Вактрен

Вактпоезд ) — (или вакуумный поезд это предлагаемая конструкция для сверхскоростных железнодорожных перевозок. Это линия маглев (магнитной левитации), использующая частично вакуумированные трубы или туннели. Уменьшенное сопротивление воздуха может позволить вакцинам двигаться на очень высоких ( гиперзвуковых ) скоростях с относительно небольшой мощностью — до 6400–8000 км/ч (4000–5000 миль в час). Это в 5–6 раз превышает скорость звука в атмосфере Земли на уровне моря. ^[1]

18 век

В 1799 году Джордж Медхерст из Лондона придумал и запатентовал атмосферную железную дорогу , которая могла бы перевозить людей или грузы по герметичным или вакуумным трубам. Первые атмосферные железные дороги и пневматические транспортные системы (такие как Атмосферная железная дорога Далки ) использовали энергию пара в качестве движущей силы.

19 век

В 1888 году Мишель Верн , сын Жюля Верна представил подводную пневматическую транспортную систему, которая могла бы двигать пассажирскую капсулу со скоростью до 1800 км/ч (1100 миль в час) под Атлантическим океаном ( трансатлантический туннель , в рассказе под названием «Трансатлантический туннель» ). «Экспресс будущего». ^[2]

20 век

Собственно вакцина была изобретена Робертом Х. Годдардом, когда он был первокурсником Вустерского политехнического института в США в 1904 году. ^[3] Впоследствии Годдард усовершенствовал эту идею в рассказе 1906 года под названием «Ставка на высокую скорость», который был резюмирован и опубликован в редакционной статье журнала Scientific American в 1909 году под названием «Предел быстрого транзита». Эстер, его жена, получила патент США на вакцину в 1950 году, через пять лет после его смерти. ^[4]

В 1909 году русский профессор Борис Вайнберг [ ru ] построил первую в мире модель предложенной им версии вакцины в Томском политехническом университете . ^[5]^[6] Позже он опубликовал концепцию вакцинации в 1914 году в книге « Движение без трения (безвоздушный электрический способ)» .

В 1955 году польский писатель-фантаст Станислав Лем в романе «Магелланова туманность» написал о межконтинентальном вакцине под названием «органовец», который двигался в прозрачной трубе со скоростью более 1666 км/ч (1035 миль в час). Позже, в апреле 1962 года, вакцина появляется в рассказе Мака Рейнольдса «Наёмник» . ^[7] где он вскользь упоминает вакуумный транспорт.

В 1970-е годы ведущий сторонник вакцин Роберт М. Солтер из корпорации RAND опубликовал серию тщательно продуманных технических статей. ^[8]^[9]

Интервью с Робертом Солтером появилось в газете Los Angeles Times (11 июня 1972 г.). Он подробно обсудил относительную легкость, с которой правительство США могло построить систему метро-челноков, используя доступные в то время технологии. Маглев в то время был плохо развит, и он предложил стальные колеса. Дверь камеры в трубу будет открыта, и внутрь попадет достаточно воздуха, чтобы ускорить поезд в трубу. Гравитация еще больше ускорит уходящий поезд до крейсерского уровня. Поднявшись с крейсерского уровня, прибывающий поезд будет замедляться, сжимая перед собой разреженный воздух, который будет стравливаться. Насосы на станциях компенсировали бы потери из-за трения или выхода воздуха по краям поезда, а сам поезд не нуждался в двигателе. Эта комбинация модифицированного (неглубокого) гравитационного поезда и атмосферной железнодорожной силовой установки потребляла бы мало энергии , но ограничивала бы систему дозвуковыми скоростями, поэтому были предложены первоначальные маршруты в десятки или сотни миль или километров, а не на трансконтинентальные расстояния. ^[10]

Поездам не требовалось никаких сцепок : каждый вагон непосредственно приваривался, прикручивался болтами или иным образом прочно соединялся со следующим, а маршрут не требовал большего изгиба, чем легко могла выдержать гибкость стали. В конце линии поезд будет перемещаться боком в концевую камеру возвратной трубы. Железная дорога будет иметь как внутреннюю вакуумную трубу, так и внешний туннель. На крейсерской глубине в пространстве между ними будет достаточно воды, чтобы держать вакуумную трубку на плаву, что смягчает поездку. ^{[ нужна ссылка ]}

маршрут через северо-восточный мегаполис Был проложен с девятью станциями: по одной в Вашингтоне , Мэриленде , Делавэре , Пенсильвании , Нью-Йорке , Род-Айленде , Массачусетсе и две в Коннектикуте . Системы пригородных железных дорог были нанесены на карту для районов Сан-Франциско и Нью-Йорка, при этом пригородная версия имела более длинные и тяжелые поезда, которые должны были передвигаться не по воздуху и в большей степени под действием силы тяжести, чем междугородная версия. Система Нью-Йорка должна была иметь три линии, заканчивающиеся в Вавилоне , Патерсоне , Хантингтоне , Элизабет , Уайт-Плейнс и Сент-Джордж . ^{[ нужна ссылка ]}

Солтер отметил, как такая система поможет уменьшить экологический ущерб, наносимый атмосфере авиацией и наземным транспортом. Он назвал подземный сверхскоростной транспорт (шаттлы-метро) «логическим следующим шагом» своей страны. Планы так и не были переведены на следующий этап. ^{[ нужна ссылка ]}

На момент публикации этих отчетов национальный престиж был под вопросом, поскольку Япония эксплуатировала свой демонстрационный синкансэн уже несколько лет , а исследования поездов на магнитной подвеске были горячей технологией. Американский Planetran создаст трансконтинентальное метро в Соединенных Штатах и обеспечит поездку из Лос-Анджелеса в Нью-Йорк за один час. Туннель будет похоронен на глубине нескольких сотен футов в твердых скальных образованиях. При строительстве будут использоваться лазеры для обеспечения выравнивания и вольфрамовые зонды для плавления вулканических пород. В туннеле будет поддерживаться частичный вакуум, чтобы минимизировать сопротивление . Средняя скорость поездки составит 4800 км/ч (3000 миль в час), а пассажиры будут подвергаться ускорению, в 1,4 раза превышающему силу тяжести, что потребует использования подвесных отсеков. Огромные затраты на строительство (по оценкам, в 1 триллион долларов США) были основной причиной, по которой проект Солтера так и не был реализован. ^{[ нужна ссылка ]}

Начиная с конца 1970-х - начала 1980-х годов Swissmetro было предложено использовать изобретение экспериментального немецкого поезда на магнитной подвеске Transrapid и работать в больших туннелях, пониженных до барометрической высоты 21 000 м (68 000 футов), на которой Concorde SST был сертифицирован для работы. летать. ^{[ нужна ссылка ]}

В 1980-х годах Фрэнк П. Дэвидсон , основатель и председатель проекта туннеля под Ла-Маншем , и японский инженер Ёсихиро Киотани [ ja ] занялись трансокеанскими проблемами, предложив спустить над дном океана трубу, закрепленную тросами ( погружённое плавучее судно). туннель ). Транзитная труба будет оставаться на глубине не менее 300 м (1000 футов) ниже поверхности океана, чтобы избежать турбулентности воды. ^{[ нужна ссылка ]}

18 ноября 1991 года Джерард К. О'Нил подал заявку на патент на систему вакцинации. Он позвонил в компанию, которую хотел создать, VSE International , по поводу скорости, тишины и эффективности. ^[11] Однако саму концепцию он назвал Magnetic Flight . Транспортные средства, вместо того, чтобы двигаться по паре гусениц, будут подниматься с помощью электромагнитной силы с помощью одной гусеницы внутри трубы (постоянные магниты в гусенице и переменные магниты на транспортном средстве) и перемещаться за счет электромагнитных сил через туннели. По его оценкам, поезда могли бы развивать скорость до 4000 км/ч (2500 миль в час) – примерно в пять раз быстрее, чем реактивный авиалайнер – если бы воздух был откачан из туннелей. ^[12] Чтобы получить такую скорость, транспортное средство должно было ускоряться в первой половине пути, а затем замедляться во второй половине пути. Планировалось, что ускорение составит максимум около половины силы тяжести. О'Нил планировал построить сеть станций, соединенных этими туннелями, но умер за два года до того, как был выдан его первый патент на нее. ^[11]

21 век

Изображение системы Hyperloop — Изображение предлагаемой системы Hyperloop.

В 2001 году Джеймс Р. Пауэлл – один из изобретателей сверхпроводниковой магнитной подвески в 1960-х годах – начал вести исследование перспективы использования магнитной подвески для космических запусков , получившей название StarTram . Теоретически это будет стоить на два порядка меньше, чем нынешние ракеты. Предложение StarTram позволит транспортным средствам развивать скорость от 14 300 до 31 500 км/ч (от 8 900 до 19 600 миль в час) в длинном ускорительном туннеле. ^[13]

ET3 утверждает, что проделала определенную работу, в результате которой в 2009 году был выдан патент на «технологию транспортировки по вакуумным трубам». ^[14] Свою идею они представили в 2013 году на публичной сцене. ^[15]

В августе 2013 года Илон Маск , генеральный директор Tesla и SpaceX, опубликовал документ Hyperloop Alpha, в котором предлагался и исследовался маршрут, идущий из региона Лос-Анджелеса в район залива Сан-Франциско , примерно по коридору межштатной автомагистрали 5 . ^[16] Концепция Hyperloop была открыто открыта Маском и SpaceX, а другим было предложено принять эти идеи и продолжить их развитие.

С этой целью было создано несколько компаний, и несколько междисциплинарных групп под руководством студентов работают над продвижением этой технологии. ^[17] трассу длиной примерно 1,6 км SpaceX построила субмасштабную для конкурса дизайна капсул в своей штаб-квартире в Хоторне, Калифорния . ^[18]

См. также

Пляжный пневматический транзит

Ссылки

^ Джозеф Джотта (рассказчик), Powderhouse Productions (16 апреля 2003 г.). «Трансатлантический туннель» . Экстремальная инженерия . Канал Дискавери . Архивировано из оригинала 27 сентября 2011 года.
^ Верн, Мишель. «Экспресс будущего» .
^ «Научная фантастика Роберта Х. Годдарда, опубликованная 100 лет назад» . gizmodo.com .
^ «Транспортная система на вакуумной трубке» . патенты.google.com .
^ Weinberg, Boris. "Движение без трения. pre-α" [Motion without friction. pre-α] (in Russian) . Retrieved November 24, 2015 .
^ Вайнберг, Борис (1917). «Пятьсот миль в час» . Научно-популярный ежемесячник . 90 : 705–708.
^ Рейнольдс, Мак (апрель 1962 г.). «Наемник» . Аналоговая научная фантастика и факты . Проверено 19 января 2015 г.
^ Солтер, Роберт М. (август 1972 г.), Очень высокоскоростная транзитная система , RAND Corporation , получено 28 сентября 2011 г.
^ Солтер, Роберт М. (февраль 1978 г.), Транспланетные системы метро: растущие возможности , RAND Corporation , получено 28 сентября 2011 г.
^ Солтер, Роберт М. (1978), Транспланетные системы метро = растущие возможности , RAND Corporation , получено 9 мая 2021 г.
^ Jump up to: ^а ^б Дайсон, Фриман Дж. (февраль 1993 г.). «Джерард Китчен О'Нил» . Физика сегодня . 46 (2): 98. Бибкод : 1993ФТ....46б..97Д . дои : 10.1063/1.2808821 .
^ Дэниелс, Ли А. (29 апреля 1992 г.). «Джерард К. О'Нил, профессор, 69 лет; руководил исследованиями в области физики и космоса» . Нью-Йорк Таймс .
^ «СтарТрам2010» . startram.com . Проверено 28 апреля 2011 г.
^ «Почему ET3? | Технологии транспортировки в вакуумных трубах» . США: ЕТ3. 2013 . Проверено 9 октября 2017 г.
^ Остер, Дэрил (9 октября 2013 г.). Скоростное путешествие в вакуумной трубке . НАС . Проверено 9 октября 2017 г. - через Idea City.
^ «Гиперпетля Альфа» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 1 января 2020 г. Проверено 3 ноября 2019 г.
^ Хокинс, Эндрю Дж. (18 июня 2016 г.). «Вот капсулы Hyperloop, участвующие в большой гонке Илона Маска позднее в этом году» . Грань . Проверено 19 октября 2016 г.
^ Этерингтон, Даррелл (2 сентября 2016 г.). «Вот первый взгляд на испытательный трек SpaceX Hyperloop» . ТехКранч .

Внешние ссылки

У Схолии есть профиль Vactrain (Q58181) .

[eett-1] Джозеф Джотта (рассказчик), Powderhouse Productions (16 апреля 2003 г.). «Трансатлантический туннель» . Экстремальная инженерия . Канал Дискавери . Архивировано из оригинала 27 сентября 2011 года.

[2] Верн, Мишель. «Экспресс будущего» .

[3] «Научная фантастика Роберта Х. Годдарда, опубликованная 100 лет назад» . gizmodo.com .

[4] «Транспортная система на вакуумной трубке» . патенты.google.com .

[5] Weinberg, Boris. "Движение без трения. pre-α" [Motion without friction. pre-α] (in Russian) . Retrieved November 24, 2015 .

[6] Вайнберг, Борис (1917). «Пятьсот миль в час» . Научно-популярный ежемесячник . 90 : 705–708.

[7] Рейнольдс, Мак (апрель 1962 г.). «Наемник» . Аналоговая научная фантастика и факты . Проверено 19 января 2015 г.

[8] Солтер, Роберт М. (август 1972 г.), Очень высокоскоростная транзитная система , RAND Corporation , получено 28 сентября 2011 г.

[9] Солтер, Роберт М. (февраль 1978 г.), Транспланетные системы метро: растущие возможности , RAND Corporation , получено 28 сентября 2011 г.

[10] Солтер, Роберт М. (1978), Транспланетные системы метро = растущие возможности , RAND Corporation , получено 9 мая 2021 г.

[Dyson93p98-11] Jump up to: ^а ^б Дайсон, Фриман Дж. (февраль 1993 г.). «Джерард Китчен О'Нил» . Физика сегодня . 46 (2): 98. Бибкод : 1993ФТ....46б..97Д . дои : 10.1063/1.2808821 .

[12] Дэниелс, Ли А. (29 апреля 1992 г.). «Джерард К. О'Нил, профессор, 69 лет; руководил исследованиями в области физики и космоса» . Нью-Йорк Таймс .

[13] «СтарТрам2010» . startram.com . Проверено 28 апреля 2011 г.

[14] «Почему ET3? | Технологии транспортировки в вакуумных трубах» . США: ЕТ3. 2013 . Проверено 9 октября 2017 г.

[15] Остер, Дэрил (9 октября 2013 г.). Скоростное путешествие в вакуумной трубке . НАС . Проверено 9 октября 2017 г. - через Idea City.

[16] «Гиперпетля Альфа» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 1 января 2020 г. Проверено 3 ноября 2019 г.

[17] Хокинс, Эндрю Дж. (18 июня 2016 г.). «Вот капсулы Hyperloop, участвующие в большой гонке Илона Маска позднее в этом году» . Грань . Проверено 19 октября 2016 г.

[18] Этерингтон, Даррелл (2 сентября 2016 г.). «Вот первый взгляд на испытательный трек SpaceX Hyperloop» . ТехКранч .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

v т и Маглев
Технологии	Линейный асинхронный двигатель Магнитная левитация Электромагнитная подвеска (ЭМС) Электродинамическая подвеска (ЭДС) Путеводитель Магнитный подшипник Сервомеханизм Вихретоковый тормоз Отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению
Системы	Высокоскоростной наземный транспорт Индуктрек Запустить цикл Вактрен СтарТрамвай Трансрапид СКМаглев
Линии	Пекин, линия S1 Бирмингем Маглев Межштатная автомагистраль Калифорния – Невада на магнитной подвеске Чанша Маглев Экспресс Тюо Синкансэн Маглев аэропорта Инчхон Оболочка M-Bahn Северо-восточный Маглев ОДУ маглев Туристическая линия Цинъюань Маглев Шанхайский поезд на магнитной подвеске Линия Маглев Шанхай – Ханчжоу Великобритания Ультраскорость
Транспортные происшествия	Столкновение поезда Латен
Предложения выделены курсивом