В 2013 году Илон Маск представил концепцию Hyperloop – футуристической транспортной системы, основанной на использовании почти вакуумных труб, предназначенных для перемещения пассажиров между городами со скоростью до 1 тыс. км/ч.
Хотя Маск уже добился успехов в создании электромобилей и многоразовых ракет, Hyperloop столкнулся с огромными инженерными и финансовыми препятствиями, включая проблемы герметизации, значительные температурные колебания и сложность интеграции высокоскоростного маглева в существующую инфраструктуру.
Однако впечатляющий тестовый проект в Китае показывает, что у путешествий, подобных Hyperloop, может быть будущее.
Читайте: Китай тестирует прототип самого быстрого поезда в мире CR450 – 450 км в час
Китайский проект Hyperloop
В 2024 году китайские инженеры построили 2-км испытательную линию в уезде Янгао, провинция Шаньси, для изучения технологии маглева в условиях, близких к вакууму.
Согласно статье Китайской инженерно-консалтинговой группы железных дорог (CREC), команда под руководством главного инженера Сюй Шэнцяо разработала конструкцию сталебетонной трубы, герметизированной арматурой с эпоксидным покрытием и гофрированными стальными компенсационными швами.
Это новаторское сочетание объединяет прочность стали на растяжение и прочность бетона на сжатие, обеспечивая герметичность труб в суровых условиях, от минусовых зим до летней жары в 45 °C.
Концепция Hyperloop Маска основывалась на использовании больших стальных труб, которые подвержены утечкам и сильному сопротивлению на высоких скоростях. В отличие от этого, CREC разработала методы снижения потерь энергии более чем на треть.
Ключевым решением стало использование низкоуглеродистых стальных сеток, которые уменьшили вихревые токи, возникающие в существующих конструкциях маглева, особенно при скоростях, превышающих 1 тыс. км/ч.
В результате был создан герметичный коридор, конструктивно достаточно прочный для поддержки почти сверхзвукового движения без критических проблем с нагревом и давлением, с которыми столкнулись команды Маска.
Преодоление критических инженерных проблем
Строительство такой системы потребовало переосмысления основных материалов. Стальная арматура в бетоне может деформироваться или треснуть в условиях, близких к вакууму, так же как обычный бетон разрушится при приближении внутреннего давления воздуха к нулю.
Китайская команда обратилась к бетонам на основе базальтового волокна, армированию стекловолокном и предварительной вакуумной обработке для решения этой проблемы. 22 июля 2024 года группа Сюй Шэнцяо успешно испытала левитирующий транспорт, движущийся по магнитной подвесной дороге в условиях частичного вакуума.
Они использовали лазерные датчики и магнитные демпферы с искусственным интеллектом для поддержания устойчивости, в то время как распределённые вакуумные насосы балансировали давление.
Между тем решения по безопасности, как аварийные воздушные шлюзы и устойчивые к давлению пассажирские кабины, решали те же серьёзные проблемы, которые препятствовали Hyperloop на ранних этапах экспериментов.
Путь вперёд
По данным CREC, система теперь имеет 2-км испытательный полигон и план расширения, выходящий далеко за пределы.
Сборные сегменты труб, обеспечивающие до 60% снижения затрат по сравнению с традиционными цельнометаллическими трубопроводами, облегчают масштабирование. Однако для коммерциализации потребуются огромные инвестиции, возможно, сотни миллиардов юаней.
Вопросы, как тепловое расширение на больших расстояниях и разработка быстрой и надёжной системы реагирования на чрезвычайные ситуации, остаются на стадии изучения.
Китай использует опыт своей обширной программы высокоскоростных железных дорог, где автоматическая сварка, лазерная геодезия и допуски на уровне миллиметров уже установили мировые рекорды в отрасли.
Эти инженерные навыки, передовые сверхпроводящие материалы и вакуумные технологии могут дать Китаю преимущество в освоении путешествий в условиях, близких к вакууму, на беспрецедентных скоростях.
Для Маска неудача Hyperloop подчеркнула высокую сложность и стоимость путешествий в вакуумных трубах. Последние достижения Китая являются второй главой этой саги. Станет ли испытательная линия крупным коммерческим предприятием, остаётся неопределённым.
Хочу первым узнавать о ТЕХНОЛОГИЯХ – ПОДПИСАТЬСЯ на Telegram
Читать свежие обзоры гаджетов на нашем сайте – TehnObzor.RU