Elon Musk – akivel cikksorozatunk előző, a kereskedelmi űrhajózásról szóló részében is behatóan foglalkoztunk – augusztus 12-én mutatta be futurisztikus szupervonata, a Hyperloop részletes terveit. Musk folyamatosan ingázik San Francisco és Los Angeles – a Tesla Motors és a SpaceX főhadiszállása között: saját bevallása szerint ez adta neki az ötletet a Hyperloop megtervezéséhez.
Los Angelesből San Franciscóba fél óra alatt
Az „innovatív közlekedési rendszer”, amelyet megálmodója korábban „egy Concorde, egy railgun és egy léghoki-asztal” keverékének nevezett, kevesebb, mint harminc perc alatt röpítené a 28 személyes, 1280 km/h-s sebességgel közlekedő alumínium kapszulákban elhelyezett utasokat Los Angelesből San Franciscóba. A hipervonat pályájaként működő csőrendszer túlnyomó részét az I-5-ös autópálya vonala mentén építenék fel. A csöveket 15-30 méter magas oszlopok tartanák, és a tetejükön kapnának helyet a rendszer energiaellátását biztosító napelemek.
Musk és mérnökei számításai szerint a Hyperloop többféle formában is megépülhetne: egyszerűbb, kizárólag személyszállításra használt változata cca. hatmilliárd – a drágább, de nagyobb kapacitású, személyautók fuvarozására is alkalmas rendszer pedig 7,5 milliárd dollárba kerülne. Musk szerint az első működő prototípust három-négy éven belül bemutathatnák. „Ha ez lenne a legfontosabb prioritás a számomra, valószínűleg egy-két éven belül tető alá hoznám [a projektet]” – mondta.
A milliárdos vállalkozó szerint a legnagyobb kihívást az jelentette, hogyan küszöböljék ki az ekkora sebességnél hatalmas energiaveszteséggel járó súrlódást. A Bloomberg Businessweek cikke szerint – legalábbis elméletben – ezt is megoldották: a csövekben alacsony nyomású környezetet hoznának létre, így rendkívüli mértékben csökkenthetnék a súrlódást. Az energiaveszteség csökkentését szolgálná az is, hogy a kapszulák elejére és hátuljára nagy teljesítményű turbinákat szerelnének.
A kabinok légcsapágyakon száguldanának; ahogy Musk fogalmazott, a rendszer „működési elve alapvetően megegyezik a léghoki-asztalokéval, ami lehetővé teszi, hogy [a kapszulák] szuperszonikus sebességgel közlekedjenek, rendkívül alacsony súrlódás mellett”. A járművet a haditengerészet kísérleti railgunjainál (sínágyúinál) is alkalmazott módon, elektromágneses indukcióval gyorsítanák fel utazási sebességre.
Musk egyelőre nem tervezi, hogy maga építse meg a Hyperloopot: mint mondta, momentán éppen elegendő tennivalója van a Tesla Motors-szal és a SpaceX-szel. Ennek ellenére nem kizárt, hogy egy prototípus kifejlesztésében részt vesz majd.
A mennybéli vasút
Hamarosan sci-fibe illő tömegközlekedési eszköz szállíthatja az utasokat az izraeli Tel-Avivban. A SkyTran névre keresztelt rendszert a NASA Ames Research Centerének mérnökei tervezték, és Ron Huldai polgármester szerint nagyban hozzájárulhatna a közlekedési dugók felszámolásához.
A SkyTran egy „maglev” (lebegő mágnesvasút): a szerelvények meghajtásáról és pályán tartásáról egy elektromágneses mező gondoskodik, ami igen gyors és csendes közlekedést tesz lehetővé. A fejlesztők szerint a kétüléses kapszulák akár 240 km/h sebességgel is haladhatnak; a torlódásokat elkerülendő a be- és kiszállást „parkolóvágányokon” bonyolítanák.
Jerry Sanders, a SkyTran vezérigazgatója befektetők bevonásával próbálja előteremteni az első 6,4 kilométeres szakasz megépítéséhez szükséges ötvenmillió dollárt. A vonal a Tel-Avivi Egyetemet kötné össze az Atidim parkkal és egy, a város északi végén található shopping-negyeddel; Sanders szerint alig tizennyolc hónapra lenne szükség a rendszer kiépítéséhez és beüzemeléséhez.
Hidrogéncellás lokomotív
A University of Birmingham mérnökszakának hallgatói tavaly mutatták be Nagy-Britannia első hidrogéncella-meghajtású mozdonyát. A koncepció nyilvános tesztelésére a Leicestershire-i Stapleford Miniatűr Vasút pályáján került sor: az apró, hidrogénhajtású lokomotív nem kevesebb, mint négytonnányi terhet – vagonokat és a bennük ülő utasokat – tudott megmozgatni. „ A hidrogénhajtású rendszer a tesztelés mindkét napján csendesen, hatékonyan és megbízhatóan működött” – hangsúlyozta Stephen Kent projektvezető.
Annak ellenére, hogy nagy-Britanniában eddig még senkinek sem sikerült hidrogéncellás mozdonyt építenie, világszerte több országban sikerrel kísérleteztek hasonló „hydrail” rendszerekkel. A világ első ilyen járművének prototípusát 2002-ben mutatták be a kanadai Québecben, egy Val d’Or környéki bányában. Azóta japán, kínai és dán kutatók is megpróbálkoztak már hasonló üzemanyagrendszerek kidolgozásával – sőt, az Appalachian State University rendezésében rendszeres hydrail-konferenciákat is tartanak.
A kutatók szerint a hidrogénhajtású mozdonyok elsősorban az olyan vidéki vonalakon jelenthetnének hasznos megoldást, ahol ma még dízelvonatok járnak. „Nem valószínű, hogy valaha is villamosítani fogják [ezeket a vonalakat], a dízelolaj pedig előbb-utóbb túl nehezen beszerezhetővé és drágává válik ahhoz, hogy továbbra is azt használják – jelentette ki Kent. – Így a hidrogén ideális alternatívának tűnik.”
A diákok által épített prototípust hibrid hajtással látták el: az energiatermelésről egy hidrogéncella, tárolásáról pedig egy ólom-sav akkumulátor gondoskodik. Kent szerint a hidrogéncellákat elsősorban az olyan, alacsonyabb energiaigényű tömegközlekedési eszközök meghajtására használhatják majd, mint a villamosok, a trolik vagy éppen az elővárosi vasútvonalakon járó szerelvények. „A megoldás egyelőre nem alkalmas az olyan energiahabzsoló járművek meghajtására, mint például a nagy sebességű vonatok” – hangsúlyozta a projektvezető.
Félig vonat, félig repülő, mi az?
Japán kutatók tavaly hatalmas feltűnést keltettek, amikor a sanghaji Nemzetközi Robotikai és Automatizálási Konferencián bemutatták saját fejlesztésű „repülő robotvonatuk” működő modelljét. A jármű tulajdonképpen nem más, mint egy tömpe szárnyakkal ellátott, propellerhajtású repülőgép, amely képes a föld közvetlen közelében repülni. Az előre kiépített betonvályúban közlekedő szerelvény elméletben jóval nagyobb sebességre képes, mint a ma használatos hagyományos és mágnesvasutak.
Yusuke Sugarahara professzor és a Tohoku Egyetem munkatársai olyan prototípust építettek, amely önállóan képes stabilizálni magát haladás közben. Jelenleg egy nagyobb, utasok szállítására is alkalmas változat kifejlesztésén dolgoznak; céljuk, hogy 200 km/h-s sebességgel is kipróbálhassák a vonatot.
Már ma is léteznek olyan fejlett közlekedési eszközök, amelyek a súrlódás okozta sebességvesztéség nélkül képesek haladni. A maglev-vonatok – mint a 431 km/h csúcssebességű Shanghai Maglev Train – erős elektromágnesek segítségével lebegnek a pálya felett. Ez a megoldás valóban képes a súrlódás minimalizálására, de a földhatás (ground-effect) következtében fellépő energiaveszteséget nem képes kiküszöböli.
A Tohoku Egyetem szakemberei által kifejlesztett rendszer különlegessége éppen abban rejlik, hogy meg sem próbálják semlegesíteni a földhatást – inkább kihasználják azt: vonatuk a szerelvény alatt keletkező, nagy sebességű légrétegen utazik.
