«Вакуумная» революция Илона Маска

Что есть Hyperloop?

Илон Маск – воистину знаковая личность нашего времени. Он уже сделал революцию в области электромобилей (Tesla Motors) и близок к тому, чтобы изменить космическую индустрию (ракеты-носители Falcon). Однако амбиции предпринимателя этим не ограничиваются, и теперь он всерьез намерен совершить прорыв в сфере пассажирских перевозок. Основа концепции Hyperloop – вакуумный поезд, который сможет передвигаться между городами со скоростью 1220 км/ч! Чтобы было понятно, максимальная скорость флагманской модели Boeing – авиалайнера 787 Dreamliner – ограничивается отметкой 954 км/ч.

В случае с Hyperloop, впрочем, многое зависит от ландшафта, и иногда скорость придется снижать до 480 км/ч. Но добраться в нужный пункт на вакуумном поезде можно будет так же быстро, как на самолете. А еще, предположительно, дешевле, но обо всем по порядку.

Первую двухпутную трассу хотят проложить между Лос-Анджелесом и Сан-Франциско.  Хотя трассой это можно назвать с большой натяжкой: речь идет, скорее, о трубопроводе, внутри которого движутся капсулы. Трубы будут находиться над землей на специальных опорах. В варианте для чисто пассажирских перевозок хотят использовать трубопровод диаметром 2,23 м. Капсула будет иметь два ряда сидячих мест по четырнадцать кресел в каждом. Еще рассматривается вариант, похожий на паром: в этом случае люди смогут перемещаться внутри трубопровода вместе со своими автомобилями, а диаметр трубы будет составлять 3,3 м.

Кроме самого Маска в проект вовлечены целые команды энтузиастов, самыми активными среди которых являются калифорнийские Hyperloop Transportation Technologies и Hyperloop Technologies.

Сама концепция вакуумного поезда не нова: ее предложили примерно сто лет назад. Предполагалось, что поезда будут двигаться при помощи магнитной левитации внутри труб в вакууме. В этом случае не нужно сталкиваться с трением опоры или встречным сопротивлением воздуха – считалось, что это позволит по максимуму удешевить перевозки.

Однако Маск предложил усовершенствовать идею. По его мнению, достигать в трубе полного вакуума не нужно. Намного экономичней будет поддерживать форвакуум с давлением в 100 Па. В этом случае капсула сталкивается с набегающими воздушными массами, которые, по мнению Маска, при помощи вентилятора и специальных направляющих можно будет перенаправлять под днище капсулы. Таким образом, образуется своего рода воздушная подушка. Концепция выглядит весьма стройной и намного более дешевой, чем вариант с магнитной левитацией.

Капсулу будет приводить в движение линейный электродвигатель. В роли статора выступит 15-метровый алюминиевый рельс, расположенный в нижней части внутренней стороны трубы. Такой рельс планируют устанавливать лишь через каждые 110 км. Вся система будет работать за счет электричества, поэтому проект Hyperloop можно назвать экологически чистым (в сравнении с авиалайнерами, например).

Путь долог и тернист

Трудности начались на самом первом этапе реализации проекта, что, впрочем, неудивительно, учитывая невероятную техническую сложность. Так, специалисты исследовательского центра NASA Glenn Research Center провели моделирование и выяснили, что диаметр трубы придется увеличить в два раза. А ранее на сайте компании The MathWorks, занимающейся компьютерным моделированием, выложили материал, где говорилось, что достигнуть скорости 1200 км/ч для Hyperloop будет невозможно (во всяком случае, если говорить о предполагаемой трассе Лос-Анджелес – Сан-Франциско).

Сама по себе концепция Илона Маска также подверглась критике. Эксперты уже упомянутой Hyperloop Transportation Technologies говорили, что воздушная подушка, возможно, не самый лучший вариант, ведь в этом случае могут возникнуть проблемы с управляемостью. А ведь даже небольшое отклонение от нормы для капсулы, мчащейся на немыслимой скорости в 1200 км/ч, будет означать катастрофу. В HTT советовали присмотреться к идее магнитной левитации, которая не очень понравилась Маску.

В этом случае, правда, Hyperloop станет еще дороже, хотя даже в первоначальном варианте цена трассы Лос-Анджелес – Сан-Франциско может достигать 16 млрд долларов. Цена – это вообще краеугольный камень всей концепции. Причем это касается как трассы Hyperloop, так и цены на билет. Недавно представляющий Калифорнийский университет профессор Майкл Андерсон провел собственные расчеты и выяснил, что цена на билет Hyperloop по маршруту Лос-Анджелес – Сан-Франциско потянет на тысячу долларов (хотя изначально говорилось о всего лишь 20 долл.). Что же до стоимости всей инициативы, то здесь профессор озвучил фантастическую сумму в 100 млрд долларов.

Реальность и перспективы

И все же, несмотря на трудности, работа над Hyperloop кипит. Зимой этого года в Техасском университете A&M назвали победителя конкурса, в рамках которого разные команды продемонстрировали дизайн капсул Hyperloop. Победа досталась коллективу, представляющему Массачусетский технологический институт.

Но что еще более важно, так это то, что у проекта нашлось множество сторонников, готовых вложить в него свои средства. Среди них оказался и российский предприниматель Виктор Вексельберг: в 2015 году сообщалось, что подконтрольная ему немецкая Oerlikon Leybold Vacuum вплотную занялась Hyperloop. Шестеро ее сотрудников к тому моменту уже трудились над реализацией проекта в интересах калифорнийской Hyperloop Transportation Technologies. Опыт Oerlikon Leybold Vacuum пригодился для создания систем, необходимых для нормальной работы трубопровода Hyperloop. 

В пользу того, что «Гиперпетля» появится на свет, говорит и новый договор, подписанный между HTT и правительством Словакии. В рамках данного договора предполагается построить трассу, объединяющую Братиславу, Вену и Будапешт. Так что добраться из словацкой столицы в Вену можно будет всего за восемь минут, в то время как подобная поездка на автомобиле заняла бы по меньшей мере час. Сроки строительства Hyperloop, впрочем, не озвучиваются, как и срок сдачи в эксплуатацию первого участка Лос-Анджелес – Сан-Франциско, что неудивительно, учитывая многие технические неопределенности. Некоторые эксперты, впрочем, берут на себя смелость делать прогнозы. В Hyperloop One (ранее известной как Hyperloop Technologies) заявили, что перевозка пассажиров станет возможной уже к 2021 году.

Сейчас проект уверенно движется вперед. В мае Hyperloop One провела первые тесты системы, к которым было приковано внимание всей мировой общественности. Специальное устройство стартовало на железнодорожных рельсах, разогналось с помощью электромагнитов до 160 км/ч, а затем затормозило в «песчаной ловушке». По сути, речь шла всего лишь о тесте разгонной системы: был проверен линейный двигатель, который будет разгонять капсулу с пассажирами до нужных скоростей. Испытания прошли успешно, но это только первый шаг. Там не было ни трубы с пониженным давлением, ни капсулы. Это была лишь тележка, установленная на железнодорожные рельсы.

Однако уже к концу 2016 года компания Hyperloop One планирует построить полноценную трехкилометровую испытательную «трубу», где экспериментальные устройства смогут разогнаться до 1100 км/ч. В свою очередь, Hyperloop Transportation Technologies занята строительством восьмикилометрового испытательного стенда, хотя когда именно будет построен первый прототип, сказать трудно.

Подводя итог, хотелось бы отметить, что технически Hyperloop реализуем, вопрос заключается лишь в том, станет ли он успешным с коммерческой точки зрения. Здесь можно провести аналогию с уже созданными поездами на магнитной подушке, такими как, например, Transrapid. Подобные составы очень быстры. Японский JR-Maglev, например, разгоняется до 603 км/ч. А еще такой транспорт очень безопасен. При всем этом поезда на магнитной подушке слишком дороги и пока не получили широкого распространения. Что же будет с Hyperloop, покажет время. Нам остается только следить за новостями и ждать.