2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21
Els científics han arribat a la conclusió des de fa temps que per augmentar la velocitat de qualsevol vehicle, cal suprimir la força de fricció tant com sigui possible. Segons aquest principi, volen les naus espacials que, sense resistència ambiental, poden viatjar a l'espai durant molt de temps. Aquesta característica és la subjacent al projecte, conegut com el "tren al buit del futur".
Els trens més ràpids
El millor assoliment dels científics en el camp del moviment de terra d' alta velocitat, des d'avui, es considera levitació magnètica. Els trens de levitació magnètica es van provar al Japó, Anglaterra i Alemanya a la dècada de 1970. Actualment, aquest tipus de transport funciona amb èxit en molts estats. En aquest cas, minimitzant la fricció, es proporcionen velocitats dins dels 500 km/h. A més, aquest material mòbil es caracteritza per una alta eficiència, respecte al medi ambient i baix nivell de soroll. Al mateix temps, cal tenir en compte que un augment de la velocitat de moviment comporta un augment dearrossegament aerodinàmic. Els científics proposen crear un tren de buit amb un enfocament similar. El principi del seu funcionament és que la via ha de passar per dins de la canonada amb aire bombat, de manera que queden excloses totes les forces de resistència.
L'aparició de la idea del transport al buit
El concepte de construir un gasoducte de càrrega transatlàntic per lliurar mercaderies d'Europa a Amèrica i viceversa va aparèixer per primera vegada als Estats Units als anys seixanta del segle passat. Tal com estava previst, es preveia construir una canonada a l'oceà a mig quilòmetre de profunditat, el transport dins del qual seria realitzat per trens que es mouen sobre un coixí magnètic. Només l'any 1999, l'enginyer nord-americà Dariel Oster va aconseguir una patent per a les tecnologies de transport de gasoductes al buit, que va donar un nou impuls al seu desenvolupament.
Projecte Oster
Segons la idea d'Oster, la via hauria de constar de dos tubs elevats (per al moviment en diferents direccions), cadascun dels quals té un diàmetre de 150 cm. Se suposa que les càpsules de transport sobre una suspensió magnètica llisquen a l'interior. El seu diàmetre serà de 130 cm i la llargada - 490 cm. Sis passatgers amb un pes total de fins a 370 kg es podran moure al mateix temps al remolc.
El motor del tren de buit d'Oster constarà d'un element primari (un tub de pista sinuós) i un secundari (el cos de la càpsula d'aliatge ferromagnètic en si). L'espai mínim entre ells permet l'ús d'un motor lineal asíncron. En el mateix tràiler necessitareuinstal·leu només una suspensió electrodinàmica per proporcionar levitació magnètica, un sistema de regeneració d'aire, seients i bateries en miniatura dissenyades per a finestres virtuals i televisors. Com que el moviment de la càpsula es produirà pràcticament sense resistència, una part important de l'energia gastada en acceleració es pot retornar durant la desacceleració. El principal problema per fer realitat aquest projecte és que el tren del tub de buit s'ha de moure per una via perfectament recta. En cas contrari, els electroimants hauran de compensar la força centrífuga a l'hora de girar.
Projecte suís
Els enginyers suïssos van començar a desenvolupar alguna cosa semblant el 1974. El seu projecte va passar a la història amb el nom de Swissmetro. Tal com estava previst, les càpsules de coixí magnètic havien de funcionar a una velocitat de fins a 500 km/h. El tren al buit suís del futur va ser dissenyat per connectar les principals ciutats de l'estat (Berna, Zuric, Ginebra, Lausana i Basilea). En aquest cas, es preveia utilitzar tubs de 180 cm de diàmetre i un cotxe de vuit places per al transport de passatgers. Fins ara, és difícil jutjar altres característiques, ja que el projecte no s'ha elaborat fins al final. El 2009, el govern del país va abandonar aquesta idea.
Tren anglès del futur
Els enginyers britànics l'any 2002 van tornar al projecte de crear un tren al buit. Els seus plans són simplement grandiosos, perquè els inventors tenen la intenció de crear una xarxa que substituirà el ferrocarril i la carreteratransport. Per fer-ho, cal construir tota una xarxa de canonades per tot el país. En aquest cas, les càpsules estaran dissenyades per a un màxim de dos passatgers situats en posició prona. A diferència de projectes anteriors, aquí el material mòbil s'ha de moure pels rails a velocitats de fins a 420 km/h. Els motors elèctrics situats als carros seran alimentats per un carril de contacte. El principal inconvenient que té el tren al buit anglès, segons els promotors, està associat a uns costos energètics elevats per transportar un passatger, en comparació amb projectes anteriors. D' altra banda, el seu principal avantatge rau en el cost relativament baix de la construcció d'una xarxa de transport.
Projecte Hyperloop
El més prometedor és el projecte del tren del futur, que es diu Hyperloop. La idea de la seva creació el 2012 va ser suggerida pel multimilionari nord-americà Elon Musk. Inicialment, es parlava del projecte com el cinquè mitjà de transport, però no va anar més enllà de les discussions a la televisió. Després que es va conèixer els plans del govern per construir una línia de ferrocarril d' alta velocitat entre Los Angeles i San Francisco, l'empresari va començar a implementar el seu concepte. El projecte Hyperloop és un gasoducte terrestre en el qual un tren de buit pot viatjar a velocitats que oscil·len entre els 400 i els 1220 km/h. L'agost de 2013, la idea es va presentar oficialment al públic en general en una presentació de 58 pàgines.
Principi de funcionament
La idea principal del projecte Hyperloop és la màxima baratitat de crear una xarxa de transport des decanonades i operacions posteriors. En aquest sentit, es va basar en un model com un tren al buit. Als EUA, segons l'inventor, cal construir una xarxa de vies paral·leles tancades que connectaran als punts finals de les rutes. Per crear-hi un buit i mantenir-lo, n'hi ha prou amb tubs d'acer de 25 mm de gruix i bombes de poca potència. Dins d'ells, Elon Musk suggereix llançar càpsules de fins a 30 metres de llarg. El primer home de negocis vol connectar San Francisco i Los Angeles.
Segons el desenvolupador, no funcionarà per crear un buit absolut a les canonades. En aquest sentit, les masses d'aire es dirigiran sota la part inferior del material mòbil a través de broquets especials a la seva proa. Això crearà un coixí d'aire i estalviarà importants fons necessaris per a la implementació de l'electroimant. Per recarregar el motor, per la qual cosa es posarà en marxa la càpsula, s'instal·larà una barana d'alumini de 15 metres de llargada al terra de la canonada cada 110 km.
Opcions per al funcionament del sistema
La presentació considera la versió del sistema de passatgers i de càrrega. En el primer cas, es proposa construir una canonada amb un diàmetre de 2,23 m. El tren de buit que circula a l'interior podrà transportar fins a 28 viatgers en un sol viatge. La segona opció implica l'ús d'una canonada amb un diàmetre de 3,3 m. En aquest cas, es podran transportar tres cotxes addicionals a cada càpsula. Cal tenir en compte que, segons el projecte d'Elon Musk, sortiran trenscada mig minut.
Rentabilitat i proves
El projecte Hyperloop es pot dir que és molt efectiu. Els promotors tenen la intenció de satisfer plenament les seves necessitats mitjançant l'energia solar i eòlica. Tenen previst vendre tot el seu excedent, guanyant uns 25 milions de dòlars anuals amb això. Segons Elon Musk, una tarifa d'anada hauria de ser d'uns 20 dòlars. En aquest cas, el projecte donarà els seus fruits en vint anys.
Les primeres proves del tren de buit van tenir lloc el maig de 2016. Amb aquesta finalitat, es va construir un lloc de proves especial al desert prop de Las Vegas. El carro, utilitzant electroimants, va accelerar primer fins a una marca de 180 km/h, després de la qual es va aturar gradualment.
Seguretat
Els desenvolupadors van tenir especial cura amb la seguretat. El moviment de la càpsula no afectarà de cap manera la comoditat dels passatgers. Sembla que la seva acceleració no diferirà de la trotada de l'avió abans de l'enlairament, i després un planeig tranquil i sense turbulències. Elon Musk afirma que un tren al buit no pot descarrilar ni caure des d'una alçada, per la qual cosa s'ha de considerar un dels modes de transport més segurs. En cas de tall de corrent, la càpsula està equipada amb bateries, la potència de les quals és suficient per mantenir els passatgers durant 45 minuts, és a dir, durant tot el recorregut. Després de tot, la majoria de la gent se sent molt còmode amb els viatges en avió, malgrat que els mitjans d'escapament en cas deels desastres en ells són molt dubtosos.
Acabat
La creació d'un tren al buit, sens dubte, requereix uns costos econòmics enormes. A més, abans de la implementació del projecte, cal resoldre molts més problemes tècnics. No obstant això, en el nostre temps, donat el constant desenvolupament de la tecnologia, la possibilitat d'implementar aquesta empresa no sembla tan vaga com fa unes dècades. En aquest sentit, no s'ha d'estranyar que els trens, que són més ràpids que els avions supersònics moderns, aviat s'utilitzaran per transportar passatgers i mercaderies.
Recomanat:
Locomotora elèctrica 2ES6: història de la creació, descripció amb foto, característiques principals, principi de funcionament, característiques de funcionament i reparació
Avui, la comunicació entre diferents ciutats, el transport de passatgers, el lliurament de mercaderies es realitza de diferents maneres. Una d'aquestes vies era el ferrocarril. La locomotora elèctrica 2ES6 és un dels tipus de transport que s'utilitza activament actualment
Màquina de perforació de diamants: tipus, dispositiu, principi de funcionament i condicions de funcionament
La combinació d'una configuració complexa de direcció de tall i un equip de treball d'estat sòlid permet que els equips de perforació de diamant realitzin operacions de treball del metall extremadament delicades i crítiques. Aquestes unitats són de confiança per a les operacions de creació de superfícies conformades, correcció de forats, acondicionament d'extrems, etc. Al mateix temps, la perforadora de diamant és universal pel que fa a les possibilitats d'aplicació en diversos camps. S'utilitza no només en indústries especialitzades, sinó també en tallers privats
Aixecador de buit: característiques i principi de funcionament
Els sistemes de manipulació al buit s'utilitzen àmpliament en diverses indústries i construcció. Amb l'ajuda d'aquests dispositius, les manipulacions típiques amb diversos materials en el marc dels processos logístics i de producció es realitzen de manera fiable i segura. Per a moviments ràpids i freqüents a gran altitud, s'utilitza un elevador de buit, que pot tenir diferents característiques de rendiment i disseny
La via del tren és Definició, concepte, característiques i dimensions. Dimensions del tren i característiques del funcionament de les instal·lacions de la via
Viatjant amb tren per ciutats i pobles, pots aprendre moltes coses interessants i divertides sobre el món del ferrocarril. Més d'una vegada, els viatgers s'han fet preguntes sobre on porta aquesta o aquella via del tren? I què sent l'enginyer que gestiona el tren quan el tren tot just comença o arriba a l'estació? Com i des d'on es mouen els cotxes metàl·lics i quines són les vies del material mòbil?
Màquina de conformació al buit: marques, fabricant, especificacions, principi de funcionament i aplicació
Avui, la gent utilitza de manera activa els envasos de plàstic. Per a la fabricació d'aquests productes amb una forma molt diferent i complexa, s'utilitza una màquina de conformació al buit. Els productes fabricats amb aquestes màquines s'utilitzen activament no només en la vida quotidiana, sinó també en l'alimentació, la indústria lleugera i el sector de l'automoció
