Што наконт «чалавека» ў сістэме транспартных труб?

Hyperloop становіцца рэальнасцю; пытанне не ў тым, наколькі хутка ён можа рухацца, а больш у тым, ці хочам мы на ім ездзіць. 

Гіпатэтычная размова на Дзень падзякі, кастрычнік 2020 г.: 

«Такім чынам, ты думаеш, што мама прыгатуе гэта на абед?» 

«Яна кажа, што ў яе ёсць справы, і яна можа не прыйсці ў час...» 

«Давай, да Манрэаля ўсяго паўгадзіны…» 

«Так, але ты яе ведаеш, я думаю, што яна аддасць перавагу сюды доўга...» 

"Што? Драйв?? У гэты дзень і ўзрост? Скажы ёй, каб проста села на Hyperloop!» 

У той час як канцэпцыя трубчастай транспартнай сістэмы прарастала даволі доўга, яна заняла статус тэхнагіка-знакамітасці аднаго Ілона Маска каб выклікаць бягучы інтарэс. У яго Белай кнізе 2013 г. акрэслена яго бачанне хуткай, бяспечнай, таннай і экалагічна чыстай транспартнай сістэмы, якая зменіць гульню з Лос-Анджэлеса ў Сан-Францыска (і па дарозе кемліва ператварыўшы нязграбны тэрмін «чалавечы вакуумны трубкавы транспарт» у элегантны... і, магчыма, таварны знак--"Hyperloop»). 

Шматлікія ўніверсітэты, навукова-даследчыя арганізацыі і тэхналагічныя карпарацыі ўдзельнічалі ў выпрабаваннях з адкрытым зыходным кодам, змагаючыся за тое, каб стварыць лепшы працоўны прататып. Карпарацыі былі створаны ў надзеі на партнёрства з урадамі або прыватным сектарам у развіцці гэтых сістэм у розных рэгіёнах.     

І хоць усё яшчэ існуюць перашкоды, звязаныя з распрацоўкай і інтэграцыяй у працуючую сістэму грамадскага транспарту, зразумела, ёсць вялікія чаканні ў патэнцыяльна рэвалюцыйным выглядзе транспарту. Грамадскасць была зачаравана бачаннем свісту па гарадах і кантынентах, кідаючы выклік геаграфіі і надвор'ю, і ў самыя кароткія тэрміны. 

Канада кінула свой тэхналагічны капялюш у рынг, ласкава TransPod, кампанія з Таронта, якая абяцае запусціць праект ужо ў 2020 годзе. TransPod прадугледжвае калідор Таронта-Манрэаль, які скарачае 5-гадзінную паездку (або грузавы транспарт) да 30-хвіліннай.     

Дыяна Лай, дырэктар па камунікацыях TransPod, тлумачыць, чаму іх кампанія бачыць неабходнасць укаранення новага віду транспарту. 

«Мы хочам злучыць людзей, гарады і прадпрыемствы экалагічным і высакахуткасным транспартам, які можа па-новаму ўявіць, як мы жывем і працуем», — кажа спадарыня Лэй. «Шляхам скарачэння адлегласцей мы можам павялічыць абмен людзьмі і таварамі, максімальна павялічыць эфектыўнасць такіх прадпрыемстваў, як грузавы транспарт, і стварыць магчымасці для росту гарадоў». 

Акрамя Паўночнай Амерыкі, праекты абмяркоўваюцца па ўсім свеце: Скандынавія, Паўночная Еўропа, Расія і краіны Персідскага заліва выказваюць зацікаўленасць у падобных прадпрыемствах, прызнаючы, што новая транспартная сістэма, якая будзе больш хуткай і эканамічнай, сапраўды можа быць перспектыўнай жыццяздольны і менш накладвае падаткі на навакольнае асяроддзе. 

Паколькі навука сапраўды сэксуальная (Левітуючыя магніты! Падарожнічайце праз вакуум без трэння! Хуткасць да 1000 км/г!), вялікая частка шуміхі (каламбур) была звязана з распрацоўкай гэтых тэхналогій: які дызайн можа зрабіць канцэпцыю рэалізаванай як мага хутчэй, праз найлепш пабудаваны тунэль, з выкарыстаннем самай чыстай крыніцы энергіі? 

Але перш чым мы прымем Hyperloop у якасці сістэмы масавага транспарту, мы павінны фундаментальна адказаць на пытанні, што ніякія тэхналогіі не могуць быць інавацыйнымі, або ніякі дызайн не можа пераадолець - меркаваны чалавек пасажыр. Па сутнасці:  

Ці можам мы ездзіць на чымсьці з такой хуткасцю? І, магчыма, больш важнае: ці хацелі б мы? 

Hyperloop з першага погляду 

• Тэхналогіі, падобныя на Маглевы цягнікі, выкарыстоўваецца для прыпынення і перамяшчэння капсул па трубе, паскараючы або запавольваючы кіруемыя камп'ютэрам парывы 

• «Зялёныя» крыніцы энергіі, такія як сонечныя батарэі, ствараюць рух капсул, а таксама забяспечваюць жыццезабеспячэнне і асвятленне 

•Прапанаваныя маршруты: Лос-Анджэлес-Сан-Францыска, Лос-Анджэлес-Лас-Вегас, Парыж-Амстэрдам, Таронта-Манрэаль, Стакгольм-Хельсінкі, Абу-Дабі-Дубай, Расія-Кітай 

•Разліковыя выдаткі: ад 7 мільярдаў долараў (ацэнка Ілона Маска) да 100 мільярдаў долараў (ацэнка NY Times за 2013 год) 

 Тое, што добра для амерыканскіх горак, дрэнна для Hyperloop 

Любы, хто катаўся на амерыканскіх горках, можа пацвердзіць, што не хуткасць выклікае захапленне, а рэзкія змены хуткасці або напрамку. Такім чынам, для Hyperloop клопат аб пасажырах заключаецца не ў тым, як яны змогуць пераносіць максімальныя хуткасці, апынуўшыся на борце, а ў тым, як яны будуць кіраваць сіламі, якія ўдзельнічаюць у паскарэнні, запаволенні і змене кірунку. Нам трэба звярнуць увагу на гэтыя хуткія змены, таму што, каб дасягнуць такіх хуткасцей, пасажыр павінен вытрымаць іх у значна больш рэзкіх памерах, чым тыя, якія адчуваюцца ў захапляльных паездках у парку забаў.  

Звычайны спосаб паскарэння або запаволення - зрабіць гэта адным моцным штуршком, падобна таму, як націснуць педаль газу або націснуць на тармазы. Каб дасягнуць неабходнай хуткасці ўцёкаў, астранаўты адчуваюць каля 3g (у тры разы больш гравітацыі Зямлі) падчас запускаў; Пілотам знішчальнікаў, магчыма, давядзецца супрацьстаяць імгненным уздзеянням да 9g пры хуткіх наборах вышыні або апусканні, наступствы якіх могуць выходзіць далёка за рамкі простага цягнення да сумкі. Пілоты і касманаўты, якія знаходзяцца ў найвышэйшай фізічнай форме, як вядома, страчваюць прытомнасць пры такіх умовах павышанага ціску - што тады наконт звычайнага пасажыра? 

Кевін Шумейкер, прафесар Заходняга ўніверсітэта, правёў шырокія даследаванні крывацёку ад сэрца і да мозгу і, у прыватнасці, таго, як на іх могуць уплываць сілы паскарэння і запаволення. Ён згодны з тым, што хоць і будуць фізіялагічныя праблемы, яны не з'яўляюцца невырашальнымі. 

«Большасць людзей могуць пераносіць сілы да 2g», - кажа доктар Шумейкер. «Каб вырашыць патэнцыйныя праблемы лінейнага паскарэння, нам неабавязкова прымушаць кожнага пасажыра насіць касцюмы пілота-знішчальніка. Напрыклад, калі яны сядуць тварам да трасы, можна мінімізаваць наступствы лінейнага паскарэння». 

Рашэнне, задуманае дызайнерамі TransPod для размеркавання гэтых інтэрвалаў па ўсім маршруце, - гэта, напрыклад, арыентацыя на «ўсплёскі» паскарэння каля 0.1g, падобна таму, што мы адчуем у метро, ​​якое паскараецца. Мякка націскаючы на ​​газ або тормаз, можна спадзявацца, што, як і пры ўзлёце і пасадцы самалёта, гэтыя змены будуць зведзены да мінімуму да прымальнага ўзроўню. 

Фактычна, гэта любое адхіленне ад прамой лініі, якое будзе мець значна большы эфект для пасажыра. Гэтыя сілы, якія фізікі называюць вуглавым момантам, робяць павароты на амерыканскіх горках захапляльнымі; нават тыя, хто не шукае вострых адчуванняў, адчуваюць гэта, пераадольваючы круты паварот. Такім чынам, любое адхіленне напрамку можа прывесці да страты раўнавагі пасажырам метро; напрыклад, транспартныя сродкі з высокім цэнтрам цяжару могуць нават перакуліцца. 

Сучасныя высакахуткасныя цягнікі маюць механізм нахілу (або нахілу), дзе сілы інэрцыі змякчаюцца шляхам нахілу ў напрамку крывой. Як веласіпедыст, які нахіляецца падчас павароту або ўздыму на вонкавай частцы аўтамабільнай гоначнай трасы, гэта ў пэўнай ступені супрацьстаіць гэтым вярчальным сілам. TransPod уключыў у свае прататыпы спецыфікацыі самастойнага нахілу для ліквідацыі бакавога паскарэння. Але нават з гэтымі механізмамі, г-жа Лай прызнае, што адхіленне ад тэарэтычнай прамой лініі - і эфекты вуглавога моманту - будуць уплываць на хуткасці, з якімі будуць працаваць іх праекты.  

«Мы не хочам выходзіць за межы бакавога паскарэння 0.4g, і паколькі геаграфія будзе вызначаць любыя скрыўленні трасы, нам давядзецца адпаведным чынам карэктаваць нашы хуткасці». 

Гэта можа быць бяспечна, але ці будзе гэта зручна? 

Пераадоленне гэтых праблем, па сутнасці, толькі пачатак; таму што для таго, каб нешта сапраўды лічылася масавым транспартам, яно павінна быць не толькі бяспечным, але і зручным - не толькі для дзелавых падарожнікаў, але і для бабулі, малога ці чалавека, магчыма, хворага. Не кожны будзе ездзіць на чым-небудзь проста таму, што гэта хутка, асабліва калі кампрамісам з'яўляецца цяжкая або нязручная паездка.  

Дызайнеры з TransPod уключылі эрганоміку ў свае дызайнерскія мадэлі і прататыпы, таму што яны разумеюць, што расслабленае і даступнае мысленне людзей, якія жадаюць паспрабаваць нешта новае, вельмі важнае. 

«Гэта адно з нашых ключавых меркаванняў у TransPod», — кажа спадарыня Лэй. «Наш дызайн гарантуе, што паездка будзе яшчэ больш камфортнай, чым тое, што вы адчуваеце ў самалёце або цягніку. Мы інтэгруем некаторыя ключавыя элементы ў нашу сістэму левітацыі, каб спраўляцца з колькасцю вібрацый, з якімі сутыкнецца гэтая новая сістэма на высокай хуткасці».  

Эрганамічны дызайн можа выходзіць за рамкі простага стварэння зручнага сядзення. Прафесар Алан Салмоні мяркуе, што, паколькі мы маем справу з новай парадыгмай адносна высокіх хуткасцей і сіл, нам, магчыма, давядзецца перагледзець магчымыя наступствы паўтаральных рухаў і частот вібрацыі альбо ад руху легкавога аўтамабіля, альбо ад механізмаў і рухавікоў, якія сілкуюць гэта. 

«Пры такіх хуткасцях у нас ёсць абмежаваныя даследаванні рэчаў, якія мы цяпер успрымаем як належнае, напрыклад, кароткатэрміновага або доўгатэрміновага ўздзеяння вібрацыі на чалавечае цела», — тлумачыць доктар Салмоні. «Хоць наступствы сапраўды нязначныя для пасажыраў, якія едуць на хуткасных цягніках, напрыклад, мы не ўпэўненыя ў гэтых эфектах на значна больш высокіх хуткасцях або ў тым, ці ёсць больш інтэнсіўныя вібрацыйныя частоты, якія ўплываюць на чалавечае цела». 

«У прыватнасці, калі ёсць схаванае захворванне, напрыклад, аслабленыя крывяносныя пасудзіны, або калі чалавек схільны да адслаення сятчаткі... ці будуць яны падвяргацца большай рызыцы? Шчыра кажучы, не магу сказаць». 

Доктар Шумейкер пагаджаецца і прапануе, каб медыцынскія даведкі, атрыманыя перад авіяпалётам, таксама патрабаваліся для меркаванага падарожніка Hyperloop. Фактычна, ён бачыць у далейшым развіцці Hyperloop вобласць для далейшага развіцця сваіх навуковых інтарэсаў. 

«Я хацеў бы добраахвотна сесці на адзін з гэтых (струкоў) і ўзяць з сабой усе свае інструменты і зрабіць вымярэнні таго, як чалавечае цела адрэагуе на гэтыя раптоўныя змены ў хуткасці або кірунку». 

Нават калі мы хочам ездзіць на ім, ці будзе ён пабудаваны? 

У той час як некаторыя эканамічныя прагнозы абяцаюць, што Hyperloop будзе танней у доўгатэрміновай перспектыве, інвестыцыі ў інфраструктуру будуць азначаць уліванне велізарных сум капіталу. Ацэнкі моцна адрозніваюцца, таму што ў разлікі павінны быць уключаны выдаткі па-за будаўніцтвам трасы, напрыклад, зямля павінна быць адведзена пад сістэму, і неабходна пракансультавацца з гарадскімі планіроўшчыкамі, дзе трэба ўсталяваць станцыі. І каб такія сістэмы, як Hyperloop, сталі рэальнасцю, урады і супольнасці павінны быць цалкам адданыя іх развіццю. 

Такія кампаніі, як TransPod, прызнаюць і разумеюць пазіцыю "пачакаць і паглядзець", якая распаўсюджана сярод патэнцыйных зацікаўленых бакоў, асабліва з тэхналогіямі, якія з'яўляюцца інавацыйнымі, разбуральнымі і, вядома, дарагімі. З-за гэтага TransPod вядзе дыскусіі з урадамі аб найлепшым падыходзе да ўкаранення гэтай сістэмы з улікам іх меркаваных патрэб.    

Напрыклад, адна першапачатковая заяўка на грузавыя перавозкі. Гэта не толькі падкрэсліць эканамічныя выгады ад перавозкі тавараў са значна большай хуткасцю, але і можа пачаць знаёміць грамадскасць з сістэмай і паспрыяць пераходу да пасадкі пасажыраў на борт.