2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29
Znanstvenici su odavno zaključili da je za povećanje brzine bilo kojeg vozila potrebno što je više moguće potisnuti silu trenja. Po tom principu lete svemirski brodovi koji, bez otpora okoline, mogu putovati svemirom jako dugo. Upravo je ta značajka u osnovi projekta, poznata kao "vakuumski vlak budućnosti".
Najbrži vlakovi
Najvećim dostignućem znanstvenika u području brzog kretanja tla, od danas se smatra magnetska levitacija. Vlakovi s magnetskom levitacijom testirani su u Japanu, Engleskoj i Njemačkoj još 1970-ih. Trenutno se ova vrsta prijevoza uspješno obavlja u mnogim državama. U tom slučaju, minimiziranjem trenja, osiguravaju se brzine unutar 500 km/h. Štoviše, takva željeznička vozila karakteriziraju visoka učinkovitost, ekološka prihvatljivost i niska razina buke. Istodobno, treba napomenuti da povećanje brzine kretanja podrazumijeva povećanjeaerodinamički otpor. Znanstvenici predlažu stvaranje vakuumskog vlaka koristeći sličan pristup. Princip njegovog rada je da tračnica mora prolaziti unutar cijevi s ispumpanim zrakom, tako da su sve sile otpora isključene.
Pojava ideje o vakuumskom transportu
Koncept izgradnje transatlantskog teretnog cjevovoda za isporuku robe iz Europe u Ameriku i obrnuto prvi se put pojavio u SAD-u šezdesetih godina prošlog stoljeća. Kako je planirano, planirana je izgradnja cijevi u oceanu na dubini od pola kilometra, unutar kojega bi se transport obavljao vlakovima koji se kreću na magnetskom jastuku. Tek 1999. godine američki inženjer Dariel Oster uspio je dobiti patent za tehnologiju transporta vakuumskim cjevovodima, što je dalo novi poticaj njihovom razvoju.
Oster projekta
Prema Osterovoj zamisli, staza bi se trebala sastojati od dvije povišene cijevi (za kretanje u različitim smjerovima), od kojih je svaka promjera 150 cm. Pretpostavlja se da će transportne kapsule na magnetskom ovjesu kliziti unutra. Njihov promjer bit će 130 cm, a duljina - 490 cm. U prikolici će se istovremeno moći kretati šest putnika ukupne težine do 370 kg.
Motor za Osterov vakuumski vlak će se sastojati od primarnog (cijev za namotavanje) i sekundarnog (tijelo same kapsule od feromagnetske legure) elemenata. Minimalni razmak između njih omogućuje korištenje asinkronog linearnog motora. U samoj prikolici će vam trebatiugradite samo elektrodinamički ovjes za magnetsku levitaciju, sustav regeneracije zraka, sjedala i minijaturne baterije dizajnirane za virtualne prozore i televizore. Budući da će se pomicanje kapsule odvijati praktički bez otpora, značajan dio energije utrošene na ubrzanje može se vratiti tijekom usporavanja. Glavna prepreka u ostvarenju ovog projekta je da se vlak u vakuumskoj cijevi mora kretati savršeno ravnom prugom. Inače će elektromagneti morati kompenzirati centrifugalnu silu pri skretanju.
švicarski projekt
Švicarski inženjeri počeli su razvijati nešto slično još 1974. godine. Njihov projekt ušao je u povijest pod imenom Swissmetro. Kako je planirano, kapsule s magnetskim jastukom trebale su raditi brzinom do 500 km/h. Švicarski vakuumski vlak budućnosti dizajniran je za povezivanje glavnih gradova države (Bern, Zurich, Ženeva, Lausanne i Basel). U ovom slučaju planirano je korištenje cijevi promjera 180 cm i automobila s osam sjedala za prijevoz putnika. Do danas je teško suditi o ostalim karakteristikama, budući da projekt nije razrađen do kraja. Godine 2009. vlada je odustala od ove ideje.
engleski vlak budućnosti
Britanski inženjeri su se 2002. godine vratili projektu stvaranja vakuumskog vlaka. Njihovi planovi su jednostavno grandiozni, jer izumitelji namjeravaju stvoriti mrežu koja će zamijeniti željeznicu i cestuprijevoz. Da biste to učinili, potrebno je izgraditi čitavu mrežu cijevi diljem zemlje. U tom slučaju, kapsule će biti dizajnirane za najviše dva putnika smještena u ležećem položaju. Za razliku od prethodnih projekata, ovdje se željeznički vozni park mora kretati po tračnicama brzinom do 420 km/h. Elektromotori smješteni na kolicima bit će napajani kontaktnom tračnicom. Glavni nedostatak koji engleski vakuumski vlak ima, prema riječima programera, povezan je s visokim troškovima energije za prijevoz jednog putnika, u usporedbi s prethodnim projektima. S druge strane, njegova glavna prednost leži u relativno niskoj cijeni izgradnje prometne mreže.
Hyperloop Project
Najperspektivniji je projekt vlaka budućnosti, koji se zove Hyperloop. Ideju o njegovom stvaranju 2012. godine predložio je američki milijarder Elon Musk. U početku se o projektu govorilo kao o petom načinu prijevoza, ali nije išlo dalje od rasprava na televiziji. Nakon što se doznalo za planove vlade za izgradnju brze željezničke pruge između Los Angelesa i San Francisca, poduzetnik je pristupio implementaciji svog koncepta. Projekt Hyperloop je kopneni cjevovod u kojem vakuumski vlak može kretati brzinama u rasponu od 400 do 1220 km/h. U kolovozu 2013. ideja je službeno predstavljena široj javnosti u prezentaciji od 58 stranica.
Princip rada
Glavna ideja Hyperloop projekta je maksimalna jeftinost stvaranja prometne mreže odcijevi i daljnji rad. S tim u vezi, temeljio se na takvom modelu kao što je vakuumski vlak. U SAD-u je, prema izumitelju, potrebno izgraditi mrežu zatvorenih paralelnih kolosijeka koji će se spajati na krajnjim točkama ruta. Za stvaranje vakuuma u njima i njegovo održavanje dovoljne su čelične cijevi debljine 25 mm i pumpe male snage. Unutar njih Elon Musk predlaže lansiranje kapsula dugih do 30 metara. Prvi biznismen želi povezati San Francisco i Los Angeles.
Prema programeru, neće uspjeti stvoriti apsolutni vakuum u cijevima. S tim u vezi, zračne mase će se usmjeravati ispod dna željezničkog vozila kroz posebne mlaznice u njegovu pramcu. To će stvoriti zračni jastuk i uštedjeti značajna sredstva potrebna za implementaciju elektromagneta. Za punjenje motora, zbog čega će se kapsula pokrenuti, na pod cijevi će se svakih 110 km postaviti aluminijska tračnica dužine 15 metara.
Opcije za funkcioniranje sustava
Prezentacija razmatra putničku i putničko-teretnu verziju sustava. U prvom slučaju predlaže se izgradnja cijevi promjera 2,23 m. Vakuumski vlak koji vozi unutra moći će prevesti do 28 putnika u jednom putovanju. Druga opcija uključuje korištenje cjevovoda promjera 3,3 m. U ovom slučaju bit će moguće transportirati tri dodatna automobila u svakoj kapsuli. Valja napomenuti da će prema projektu Elona Muska vlakovi polazitisvakih pola minute.
Ekonomičnost i testiranje
Projekt Hyperloop može se nazvati vrlo učinkovitim. Programeri namjeravaju u potpunosti zadovoljiti svoje potrebe kroz solarnu i energiju vjetra. Planiraju prodati sav svoj višak, zarađujući na tome oko 25 milijuna dolara godišnje. Prema Elonu Musku, cijena karte u jednom smjeru trebala bi biti oko 20 dolara. U ovom slučaju, projekt će se isplatiti za dvadeset godina.
Prva testiranja vakuumskog vlaka održana su u svibnju 2016. U tu svrhu izgrađeno je posebno poligon u pustinji blizu Las Vegasa. Kolica su, pomoću elektromagneta, najprije ubrzala do oznake od 180 km/h, nakon čega su se postupno zaustavila.
Sigurnost
Programeri su posebno pazili na sigurnost. Kretanje kapsule ni na koji način neće utjecati na udobnost putnika. Osjeća se da se njegovo ubrzanje neće razlikovati od trčanja aviona prije polijetanja, a zatim - tiho klizanje i bez turbulencija. Elon Musk tvrdi da vakuumski vlak ne može iskočiti iz tračnica niti pasti s visine, pa ga treba smatrati jednim od najsigurnijih načina prijevoza. U slučaju nestanka struje, kapsula je opremljena baterijama, čija je snaga dovoljna da izdrži putnike 45 minuta, odnosno cijelu rutu. Uostalom, većina ljudi je vrlo ugodno s zrakoplovnim putovanjem, unatoč činjenici da je sredstvo za bijeg u slučajukatastrofe u njima su vrlo sumnjive.
završetak
Stvaranje vakuumskog vlaka, bez sumnje, zahtijeva ogromne financijske troškove. Osim toga, prije provedbe projekta potrebno je riješiti još mnogo tehničkih problema. Međutim, u naše vrijeme, s obzirom na stalni razvoj tehnologije, mogućnost provedbe ovog pothvata ne izgleda tako nejasno kao prije nekoliko desetljeća. S tim u vezi, ne treba se čuditi kada će se vlakovi, koji su brži od modernih nadzvučnih zrakoplova, uskoro koristiti za prijevoz putnika i robe.
Preporučeni:
Rok trajanja vodomjera: razdoblje rada i rada, razdoblja provjere, pravila rada i vrijeme korištenja vodomjera za toplu i hladnu vodu
Rok trajanja vodomjera varira. Ovisi o njegovoj kvaliteti, stanju cijevi, priključku na hladnu ili toplu vodu, proizvođaču. Proizvođači u prosjeku tvrde oko 8-10 godina rada uređaja. U tom slučaju, vlasnik je dužan izvršiti njihovu provjeru u zakonskim rokovima. Više o ovome i nekim drugim točkama ćemo vam reći u članku
Električna lokomotiva 2ES6: povijest stvaranja, opis s fotografijom, glavne karakteristike, princip rada, značajke rada i popravka
Danas se komunikacija između različitih gradova, prijevoz putnika, dostava robe odvija na razne načine. Jedan od tih načina bila je željeznica. Električna lokomotiva 2ES6 jedna je od vrsta transporta koja se trenutno aktivno koristi
Stroj za dijamantno bušenje: vrste, uređaj, princip rada i uvjeti rada
Kombinacija složene konfiguracije smjera rezanja i poluprovodničke radne opreme omogućuje opremi za dijamantno bušenje za izvođenje iznimno osjetljivih i kritičnih operacija obrade metala. Takvim se jedinicama povjeravaju operacije izrade oblikovanih površina, korekcije rupa, obrada krajeva itd. Istovremeno, stroj za dijamantno bušenje je univerzalan u pogledu mogućnosti primjene u raznim područjima. Koristi se ne samo u specijaliziranim industrijama, već iu privatnim radionicama
Vakumski podizač: karakteristike i princip rada
Vakumski sustavi za rukovanje naširoko se koriste u raznim industrijama i građevinarstvu. Uz pomoć takvih uređaja pouzdano i sigurno se izvode tipične manipulacije raznim materijalima u okviru logističkih i proizvodnih procesa. Za brzo i često visinsko kretanje koristi se vakumski podizač koji može imati različite izvedbene karakteristike i dizajn
Jesu li maglev vlakovi prijevoz budućnosti? Kako radi maglev vlak?
Već je prošlo više od dvjesto godina od trenutka kada je čovječanstvo izumilo prve parne lokomotive. No, do sada je željeznički kopneni prijevoz, prevoz putnika i teških tereta na snagu električne energije i dizel goriva, vrlo čest
