Hyperloop – концепция Илона Маска, пятый вид транспорта после поезда, самолёта, автомобиля и корабля. Идея создать Hyperloop, как говорит Маск, пришла к нему, когда он стоял в долгой пробке. По его словам, это нечто среднее между «Конкордом», рельсотроном и столом для аэрохоккея. Hyperloop был задуман как расположенный на опорах надземный трубопровод, внутри которого со скоростью от 480 до 1 220 км/час (в зависимости от ландшафта) с интервалом в 30 секунд в одном направлении перемещаются одиночные транспортные капсулы длиной 25-30 метров. Работать Hyperloop должен по принципу пневмопочты и некоторые группы уже занимаются реализацией проекта.

Впервые идея вакуумного поезда была высказана Робертом Годдардом в 1909 году в журнале «Scientific American». Он предложил организовать движение автомобилей в вакуумной трубе на основе магнитной левитации. Первые в мире опыты с перемещением тела в вакуумной трубе за счёт электромагнитного поля поставил в 1910-х годах российский профессор Борис Вейнберг. Однако вскоре они были приостановлены из-за Первой мировой войны. Впоследствии опыты ставили в Германии, Японии, Швейцарии и Англии, а в 2012 году Илон Маск представил проект Hyperloop, который также пока находится на стадии разработки. Помимо SpaceX работы над созданием вакуумного поезда ведут компании Virgin Hyperloop One и Hyperloop Transportation Technologies.

Hyperloop представляет собой закрытую надземную магистраль в форме двух параллельных труб, соединяющихся в конечных точках маршрута. Внутри в одном направлении будут перемещаются одиночные капсулы длиной 25-30 метров со скоростью от 480 до 1220 км/час. Интервалы движения согласно проекту составят всего 30 секунд. Инженерами разработано два варианта системы – пассажирский и пассажирско-грузовой. В первом варианте диаметр трубы составит 2,2 метра, а капсула будет вмещать 28 человек. Во втором – предлагается использовать трубопровод диаметром 3,3 метра, а в капсулах помимо людей размещать до трех автомобилей.

Стоит отметить, что на самом деле Hyperloop не является полностью вакуумным поездом. Вполне достаточно форваккума (с давлением в 100 Паскаль), который поддерживается насосами умеренной мощности и стенками трубы из обычной стали толщиной 20-25 миллиметров. При этом согласно расчётам капсулы на высоких скоростях всё будут сталкиваться с набегающими воздушными массами. Их было решено использовать для создания воздушной подушки: расположенные в носовой части капсулы сопла будут перенаправлять встречный поток воздуха под днище. Таким образом нет необходимости использовать более дорогую магнитную подушку.

Капсула будет приводиться в движение линейным электродвигателем. Статором послужит алюминиевый рельс длиной 15 метров на днище трубы, который будет повторяться через каждые 110 километров. Ротор будет находиться в каждой капсуле, при этом требуемая постоянная мощность составляет всего 100 киловатт. Поскольку статор выполняет не только ускорение, но и торможение, в последнем случае кинетическая энергия капсулы будет преобразовываться в электрическую. На случай разгерметизации в носовой части капсулы будет предусмотрен электрический компрессор, накапливающий сжатый воздух на борту. Кроме того в капсулах разместят 1,5 тонны аккумуляторов, заряда которых хватит на 45 минут, чтобы при перебоях с электричеством добраться до ближайшей станции.

Стоит отметить, что компании Virgin Hyperloop One и Hyperloop Transportation Technologies рассматривают возможность использования магнитной левитации вместо воздушной подушки, что удорожит создание линии вакуумных поездов, но сведет к минимуму возможные проблемы с управлением. При этом имеется в виду не активная левитация, как у маглева, а пассивная. Она предполагает движение постоянных магнитов над проводящей поверхностью. В настоящее время идут активные испытания вакуумных поездов разными компаниями. Первые линии вакуумных поездов могут появиться в Индии, США, Объединённых Арабских Эмиратов и Южной Кореи.

Идею создания Hyperloop предложил Илон Маск. Кто же он, этот гений современности? Американский бизнесмен, миллиардер, вкладывающий средства в грандиозные инновационные проекты, филантроп и меценат, потративший миллионы долларов на благотворительность, инженер-изобретатель, страстный любитель компьютерных игр, отец пятерых сыновей. Поговаривают, что именно Маск является прототипом знаменитого Тони Старка – главного героя полюбившегося всем фильма «Железный человек». Его гениальные идеи и изобретения будоражат умы всего человечества. Любая новость, связанная с деятельностью Илона Маска, всегда вызывает неподдельный интерес.

Но вернемся к проекту пятого транспорта на Земле. В 2012-2013 годах изобретатель предложил идею создания проекта Hyperloop, как самого быстрого способа доставки грузов и перевозки пассажиров. Проект Илона Маска был альтернативой предложенного правительством США проекта по строительству скоростной железнодорожной магистрали между Лос-Анджелесом и Сан-Франциско. На строительство такой железной дороги планировалось выделить колоссальную сумму в 70-100 миллиардов долларов. Маск сразу же отреагировал, сказав, что этот проект даст американцам одну из самых медленных в мире (среди скоростных, конечно, – около 320 км/час) железных дорог при чересчур высокой цене за милю пути. И тут же предложил свой. Правда, поначалу это были туманные разговоры про пятый вид транспорта, который перевернет представление людей о способе перемещения. Илон утверждал, что идея создания такого проекта пришла ему в голову, когда он стоял в пробке на одной из улиц Нью-Йорка. В одном из своих интервью журналу BusinessWeek миллиардер заявил, что человечество получит такой вид транспорта, который никогда не будет попадать в аварии, а его скорость превысит скорость самолета. Пассажирам не нужно будет подстраиваться под расписание, так как капсула поедет тогда, когда нужно. Самое главное, что питаться капсула будет от солнечной энергии. Скептики, конечно же, всячески высмеяли слова Илона Маска, но, как оказалось, они были неправы. Илон Маск не стал долго тянуть с разговорами, а решил перейти сразу к делу. Так в августе 2013 года он представил миру подробное описание идеи проекта Hyperloop на 58 страницах. Давайте разбираться в том, что же предложил гениальный изобретатель.

В первую очередь следует понимать, что Hyperloop будет представлять собой закрытую надземную магистраль в форме двух параллельных труб, соединяющихся в конечных точках маршрута. Внутри будут капсулы длиной 25-30 метров, которые будут перемещаться со скоростью 480-1200 км/час, в зависимости от ландшафта проложенной трассы. Существуют пассажирский и грузо-пассажирский варианты системы. В пассажирском варианте диаметр трубы будет равен 2,23 метра, а сама капсула будет состоять из 28 кресел, расположенных по 2 рядам сидячих мест. Второй вариант системы еще интереснее, так как капсула будет вмещать еще и три автомобиля. Диаметр трубы, естественно, увеличится и будет равен 3,3 метра. По задумке разработчиков, капсулы будут отправляться каждые 30 секунд и безопасное расстояние при движении между ними составит 8 километров.

Илон Маск решил взять за основу принцип работы вакуумного поезда, идея которого, кстати, существует очень давно, но реализовать её не было возможности из-за отсутствия соответствующих технологий в то время. А идея шикарная. Если транспортному средству не нужно преодолевать сопротивление воздуха, то оно может двигаться на сверхзвуковых скоростях. Но тут изобретатель столкнулся с проблемой дороговизны такого проекта, так как создание полного вакуумного пространства требует больших затрат. И решение было найдено. Решили отказаться от полного вакуумного пространства, заменив его форвакуумом, когда присутствует тысячная доля атмосферного давления. Для его создания достаточно насосов невысокой мощности и обычной стальной трубы толщиной 20-25 миллиметров.

Знающие люди сразу же скажут, что при наличии даже небольшого количества воздуха он будет мешать свободному движению капсул. Эту проблему решили, перенаправив воздушные массы под днище поездов через сопла в их носовой части, создавая таким образом воздушную подушку. При этом даже сумели сэкономить на необходимости создания дорогостоящей магнитной подушки. Сама капсула приводится в движение электродвигателем. Подпитывать электродвигатель должна 15-метровая рельса, установить которую планируют на полу трубы через каждые 110 километров.

Если помните, то питаться капсула будет от солнечной энергии. Значит первые такие трассы появятся в местности, где много солнца и довольно жарко, так что по задумке 100% потребности в энергии удовлетворят солнечные батареи и ветрогенераторы, расположенные на поверхности трубопровода. Инженеры, например, предложили строить такую трассу на границе Мексики и США. Разработчики утверждают, что солнечные батареи и ветрогенераторы будут вырабатывать до 57 МВт электроэнергии, а самой трубе потребуется не более 21 МВт. Самое интересное, что при торможении капсулы кинетическая энергия будет превращаться в электрическую. Разработчики даже планируют продавать ее и заработать свыше 20 миллионов долларов в год. Сплошная выгода при минимуме затрат. Гениальная идея, которая не только полезна с технической точки зрения, но и выгодна экономически. Отсюда и довольно низкая цена билета на Hyperloop, которая составит всего 20 долларов в один конец поездки. Сам проект, который оценивают в 7,5 миллиардов долларов, окупит себя всего за 20 лет.

Илон Маск отметил, что его детище Hyperloop – нечто среднее между сверхзвуковыми самолетами Конкорд, рельсотроном (своеобразным электроускорителем) и столом для игры в аэрохоккеей. Реализация проекта не кажется уже такой и фантастической, если учитывать успех электрокаров Tesla, которые смогут обеспечить моторами капсулы, SolarCity имеет огромный опыт в разработке солнечных панелей, а строительство сверхпрочных космических ракет Falcon 9 поможет создать сверхнадежный транспорт. Стоит отметить, что идеи вакуумных поездов на воздушных подушках часто звучали еще в 50-70 годах двадцатого века. Но так идеями и остались.

С самого начала Илон Маск подметил, что его проект был бы идеальным для крупных городов, которые расположены друг от друга на расстоянии не более 1500 километров. А для больших расстояний всё же есть авиация. Что вполне логично и правильно, как с технической стороны при постройке трубопровода, так и с экономической. Еще на презентации проекта бизнесмен отметил, что сам не хочет играть главную роль в проекте, так как основной деятельностью для него все же остаются Tesla и SpaceX. Но был уверен, что найдутся желающие воплотить его идеи в жизнь. И оказался прав. Буквально через месяц после презентации проекта Hyperloop специалисты компании Ansys, которые специализируются на компьютерном моделировании, решили провести тест работы технологии. После проведения всех нужных замеров и моделирования всевозможных ситуаций они пришли к выводу, что проект действительно реально осуществить. Их результаты дали толчок для дальнейшей реализации проекта. Вскоре была создана специальная компания Hyperloop Transportation Technologies (HTT) для реализации проекта транспортной системы. Возглавили ее ближайшие сподвижники Маска: президент SpaceX Гвинн Шотвелл и основатель платформы для помощи перспективным стартапам JumpStartFund Дирк Алборн. И работа пошла полным ходом.

Самое примечательное то, что все сотрудники работают бесплатно, на волонтерской основе, надеясь получить свою долю прибыли от проекта в дальнейшем. Большинство из них работает во всемирно известных компаниях, таких как Cisco, Boeing, Amazon, являются студентами и преподавателями Гарвардского университета, а также Школы архитектуры и дизайна Калифорнийского университета и других известных компаний и высших учебных заведений. Вы скажете, как же они успевают все делать? Весь проект разбит на мелкие части, каждая группа выполняет определенную часть работы в свободное время, а потом обсуждает все на специально разработанных онлайн-сервисах.

Впрочем, кроме Hyperloop Transportation Technologies (HTT) разработкой проекта транспортной системы занимаются и другие компании. Среди них стоит выделить компанию Hyperloop Technologies, которую основал Шервин Пишевар. Позже компанию переименовали в Hyperloop One. Именно Пишевар являлся первым инвестором службы такси Uber, а также основателем венчурного фонда Sherpa Ventures. Известен Шервин Пишевар в США и как крупный спонсор Демократической партии. По сути, именно благодаря связям Шервина в Белом доме проект получил государственную поддержку в США. В частности, в 2013 году президент США Барак Обама поручил Бюро по научно-технической политике администрации США более детально изучить идею Hyperloop. После чего работы по проекту перешли на новый уровень.

С первого дня презентации проекта Hyperloop некоторые эксперты скептически отнеслись к идее Илона Маска построить транспортную систему будущего. Все чаще стали появляться интервью и статьи, в которых предрекали провал начинанию миллиардера. Но компания Hyperloop One не опускала руки и продолжала упорно работать. И уже сегодня можно сказать, что проект сдвинули с мертвой точки. Как говорится, лиха беда начало. Так в мае 2016 года на сайте компании появляется видео, в котором наглядно рассказывают и показывают принцип работы Hyperloop и его возможности. Принцип очень прост: пассажиры и груз будут доставляться в капсулах по вакуумной трубе. Первые тесты показали, что устройство может достичь скорости 160 км/час, но очень скоро сможет догнать по скорости самолеты и ракеты.

В июне того же года компания Hyperloop One открыла в Неваде свой первый завод, который получил название Hyperloop One Metalworks. Он занимает площадь приблизительно 10000 квадратных метров. Главная задача завода – производство деталей для тестового отрезка Hyperloop, который, кстати, тоже будет построен в той же Неваде. Уже в ноябре 2016 года в компании заявили, что инженеры начали возводить первую деталь трубопровода Hyperloop. Была изготовлена труба, по которой пронесутся капсулы с пассажирами. Именно из таких труб будет состоять весь трубопровод проекта Hyperloop, который решено было построить в районе Лас-Вегаса. Позже стали появляться фотографии первых 500 метров будущей трассы в пустыне Невада. Они обошли первые полосы всех изданий мира. Также сообщили чуть позже, что похожий полигон откроют и во Франции.

Все конечно же ждали новостей о постройке самих капсул для пассажиров. И вот в марте 2017 года компания Hyperloop Transportation Technologies (HTT) рассказала о том, что начала строить первую полноразмерную капсулу, которая предназначается для транспортной системы Hyperloop. Капсула имеет длину 30 метров, диаметр 2,7 метра при массе в 20 тонн. Она будет вмещать от 28 до 40 пассажиров и развивать скорость до 1223 км/час. Создавали ее инженеры Hyperloop Transportation Technologies (HTT) совместно с компанией Carbures S.A., которая специализируется на производстве фюзеляжей и давно зарекомендовала себя в аэрокосмической отрасли. Разработчики уверяют, что уже в 2018 году представят первый полностью готовый к работе транспортный модуль, который можно будет доводить до ума, показывать инвесторам и заказчикам.

Особого внимания заслуживает конкурс Hyperloop Pod Competition. В начале 2015 года Маск заявил, что силами принадлежащей ему космической компании SpaceX планируется построить пробный участок Hyperloop длиной 8 километров в Техасе. А в июне SpaceX объявила конкурс дизайна пассажирской капсулы для нового транспортного средства. В январе 2017 года прошел первый этап гонок капсул, на участие в котором заявку подали 27 команд, но повезло только трем из них. А в конце августа 2017 года прошел и второй этап конкурса. Тоннель длиной 1,25 километра построили в Хортоне, штат Калифорния, около штаб-квартиры SpaceX. Опять же, из 25 команд участие в гонке приняли всего три из них. Победителем второго этапаHyperloop Pod Competition стала команда WARR из Мюнхенского технического университета, показавшая лучший результат – капсула WARR массой около 80 килограмм сумела в форвакууме внутри тоннеля развить скорость в 324 км/час (201 миля в час).

Много шума наделало сообщение о том, что Илон Маск решил заниматься бурением тоннелей, чтобы не стоять в пробках. Бурильную машину построили в округе Колумбия, и она уже пробурила тоннель длиной в 3,5 километра и диаметром в 7 метров. Выложив фотографию с бурильной установкой, Маск в шутку подписал её словом «Minecraft». Сообщения о том, что трасса Hyperloop будет построена в разных городах мира, будоражат всех. В компании совсем недавно решили внести некоторую ясность в этом вопросе. Кандидатов было очень много, поэтому разработчики объявили конкурс Global Challenge, который позволял любому городу и стране подать к рассмотрению заявку на возможное строительство новой транспортной линии. В компании Hyperloop One внимательно отнеслись к рассмотрению поданных заявок, чтобы выбрать из всех регионов наиболее перспективные. Еще летом появились сообщения, что именно в Европе и США будут проложены первые линии трубы. Но в компании решили представить окончательный список наиболее вероятных кандидатов. В общем, в США будет проложено четыре маршрута.

Самая длинная трасса будет проходить через Даллас, Хьюстон и Ларедо. Её длина 1030 километров и она охватит примерно 18 миллионов населения страны. Три оставшиеся маршрута хоть и поменьше, но пройдут по самым труднодоступным местам. Неожиданно для большинства экспертов два маршрута получила Индия. Один соединит два крупных индийских города Ченнаи и Мумбаи, а второй пройдет от Баналора до Ченнаи. Стоит заметить, что именно в этих районах Индии очень большая плотность населения, на что и рассчитывают разработчики. По одному маршруту получат Канада и Мексика, но самое неожиданное решение было озвучено относительно Великобритании. Она получит аж два маршрута. Разработчики посмотрят все варианты, взвесят все аргументы и только тогда начнут вести переговоры и строительство на выбранном маршруте.

Безопасны ли поездки на Hyperloop? Этот вопрос первого дня беспокоил как прессу, так и экспертов, но особенно интересовал будущих пассажиров. Разработчики сразу же поспешили всех заверить, что аэрофобам нечего бояться, так как разгон транспортного средства по ощущениям можно сравнить с пробежкой самолета перед взлетом. Внутри будет суперуютно и комфортабельно, никакой турбулентности. Трубопровод не свалится с небес и не сойдет с рельсов, поэтому у проекта беспрецедентный уровень безопасности.

Продумана возможность экстренного торможения в случае необходимости. А для предотвращения последствий землетрясений (не то чтобы они регулярно бывают в той местности, но мало ли) предложены антисейсмические технологии для создания опор трубопровода. На случай перебоев с электропитанием тоже есть запасной вариант в виде 1,5 тонны аккумуляторов, заряда которых хватит на 45 минут движения. Вполне достаточно для того, чтобы достичь конечной точки поездки.

Мы с вами живем в удивительное время. На наших глазах фантастические идеи воплощаются в реальность. Нашему поколению повезло, что рядом есть такие гениальные люди, как Илон Маск. Кто знает, может уже в 2022 году, как уверяют разработчики Hyperloop, счастливчикам удастся совершить первую поездку в капсуле нового вида транспорта.

Как вы знаете, поїзд Hyperloop будет двигаться со скоростью более 300 километров в час внутри полой трубки, из которой откачан воздух. Но при этом остаётся множество вопросов относительно комфорта пассажиров данного транспортного средства. Будет ли им комфортно находиться внутри отрезанной от внешнего мира капсулы, в которой даже нет окон? Немецкая компания RE’FLEKT предложила свой способ устранения этого досадного недостатка конструкции поезда. Нужно всего лишь оснастить капсулы Hyperloop электронными интерактивными окнами.

Конечно, пока всё это не более чем концепт любопытной технологии. Но кто его знает, вдруг Элону Маску придётся по душе такая идея? Окна в поезде будут представлять собой большие экраны, на которые выводится изображение, снятое с внешней стороны туннеля. Как это изображение будет сниматься – нам никто не объяснил, но можно предположить, что по всей длине маршрута придётся расставить камеры. В любой момент пассажир может затемнить изображение в своём «окне», как бы приспустив на него электронную штору.

Возникает вполне резонный вопрос: а что делать с перспективой изображения, если оно выводится на плоский монитор? И здесь специалисты RE’FLEKT тоже нашли изящное решение. Специальная камера будет отслеживать положение головы и глаз пассажира, постоянно корректируя изображение таким образом, что человеку будет казаться, словно он действительно смотрит в настоящее окно. Чисто теоретически здесь даже можно реализовать пассивное 3D-изображение по технологии параллаксного барьера. Но вряд ли до такого дойдёт. Теперь осталось лишь дождаться, когда нам продемонстрируют финальный вид интерьера поезда Hyperloop, а там и будет видно – прижилась идея электронных окон в проекте или же нет.