Inginerii olandezi au realizat primul test european cu un tren hyperloop care a operat o schimbare de linie în interiorul tunelului

Ideea trenurilor hyperloop — adică a trenurilor care circulă în interiorul unui tub cu presiune apropiată de vacuum, datorită cărui fapt nu întâmpină rezistenţă aerodinamică — pare să cucerească minţile inginerilor de aproape un secol încoace. Dar, cu toate salturile tehnologice făcute, există încă foarte multe piedici de viaţă reală pentru a transforma aceste proiecte în realitate, ceea ce-i face pe mulţi dintre cei care se implică în ea să renunţe până la urmă, chiar şi Elon Musk renunţând. Încă genialul Henri Coandă cocheta cu această idee în România. O formă mai conturată în hypeloop-ul aşa cum îl percepe azi a fost inventată de Marcel Juffer, în anii 1970, în Elveţia, dar n-a mai ajuns a fi implementată. Iar acum un an Elveţia anunţase că tehnologia hyperloop a inginerului român Denis Tudor de la universitatea EPFL şi a colegilor săi de la Swisspod îşi demonstrase viabilitatea într-un test care a marcat şi un record mondial de distanţă şi viteză. Testul fusese făcut la scară mică, dar demonstrase parametri optimişti. Acum, însă, o altă echipă de ingineri olandezi au reuşit să facă şi primul test european cu un tren hyperloop, care a operat şi o schimbare de linie în interiorului tunelului.

În testul românului Denis Tudor din Elveţia şi a echipei sale de la EFPL şi Swisspod din toamna trecută trenul la scară mică a parcurs 11,8 km, ceea ce transpus la scară normală ar echivala cu 141,6 km. Viteza de test la scară mică a fost de 40,7 km/h, ceea ce la scară normală ar fi echivalat cu 488,2 km/h.

Foto: Trenul hyperlop al EPFL şi Swisspod

Presiunea din tunel a fost de 50 milibari, sau 5% din presiunea atmosferică normală. Iar tehnologia hyperloop presupune că odată ce trenurile circulă într-un mediu aproape de vacuum, cu o rezistenţă aerodinamică minimă, consumul de energie per kilometru rămâne aproape neschimbat indiferent de viteza atinsă, ceea ce le-ar putea permite să atingă 750-950 km/h.

Deci, aceste viteze fac tehnologia hyperloop atât de atractivă, pentru că s-ar putea atinge viteze de avion, fără orele de aşteptare în aeroport, cu o eficienţă energetică mult mai mare şi cu zero CO2 datorită propulsiei electrice. Dar, pe lângă necesitatea construirii nu doar a căilor ferate, ci şi a tuburilor, dotare cu sisteme care trebuie să extragă în permanenţă aerul din ele pentru a le apropia de presiunea zero, mai există şi o dificultate — schimbarea liniilor şi operarea macazurilor.

La căile ferate obişnuite acest lucru se face prin mutarea mecanică a macazului, care impun roţile trenului să se direcţioneze spre o linie sau alta, în funcţie de poziţie. Chiar dacă acum aceste macazuri sunt dirijare automatizat, rezultatul final e oricum o mişcare mecanică a liniilor de cale ferate, iar trenul trece prin aceste zone de obicei cu viteză mai redusă. La un hyperloop care circulă cu 750-900 km/h, trecerea printr-un macaz clasic ar fi foarte periculoasă, atât din perspective traversării acestui punct cât şi din cauza nevoi de a avea o rază mai mare pentru reducerea forţei centrifuge, iar reducerea vitezei şi accelerarea ulterioară înapoi spre aceeaşi viteză ar fi ineficientă energetic şi neconfortabilă pentru pasageri. Dar tocmai această problemă anunţă că au rezolvat-o inginerii olandezi de la Hardt, despre care vorbim azi.

Ca şi Swisspod, compania olandeză Hardt a fost fondată de o echipă de ingineri care erau încă în anii studenţiei la momentul fondării şi au câştigat o ediţie a concursului SpaceX Hyperloop Pod Competition, pe care Elon Musk şi SpaceX l-au organizat în perioada 2015-2017. Hardt a fost fondată în 2016, iar Swisspod în 2016, iar Hardt a devenit între timp foarte concentrată pe dezvoltarea unui sistem european de transport hyperloop şi tot ei au fost iniţiatorii creării Centrului European Hyperloop (EHC) în Olanda, finanţat din bani publici. Acest centru european are un tub de 420 metri lungime pentru testare, deci mai mare decât cel de la EPFL din Elveţia.

Foto: Centrului European Hyperloop, cu tubul hyperloop de test de 420 metri, cu bifurcare

Ambele companii şi echipe de ingineri îşi dezvoltă tehnologia pe principii similare de folosire a levitaţiei magnetice pentru a exclude rezistenţa şinelor, dar şi creării unei presiuni minime, apropiată de vid, în interiorul tubului. Dar Hardt pretinde că e mai apropiată de un concept fezabil al unui sistem european de transport hyperloop.

Foto: Viziunea de cândva a unei reţele de transprot hyperloop în Europa

Ei bine, experimentul de acum a avut loc de EHC, fiind vorba tot de un tren la scară mică, dar acesta a atins 85 km/h, o viteză mai mult decât dublă faţă de testul de acum un an al echipei românului Denis Tudor. Şi a făcut-o după doar 140 metri, atingând o acceleraţie de 0,3 G. După asta, a menţinut o viteză constantă pe secţiunea de 155 metri lungime de schimbare a liniei, efectuând cu succes manevra de schimbare a liniei, apoi a frânat cu succes în ultimii 100 metri.

Viteza şi manevra atinsă acum la scară mică e echivalentă cu o viteză de 700 km/h la scară mare, spun inginerii olandezi de la Hardt. Testul de acum a demonstrat că tehnologia lor poate fi scalată fără impedimente tehnice până la mini 700 km/h, mai spun aceştia, şi a demonstrat totodată viabilitatea mecanismului de bifurcare a liniilor.

Iar aici vine o inovaţie ce le aparţine celor de la Hardt. Nu există un macaz care să mişte piese, pentru că la o asemenea viteză ar fi periculos. Pur şi simplu tubul e bifurcat la un moment dat în două, cu două şiruri de elemente cu levitaţie magnetică care pornesc din acel punct, unul cu margine doar pe dreapta, iar altul doar pe stânga, iar trenul poate tot cu ajutorul câmpului magnetic să tindă spre stânga sau spre dreapta, iar astfel are loc selecţia linii dorite. Şi exact asta s-a produs şi acum în experimentul din Olanda, selecţia liniei având loc cu succes.

Foto: interiorul tunelului hyperloop din Olanda, cu două căi ferate paralele după bifurcare

Olandezii spun că înainte de anunţarea acestui test, au făcut multiple încercări de ajustare a parametrilor şi au perfecţionat între timp trenul lor hyperloop cu boghiuri cu 45% mai uşoare, cu o acceleraţie cu 50% mai puternică şi cu aceste ghidaje electromagnetice definitivate pentru selecţia liniilor corecte.

De aici încolo, olandezii spun că mai există câteva etape până la trenuri hyperloop adevărate în Europa — o rută demo de 3-5 km, urmată de o primă rută operaţională de 30-50 km, la talie completă, pentru a demonstra viabilitate prin operare constantă. La final, am avea trenuri ce ne-ar aduce un transport rapid cu economii uriaşe de timp, care ar consuma de 10 ori mai puţină energie per pasager în raport cu un avion.

Vezi mai jos şi un scurt video cu testul realizat acum în Olanda.