Техно

Какой будет транспортная революция-2016

Ко взлету готовятся Hyperloop, воздушное такси, магнитный поезд и сверхзвуковые лайнеры

Фото: Jumpstartfund

Хотя современный транспорт позволяет добраться за сутки в любую точку планеты, у него немало "побочных эффектов". Это загрязнение окружающей среды, глобальное потепление, значительные топливные расходы, разрушение природного пейзажа путями сообщения и пр. Кроме того, современный транспорт небезопасен: за год в авариях в мире гибнет около 10 млн человек. Причем статистика постоянно ухудшается. Очевидно, что транспортная отрасль нуждается в глобальном обновлении. И инженеры над этим активно работают.

Первые испытания "гиперпетли" Маска 

Судя по всему, скоро построят сверхбыструю капсульную дорогу Hyperloop, разработанную главой SpaceX Илоном Маском. В эту затею многие уже перестали верить: столько лет прошло, а идея так и остается на стадии проекта. Однако на днях стало известно, что инженеры MIT выиграли конкурс на строительство Hyperloop и готовятся к первым испытаниям. В рамках конкурса SpaceX Hyperloop Pod Competition 115 инженеров представили свои модели пассажирских капсул. Специалисты Массачусетского технологического института, победившие в конкурсе, уже к лету этого года вместе с 22 другими призерами создадут полномасштабный прототип "гиперпетли", чтобы проверить технологию на практике.

Hyperloop - система трубопроводов, поднятая над поверхностью Земли и оснащенная подвеской, работает за счет эффекта магнитной левитации. Внутри трубы создается высокое разрежение воздуха, что позволяет транспортной капсуле двигаться на очень высокой скорости (более 1126 км/час), практически не встречая сопротивления.

Инженеры Массачусетского технологического института представили макет 250-килограммовой пассажирской капсулы из углеродного волокна и поликарбонатных листов, что обеспечивает ее максимальную легкость и прочность. Конструкция снабжена отказоустойчивой системой торможения, которая автоматически приводит к остановке капсулы в случае каких-либо технических проблем. Летом 2016 г. первый рабочий прототип капсулы протестируют в Калифорнии на испытательном треке в 1,6 км. Предполагается, что со временем системы трубопроводов-магистралей создадут единую сеть, охватывающую всю Америку.

Беспилотный пионер

Хотя идея беспилотного городского транспорта обсуждается давно, созданы и протестированы беспилотные автомобили, до недавнего времени на дорогах их было немного. И вот на днях в нидерландском Вагенингене начал курсировать первый в мире беспилотный пригородный автобус WePod, способный передвигаться пока с небольшой скоростью - до 8 км/час. Это первое в мире беспилотное транспортное средство, которое используется для массовых пассажирских перевозок. Сейчас WePod курсирует по 200-метровому участку дороги, но уже в этом году его маршрут увеличится как минимум вдвое. Кроме того, в ближайшее время планируется создать целый парк таких автобусов. Конечной целью проекта является создание транспортной системы, которая будет перемещать пассажиров по 6-километровому маршруту.

WePod, разработка которого обошлась в 3 млн евро, оборудован навигационной системой GPS, блоком формирования трехмерных изображений и радаром, который используется для восприятия окружающей транспортное средство среды. После завершения программы испытаний  автобусы WePod будут развивать скорость в 25 км/час. WePod - лишь начало реализации большой "беспилотной программы" Нидерландов. В апреле в порту Роттердама пройдут тестовые поездки автоматических грузовых автомобилей. А в 2019 г. доставлять все грузы из Роттердама будут исключительно автомобили-роботы.

Такси поднимается в воздух

На выставке CES 2016 китайская компания Ehang, один из ведущих в стране производителей беспилотных летательных аппаратов, представила летательный аппарат Ehang 184 184 AAV (Autonomous Aerial Vehicle) для перевозки пассажиров, который вскоре поступит в массовое производство. Беспилотник может перевозить одного человека, перемещаясь в полностью автоматическом режиме. Пользователю такого транспорта не нужна пилотская лицензия, а безопасность полетов гарантирует высокоинтеллектуальная система автоматического управления. В случае возникновения нештатных ситуаций включаются системы безопасности, плюс пассажир сам может заставить летательный аппарат остановиться и зависнуть на одном месте в воздухе, пока проблема не будет улажена.

Войдя в кабину, пассажир набирает нужный адрес, и система выбирает наиболее оптимальный с точки зрения времени и безопасности маршрут. Команды "взлет" и "посадка" отдаются легким прикосновением к экрану бортового планшета. В ускоренном режиме полная зарядка электрических аккумуляторов нового дрона проводится за два часа, что обеспечивает полет на протяжении 23 минут со скоростью 100 км/час на максимальной высоте в 3500 м.

Новый летательный аппарат будет использоваться не только как воздушное такси, но и для туристических полетов, логистики, интернет-торговли, а также эвакуации из зон катастроф. Предполагается, что стоимость беспилотника составит от $200-300 тыс., продажи начнутся уже в этом году. Власти Китая планируют сделать воздушные такси частью системы городского транспорта, решив таким образом проблемы чрезмерной загруженности городских автомагистралей, сократив число аварий и улучшив экологию.

Летучий поезд

Пока скорость движения поездов намного ниже, чем скорость самолетов, но постепенно границы стираются. Так, если Boeing-737 развивает скорость в 810-850 км/час, то японский пассажирский поезд на магнитной подушке Maglev - 603 км/час. Эта рекордная для пассажирского поезда скорость уже зарегистрирована в Книге рекордов Гиннесса.

Самый быстрый в мире поезд управляется силой электромагнитного поля. Такой состав, в отличие от традиционных, в процессе движения не касается поверхности рельса. Так как между ним и поверхностью полотна существует зазор, трение исключается, и единственной тормозящей силой является аэродинамическое сопротивление. Благодаря отсутствию силы трения не только достигается рекордная скорость: движение, замедление и ускорение вагона происходит почти бесшумно, а пассажиры не испытывают при этом никакого дискомфорта. В конце прошлого года состоялись очередные испытания поезда на специальном участке железной дороги. В вагоне длиной 28 м пока можно разместить 24 человека, но впоследствии вместимость будет до 68 пассажиров. В этом году построят новые вагоны "Маглева"и проведут его испытания.

Разумеется, главная часть проекта - создание линий для таких поездов. Работы в этом направлении ведутся уже два года и закончатся в 2027 г. Именно тогда в Японии запустят первый в мире "Маглев", который существенно уменьшит время нахождения в пути, связывающего Токио и Нагойю. Это расстояние можно будет преодолеть за 40 минут вместо 4,5 часов, которые требуются обычным поездам сейчас.

Свою версию магнитного поезда создает и Китай. Среди самых интересных проектов - Super-Maglev, который  в теории может развить скорость до 3 тыс. км/час. Опытный образец такой транспортной системы представляет собой герметичный туннель, воздух в котором откачан до предельно низкого давления. Благодаря этому поезд практически не встречает сопротивления. Китай пока не определил сроки реализации проекта. Предполагается, что, прежде чем начнутся регулярные транспортные перевозки, технологию будут применять для систем космических запусков нового поколения, а также в военной отрасли.

Быстрее звука

Большие надежды конструкторы возлагают на гиперзвуковые авиалайнеры, способные за считанные часы добраться в любую точку земного шара. Среди наиболее интересных разработок - гиперзвуковой авиалайнер Skreemr, способный пересечь Атлантический океан всего за 40 минут. Для сравнения, большинству нынешних самолетов требуется на трансатлантический перелет порядка шести с половиной часов. Концепт Skreemr разработал канадский инженер Чарльз Бомбардир.

Сверхзвуковой лайнер способен вместить 75 пассажиров. Он запускается с земли с помощью электромагнитной рельсовой пушки со скоростью порядка 5000 км/ч. В процессе полета Skreemr включает ракетный двигатель на жидком кислороде, а набрав достаточную высоту и скорость, переходит на гиперзвуковой прямоточный реактивно-воздушный двигатель. Сжигая поступающий водород и сжатый кислород, такой двигатель может разогнать самолет до невероятной скорости более 12 тыс. км/ч: это в десять раз быстрее скорости звука. Для обеспечения такой скорости в конструкции лайнера использованы технология ракетного двигателя, прямоточного воздушно-реактивного двигателя и электромагнитного ускорения.

Фото: thrillist.com

Самолет планируется сделать максимально безопасным для окружающей среды. Для этого электричество, необходимое для работы магнитных рельс, будет поступать из возобновляемых источников энергии. Бортовое обеспечение энергии будет поддерживаться высокоэффективными водородными топливными элементами. Сроки реализации проекта Skreemr пока не определены, но в этом году планируется разработать для летательного аппарата топливные элементы нового поколения. Чарльз Бомбардир говорит, что в процессе создания лайнера наверняка появятся революционные технологии, которые существенно ускорят строительство гиперзвукового самолета будущего.