Først finpudset som et koncept af Tesla og SpaceX-grundlægger Elon Musk i 2012, er hyperloop udråbt som fremtiden for passagertransport.
For de uindviede er hyperloop et højhastighedspassagertransportsystem, der involverer et forseglet rør, gennem hvilket højhastighedsbælg bevæger sig, hvilket skærer rejsetider. For eksempel ville rejsen fra London til Edinburgh - som tager mere end fire timer på et tog - teoretisk kun tage 30 minutter.
Musk har siden opmuntret startfirmaer og studerende-ledede projekter til at oprette deres egne versioner af hyperloop. Højhastighedssystemet bruger en version af magnetisk levitation, men hvad er det, og hvordan fungerer det?
Hvad er magnetisk levitation?
Magnetisk levitation, eller maglev, er når en genstand er ophængt i luften ved hjælp af kun magnetfelter og ingen anden støtte.
Sammen med superhurtige maglev-tog har magnetisk levitation forskellige tekniske anvendelser, herunder magnetiske lejer. Det kan også bruges til visnings- og nyhedsformål, såsom flydende højttalere.
Hvordan fungerer magnetisk levitation?
Magnetisk levitations mest kendte anvendelse er i maglev-tog. I øjeblikket er Maglev-tog kun i drift i en håndfuld lande, herunder Kina og Japan, de hurtigste i verden med en rekordhastighed på373 km / t (603 km / t). Togsystemerne er dog utroligt dyre at konstruere og ender ofte med at blive dårlige som lidt anvendte forfængelighedsprojekter.
Fotokredit: Department of Energy
Der er to hovedtyper af maglev-togteknologi - elektromagnetisk suspension (EMS) og elektrodynamisk suspension (EDS).
EMS bruger elektronisk styrede elektromagneter i toget for at tiltrække det til et magnetisk stålspor, mens EDS bruger superledende elektromagneter på både toget og skinnen til at producere en gensidigt afvisende kraft, der får vognene til at svæve.
hvordan man bruger en rar-fil
En variant af EDS-teknologi - som brugt i Inductrack-systemet - bruger en række permanente magneter på undersiden af toget i stedet for elektriske elektromagneter eller afkølede superledende magneter. Dette er også kendt som passiv magnetisk levitationsteknologi.
Hvordan bruger Hyperloop magnetisk levitation?
I Musks originale koncept flød bælgene på et lag med trykluft på samme måde som pucker, der flyder på et airhockeybord. Imidlertid bruger en nyere version af teknologien fra Hyperloop Transportation Technologies (HTT) - en af to virksomheder, der fører hyperloop-løbet - passiv magnetisk levitation for at opnå den samme effekt.
Fotokredit: HyperloopTT
Teknologien er licenseret til HTT fra Lawrence Livermore National Labs (LLNL), som udviklede den som en del af Inductrack-systemet. Denne metode menes at være billigere og mere sikker end traditionelle maglev-systemer.
Med denne metode placeres magneter på undersiden af kapslerne i et Halbach-array. Dette fokuserer magneternes magnetiske kraft på den ene side af arrayet, mens det næsten udelukker marken på den anden side. Disse magnetfelter får bælgene til at flyde, når de passerer over elektromagnetiske spoler indlejret i sporet. Stød fra lineære motorer fremfører bælgerne fremad.
HTTs hovedrival, Hyperloop One, bruger også et passivt magnetisk levitationssystem, hvor permanente magneter på podsiden afviser et passivt spor, med den eneste inputenergi, der kommer fra podens hastighed.
USB-flashdrev er skrivebeskyttet - hvordan fjerner jeg det
Fotokredit: Virgin Hyperloop
For begge systemer sænkes lufttrykket i tunnellerne ved hjælp af luftpumper for at hjælpe bælgenes bevægelse. Det lave lufttryk reducerer trækkraft dramatisk, så der kun er brug for en relativt lille mængde elektricitet for at opnå tophastigheder.
Hyperloop Progress
Nu hvor vi forstår magnetisk levitation, er det tid til at se på de fremskridt, virksomhederne gør med at udvide teknologien til generel brug.
I spændende nyheder transporterede Virgin's Hyperloop sikkert to passagerer på 2-sæders Pod-2. Dette køretøj er en meget mindre version af det, vi forventer af virksomheden senere. Per Virgin's fremskrivninger vil vi en dag se et 28-personers personbil.
Den nuværende model nåede kun 107 miles i timen, men de gjorde det sikkert, og vi kalder det en gevinst for ny teknologi.
Elon Musk lader selvfølgelig ikke Virgin tage al Hyperloop-ære. I juli i år twittede Musk, at han glædede sig til at bygge en 10 kilometer lang tunnel med flere kurver for bedre at efterligne virkelige hyperloop-rejser.
Hyperloop's Future
Med så store fremskridt, der finder sted i 2020, er det naturligt at undre sig over, hvornår vi ser transportsystemet i fuld brug. Det er stadig for tidligt at fortælle ærligt. Teknologien er utrolig dyr, og den har stadig en lang vej at gå for at nå de forventede hastigheder, som forskere og ingeniører tror, den er i stand til.
Indtil videre vil vi fortsætte med at se fremskridtene og holde dig opdateret om de seneste udviklinger inden for magnetisk levitation-baserede transporter såsom Hyperloop.
