Elon Musk představil detailní materiály k revoluční dopravní technologii, která je levnější než vlak, rychlejší než letadlo a má vysokou bezpečnost.
Alpha design jako open source
Elon Musk na projektu pracoval s přibližně deseti inženýry ze svých společností Tesla a SpaceX, pro které to byl také vedlejší projekt a pouze velmi omezený čas tomu věnovali celý pracovní den.
Elon se chce nyní primárně soustředit na SpaceX a Teslu, s čímž souvisí i nastavení projektu. První design ve fázi alpha tak zveřejnil jako open source s tím, že chce aby ostatní inženýři z celého světa pomohli design vylepšit a posunout k výrobě.
Pohodlí a bezpečnosti cestujících je věnována také vysoká pozornost
Tomu odpovídají jeho odhady, které zahrnují přibližně 3 až 5 let do postavení prototypu a reálnou konstrukci mezi 5 až 7 lety. Pokud by se tomuto projektu věnoval naplno, věří, že by dokázal prototyp vyrobit už během jedno či dvou let.
V návrhu nechybí ani podrobnosti ohledně konstrukce pilířů a tlaků
S tím také souvisí to, že Musk na tomto projektu nemá zatím postavený žádný byznys, ani na něm nechce vydělat (až na jednu část v podobě lineárních elektromotorů, se kterými design počítá). Komunita z celého světa by měla pomoci tento nový druh dopravy dotáhnout k dokonalosti, což by mělo obrovský a výborný vliv na přepravu po celém světě.
Konstrukce a parametry alpha designu
Při vymýšlení Hyperloopu měl Elon Musk základní body, kterých chtěl s novou formou dopravy docílit, aby byla lepší než cokoli staršího:
- Rychlejší
- Bezpečnější
- Levnější (stavba, cena za přepravu)
- Pohodlnější
- Nezávislé na počasí
- Efektivní napájení (solární, automatické nabíjení při brždění)
- Odolné proti zemětřesení
Z toho důvodu nelze uvažovat o stavbě pod zemí, ani použití vakua pro snížení tření. V obou případech by cena stavby a napájení znamenala astronomické částky. Nehledě na konstrukční náročnost, která by byla extrémně těžko realizovatelná. Cílem bylo postavit velmi efektivní řešení pro téměř nadzvukové rychlosti, které by ale bylo co nejlevnější a splňovalo zmíněné podmínky.
Hyperloop má dvě trubky, každá je určena pro jeden směr pohybu kapsle
Celá konstrukce trubky může být postavena na pilířích, což opět snižuje cenu za případné pozemky, přes které by vedla trasa. Samozřejmě ve srovnání s vlakem, kde jsou pozemní úpravy několikanásobně větší a také dražší.
Trubka s unikátní kapslí
Konstrukce samotné přenosové trubky je založena na technologii magnetického lineárního akcelerátoru (rotor v každé kapsli), nízkém tlaku v přenosové trubce (snadno dosažitelné oproti vakuu) a přetlaku vzduchu ve spodní části, který nadnáší samotnou kapsli – podobně jako u stolní hry Air Hockey.
Jednoduchý nákres řešení kapsle v Hyperloopu
Nadnášení zajišťují integrovaná zařízení v kapsli, která jsou napájená integrovanou baterií. Samotná trubice pro přenos kapsle totiž musí být konstrukčně jednoduchá a levná.
Vybrané technické detaily konstrukce Hyperloopu
Pro napájení celého zařízení stačí solární články na horním povrchu trubky, přičemž rozhodně nemusí být po celé délce dráhy a přes to bude solární napájení poskytovat více než dostatečnou energii, kterou bude dráha vyžadovat.
28 lidí v kapsli a odjezd každých 30 sekund
Představený design počítá s konstrukcí kapsle o velikosti pro pohodlné posezení 28 cestujících. V případě druhé větší konstrukce i pro přepravu tří automobilů a několika cestujících, by byla cena za plánovou 570kilometrovou trasu mezi LA-SF přibližně 10 miliard dolarů (verze pro lidi pouze 6 miliard dolarů). Systém pochopitelně zahrnuje celkem dvě trubky – každá jedním směrem.
Náčrty design kapsle, která musí mít aerodynamický tvar, protože doshuje rychlosti 1 220 km/h
Odjezd jedné kapsle by byl minimálně každých 30 sekund (tedy žádné dlouhé čekání pro cestující jako na letišti, maximálně 2minutové intervaly), přičemž doprava mezi SF-LA by trvala pouze něco kolem půl hodiny (přibližně 35 minut). Dle propočtů by se s reálnou návratností 20 let mělo dosáhnout ceny za jednu osobu kolem 20 dolarů (500 Kč s DPH) a za rok se tak přepraví přibližně 7,4 milionů osob. Každou hodinu až 840 osob. Počet kapslí je v tomto případě 40.
Solární články na přenosové trubce poskytnou více než dostatečné napájení celého Hyperloopu
Aby došlo ke snížení aerodynamickému odporu vzduchu, který stoupá kvadraticky s rychlostí, obsahuje kapsle vlastní kompresor na vzduch (ventilace i uskladnění), který sníží okolní tlak 100 Pa, což sníží odpor vzduchu tisícinásobně oproti standardní nadmořské výšce a odpovídá výšce 45 kilometrů nad povrchem Země. Kantrowitzův limit se tak řeší přenosem vzduchu s vyšším tlakem z přední části do zádní části kapsle. I přes snížený tlak se ale nesmí zapomínat na aerodynamický tvar kapsle, což lze vidět v nákresu. Uvnitř je i baterie pro zrychlení a vzduchové nadnášení.
Propočet zrychlení v průběhu trasy, díky lineárním elektromotoru od Tesly by pasažéři neměli pocítit více než 0,5 G
Maximální rychlost současného návrhu je kolem 1 220 km/h při 20 stupních celsia, pro vysoký komfort se počítá s odhlučněním a tlumiči. Pasažéři by neměli díky lineárnímu zrychlování (lineární elektromotor vyvinutý pro elektromobily Tesla) nikdy pocítit vyšší zatížení než 0,5 G či 1 G. Takže ani nepoznáte, že už se řítíte téměř nadzvukovou rychlostí (0,91 Mach).
Systém vzduchového nadnášení a snížený okolní tlak
Potřebná energie pro kapsli o hmotnosti 3,1 tun je asi 100 kW (320 N). Interní výbava kapsle pro pohodlí osob má být v ceně asi 225 tisíc dolarů. Pro konstrukci se ve velkém používá hliník.
