Вакуум для пассажира

"ММ" №10/133 2016, с. 58

Когда опаздываешь куда-то, нужно иметь в запасе парочку неоспоримых оправданий: например, «гравитация помешала встать с кровати в 7 утра» или «сопротивление воздуха серьезно снижает скорость движения в метро». Второе оправдание скоро будет неактуально, поэтому стоит пользоваться им скорее и чаще.

 


На самом деле сопротивление воздуха перестало быть проблемой еще около ста лет назад, когда российский физик Борис Вейнберг поставил первые опыты с перемещением тела в вакуумной трубке за счет электромагнитного поля. Однако начало ХХ века нельзя было назвать спокойным, поэтому все экспериментальные установки благополучно были распилены на нужды армии и развития не получали – до недавнего времени, когда идею «пятого транспорта» высказал Илон Маск. А воплотители не заставили себя ждать. Самыми известными компаниями на сегодняшний день являются Hyperloop One и Hyperloop Transportation Technology. Но это не значит, что только они строят вакуумные системы поездов.

 

Механизм работы магнитно-вакуумной железной дороги довольно прост. Из трубы откачан воздух – не полностью, но достаточно, чтобы давление опустилось приблизительно до 100 Паскалей (1/1000 атмосферного давления). Внутри трубы перемещается герметичная капсула с пассажирами. Для ее разгона используются магниты, а вот чтобы поддерживать ее в нужном положении и исключить соприкосновение со стенками тоннеля, возможно применение мощных вентиляторов. Они будут нагнетать воздух для создания воздушной подушки – взамен магнитной левитации на сверхпроводниках, которую предлагал использовать Борис Вейнберг (этот вариант все еще рассматривается другими компаниями, не связанными с американским видением проекта). Размер капсулы для пассажирских перевозок может составлять чуть больше метра в высоту, а сидения в ней расположены, как в каком-нибудь Lamborghini: приходится чуть ли не лежать. Но это помогает снизить нагрузку на организм на скоростях около 1000 км/ч, да и стоимость строительства тоннеля такой высоты будет куда ниже. А возможность отправлять такие капсулы каждые 30 секунд позволит поддерживать огромный пассажиропоток, несмотря на малое количество мест в одной капсуле (в первой концепции, предложенной Маском в 2013 году, было 2 ряда кресел по 14 в каждом). Изменение размера капсулы для перевозки крупногабаритных грузов приведет к значительному удорожанию. Сами трубы экономически выгодно прокладывать на опорах, снизив затраты на приобретение земли и ограничив доступ к тоннелю.

 


Несколько лет назад схожие проекты разрабатывались в Финляндии (проект Astronomic) и в Китае, в юго-западном университете Цзяотун (проект ЕТТ). Россия с ее протяженностью заинтересована в подобной технологии, пожалуй, больше остальных. С 2005 года у нас разрабатывается «Сверхзвуковая наземная транспортная система Янсуфина», которая должна стать «новым шелковым путем», способным соединить Европу и Китай всего за десять часов. Это независимый проект, который берет свое начало в Петербургском государственном университете путей сообщения. Однако и Hyperloop One, и Hyperloop Transportation Technologies заинтересованы в дешевом, по сравнению с Западом, строительстве длинной магистрали на наших гигантских просторах. Первой экспериментальной линией хотят связать Москву и Санкт-Петербург (и тогда дорога между этими городами будет занимать 35 минут), однако компания РЖД, скорее, заинтересована в строительстве магнитно-вакуумных дорог для грузовых перевозок, а не пассажирских.

 


В целом же к проекту пока больше вопросов, чем ответов. Испытания разгонных модулей, красочные презентации, образцы левитирующих платформ пока не дают полного представления о многокилометровой дороге. В НАСА предупреждают, что многие нюансы требуют доработки – как, скажем, отвод тепла от корпуса, ведь на скорости в 1000 км/ч нагрев неизбежен даже в разряженном воздухе. Кроме технических трудностей, существуют и вопросы удобства для пассажиров. Не каждый захочет путешествовать в полностью герметичной капсуле без окон, в трубе, из которой откачан воздух. И даже если инженеры утверждают, что этот вариант перевозок в целом безопаснее классических, в случае аварии надо предусмотреть множество сценариев с остановкой всей цепочки (ведь капсулы отправляются каждые 30 секунд), закачкой воздуха в трубу в месте происшествия, эвакуации людей и прочего. Не стоит забывать, что на такой скорости стоит ехать только по прямой, а значит, труба должна быть проложена по равнинной местности, и как поступать, например, с Уральскими горами, пока не ясно.

Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.

Наш журнал ММ