Вакуумний потяг або Vactrain — запропонований приблизно сто років тому, але поки не реалізований концепт . Цей спосіб переміщення передбачає рух за допомогою магнітної левітації всередині труб з вакуумом або з сильно розрідженим повітрям. Відсутність повітряного опору і тертя дозволить рухатися з дешево та з великою швидкістю (приблизно 6400-8000 км/год — тобто в 5-6 разів швидше звуку в повітрі).
Принцип роботи
Переваги
- Через відсутність опору повітря і тертя можуть стати досяжними дуже високі швидкості, вище ніж у будь-якого іншого наземного виду транспорту.
- Відсутність зносу труб і вагонів через відсутність контакту з ними.
- Потенційно низька вартість поїздки.
- Повністю автоматична маршрутизація.
- Може бути суміщений з гравітаційним поїздом.
Недоліки
- Висока вартість інфраструктури.
- Перешкоди від сильного магнітного поля на чутливі пристрої, наприклад кардіостимулятори і магнітні диски.
- Смертельна небезпека для пасажира при розгерметизації.
- При перебоях у постачанні електроенергії магнітна подушка виходить із ладу, та виникає загроза зіткнення потягу зі стінками тунелю, що є дуже небезпечним на великій швидкості.
Спроби реалізації
Передісторія: пневмопошта та пневмопотяги на рейках
Ідея переміщення предметів в трубі або тунелі з розрідженим повітрям має тривалу практику здійснення у вигляді пневмотранспорту. Перше письмове повідомлення було доставлене по трубі в 1792 році в соборі Святого Стефана у Відні. У 1916 році загальносвітова протяжність труб пневмопошти становила приблизно 1 000 км, з яких понад 400 км розташовувалися у Франції. В даний час лінії пневматичної пошти використовуються в госпіталі Шаріте в Берліні і Російській державній бібліотеці в Москві.
Ідея потяга, що рухається тунелем з розрідженим повітрям, вперше була запатентована в 1835 році Генрі Пінкусом (англ. Henry Pinkus). Тоді ж він побудував експериментальну лінію вздовж в Лондоні.
Першу діючу лінію відкрили в 1840 році Семюел Клегг і Джозеф Самуд, вона функціонувала як частина дороги Birmingham, Bristol & Thames Junction Railway. Самуд присвятив цій дорозі книгу «A Treatise on the Adaptation of Atmospheric Pressure to the Purposes of Locomotion on Railways» (1841 рік). Beach Pneumatic Transit, перша лінія метрополітену в Нью-Йорку, також являла собою пневмопотяг; в 1960-ті роки вона наштовхнула винахідника Лоуренса Едвардса на ідею гравітаційно-вакуумного транзиту.
Влітку 1864 року у лондонському парку "Crystal Palace Park" протягом двох місяців функціонував експериментальний пневматичний потяг на рейках. Лінія була спроєктована британським інженером Томасом Вебстером Рамелом, її довжина складала 550 метрів, середня швидкість пересування потягу була 40 км/год — вдвічі більше ніж транспорт з конями типовий для тієї епохи. Єдиний вагон потягу пересувався по вузькому тунелю під дією потужного вентилятору, який всмоктував вагон з одного кінця тунелю до іншого. Поїздка коштувала шість пенсів.
Історія
Вперше ідея вакуумного потяга була публічно висловлена в 1909 році в замітці, що вийшла в журналі «Scientific American» з посиланням на неназваного читача. Читач запропонував організувати рух автомобілів у вакуумній трубі на основі магнітної левітації. За його розрахунками, шлях від Нью-Йорка до Філадельфії (136 км) зайняв би в такому випадку 6 хв 44 с, а відстань від Нью-Йорка до Бостона (305 км) могла бути подолано за 10 хв 4 с. Згодом неназваний читач став відомим як американський піонер космонавтики Роберт Ґоддард (англ. Robert Goddard). Після смерті винахідника у 1945 році в його паперах були знайдені прототипи вакуумного потяга, що рухається з середньою швидкістю 1 000 миль на годину (1 600 км/год). Тоді ж удова винахідника Естер Крістін Ґоддард подала заявки на отримання патентів US 2511979 A «Vacuum tube transportation system» і US 2488287 A «Apparatus for vacuum tube transportation».
Перші в світі досліди з переміщенням тіла у вакуумній трубі за рахунок електромагнітного поля поставив у 1911-1913 роках в Томському технологічному інституті російський професор . За його задумом, капсула (сигароподібний циліндр завдовжки близько 2,5 м і заввишки 0,9 м) всередині труби мала розганятися на станції відправлення соленоїдом, який виконує в цьому випадку роль електромагнітної гармати, а на станції призначення тим же соленоїдом мала гальмуватися. Вейнберг припускав, що капсула зможе розвивати швидкість до 800-1 000 км/год. Навесні 1914 року професор повідомив про свої досягнення в лекції на тему «Рух без тертя», прочитаній в Петербурзі.
У 1934 році німецький інженер Герман Кемпер (нім. Hermann Kemper) подав заявку на отримання патенту DE 643316 C «Schwebebahn mit raederlosen Fahrzeugen, die an eisernen Fahrschienen mittels magnetischer Felder schwebend entlang gefuehrt werden» на систему, що нагадує рішення Вейнберга — металевий закритий снаряд, що переміщався в трубі. У 1939-1943 роках у Третьому рейху йшла робота над створенням такого потяга, проте через Другу світову війну ідея не була доведена до кінця.
У 1969 році декан факультету науки і техніки з Наґої Кеноя Одзава (англ. Kyunojo Ozawa або Hisanojo Ozawa) помістив у вакуумний тунель реактивний потяг, який розвинув швидкість 2 300 км/год. Довжина потяга становила 220 м, діаметр 5 м. Наступного року Одзава возив на цьому потязі піддослідних тварин.
Сучасність
У 2005 році в Росії було видано патент 2252881 на «Надзвукову наземну транспортну систему Янсуфіна» (рос. Сверхзвуковая наземная транспортная система Янсуфина). Патент передбачає створення системи, за якої в разі досягнення тяги, яка дорівнює 200 тонн, транспортний засіб завдовжки 400-450 метрів розганяється до швидкості 2 448 км/год за 5 хвилин 40 секунд. За рік той самий автор отримав патент РФ 2277482 на «Світову наземно-надзвукову транспортну систему Янсуфіна Н. Р.» (рос. Мировая наземно-сверхзвуковая транспортная система Янсуфина Н. Р.) завдовжки 30 600 км.
Китай готує до здійснення проєкт рейкового поїзда в підземному тунелі зі зниженим тиском повітря. Проєкт передбачається реалізувати до 2020 року. Імовірно, поїзд буде здатний розвивати швидкість близько 1 000 км/год. Вартість одного кілометра такої підземної дороги оцінюється в 2,9 мільйона доларів.
Плани будівництва підводного Трансатлантичного тунелю для надзвукових поїздів на магнітній подушці виношує один із проєктувальників Євротунелю американський винахідник Френк Девідсон (англ. Frank Davidson). Він поставив експеримент, під час якого кулька для пінг-понгу розігналась у 300-метровій пластиковій трубі до швидкості 1 200 км/год.
Влітку 2013 року американський підприємець Ілон Маск представив проєкт транспортної системи Hyperloop, що є потягом на повітряній подушці, який рухається в умовах форвакууму. На початку 2015 року було оголошено плани будівництва першої 8-кілометрової траси в екологічному місті Quay Valley, зведення якого має розпочатися в 2016 році в окрузі Кінгс штату Каліфорнія.
У жовтні 2013 року фінська компанія Astronomic представила варіант будівництва підводного тунелю між Гельсінкі і Таллінном, в якому курсував би вакуумний потяг «Sonicloop» зі швидкістю 1 600 кілометрів на годину.
В лютому 2015 року голова американської компанії Hyperloop Transportation Technologies Дірк Алборн заявив, що його компанія збирається побудувати в Європі високошвидкісну залізницю для вакуумних поїздів Hyperloop. Вона дозволить подорожувати зі Словаччини до Угорщини і Австрії за лічені хвилини.
Див. також
Примітки
- Васильев И. (07 февраля 2011). http://www.3dnews.ru (російська) . 3DNews Daily Digital Digest. Архів оригіналу за 27 січня 2012.
- Hadfield, Charles (1967). Atmospheric Railways (англійська) . Newton Abbot: David & Charles.
- Samuda, Joseph d'Aguilar (1841). A Treatise on the Adaptation of Atmospheric Pressure to the Purposes of Locomotion on Railways (англійська) . London: J. Weale. с. 50.
- Brennan J. (2004). Beach Pneumatic (англійська) . Нью-Йорк: Колумбійський університет.
- . APS News (англійська) . 2013. Архів оригіналу за 12 березня 2016.
- . Архів оригіналу за 21 серпня 2017. Процитовано 21 серпня 2017.
{{}}
: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title () - . Scientific American (англійська) . 1909. Архів оригіналу за 4 квітня 2015. Процитовано 13 лютого 2012.
- (англійська) . 20 червня 1950. Архів оригіналу за 12 березня 2016. Процитовано 27 вересня 2014.
- (англійська) . 15 листопада 1949. Архів оригіналу за 5 квітня 2016. Процитовано 27 вересня 2014.
- (німецька) . 11 серпня 1934. Архів оригіналу за 12 березня 2016. Процитовано 29 березня 2015.
- . Journal of the Japan Society of Mechanical Engineers (японська) . 1970. Архів оригіналу за 28 листопада 2016.
- Поезд обгоняет звук. Техника — молодёжи (російська) . 1971.
- Якунін, Володимир Іванович (2012). В будущее России — с высокой скоростью. с. 216. ISBN .
- (російська) . 10 червня 2006. Архів оригіналу за 12 березня 2016.
- . Shanghai Daily (англійська) . 2010-8-3. Архів оригіналу за 17 січня 2012.
- Черненко Г. (2011). . журнал Костёр (російська) . Архів оригіналу за 12 березня 2016.
- . 2014-9-9. Архів оригіналу за 10 вересня 2014.
- (англійська) . Архів оригіналу за 10 березня 2016. Процитовано 12 березня 2015.
- Алексеева, Анна (19 жовтня 2013). (російська) . Архів оригіналу за 21 серпня 2014. Процитовано 20 серпня 2014.
- . Новое время. 11 березня 2016. Архів оригіналу за 12 березня 2016. Процитовано 11 березня 2016.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Vakuumnij potyag abo Vactrain zaproponovanij priblizno sto rokiv tomu ale poki ne realizovanij koncept Cej sposib peremishennya peredbachaye ruh za dopomogoyu magnitnoyi levitaciyi vseredini trub z vakuumom abo z silno rozridzhenim povitryam Vidsutnist povitryanogo oporu i tertya dozvolit ruhatisya z deshevo ta z velikoyu shvidkistyu priblizno 6400 8000 km god tobto v 5 6 raziv shvidshe zvuku v povitri Princip robotiPerevagi Cherez vidsutnist oporu povitrya i tertya mozhut stati dosyazhnimi duzhe visoki shvidkosti vishe nizh u bud yakogo inshogo nazemnogo vidu transportu Vidsutnist znosu trub i vagoniv cherez vidsutnist kontaktu z nimi Potencijno nizka vartist poyizdki Povnistyu avtomatichna marshrutizaciya Mozhe buti sumishenij z gravitacijnim poyizdom Nedoliki Visoka vartist infrastrukturi Pereshkodi vid silnogo magnitnogo polya na chutlivi pristroyi napriklad kardiostimulyatori i magnitni diski Smertelna nebezpeka dlya pasazhira pri rozgermetizaciyi Pri pereboyah u postachanni elektroenergiyi magnitna podushka vihodit iz ladu ta vinikaye zagroza zitknennya potyagu zi stinkami tunelyu sho ye duzhe nebezpechnim na velikij shvidkosti Sprobi realizaciyiPeredistoriya pnevmoposhta ta pnevmopotyagi na rejkah Ideya peremishennya predmetiv v trubi abo tuneli z rozridzhenim povitryam maye trivalu praktiku zdijsnennya u viglyadi pnevmotransportu Pershe pismove povidomlennya bulo dostavlene po trubi v 1792 roci v sobori Svyatogo Stefana u Vidni U 1916 roci zagalnosvitova protyazhnist trub pnevmoposhti stanovila priblizno 1 000 km z yakih ponad 400 km roztashovuvalisya u Franciyi V danij chas liniyi pnevmatichnoyi poshti vikoristovuyutsya v gospitali Sharite v Berlini i Rosijskij derzhavnij biblioteci v Moskvi Ideya potyaga sho ruhayetsya tunelem z rozridzhenim povitryam vpershe bula zapatentovana v 1835 roci Genri Pinkusom angl Henry Pinkus Todi zh vin pobuduvav eksperimentalnu liniyu vzdovzh v Londoni Pershu diyuchu liniyu vidkrili v 1840 roci Semyuel Klegg i Dzhozef Samud vona funkcionuvala yak chastina dorogi Birmingham Bristol amp Thames Junction Railway Samud prisvyativ cij dorozi knigu A Treatise on the Adaptation of Atmospheric Pressure to the Purposes of Locomotion on Railways 1841 rik Beach Pneumatic Transit persha liniya metropolitenu v Nyu Jorku takozh yavlyala soboyu pnevmopotyag v 1960 ti roki vona nashtovhnula vinahidnika Lourensa Edvardsa na ideyu gravitacijno vakuumnogo tranzitu Vlitku 1864 roku u londonskomu parku Crystal Palace Park protyagom dvoh misyaciv funkcionuvav eksperimentalnij pnevmatichnij potyag na rejkah Liniya bula sproyektovana britanskim inzhenerom Tomasom Vebsterom Ramelom yiyi dovzhina skladala 550 metriv serednya shvidkist peresuvannya potyagu bula 40 km god vdvichi bilshe nizh transport z konyami tipovij dlya tiyeyi epohi Yedinij vagon potyagu peresuvavsya po vuzkomu tunelyu pid diyeyu potuzhnogo ventilyatoru yakij vsmoktuvav vagon z odnogo kincya tunelyu do inshogo Poyizdka koshtuvala shist pensiv Istoriya Vpershe ideya vakuumnogo potyaga bula publichno vislovlena v 1909 roci v zamitci sho vijshla v zhurnali Scientific American z posilannyam na nenazvanogo chitacha Chitach zaproponuvav organizuvati ruh avtomobiliv u vakuumnij trubi na osnovi magnitnoyi levitaciyi Za jogo rozrahunkami shlyah vid Nyu Jorka do Filadelfiyi 136 km zajnyav bi v takomu vipadku 6 hv 44 s a vidstan vid Nyu Jorka do Bostona 305 km mogla buti podolano za 10 hv 4 s Zgodom nenazvanij chitach stav vidomim yak amerikanskij pioner kosmonavtiki Robert Goddard angl Robert Goddard Pislya smerti vinahidnika u 1945 roci v jogo paperah buli znajdeni prototipi vakuumnogo potyaga sho ruhayetsya z serednoyu shvidkistyu 1 000 mil na godinu 1 600 km god Todi zh udova vinahidnika Ester Kristin Goddard podala zayavki na otrimannya patentiv US 2511979 A Vacuum tube transportation system i US 2488287 A Apparatus for vacuum tube transportation Pershi v sviti doslidi z peremishennyam tila u vakuumnij trubi za rahunok elektromagnitnogo polya postaviv u 1911 1913 rokah v Tomskomu tehnologichnomu instituti rosijskij profesor Za jogo zadumom kapsula sigaropodibnij cilindr zavdovzhki blizko 2 5 m i zavvishki 0 9 m vseredini trubi mala rozganyatisya na stanciyi vidpravlennya solenoyidom yakij vikonuye v comu vipadku rol elektromagnitnoyi garmati a na stanciyi priznachennya tim zhe solenoyidom mala galmuvatisya Vejnberg pripuskav sho kapsula zmozhe rozvivati shvidkist do 800 1 000 km god Navesni 1914 roku profesor povidomiv pro svoyi dosyagnennya v lekciyi na temu Ruh bez tertya prochitanij v Peterburzi U 1934 roci nimeckij inzhener German Kemper nim Hermann Kemper podav zayavku na otrimannya patentu DE 643316 C Schwebebahn mit raederlosen Fahrzeugen die an eisernen Fahrschienen mittels magnetischer Felder schwebend entlang gefuehrt werden na sistemu sho nagaduye rishennya Vejnberga metalevij zakritij snaryad sho peremishavsya v trubi U 1939 1943 rokah u Tretomu rejhu jshla robota nad stvorennyam takogo potyaga prote cherez Drugu svitovu vijnu ideya ne bula dovedena do kincya U 1969 roci dekan fakultetu nauki i tehniki z Nagoyi Kenoya Odzava angl Kyunojo Ozawa abo Hisanojo Ozawa pomistiv u vakuumnij tunel reaktivnij potyag yakij rozvinuv shvidkist 2 300 km god Dovzhina potyaga stanovila 220 m diametr 5 m Nastupnogo roku Odzava voziv na comu potyazi piddoslidnih tvarin Suchasnist U 2005 roci v Rosiyi bulo vidano patent 2252881 na Nadzvukovu nazemnu transportnu sistemu Yansufina ros Sverhzvukovaya nazemnaya transportnaya sistema Yansufina Patent peredbachaye stvorennya sistemi za yakoyi v razi dosyagnennya tyagi yaka dorivnyuye 200 tonn transportnij zasib zavdovzhki 400 450 metriv rozganyayetsya do shvidkosti 2 448 km god za 5 hvilin 40 sekund Za rik toj samij avtor otrimav patent RF 2277482 na Svitovu nazemno nadzvukovu transportnu sistemu Yansufina N R ros Mirovaya nazemno sverhzvukovaya transportnaya sistema Yansufina N R zavdovzhki 30 600 km Kitaj gotuye do zdijsnennya proyekt rejkovogo poyizda v pidzemnomu tuneli zi znizhenim tiskom povitrya Proyekt peredbachayetsya realizuvati do 2020 roku Imovirno poyizd bude zdatnij rozvivati shvidkist blizko 1 000 km god Vartist odnogo kilometra takoyi pidzemnoyi dorogi ocinyuyetsya v 2 9 miljona dolariv Plani budivnictva pidvodnogo Transatlantichnogo tunelyu dlya nadzvukovih poyizdiv na magnitnij podushci vinoshuye odin iz proyektuvalnikiv Yevrotunelyu amerikanskij vinahidnik Frenk Devidson angl Frank Davidson Vin postaviv eksperiment pid chas yakogo kulka dlya ping pongu rozignalas u 300 metrovij plastikovij trubi do shvidkosti 1 200 km god Vlitku 2013 roku amerikanskij pidpriyemec Ilon Mask predstaviv proyekt transportnoyi sistemi Hyperloop sho ye potyagom na povitryanij podushci yakij ruhayetsya v umovah forvakuumu Na pochatku 2015 roku bulo ogolosheno plani budivnictva pershoyi 8 kilometrovoyi trasi v ekologichnomu misti Quay Valley zvedennya yakogo maye rozpochatisya v 2016 roci v okruzi Kings shtatu Kaliforniya U zhovtni 2013 roku finska kompaniya Astronomic predstavila variant budivnictva pidvodnogo tunelyu mizh Gelsinki i Tallinnom v yakomu kursuvav bi vakuumnij potyag Sonicloop zi shvidkistyu 1 600 kilometriv na godinu V lyutomu 2015 roku golova amerikanskoyi kompaniyi Hyperloop Transportation Technologies Dirk Alborn zayaviv sho jogo kompaniya zbirayetsya pobuduvati v Yevropi visokoshvidkisnu zaliznicyu dlya vakuumnih poyizdiv Hyperloop Vona dozvolit podorozhuvati zi Slovachchini do Ugorshini i Avstriyi za licheni hvilini Div takozhMaglev Gravitacijnij potyag Hyperloop Pnevmatichna poshtaPrimitkiVasilev I 07 fevralya 2011 http www 3dnews ru rosijska 3DNews Daily Digital Digest Arhiv originalu za 27 sichnya 2012 Hadfield Charles 1967 Atmospheric Railways anglijska Newton Abbot David amp Charles Samuda Joseph d Aguilar 1841 A Treatise on the Adaptation of Atmospheric Pressure to the Purposes of Locomotion on Railways anglijska London J Weale s 50 Brennan J 2004 Beach Pneumatic anglijska Nyu Jork Kolumbijskij universitet APS News anglijska 2013 Arhiv originalu za 12 bereznya 2016 Arhiv originalu za 21 serpnya 2017 Procitovano 21 serpnya 2017 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite web title Shablon Cite web cite web a Obslugovuvannya CS1 Storinki z tekstom archived copy yak znachennya parametru title posilannya Scientific American anglijska 1909 Arhiv originalu za 4 kvitnya 2015 Procitovano 13 lyutogo 2012 anglijska 20 chervnya 1950 Arhiv originalu za 12 bereznya 2016 Procitovano 27 veresnya 2014 anglijska 15 listopada 1949 Arhiv originalu za 5 kvitnya 2016 Procitovano 27 veresnya 2014 nimecka 11 serpnya 1934 Arhiv originalu za 12 bereznya 2016 Procitovano 29 bereznya 2015 Journal of the Japan Society of Mechanical Engineers yaponska 1970 Arhiv originalu za 28 listopada 2016 Poezd obgonyaet zvuk Tehnika molodyozhi rosijska 1971 Yakunin Volodimir Ivanovich 2012 V budushee Rossii s vysokoj skorostyu s 216 ISBN 978 5 91290 167 6 rosijska 10 chervnya 2006 Arhiv originalu za 12 bereznya 2016 Shanghai Daily anglijska 2010 8 3 Arhiv originalu za 17 sichnya 2012 Chernenko G 2011 zhurnal Kostyor rosijska Arhiv originalu za 12 bereznya 2016 2014 9 9 Arhiv originalu za 10 veresnya 2014 anglijska Arhiv originalu za 10 bereznya 2016 Procitovano 12 bereznya 2015 Alekseeva Anna 19 zhovtnya 2013 rosijska Arhiv originalu za 21 serpnya 2014 Procitovano 20 serpnya 2014 Novoe vremya 11 bereznya 2016 Arhiv originalu za 12 bereznya 2016 Procitovano 11 bereznya 2016