ماهو نظام ” هايبرلوب ” نقل عالي السرعة

الهايبرلوب هو قطار مستقبلي عالي السرعة، ويعتمد على نظام نقل السرعة العالية المقترح في عام 1972، والذي يدمج أنبوب نقل منخفض الضغط وقطار مغناطيسي معلق، وتم تطوير بعض الأفكار الأساسية من VHST، ولكن النظام الحالي لا يزال يستخدم الأنابيب والكبسولات للنقل من مكان إلى آخر، ويتم مقارنة الهايبرلوب بنظام الأنبوب الفارغ المستخدم لنقل المستندات من مكان إلى آخر داخل المباني.

لقد بدأت الشركات اليوم في تطبيق مفهوم قطار الهايبرلوب في الحياة الواقعية، وسيتم اختباره في دورة اختبار تصل مسافتها إلى خمسة أميال في Quay Valley، داخل مركز الهايبرلينك، مع العمل على تطوير نظام نقل الرابط التشعبي.

الوسائد الهوائية و القطارات المغناطيسية بالهايبرلوب

– تعد واحدة من أكبر المشاكل التي تواجه أي شيء يتحرك هو الاحتكاك ، إما مع الأسطح أو البيئة التي تتحرك فيها الكبسولة الهوائية المختلفة ، و لتجنب هذه المشكلة يقترح نظام الهايبرلوب استخدام الأكياس أو الوسائد الهوائية ، تلك التي يتم رشها على الكبسولات دون أي تلامس مع جدران الأنبوب الهوائي.

تتثبت القطارات المغناطيسية المعلقة عن طريق مجال كهرومغناطيسي، مما يؤدي إلى عدم وجود احتكاك، وهذا يميزها عن القطارات التقليدية الحالية، وهذه هي الطريقة التي تحقق بها القطارات الحركة فائقة السرعة، مثل قطار ماجليف في اليابان الذي يصل سرعته إلى 500 كم في الساعة.

هناك فكرة أخرى لتكنولوجيا الانتقالات بالهايبرلوب، وهي استخدام شحنات مغناطيسية مركبة في القطار على القضبان الألومنيومية بدلاً من استخدام القضبان النحاسية الغالية نسبيًا التكلفة في التقنية الحالية.

الضغط المنخفض في الهايبرلوب

سيتم العمل على بناء الهايبر لوب في الأنابيب الفارغة من الهواء لتقليل الضغط، وكذلك استخدامها مع كبسولات الهواء عند الارتفاع العالي، مما يؤدي إلى قلة المقاومة للكبسولة أثناء تحركها عبر الأنبوب، وبالتالي زيادة كفاءة الطاقة، وهو الهدف المرجو من أي نظام نقل للحركة.

يستخدم النظام المقترح VHST أنابيب هوائية مجوفة، ولكن هناك صعوبات في إنشاء وصيانة الفراغ داخل الأنابيب، حيث يمكن أن تحتوي على نباتات، وأي انقطاع في الفراغ سيجعل النظام غير فعال.

تتمثل فكرة الارتباط التشعبي في تقليل ضغط الهواء عن طريق وضع مجموعة من مضخات الهواء بشكل منتظم، والتي تعمل على تفريغ الهواء من الأنابيب، ومع ذلك، فإن الضغط المنخفض يشير إلى أن هناك لا يزال بعض الهواء داخل الأنبوب.

لا تستخدم أكياس الهواء والوسائد المغناطيسية والمسارات فقط لنقل الكبسولات إلى الأنابيب، بل يمكن استخدامها أيضًا للتنقل في الهواء بدلاً من دفع الهواء إلى الأمام وسحبه للخلف، حيث يقوم كيس الهواء بدفع نفسه بالضخ أمام الكبسولة من خلال هذه الوسائد المعلقة.

الأنابيب الهوائية هي أنابيب معدنية عالية توضع في الأرض، ويتم اقتراح وضع ألواح شمسية فوقها لتوليد الطاقة الكهربائية اللازمة لتشغيل النظام، ويمكن أيضا تركيب النظام تحت الأرض.

السرعات المقترحة للقطار

تم اقتراح الارتباط التشعبي كبديل للنقل الجوي على المدى القصير، لأنه سيكون أسرع بكثير من شبكات السكك الحديدية الموجودة، ولا يتمحور الهايبرلوب حول السرعة فحسب، بل يتطلب التعامل مع قوى الضغط التي تتأثر بقوة التسارع، ولذلك فإنه ليس مثاليًا لنقل الركاب.

اقترح القطار سرعات تزيد على 700 ميل في الساعة للسفر، ولكن يجب أخذ العديد من الأمور في الاعتبار والتي قد تؤثر على الرحلات القصيرة مثل التباطؤ والتسارع.

وقت وصول الهايبرلوب

أعلن إيلون ماسك أنه بدأ العمل في صناعة نظام هايبرلوب، حيث تم بناء مسار للقطار يبلغ طوله ميل واحد بجوار Huthorn بولاية كاليفورنيا بواسطة شركة SpaceX، وتهدف هذه الخطة إلى تحفيز المنافسة بين الطلاب لتصميم كبسولات في صيف عام 2016.

– تمثل الخطط المعروضة حاليا طريقا بين لوس أنجلوس و سان فرانسيسكو في رحلة تقارب 354 ميلاً ، و التي قد تكلف حوالي 6 مليارات دولار ، هذا فقط لنموذج نقل الركاب ، في حين أن النموذج الذي يمكن أن ينقل المركبات يمكن أن يكلف حوالي 7.5 مليار دولار ، قد تكون هذه النفقات الإضافية جديرة بالاهتمام لعدد المستخدمين من النظام ليكون أكبر مما سيولد عوائد أعلى.

تكلفة الهايبرلوب

وفقا لتقديرات المدير التنفيذي لشركة تكنولوجيا النقل HyperLink Dirk Alborn، ستكون تكلفة تذكرة السفر حوالي 30 دولارا للرحلات التي تغطي مسافة من لوس أنجلوس إلى سان فرانسيسكو، وهذا سيساعد الشركة في استرداد تكلفة المشروع في غضون 8 سنوات، ولكن لا يزال غير معروف ما هو السعر النهائي لتذكرة السفر.