового вида транспорта? Вопросов по этому проекту очень много и все чрезвычайно интересные.
На первый взгляд идея Hyperloop просто безумна. А на второй взгляд… она еще более безумна. Представим - капсула с десятками пассажиров с околозвуковой скоростью мчится по стальной трубе, из которой выкачан воздух. Даже если такое возможно – физики утверждают, что возможно - для обыкновенного человека, не космонавта и не героя, это испытание. По крайней мере, в первый раз.
Но вспомним первые самолеты, напоминавшие летающие этажерки. Тогда, на заре авиации, мало кто мог предположить, что в небо будут подниматься воздушные лайнеры с сотнями пассажиров на борту. И что самое важное – благополучно приземляться. И хотя авиакатастрофы случаются, воздушный транспорт на сегодня вполне объективно считается одним из самых безопасных. Можно вспомнить и первые паровозы – они тоже воспринимались как железные чудовища, а скорость в 35-40 км/час воспринималась как запредельная. Таким образом, вполне вероятно, что при помощи Hyperloop человечество сделает смелый шаг в развитии общественного транспорта.
Компании – разработчики
Сегодня в мире созданы несколько стартапов, занимающихся разработкой и продвижением новой технологии, в их числе:
- Virgin Hyperloop One (Лос-Анджелес, США);
- Hyperloop Transportation Technology (Hyperloop TT), Лос-Анджелес (США);
- TransPod, Торонто, Канада.
Каждая из этих компаний уже собрала на рынке приличные суммы - от десятков до сотен миллионов долларов, разработала и запатентовала собственный подход к организации нового транспорта. По состоянию на февраль 2019, по данным газеты New York Times, Virgin Hyperloop One привлекла $295 млн., канадская Transpod - $52 млн. и замыкает тройку Hyperloop TT с $42 млн.
тметим, что компания Илона Маска Space X (Хоторн, США) тоже занимается этим проектом, но большей частью путем организации конкурсов. На одном из конкурсов Space X команда TUM Hyperloop Мюнхенского технического университета (раньше называлась - WARR Hyperloop) сумела разогнать карбоновую капсулу весом в 70 кг до 467 км/ч на отрезке тестовой вакуумной трубы длиной 1,2 км.
Технологические решения
В небольшой статье невозможно охватить особенности технологий всех стартапов в рамках глобального проекта Hyperloop. Для наглядности приведем основные параметры технологии, запатентованной одним из разработчиков - Hyperloop TT.
Пассажирский модуль - капсула на магнитной подушке, движущаяся по трубе с использованием технологии пассивной магнитной левитации. Максимальная скорость капсулы – 760 миль в час (1216 км/час), количество пассажиров от 28 до 50. Объемы пассажирских перевозок, как предполагается – 160 тыс. человек ежедневно.
Диаметр трубы, в которой будет перемещаться капсула – 13 футов (3,96 м). Высота опор, на которые будут устанавливаться трубы, - 20 футов (6 м). Давление в трубе – менее 100 Па. Площадь станций - более 1500 кв. метров, спроектированы они будут с учетом возможности приобретения пассажирами необходимых в пути товаров. Для местных жителей станции будут еще и центрами общественной жизни.
Отметим здесь, что в октябре 2018 компания Hyperloop TT представила публике полноразмерную пассажирскую капсулу Quintero One. Презентация прошла в городе Эль-Пуэрто-де-Санта-Мария в Андалусии (Испания), где капсула была построена на заводах аэрокосмической компании Airtificial. Длина капсулы составляет 32 м, вес – 5 т, вместимость - до 40 пассажиров. На презентации сообщалось, что капсула передается в Тулузу (Франция) для доработки и испытаний на специальном треке. Было сказано также, что в течение 2019 года доработка капсулы будет закончена, она будет готова к пассажирским перевозкам. Результаты доработки и испытания Quintero One пока не опубликованы.
Проблемы, которые предстоит решить
Бизнес почти всегда уверен – были бы деньги, а техническое решение найдется и не одно. И почти всегда бизнес прав. Ведь современные технологии достигли таких высот, на которых многие технические и технологические проблемы решаются специалистами относительно легко и быстро.
Однако в случае с Hyperloop дела обстоят иначе. Инженеры на текущей стадии проекта продолжают работать над серьезными техническими проблемами, возникшими в ходе реализации идеи.
В числе главных задач для пассажирского вида транспорта – обеспечение безопасности и комфорта. Например, для снижения лобового сопротивления при движении капсулы в трубе будет поддерживаться т.н. «форвакуум» или предварительный вакуум с давлением на уровне 0,001 атмосферного (меньше 100 Па). Но при таких условиях эксплуатации, если в трубе вдруг будет нарушена герметичность, возникнет ударная волна, которая будет распространяться по транспортной системе со скоростью звука. И это будет означать гибель всех, кто находится в транспортной системе.
В плане комфорта пассажиров – при разгоне и торможении необходимо обеспечить нагрузки, допустимые для человеческого организма. На таких скоростях это непросто. Еще один важный момент - в капсуле не будет окон, ведь движется пассажирский модуль по трубе. Психологически это будет не очень приятно. Один из возможных вариантов решения проблемы – проецирование на экраны внутри капсулы компьютерной реальности, – например, создание эффекта медленного движения на глубине, или любая другая, комфортная видеосимуляция, или просто трансляция фильмов.
В числе чисто технических проблем:
– необходимость создать мощные вакуумные насосы, способные создать разреженную среду на таких больших расстояниях;
- высокоточность соединения сегментов трубопровода;
- сейсмоустойчивость опор, на которых размещается труба.
Самая же большая на сегодня техническая проблема – как выйти на требуемую скорость, ведь достигнутый на тестовых испытаниях максимум пока далек от заявленных величин.
Страны и проекты
Ситуация с реализуемыми проектами на сегодня не слишком радуют энтузиастов Hyperloop. Около года назад индийский штат Махараштра объявил о реализации инфраструктурного проекта на базе Hyperloop стоимостью $10 млрд. В рамках этого проекта предполагалось построить скоростную ветку между самыми большими городами штата, Мумбаи и Пуна. Однако в январе 2020 года представитель правительства штата объявил об отказе от проекта. Причина – отсутствие реализованных проектов в мире, нежелание штата быть полем для экспериментов. Если технология Hyperloop будет развиваться и появятся реализованные проекты, отметил представитель штата Махараштра, правительство может вернуться к этому проекту.
В апреле 2019 компания TransPod сообщила о проведенном технико-экономическом обосновании проекта строительства в Тайланде трассы между Бангкоком и Чиангмай. Исследование подтвердило высокую норму прибыли, рост валового продукта страны в случае постройки трассы. Однако более свежих новостей по этому проекту пока не было.
Есть и хорошие новости - в декабре 2019 компания Hyperloop TT сообщила, что, согласно масштабным технико-экономическим исследованиям высокоскоростных железных дорог в Соединенных Штатах, Hyperloop — первая система, доказавшая свою прибыльность с финансовой точки зрения. Результаты данного исследования, считают представители Hyperloop TT, демонстрируют, что Hyperloop эффективна, не требует государственных инвестиций и может стать транспортной системой, экономически целесообразной для «зоны Великих озер» и, возможно, для других территорий США.
В числе проектов Hyperloop сообщалось также о строительстве коммерческой системы в Абу Даби (ОАЭ), с запуском в эксплуатацию в 2020 году. И о планах Минтранса России построить высокоскоростную трассу для логистического коридора с Китаем на Дальнем Востоке. Но кроме анонсов, конкретика по текущим результатам всех перечисленных проектов, увы, отсутствует – в том числе на сайтах компаний-разработчиков Hyperloop.
Экономическая модель будущего
Есть ли перспективы у такой сложной и на данном этапе не слишком проработанной технологии Hyperloop? Вполне можно допустить, что перспективы есть. Несмотря на все сложности, препятствия, риски. И вот почему.
Общественный транспорт – это удобно для большинства граждан во многих странах мира. И вместе с тем это большая головная боль для правительства любой, самой развитой в экономическом отношении страны. Ведь за счет оплаты проезда пассажирами покрывается, как правило, лишь малая часть расходов на поддержание инфраструктуры. Так что эта сфера практически всегда и везде требует больших дотаций из бюджета.
В случае с Hyperloop речь идет не просто о суперсовременном междугороднем общественном транспорте, способном мчаться с огромной скоростью, экономя время пассажиров при поездках на расстояния в сотни километров. В перспективе речь идет о значительной экономии при создании и эксплуатации инфраструктурных объектов общественного транспорта. В качестве источников энергии планируются солнечные панели, которые будут вырабатывать энергию в объемах, покрывающих потребности транспортной системы Hyperloop. Кроме того, чтобы повысить рентабельность транспортной системы, как предполагают разработчики, будет вырабатываться еще и дополнительная энергия - путем превращения кинетической энергии пассажирского модуля - капсулы в электроэнергию. Все излишки энергии будут реализовываться на рынке.
Насколько эти планы реалистичны, пока сказать сложно. В этом уравнении слишком много неизвестных, слишком много нерешенных вопросов, в том числе – технического характера. Но именно о такой экономической модели мечтают создатели транспорта будущего. И сама по себе эта модель привлекательна - и для госструктур, и для бизнеса.
