Hvað með „manneskjuna“ í flutningsrörkerfi manna?

Hyperloop er að verða að veruleika; spurningin snýst minni um hve hratt það getur farið og meira um hvort við viljum hjóla á því. 

Hugmyndalegt þakkargjörðarsamtal, október 2020: 

„Svo heldurðu að mamma geri það í kvöldmat? 

„Hún segist hafa eitthvað að gera og mögulega komist hún ekki á réttum tíma...“ 

„Komdu, Montreal er bara hálftíma í burtu...“ 

"Já en þú þekkir hana - ég held að hún vilji frekar taka langa leiðina hingað ..." 

"Hvað? keyra?? Á þessum degi og aldri? Segðu henni að fara bara á Hyperloop!“ 

Þó að hugmyndin um rörflutningskerfi hafi verið að spíra í nokkuð langan tíma, tók það technogeek-frægðarstaða eins Elon Musk til að afla núverandi vaxta. Hvítbók hans frá 2013 útlistaði framtíðarsýn hans um flutningskerfi sem breytti leik frá LA til San Francisco sem var hratt, öruggt, ódýrt og umhverfisvænt (og í leiðinni breytti klunnalega hugtakinu „Human Vacuum Tube Transport“ í glæsilegt— og ef til vill vörumerkilegt--“Hyperloop"). 

Fjölmargir háskólar, rannsóknaraðilar og tæknifyrirtæki hafa tekið þátt í prófunum með opinn uppspretta, keppt um að finna bestu virka frumgerðina. Fyrirtæki hafa verið stofnuð í von um samstarf við stjórnvöld eða einkageirann við að þróa þessi kerfi á mismunandi stöðum.     

Og þó að hindranir séu enn til staðar varðandi hönnun og samþættingu í starfandi almenningssamgöngukerfi, er skiljanlega mikil eftirvænting í hugsanlega byltingarkenndum samgöngumáta. Almenningur hefur verið heilluð af sýnum um að þvælast um borgir og heimsálfur, ögra landafræði og veðri og á skömmum tíma. 

Kanada hefur kastað tæknihattinum sínum í hringinn, með leyfi TransPod, fyrirtæki með aðsetur í Toronto sem lofar að vera með hönnun í notkun strax árið 2020.  TransPod sé fyrir sér ganginn frá Toronto-Montreal sem styttir 5 tíma akstur (eða farmflutningur) niður í 30 mínútna ferð.     

Dianna Lai er samskiptastjóri TransPod og hún útskýrir hvers vegna fyrirtæki þeirra telur þörf á að kynna nýtt flutningsform. 

"Við viljum tengja fólk, borgir og fyrirtæki með sjálfbærum og háhraða samgöngum sem geta endurmyndað hvernig við búum og vinnum," segir frú Lai. „Með því að minnka vegalengdir getum við aukið skipti á fólki og vörum, hámarkað hagkvæmni fyrir fyrirtæki eins og vöruflutninga og skapað tækifæri til vaxtar í þéttbýli. 

Fyrir utan Norður-Ameríku er verið að ræða verkefni um allan heim: Skandinavía, Norður-Evrópa, Rússland og Persaflóaríkin sýna öll áhuga á svipuðum verkefnum og viðurkenna að það gæti sannarlega verið fyrirheit í nýju samgöngukerfi sem er hraðvirkara, hagkvæmara hagkvæmur og minni skattlagning á umhverfið. 

Vegna þess að vísindin eru svo sannarlega kynþokkafull (Levitating seglar! Ferðast í gegnum núningslaust lofttæmi! Hraði allt að 1000km/klst!), hefur mikið af eflanum (orðaleiknum ætlað) verið í þróun þessarar tækni: hvaða hönnun getur gert hugmyndina að fullu. eins hratt og mögulegt er, í gegnum best smíðuðu göngin, með því að nota hreinasta aflgjafann? 

En áður en við tökum upp Hyperloop sem fjöldaflutningakerfi, verðum við að svara spurningum sem engin tækni getur framkvæmt nýjungar eða engin hönnun getur sigrast á - hinn grunsamlega farþegi. Í meginatriðum:  

Getum við hjólað á einhverju með svona miklum hraða? Og kannski mikilvægara:  myndum við vilja? 

Hyperloop í hnotskurn 

•Tækni svipað og MagLev lestir, er notað til að hengja og færa belgina eftir rörbrautinni, hraða eða hægja á sér í tölvustýrðum sprengingum 

•„Grænar“ orkugjafar, eins og sólarsellur, mynda belghreyfingar sem og lífstuðning og lýsingu 

•Framlagðar leiðir:  LA-San Francisco, LA- Las Vegas, París- Amsterdam, Toronto-Montreal, Stokkhólmur-Helsinki, Abu Dhabi-Dubai, Rússland -Kína 

•Áætlaður kostnaður:  frá 7 milljörðum Bandaríkjadala (áætlun Elon Musk) upp í 100 milljarða Bandaríkjadala (áætlun NY Times 2013) 

 Það sem er gott fyrir rússíbanann er slæmt fyrir Hyperloop 

Eins og allir sem hafa farið í rússíbani geta sannað að það er ekki hraðinn sem skilar spennunni, heldur skyndilegar breytingar í hraða eða stefnu. Þannig að fyrir Hyperloop snýst áhyggjur farþeganna ekki um hvernig þeir þola hámarkshraða þegar þeir eru um borð, heldur hvernig þeir munu stjórna kraftunum sem taka þátt í hröðun, hraðaminnkun og stefnubreytingum. Við þurfum að bregðast við þessum hröðu breytingum vegna þess að til að ná slíkum hraða þarf farþeginn að þola þær í miklu róttækari stærðargráðum en þær sem finnast í spennuferðum í skemmtigarði.  

Venjuleg leið til að flýta fyrir eða hægja á er að gera það í einu, stóru ýti, líkt og að setja bensínpedalinn í gólfið eða skella í bremsurnar. Til að ná nauðsynlegum flóttahraða upplifa geimfarar um 3g (þrífalt þyngdarafl jarðar) við skot; Orrustuflugmenn gætu þurft að þola augnabliksáhrif allt að 9g í hröðum klifum eða dýfum – áhrifin af þeim geta verið langt umfram það að ná í barfpokann. Vitað hefur verið að flugmenn eða geimfarar sem eru í hámarks líkamlegu ástandi myrkva við þessar auknu þrýstingsaðstæður - hvað með meðalfarþegann þá? 

Kevin Shoemaker, prófessor við Western University, hefur gert umfangsmiklar rannsóknir á blóðflæði frá hjarta og til heila, og sérstaklega hvernig hröðunar- og hraðaminnkun getur haft áhrif á þá. Hann er sammála því að þó að það verði lífeðlisfræðileg vandamál séu þau ekki óyfirstíganleg. 

"Flestar manneskjur geta þolað allt að 2g krafta," segir Dr. Shoemaker. „Til að takast á við hugsanleg vandamál línulegrar hröðunar þurfum við ekki að láta alla farþega klæðast G-búningum fyrir orrustuflugmenn.   Að halda þeim sitjandi í átt að brautinni, til dæmis, getur dregið úr áhrifum línulegrar hröðunar.“ 

Lausnin sem TransPod hönnuðir sjá fyrir sér til að pakka þessum bilum út um alla leiðina er td að miða á hröðun „sprungur“ upp á um 0.1g, svipað og við myndum finna fyrir í neðanjarðarlest sem hraðar. Með því að slá varlega á bensínið eða bremsuna er vonast til að svipað og í flugtökum og lendingum flugvéla, yrðu þessar breytingar lágmarkaðar niður í þolanleg mörk. 

Reyndar er það hvers kyns frávik frá beinni línu sem myndi hafa mun meiri áhrif á farþegann. Þetta eru kraftarnir sem eru kallaðir skörpum skriðþunga af eðlisfræðingum sem aftur gera beygjur og beygjur í rússíbananum spennandi; jafnvel þeir sem ekki eru spennuleitendur upplifa þetta þegar þeir eru að semja um skarpa feril. Sérhvert frávik í stefnu getur því valdið því að neðanjarðarlestarmaðurinn missir jafnvægið; til dæmis geta ökutæki með háa þyngdarpunkta jafnvel fallið. 

Núverandi háhraðalestir eru með halla (eða halla) kerfi þar sem tregðukraftar eru mildaðir með því að halla sér í átt að beygjunni. Eins og hjólreiðamaður í banka í beygju eða upphækkun á ytri hluta kappakstursbrautar, vinnur þetta að vissu leyti á móti þessum snúningskraftum. TransPod hefur innlimað forskriftir um sjálfstýringu í frumgerðum sínum til að takast á við hliðarhröðun. En jafnvel með þessum aðferðum, viðurkennir fröken Lai að það að víkja frá fræðilegri beinu línunni – og áhrifum skriðþunga – mun hafa áhrif á hraðann sem hönnun þeirra mun keyra á.  

„Við viljum ekki fara lengra en 0.4 g af hliðarhröðun, og þar sem landafræðin mun segja til um einhverjar sveigjur á brautinni, verðum við að stilla hraða okkar í samræmi við það. 

Það gæti verið öruggt, en mun það vera þægilegt? 

Að sigrast á þessum málum er í rauninni bara byrjunin; vegna þess að til að eitthvað teljist raunverulega fjöldaflutninga ætti það að vera ekki aðeins öruggt heldur líka þægilegt - ekki bara fyrir viðskiptaferðamanninn heldur líka fyrir ömmuna, smábarnið eða þann sem er kannski með sjúkdóm. Ekki munu allir hjóla eitthvað einfaldlega vegna þess að það er hratt, sérstaklega ef skiptingin er gróft eða óþægilegt.  

Hönnuðir hjá TransPod hafa innlimað vinnuvistfræði í hönnunarlíkön sín og frumgerðir vegna þess að þeir gera sér grein fyrir því að afslappað og aðgengilegt hugarfar er nauðsynlegt fyrir fólk sem vill prófa eitthvað nýtt. 

„Þetta er eitt af lykilatriðum okkar hjá TransPod,“ segir frú Lai. „Hönnun okkar tryggir að ferðin verði enn þægilegri en það sem þú upplifir í flugvél eða lest. Við erum að samþætta nokkra lykilþætti í svigkerfi okkar til að takast á við magn titrings sem þetta nýja kerfi mun mæta á miklum hraða.“  

Vinnuvistfræðileg hönnun gæti farið lengra en að búa til þægileg sæti. Prófessor Alan Salmoni gætir að vegna þess að við erum að fást við nýja hugmyndafræði varðandi mikinn hraða og krafta gætum við þurft að endurskoða hugsanleg áhrif endurtekinna hreyfinga og titringstíðni, annaðhvort frá hreyfingu fólksbílsins eða vélbúnaði og vélum sem knýja áfram. það. 

„Á þessum hraða höfum við takmarkaðar rannsóknir á hlutum sem við tökum nú sem sjálfsögðum hlut, eins og titringsáhrifum, hvort sem það er til skamms tíma eða langs tíma á mannslíkamann,“ útskýrir Dr. Salmoni . „Nú á meðan áhrifin eru í raun hverfandi fyrir farþega sem hjóla á skotalestunum, til dæmis, erum við ekki viss um þessi áhrif á miklu meiri hraða, eða hvort það eru ákafari titringstíðni sem hefur áhrif á mannslíkamann. 

„Sérstaklega ef það er falið læknisfræðilegt ástand, eins og veikar æðar, eða ef einstaklingurinn er viðkvæmur fyrir sjónhimnulosi ... væri hann í meiri hættu? Ég get satt að segja ekki sagt." 

Dr. Shoemaker er sammála því og leggur til að læknisfræðilegar heimildir sem fást fyrir flugferðir ætti einnig að vera krafist fyrir væntanlega Hyperloop ferðamann. Reyndar lítur hann á áframhaldandi þróun Hyperloop sem svæði til að efla rannsóknaráhugamál sín. 

„Ég myndi elska að bjóða mig fram til að fara á einn af þessum (belg) og koma með öll hljóðfærin mín og gera mælingar á því hvernig mannslíkaminn mun bregðast við þessum skyndilegu breytingum á hraða eða stefnu.“ 

Jafnvel ef við ætlum að hjóla það, verður það smíðað? 

Þó að sumar efnahagsáætlanir lofi að Hyperloop verði ódýrari til lengri tíma litið, mun fjárfestingin í innviðunum þýða innrennsli gríðarlegs fjármagns. Áætlanir eru mjög mismunandi vegna þess að útreikningar þyrftu að taka til kostnaðar utan við lagningu brautarinnar, til dæmis þarf landið að vera ráðstafað fyrir kerfið og hafa samráð við borgarskipulagsfræðinga um hvar stöðvar eigi að vera settar upp. Og til að gera kerfi eins og Hyperloop að veruleika verða stjórnvöld og samfélög að vera algerlega skuldbundin til þróunar þeirra. 

Fyrirtæki eins og TransPod viðurkenna og skilja „bíða og sjá“ viðhorfið sem er ríkjandi meðal hugsanlegra hagsmunaaðila, sérstaklega með tækni sem er nýstárleg, truflandi og auðvitað dýr. Vegna þessa hefur TransPod tekið þátt í viðræðum við stjórnvöld um bestu nálgunina til að innleiða þetta kerfi, byggt á þörfum þeirra.    

Ein fyrstu umsókn er til dæmis fyrir vöruflutninga. Þetta mun ekki aðeins varpa ljósi á efnahagslegan ávinning af því að flytja vörur á mun hraðari hraða, heldur getur það einnig byrjað að kynna almenningi kerfið og aðstoða við umskipti að lokum að setja farþega um borð.