2013 году Илон Маск рассказал о Hyperloop. Это футуристическая транспортная система, построенная на основе вакуумных труб, которая должна перевозить пассажиров между городами со скоростью до 1000 км/ч (621 миль/ч).
Несмотря на то, что Маск добился успеха в производстве электромобилей и многоразовых ракет, Hyperloop столкнулся с огромными инженерными и финансовыми препятствиями, включая герметичные уплотнения, значительные перепады температур и сложности интеграции высокоскоростных поездов на магнитной подушке в повседневную инфраструктуру. Впечатляющий тестовый проект в Китае показывает, что у Hyperloop-подобных путешествий может быть будущее.
Китай спасает мечту Илона Маска о hyperloop от забвения
В 2024 году китайские инженеры построили испытательную линию протяженностью 2 км (1,2 мили) в уезде Янггао, провинция Шаньси, для изучения технологии, близкой к вакуумной магнитной подвеске. Согласно документу China Railway Engineering Consulting Group (CREC), команда под руководством главного инженера Сюй Шэнцяо разработала конструкцию сталебетонной трубы, герметизированной арматурой с эпоксидным покрытием и компенсаторами из гофрированной стали.
Эта новая комбинация сочетает в себе прочность стали на разрыв и прочность бетона на сжатие, обеспечивая герметичность труб в суровых условиях — от минусовых температур зимой до 45 °C (113 °F) летом.
Концепция Hyperloop Маска зависела от больших стальных труб, которые были подвержены протечкам и сильному сопротивлению на высоких скоростях. В отличие от этого, CREC разработал методы, позволяющие сократить потери энергии более чем на треть.
Ключевым элементом их решения стало использование низкоуглеродистых стальных решёток, которые уменьшали вихревые потоки, характерные для существующих конструкций поездов на магнитной подушке, особенно при скорости свыше 1000 км/ч. В результате получился герметичный коридор, достаточно прочный, чтобы выдерживать почти сверхзвуковые скорости без разрушительных последствий из-за высокой температуры и давления, с которыми сталкивались команды Маска.
Преодоление сложных инженерных задач
Создание такой системы потребовало переосмысления основных материалов. Традиционная стальная арматура в бетоне может деформироваться или трескаться в условиях, близких к вакууму, точно так же, как стандартный бетон может крошиться, когда внутреннее давление воздуха приближается к нулю.
Чтобы решить эту проблему, китайская команда обратилась к бетонам на основе базальтового волокна, армированию стекловолокном и предварительному вакуумному отверждению. 22 июля 2024 года группа Сюй успешно испытала левитирующий автомобиль, курсирующий по магнитной подвеске в условиях частичного вакуума.
Они использовали датчики с лазерным наведением и магнитные демпферы с искусственным интеллектом для поддержания стабильности, а распределённые вакуумные насосы регулировали давление. В то же время такие решения для обеспечения безопасности, как аварийные шлюзы и герметичные пассажирские кабины, устраняли те же серьёзные проблемы, которые мешали Hyperloop в ходе первых экспериментов.
Предстоящий путь
По данным CREC, теперь у системы есть испытательный стенд протяженностью 2 км и план расширения далеко за его пределы. Сборные трубные сегменты, стоимость которых на 60% ниже, чем у традиционных цельностальных трубопроводов, обеспечивают более легкую масштабируемость.
Однако для выхода на коммерческий уровень потребуются огромные инвестиции, возможно, в сотни миллиардов юаней. Такие проблемы, как тепловое расширение на больших расстояниях и быстрое и надёжное реагирование на чрезвычайные ситуации, остаются нерешёнными.
Китай извлекает уроки из своей обширной программы строительства высокоскоростных железных дорог, где автоматизированная сварка, лазерное сканирование и допуски на уровне миллиметров уже установили мировые рекорды. Эти инженерные решения, передовые сверхпроводящие материалы и вакуумные технологии могут дать Китаю преимущество в освоении сверхпроводящих технологий для движения в условиях почти полного вакуума на беспрецедентных скоростях.
Для Маска провал Hyperloop подчеркнул огромную сложность и дороговизну вакуумных трубчатых поездов. Достижение Китая стало второй главой в этой саге. Станет ли эта испытательная линия крупным коммерческим проектом, пока неясно.
Тем не менее, ясно одно: Китай возродил забытую мечту Маска с помощью решимости и методологии, которые могут превратить почти сверхзвуковые наземные путешествия в реальную возможность.