Mi a helyzet az „emberrel” az emberi szállítócsőrendszerben?

A Hyperloop valósággá válik; a kérdés kevésbé az, hogy milyen gyorsan tud menni, hanem inkább az, hogy akarunk-e lovagolni rajta. 

Hipotetikus Hálaadás napi beszélgetés, 2020. október: 

– Szóval szerinted anya elkészíti a vacsorát? 

– Azt mondja, dolga van, és lehet, hogy nem ér ide időben… 

– Gyerünk, Montreal csak félórányira van… 

– Igen, de ismered… azt hiszem, szívesebben tenné meg a hosszú utat itt… 

"Mit? Hajtás?? Ebben a korban? Mondd meg neki, hogy lépjen be a Hyperloopba! 

Míg a csőszállító rendszer koncepciója már jó ideje csírázik, ez kellett egy Elon Musk technogeek-celeb státusza aktuális érdeklődést generálni. 2013-as fehér könyve felvázolta vízióját egy Los Angeles-i San Francisco-i közlekedési rendszerről, amely gyors, biztonságos, olcsó és környezetbarát (és közben az „emberi vákuumcsöves szállítás” kifejezést ügyesen elegánssá változtatta – és talán védjegyes –”hyperloop"). 

Számos egyetem, kutatóintézet és technológiai vállalat vett részt a nyílt forráskódú kísérletekben, és versenyeztek a legjobban működő prototípus kidolgozásáért. A vállalatokat abban a reményben hozták létre, hogy a kormányokkal vagy a magánszektorral együttműködve fejleszthessék ezeket a rendszereket különböző helyeken.     

És bár még mindig vannak akadályok a tervezéssel és a működő tömegközlekedési rendszerbe való integrálással kapcsolatban, érthető módon nagy a várakozás egy potenciálisan forradalmi közlekedési mód felé. A közvéleményt olyan víziók nyűgözték le, amelyek a városokon és kontinenseken átívelő suhogásról szólnak, dacolva a földrajzzal és az időjárással, mégpedig pillanatok alatt. 

Kanada a ringbe dobta technológiai kalapját, jóvoltából TransPod, egy torontói székhelyű vállalat, amely azt ígéri, hogy már 2020-ban elkészül a terv.  A TransPod egy Toronto-Montreal folyosót képzel el, amely az 5 órás ingázást (vagy teherszállítást) 30 perces utazásra csökkenti.     

Dianna Lai, a TransPod kommunikációs igazgatója, és elmagyarázza, miért látja vállalatuk szükségesnek egy új szállítási forma bevezetését. 

„Szeretnénk összekapcsolni az embereket, a városokat és a vállalkozásokat fenntartható és nagy sebességű közlekedéssel, amely képes újra elképzelni életünket és munkánkat” – mondja Lai asszony. „A távolságok csökkentésével növelhetjük az emberek és az áruk cseréjét, maximalizálhatjuk az olyan vállalkozások hatékonyságát, mint a teherszállítás, és lehetőségeket teremthetünk a városi növekedéshez.” 

Észak-Amerikán kívül a projekteket világszerte vitatják: Skandinávia, Észak-Európa, Oroszország és az Öböl menti államok egyaránt érdeklődést mutatnak hasonló vállalkozások iránt, felismerve, hogy valóban ígéretes lehet egy új, gyorsabb és gazdaságosabb szállítási rendszer. életképes és kevésbé terheli a környezetet. 

Mivel a tudomány valóban szexi (Levivő mágnesek! Utazás súrlódásmentes vákuumban! Akár 1000 km/h sebesség!), a legtöbb hype (szójáték célja) ezen technológiák fejlesztése során járt: milyen dizájn képes megvalósítani a koncepciót a lehető leggyorsabban, a legjobban megépített alagúton keresztül, a legtisztább áramforrás használatával? 

Mielőtt azonban tömegközlekedési rendszerként alkalmaznánk a Hyperloopot, alapvetően meg kell válaszolnunk azokat a kérdéseket, amelyeket semmilyen technológia nem tud megújítani, vagy semmilyen tervezés nem tud legyőzni – a feltételezett emberi utas. Lényegében:  

Tudunk-e lovagolni valamin ekkora sebességgel? És ami talán még fontosabb: akarnánk? 

Hyperloop egy pillantásra 

• Hasonló technológia MagLev vonatok, arra szolgál, hogy felfüggeszti és mozgassa a hüvelyeket a csőpálya mentén, felgyorsítva vagy lelassítva a számítógép által vezérelt sorozatokban 

• A „zöld” energiaforrások, mint például a napelemek, pod mozgást, valamint életfenntartást és világítást generálnak 

• Javasolt útvonalak:  LA-San Francisco, LA- Las Vegas, Párizs-Amszterdam, Toronto-Montreal, Stockholm-Helsinki, Abu Dhabi-Dubai, Oroszország-Kína 

•Becsült költségek:  7 milliárd dollártól (Elon Musk becslése) 100 milliárd dollárig (NY Times 2013-as becslése) 

 Ami jó a Rollercoasternek, az rossz a Hyperloopnak 

Amint azt bárki tanúsíthatja, aki már járt hullámvasúton, nem a sebesség okozza az izgalmat, hanem a hirtelen sebesség- vagy irányváltás. A Hyperloop esetében tehát nem az a gond, hogy az utasok hogyan tudják elviselni a maximális sebességet a fedélzeten, hanem az, hogyan kezelik a gyorsításban, lassításban és irányváltoztatásban rejlő erőket. Foglalkoznunk kell ezekkel a gyors változásokkal, mert ahhoz, hogy ilyen sebességet érjünk el, az utasnak sokkal drasztikusabb nagyságrendekkel kell elviselnie azokat, mint a vidámparki izgalmak során.  

A gyorsítás vagy lassítás szokásos módja egyetlen, masszív nyomással, hasonlóan a gázpedál padlózásához vagy a fékezéshez. A szükséges menekülési sebesség eléréséhez az űrhajósok körülbelül 3 grammot (a Föld gravitációjának háromszorosa) tapasztalnak az indítás során; előfordulhat, hogy a vadászpilótáknak akár 9 g-os súly pillanatnyi hatásait is el kell viselniük gyors emelkedőknél vagy merüléseknél – amelyek hatása jóval túlmutat azon, hogy pusztán a zsák után kell nyúlni. A csúcsteljesítményű pilótákról vagy űrhajósokról ismert, hogy ilyen erős nyomásviszonyok között elsötétülnek – mi van akkor az átlagos ingázóval? 

Kevin Shoemaker, a Western University professzora kiterjedt tanulmányokat végzett a szívből és az agyba irányuló véráramlásról, és különösen arról, hogy a gyorsító és lassító erők hogyan hatnak rájuk. Egyetért azzal, hogy bár lesznek fiziológiai problémák, ezek nem megoldhatatlanok. 

"A legtöbb emberi lény akár 2 grammos erőt is elvisel" - mondja Dr. Shoemaker. "A lineáris gyorsulás lehetséges problémáinak megoldásához nem kell minden utast vadászpilóta G-ruhát viselnünk. Ha például a pálya irányába nézve ülnek, minimalizálhatja a lineáris gyorsulás hatásait." 

A TransPod-tervezők elképzelése szerint ezeknek az intervallumoknak a teljes útvonalon történő felosztására a megoldás például a 0.1 g körüli gyorsulási „kitörések” megcélzása, hasonlóan ahhoz, amit egy gyorsuló metrón éreznénk. A gáz vagy a fék finom megérintésével azt remélik, hogy hasonlóan a repülőgépek fel- és leszállásához, ezeket a változásokat az elviselhető szintre minimalizálják. 

Valójában az egyenes vonaltól való bármilyen eltérés sokkal nagyobb hatással lenne az utasra. A fizikusok szögimpulzusnak nevezik, ezek azok az erők, amelyek ismét izgalmassá teszik a hullámvasutakon a fordulatokat; még a nem izgalmakra vágyók is megtapasztalják ezt, amikor egy éles ívet tárgyalnak. Ezért bármilyen irányeltérés miatt a metró elveszítheti az egyensúlyát; például a magas tömegközéppontú járművek akár fel is borulhatnak. 

A jelenlegi nagysebességű vonatok billenő (vagy dőlő) mechanizmussal rendelkeznek, ahol a tehetetlenségi erőket a görbe irányába dőlve mérséklik. Mint egy kerékpáros, aki egy kanyarban vagy egy autóversenypálya külső részén megemelkedik, ez bizonyos mértékben ellensúlyozza ezeket a forgási erőket. A TransPod önzáró specifikációkat épített be prototípusaiba az oldalirányú gyorsulás kezelésére. De Ms. Lai még ezekkel a mechanizmusokkal is elismeri, hogy az elméleti egyenestől való eltérés – és a szögimpulzus hatásai – hatással lesz arra a sebességre, amellyel a tervek futnak majd.  

„Nem akarunk 0.4 g oldalgyorsulásnál tovább lépni, és mivel a földrajzi adottság megszabja a pálya görbületét, ennek megfelelően kell majd módosítanunk a sebességünket.” 

Lehet, hogy biztonságos, de kényelmes lesz? 

E problémák leküzdése lényegében csak a kezdet; mert ahhoz, hogy valamit valóban tömegközlekedésnek lehessen tekinteni, nemcsak biztonságosnak, hanem kényelmesnek is kell lennie – nem csak az üzleti utazók, hanem a nagymama, a kisgyermek vagy esetleg valamilyen egészségügyi problémában szenvedő számára is. Nem mindenki fog lovagolni valamivel pusztán azért, mert gyors, különösen, ha a kompromisszum egy durva vagy kényelmetlen ingázás.  

A TransPod tervezői beépítették az ergonómiát tervezési modelljeikbe és prototípusaikba, mert felismerték, hogy a nyugodt és könnyen elérhető ingázó gondolkodásmód elengedhetetlen az újdonságok kipróbálására. 

„Ez az egyik legfontosabb szempontunk a TransPodnál” – mondja Lai asszony. „A mi kialakításunk biztosítja, hogy az utazás még kényelmesebb legyen, mint amit repülőgépen vagy vonaton tapasztal. Néhány kulcsfontosságú elemet integrálunk levitációs rendszerünkbe annak érdekében, hogy kezelni tudjuk azt a rezgésmennyiséget, amellyel ez az új rendszer nagy sebességgel szembesül.  

Az ergonomikus kialakítás túlmutat a kényelmes ülések kialakításán. Alan Salmoni professzor úgy véli, hogy mivel a nagy sebességgel és erőkkel kapcsolatos új paradigmával állunk szemben, előfordulhat, hogy újra meg kell vizsgálnunk az ismétlődő mozgások és a rezgési frekvenciák lehetséges hatásait, akár a személygépkocsi mozgásából, akár a meghajtó mechanizmusokból és motorokból. azt. 

„Ilyen sebesség mellett korlátozott számú tanulmány áll rendelkezésünkre olyan dolgokról, amelyeket ma már természetesnek tartunk, például az emberi testre gyakorolt ​​rövid vagy hosszú távú vibrációs hatásokról” – magyarázza Dr. Salmoni. "Most, bár a hatások valóban elhanyagolhatóak például a golyósvonatokon utazó utasok számára, nem vagyunk igazán biztosak ezekben a hatásokban sokkal nagyobb sebességnél, vagy abban, hogy intenzívebb rezgési frekvenciák hatnak az emberi testre." 

„Különösen, ha rejtett egészségügyi állapotról van szó, például legyengültek az erek, vagy ha az illető hajlamos a retina leválására… nagyobb a kockázata? Őszintén nem tudom megmondani." 

Dr. Shoemaker egyetért, és azt javasolja, hogy a légi utazás előtt megszerzett orvosi engedélyt a feltételezett Hyperloop-utazók számára is megköveteljék. Valójában a Hyperloop folyamatos fejlesztését olyan területnek tekinti, amely elősegíti kutatási érdeklődését. 

"Szeretnék önként jelentkezni, hogy felszálljak egy ilyen (tok) egyikére, és magammal hozzam az összes műszeremet, és megmérjem, hogyan reagál az emberi test ezekre a hirtelen sebesség- vagy irányváltozásokra." 

Még ha lovagolni akarunk is, megépül-e? 

Míg egyes gazdasági előrejelzések azt ígérik, hogy a Hyperloop hosszú távon olcsóbb lesz, az infrastrukturális beruházások hatalmas tőkebevonást jelentenek. A becslések nagyon eltérőek, mert a számításoknak tartalmazniuk kell a pályaépítésen kívüli költségeket is, például ki kell tulajdonítani a területet a rendszerhez, és a várostervezőkkel kell konzultálni az állomások telepítésével kapcsolatban. És ahhoz, hogy a Hyperloophoz hasonló rendszereket valósággá tegyék, a kormányoknak és a közösségeknek teljes mértékben el kell kötelezniük magukat fejlesztésük mellett. 

Az olyan vállalatok, mint a TransPod, felismerik és megértik a potenciális érdekelt felek körében elterjedt „várjunk és meglátjuk” hozzáállást, különösen az innovatív, bomlasztó és természetesen költséges technológiák esetében. Emiatt a TransPod megbeszéléseket folytatott a kormányokkal a rendszer bevezetésének legjobb megközelítéséről, az észlelt szükségleteik alapján.    

Az egyik kezdeti alkalmazás például az áruszállításra vonatkozik. Ez nemcsak a sokkal gyorsabb áruszállítás gazdasági előnyeit emeli ki, hanem a közvéleményt is megismerheti a rendszerrel, és elősegítheti az utasok végső felszállásának átmenetét.