Мы живём в удивительное время — человек покоряет космос, исследует структуру ДНК, а на разных сторонах планеты люди имеют возможность мгновенно связаться друг с другом. Ещё сто лет назад невозможно было представить, какими технологиями мы будем обладать. Проект, который мы сегодня будем обсуждать, звучит не менее футуристично, хоть он уже и в процессе реализации — уже в этом году в Неваде пройдут испытания вакуумного поезда, получившего название «Гиперпетля» (Hyperloop).

Проект был предложен Илоном Маском (Elon Musk) в августе 2013 года. В обнародованной документации проработан маршрут от Лос-Анджелеса до Сан-Франциско. Предварительный анализ показал, что путь в 570 километров будет пройден за чуть больше получаса, а именно — 35 минут. При этом средняя скорость движения составит 962 километра в час, а максимальная скорость будет достигать 1220 км/ч. Для сравнения, сейчас время в пути на поезде по этому маршруту занимает около 12 часов, а стоимость билета начинается от 69 $. На самолете получится быстрее: до Сан-Франциско вы долетите за 80 минут, цены на билеты начинаются c 65 $. Предполагается, что цена пассажирского билета на Гиперпетлю в одну сторону между Лос-Анджелесом и Сан-Франциско составит всего 20 $, что значительно ниже нынешних цен.

ru1-giperpetlja-bystree-tolko-teleportacija_02

Первые трубы уже доставлены на строительную площадку.

Гиперпетля — это протянутая над землёй гигантская стальная труба, диаметр которой около трёх метров, внутри которой создаётся давление в сто паскалей. Это в тысячу раз меньше чем атмосферное, но ещё и не полный вакуум, а так называемый «форвакуум». В этом форвакууме, который радикально снижает сопротивление воздуха, перемещается вагон. В самом дешёвом варианте вагон «висит» на воздушной подушке: она создаётся набегающим потоком воздуха, который есть в форвакууме.

Данный проект принят как основной, однако, пока неясно, насколько он реализуем. В случае чего, возможно осуществление более затратного проекта, в котором используется магнитная левитация: в таком случае вагон «лежит» на магнитном поле. Всё это делается для того, чтобы сопротивление движению вагона было минимальным: если его один раз хорошенько подтолкнуть, он будет долго «скользить» и при этом не будет потреблять никакой энергии. Подталкивать вагон будут линейные электродвигатели — это когда статор закреплен жёстко в «трубе», а ротор на вагоне. Электрический импульс заставляет вагон пробежать по статору и отправиться в самостоятельный полёт. По расчетам Маска, такие разгонные модули должны стоять на расстоянии приблизительно ста километров друг от друга.

Получается, что сто километров вагон будет двигаться по инерции. При этом скорость его будет снижаться примерно с 1000 до 500 км/ч. Нагрузка при ускорении равна 1 g, что человек вполне способен перенести. Всё это, по расчетам, будет потреблять настолько мало энергии, что весь огромный комплекс сможет пропитать себя сам с помощью солнечных батарей.

ru1-giperpetlja-bystree-tolko-teleportacija_03

Солнечные батареи будут обеспечивать весь комплекс энергией.

ru1-giperpetlja-bystree-tolko-teleportacija_04

Концепт магистрали проложенной через моря и океаны.

ru1-giperpetlja-bystree-tolko-teleportacija_05

Художественная концепция вагона из проектной документации Маска.

Пассажирам не придётся подстраиваться под расписание: транспортные капсулы будут двигаться с короткими интервалами, как в метро. Проект окажется в 10 раз дешевле по сравнению с California High-Speed Rail: высокоскоростной железнодорожной системой, после окончания строительства которой, средняя скорость движения поездов по ней составит 350 км/ч. 

С тех пор как Илон Маск поделился своей идеей о создании Гиперпетли в 2013 году, многие компании вступили в гонку, чтобы воплотить эту транспортную систему в реальность. Команда из ста инженеров таких гигантов как NASA и Boeing объединилась в Hyperloop Transportation Technologies, объявив в декабре 2015 года о планах начать тестирование на трассе под открытым небом в штате Невада в январе 2016 года.

Компания планирует развить скорость 1100 км/ч к концу этого года. Расстояние испытательного трека равняется примерно одному километру. В начале тестирования электромотор собственной разработки будет разогнан до 539 км/ч. После этого компания планирует построить полномасштабный трёхкилометровый тестовый трек. В планах к 2020 году создать полностью рабочую систему Гиперпетли.

В августе 2015 у проекта появилось два первых подрядчика: компания Aecom и Oerlikon. Первая является одной из крупнейших в мире компаний, которая специализируется на сложных инфраструктурных проектах, таких как гигантские мосты или тоннели. Поскольку Гиперпетля является и тем, и другим одновременно, выбор был очевиден. Oerlikon — один из крупнейших промышленных холдингов Европы, которому принадлежит немецкая фирма Leybold Vacuum, специализирующейся на вакуумных системах. Leybold Vacuum известна тем, что обеспечивала безвоздушное пространство в разгонном тоннеле Большого адронного коллайдера, а теперь займётся созданием Гиперпетли.

В Oerlikon изучили проект и подтвердили его работоспособность. Как заявил глава Leybold Vacuum, Карл Брокмейер: «С технической точки зрения это проще простого. Мы привыкли к гораздо более серьёзным испытаниям. Вы удивитесь, как мало энергии для этого потребуется». Обе компании, как Aecom, так и Oerlikon, вступают в проект абсолютно бесплатно. Их наградой будут доли в будущей большой Гиперпетле. Представители компании хоть и отказались назвать точные цифры, заметили, что расход энергии на создание нулевого давления в системе можно с легкостью компенсировать небольшой сетью ветряных турбин и солнечных электростанций.

ru1-giperpetlja-bystree-tolko-teleportacija_06

Гипотетическая карта Североамериканской сети Гиперпетли. Время путешествия между городами отмечено разными цветами (от 1 до 4 часов).

Если такой проект реализовать по всему миру, то расстояние от Москвы до Санкт-Петербурга в 660 км можно будет преодолеть всего за 42 минуты. Сейчас этот маршрут на высокоскоростном поезде занимает 4 часа. А 1095 км между Москвой и Брестом (Беларусь), которые сейчас занимают 12 часов, в Гиперпетле будут пройдены всего за 68 минут! Другие примеры: 1800 км по маршруту Москва — Берлин займут 112 минут (сейчас сутки), а 9300 км у маршрута Москва — Владивосток (знаменитый Транссиб) — 9 часов 40 минут, вместо нынешних 7 суток.

А сейчас?

Максимальная крейсерская скорость Boeing 777 составляет 905 км/ч. Самый быстрый рельсовый поезд находится во Франции: в апреле 2007 года поезд TGV Est V150 разогнался до скорости 574,8 км/ч. Средняя скорость данного поезда составляет 320 км/ч. Ещё один французский поезд является самым быстрым поездом на воздушной подушке: 5 марта 1974 года L’Aerotrain 180 Haute vitesse достиг скорости 430,4 км/ч.

Новый мировой рекорд скорости установил японский поезд на магнитной подушке. Во время тестовых испытаний 21 апреля 2015 он разогнался до 603 км/ч. Состав движется буквально по воздуху — всего в 10 сантиметрах над железнодорожной линией. Его приводят в действие электрические магниты. К 2027 году местные власти намерены установить такое сверхскоростное сообщение между Токио и Нагоя. Ожидается, что состав из семи вагонов будет покрывать расстояние в 286 километров всего за 40 минут.

ru1-giperpetlja-bystree-tolko-teleportacija_07

Boeing 777

ru1-giperpetlja-bystree-tolko-teleportacija_08

Поезд на магнитной подушке японской компании Central Japan Railway.

Ещё один представитель поездов рабочей группы железных дорог Японии — Shinkansen, который широко используется в большинстве крупных городов страны. Он развивает максимальную скорость до 443 км/ч. Впрочем, в целях безопасности, во время эксплуатации, скорость 300 км/ч не превышают. К слову, поезда Shinkansen имеют статус не только одних из самых быстрых поездов, но и самых безопасных — за 40 лет эксплуатации не было ни одной крупной аварии.

В Германии поезд Intercity-Express, произведённый компанией Siemens AG, может развить скорость 368 км/ч. Максимальная скорость таких поездов на специально выстроенных для них участках железнодорожной сети составляет 330 км/ч. На стандартных участках сети скорость Intercity-Express составляет в среднем 160 км/ч.

ru1-giperpetlja-bystree-tolko-teleportacija_09

Поезд Intercity-Express

Intercity-Express также является самым быстрым поездом России известным под именем «Сапсан». Максимальная конструктивная скорость, которую может развить «Сапсан», равняется 350 км/ч, но из-за конструктивных особенностей дороги, по железным дорогам России стоит ограничение в скорости до 250 км/ч. Поезд курсирует по маршруту Москва — Санкт-Петербург. Ещё в 2011 году писали, что РЖД, совместно с «Росатом», начали разработку высокоскоростных поездов на магнитных подушках, которые будут курсировать по маршруту Транссибирской магистрали. Первые поезда должны появиться только к 2030 году, и они смогут преодолевать расстояние в 9300 километров до Владивостока за 20 часов.

Из других примеров на постсоветском пространстве: «Афросиаб» — самый быстрый поезд Узбекистана. Этот электропоезд был разработан в Испании. Максимальная тестовая скорость поезда — 253 км/ч. По маршруту Ташкент — Самарканд он движется со скоростью до 210 км/ч. В Украине поезд Hyundai, курсирующий по маршруту Киев — Львов, достигает скорости 160 км/ч. В Беларуси, Белорусская железная дорога сообщила в январе 2015 года, что увеличила скорость движения пассажирских поездов до 140 км/ч.

ru1-giperpetlja-bystree-tolko-teleportacija_10

Дизель-поезд Белорусских железных дорог

ru1-giperpetlja-bystree-tolko-teleportacija_11

Сравнение Гиперпетли с нынешними видами транспорта.

Ещё в 2010 году обсуждался вопрос о создании высокоскоростной линии между Москвой и Минском, но пассажиропоток в этом направлении не превышал 500 тысяч человек в год. Поэтому создание высокоскоростной железнодорожной линии на территории Беларуси оправдано только в случае её выхода не только на Россию, но и в Польшу, Германию и остальную Европу. Позже, в 2012 году, Анатолий Сивак, министр транспорта и коммуникаций, в интервью БелТА сообщил, что «для успешного развития высокоскоростного пассажирского движения необходим высокий уровень инвестиций, соответствующий пассажиропоток, и чтобы проект был окупаемым. Пока мы рассматриваем его как перспективный, о конкретных сроках говорить рано».

Вместо заключения

ru1-giperpetlja-bystree-tolko-teleportacija_12

Так сейчас выглядит тестовый трек Гиперпетли.

ru1-giperpetlja-bystree-tolko-teleportacija_13

А так он будет выглядеть к концу 2016 года.

Постройка тестового трека это первый шаг к реализации проекта Гиперпетли. И хоть идея строительства абсолютно новой гигантской транспортной системы в национальном масштабе это крайне сложная задача, а препятствия, которые могут встать на пути такого проекта, не поддаются исчислению, возможность создания дешёвой, быстрой, всепогодной, безаварийной и всегда доступной системы транспорта, стоит таких усилий. Пожелаем удачи Илону Маску. Если кто-то и способен воплотить этот проект в жизнь, то это — он.

Также можете прочесть о других проектах Илона Маска — SpaceX и Tesla.