Indien satser på Hyperloop

Ideen til hyperloop-teknologien, blev fostret i 2013 af Elon Musk, der også står bag både SpaceX og Tesla.<<

Bop, bop det er sådan ca hyperloop teknologi der bliver brugt til at binde byerne sammen i Peter F. Hamiltons "Nights Dawn" bogserie fra ca. midt i '90erne. Tanken er sikkert ældre, men jeg husker den fra PFH's episke SciFi univers.

Gad vist om ikke også den gode Elon har læst den - alle ægte nørder læser SF :)

Indtil videre har resultaterne ikke været imponerende. Håber Indien starter med at investere pengene i forundersøgelser som kan bruges til både Hyperloop-, Maglev- og traditionel HSR-baner.

Tanken er sikkert ældre

Jeg formoder, at det er den helt rigtige sammensætning af moderne teknologier der gør Hyperloop til noget specielt, nemlig et koncept der i modsætning til tidligere ideer kan gennemføres så det i praksis kan konkurrere med andre transportformer. Jeg husker bl.a. en ingeniør, der i forbindelse med Hyperloop blev lagt ud som open-source teknologi, nævnte, at moderne vacuum-teknologi er en helt centralt nøgleteknologi for Hyperloop.

nemlig et koncept der i modsætning til tidligere ideer kan gennemføres så det i praksis kan konkurrere med andre transportformer

Har du en kilde på det? Ikke for at sparke alt for meget til en død hest, men vi har faktisk endnu ikke set noget som helst bevis for at drømmen om Hyperloop overhovedet kan gennemføres i praksis.

Der har været en masse fine ord, en demonstration af en maglev testvogn der bruger teknologi japanerne, og siden tyskerne, først demonstrerede i 1960'erne, og en konkurrence for universitetsstuderende hvis største bedrift vel nok kan siges at være at udstille hvor langt der endnu er til en fungerende kapsel prototype.

Der har så samtidigt været fremsat en hel del kritik af projektet, som jeg endnu ikke har hørt nogen tilbagevise. Mest bekymrende er konsekvenserne af et brud på det der bliver et flere hundrede kilometer langt nær-vakuumkammer, som ville være temmelig brutale for enhver der befinder sig i systemet når det sker.

Jeg formoder, at det er den helt rigtige sammensætning af moderne teknologier der gør Hyperloop til noget specielt, nemlig et koncept der i modsætning til tidligere ideer kan gennemføres så det i praksis kan konkurrere med andre transportforme

Hyperloop er i sin vorden og findes kun på konceptstadiet. Man har ikke lagt sig fast på f.eks. propulsion system endnu. Det er heller ikke afklaret om der skal være "lavt" tryk eller hårdt vaccum i røret.

Ret sjovt med de nedadgående tomler på mit forrige indlæg forresten..... Man ved ikke helt hvorfor - kunne være interessant.

Jeg formoder, at det er den helt rigtige sammensætning af moderne teknologier der gør Hyperloop til noget specielt,

Det der gør det til noget specielt lige nu er, at konceptet støttes af en person der har både visioner, penge og hjertet på det rigtige sted. Der er ikke sket noget siden '80 der gør dette koncept mere lade-sig-gørligt nu end den gang. Den potentielt vigtige udvikling i '80erne var udviklingen af høj Tc superledere.

I Indien er der tradition for at passagererne sætter sig op på taget af toget, når det er fuldt. Håber de formår at holde godt fat.

Der er vist ingen der siger at tunnelrør til at rejse i er en ny ide.

http://weburbanist.com/2009/04/11/a-series...

Helt tilbage til år 1865 kan vi komme det.

Glæder mig dog til at se de første baner komme op. Især testbanen ved Las Vegas.

Mest bekymrende er konsekvenserne af et brud på det der bliver et flere hundrede kilometer langt nær-vakuumkammer, som ville være temmelig brutale for enhver der befinder sig i systemet når det sker.

Antyder du at et brud vil medføre, at hele røret øjeblikkeligt fyldes med luft, Nicholas? Med mindre et omfattende brud opstår, netop i nærheden af hvor kapslen befinder sig, burde sikkerhedssystemer kunne bringe den til sikker standsning.

Antyder du at et brud vil medføre, at hele røret øjeblikkeligt fyldes med luft, Nicholas?

Øjeblikkeligt, nej. Men i nær-vakuum kommer luften til at rejse med lydens hastighed, så selv et relativt lille brud vil resultere i en mur af luft, der bevæger igennem røret i begge retninger. For dem der er på vej væk fra bruddet vil kapslerne muligvis kunne bremse ned inden de bliver ramt af "bølgen", men passagererne skal nok regne med at få noget af et piskesmæld når deres kapsel bliver torpederet bagfra. Endnu værre er det for dem der rejser imod bruddet, som i værste fald vil opleve noget lig det at køre ind i en betonvæg med næsten 2500 kilometer i timen.

Det er da muligt at Hyperloop One har en løsning, men i så fald er den ikke offentligt kendt. Selv i det scenarie hvor alle kapsler, på en eller magisk måde, bringes til standsning(1250-0 km/t) inden de bliver ramt af ovennævnte betonvæg der selv rejser med 1.235 km/t, finder jeg det usandsynligt at en passagererne vil blive efterladt uden mén.

Det er kun én kritisk problemstilling ingen lader til at kende til en løsning på. Til den kan føjes hvad der sker i tilfælde af strømafbrydelser(Kan man nå at skære alle fri inden de dør af iltmangel i røret? Det vil tage meget langt tid at fylde røret med luft på en forsvarlig måde, og først derefter kan man begynde at skære), hvad løsningen er på at røret udvider sig i varme og skrumper i kulde(at opretholde vakuumsegl er ret krævende), den ekstremt lave kapacitet(est. til 840 passagerer i timen per rør mod HSRs omkring 30.000), etc.

Øjeblikkeligt, nej. Men i nær-vakuum kommer luften til at rejse med lydens hastighed, så selv et relativt lille brud vil resultere i en mur af luft, der bevæger igennem røret i begge retninger.

Fuldkommen korrekt. Hvis man ikke har prøvet at lege med chockrør kan det være svært at forstå hvor voldsom sådan en mur er. Et andet problem med hyperloop er tosse-med-raketstyr scenariet. Fylder man først sådan et rør med luft vil det tage dage at pumpe ned.

Hyperloop vil være en dødsmart ide på Mars, men jeg har svært ved at se fordelen overfor højhastighedstog vi kan bygge imorgen, og byggede i går.

Men i nær-vakuum kommer luften til at rejse med lydens hastighed, så selv et relativt lille brud vil resultere i en mur af luft, der bevæger igennem røret i begge retninger.

Har sagt det før, men prøver igen: lydens hastighed afhænger af trykket. Jo lavere tryk, jo højere hastighed. Derfor vil fronten være ved lavt tryk og efterfølgende stiger trykket. Der er ikke nogen mur af luft. Dertil kommer at luftmængderne er begrænset af åbningen i røret: da der relativt hurtigt er højt tryk ved åbningen, så strømmer luften ikke specielt hurtigt ind i røret.

Et andet problem med hyperloop er tosse-med-raketstyr scenariet.

Hvor lang tid tager det at reparere en jernbanebro der er ramt af en raket? Under anden verdenskrig havde vi selv en del success med at sabotere jernbane med små midler...

Har sagt det før, men prøver igen: lydens hastighed afhænger af trykket. Jo lavere tryk, jo højere hastighed

Det er faktuelt forkert, med mindre man da hedder Kellyanne til fornavn.

Det er faktuelt forkert, med mindre man da hedder Kellyanne til fornavn.

Ja sorry, men pointen er nu rigtig nok da faldende tryk i dette tilfælde også medfører faldende temperatur, og lydens hastighed afhænger af temperaturen. Desuden: Mediet er slet ikke luft men vakuum og hastigheden af en front af et eller andet (herunder luft) i vakuum er ikke begrænset før vi begynder at nærme os lysets hastighed. Der er naturligvis også friktion mod røret og turbulens, men ellers er der ikke noget der forhindrer at luftmolekylerne bare bliver ved med at accelerere i det uendelige.

Der er to årsager til at du ikke får nogen "mur" af luft:

Hvis "fronten" kan accelerere principielt uendeligt men luften ved indgangen er begrænset til lydens hastighed, så skal en afgrænset mængde luft fylde hele røret næsten fra starten af. Derfor har du lavt tryk langt fra bruddet indtil at der kan komme nok luft ind i røret til at fylde det med højere tryk.

Den anden årsag er at der skal være en trykforskel for at opretholde et flow. Påstanden om en mur medfører en påstand om at der er 1 bar tryk på indersiden af røret nær bruddet efter kort tid. Men hvis der er 1 bar så der ingen trykforskel og intet flow. Ergo er der mindre end 1 bar. Og det argument fortsætter ned langs røret, så du hele vejen har et trykfald indtil du når fronten. Flowet afhænger endvidere af trykforskellen, således at hvis der kun er en meget lille trykforskel ved indgangen, så har du også kun et meget lille flow. Det kommer til at tage væsentligt længere tid at fylde røret fra 50% til 100% end det gjorde at fylde det fra 0% til 50%. Ideen om en "mur" implicerer at røret bare fyldes af en omgang direkte fra 0% til 100%.

Ideen om en "mur" implicerer at røret bare fyldes af en omgang direkte fra 0% til 100%

Samt, at bruddet omfatter hele rørets diameter og øjeblikkeligt fylder røret fra brudzonen.

pointen er nu rigtig nok da faldende tryk i dette tilfælde også medfører faldende temperatur, og lydens hastighed afhænger af temperaturen.

Sorry - du har ret i at at lydhastigheden afhænger af temperaturen, men fortegnet er omvendt! Den FALDER når temperaturen falder. Så hvis trykket faldet ved en adiabatisk udvidelse ned gennem røret, så ville lydhastigheden FALDE ned igennem røret. Og dermed ville shockbølgen bevares/skærpes.

Men nu er udvidelsen her faktisk ikke reversibel og dermed ikke adiabatisk. Så længe udvidelsen ikke udfører et arbejde, så siger min efterhånden meget støvede termodynamik, at der (noget overraskende) slet ikke er et temperaturfald, da den indre energi ikke har kunnet ændre sig. Og i dette tilfælde vil luften vel blot være en shockbølge der udvider sig mod et vacuum og dermed ikke udfører et arbejde...

Så både temperatur og lydhastigheden vil være stort set konstant!

Der er naturligvis også friktion mod røret og turbulens, men ellers er der ikke noget der forhindrer at luftmolekylerne bare bliver ved med at accelerere i det uendelige.

Wow, det lyder som en evighedsmaskine :) Hvad skulle dog få dem til at accelerere? Når flowet ellers er oppe på lydhastigheden, så er der jo ikke længere noget bagfra der skubber... Set fra det enkelte molekyle, så er der ikke længere sammenstød (ja, jeg ved godt at molekylerne stadig har en fordeling af energier/hastigheder, og der derfor stadig sker sammenstød. Det ændrer ikke nettoresultatet). Klassisk strømningsmekanik er jo netop kun gældende ved underlydshastighed. Ser vi bort fra friktion mod røret, så vil luften derfor fortsætte med fuldkommen konstant hastighed ned igennem røret = lydhastigheden. Lufttrykket bag shockbølgen vil afhænge af brudåbningen i røret.

Og i praksis er det vel netop det man vil se, det første stykke vej. Men når afstanden fra hullet begynder at blive meget lang ift. diameteren på røret, så kan man ikke længere se bort fra friktion mod røret. Og i praksis er det dét der redder hyperloop. 1 km fra hullet må shockbølgen være meget markant reduceret. Og 1 km er jo ikke meget når man ser på en hyperloop. Det er blot 3 sec. ved 1200 km/t! Så hvis sabotøren/uheldet rammer blot 3 sekunder ved siden af pod'en, så er skaden nok begrænset. Og i modsætning til en "mand med et raketstyr" der sigter efter et fly, så er det ikke spor nemt at vide hvornår man skal skyde. Pod'en kan jo ikke ses udefra.

En anden faktor der hjælper hyperloopen, er at i de designs jeg har set, er pod'ens frontareal tilsyneladende 3-4 gange mindre end rørets tværsnitsareal. Dermed vil pod'en ikke fungere som en "prop" i røret, så shockbølgen vil kunne passere pod'en. Ellers havde designet jo været en kanon, med pod'en som granat.

Det der gør det til noget specielt lige nu er, at konceptet støttes af en person der har både visioner, penge og hjertet på det rigtige sted.

Mere interessant ville det være hvis man kan vise at hyperloop er et transport system der kan bidrage til at trække Indien ud af den sociale katastrofe det repræsenterer eller det snarere vil bidrage til cementering af Indiens ekstreme fattigdom og elendighed, undertrykkelse og ulighed.

Den kritik af min bekymring jeg ser herinde, baserer sig alt sammen på forudsætningen om at der kun kommer til at være tale om et lille brud på røret. Men hvad med jordskælv? I det oprindelige design kører hyperloop ofter parallelt med en motorvej, så hvad med scenarier hvor en bil kører ind i det? Eller en idiot skyder huller i det? Eller røret trækker sig så meget sammen på en usædvanligt kold dag at det går fra hinanden i et af seglene?

Der er mange scenarier hvor luftindtaget ville være rigeligt stort til at forårsage en katastrofe som den jeg taler om.

Den kritik af min bekymring jeg ser herinde, baserer sig alt sammen på forudsætningen

Der er ikke noget at gøre, folk her på sitet har det med at basere tekniske dikussioner på følelser og fornemmelser. Når det sker kan man ikke gøre så meget andet end at trække på smilebåndet og så forlade debatten, der ellers går der skingert selvsving i den.

10 tons/m^2 det er trykket udefra på kammeret i et vacuum system.

10 tons/m^2, det er en lastbil pr. kvardratmeter.....

Og det det er altså en lastbil/m^2, ikke kun på røret, men på adgangsporte, elektriske gennemføringer, osv osv. Jeg har selv arbejdet 5 år med store (kubikmeter størrelse) vacuumkamre, men man skal nok have været der selv for rigtigt at forstå alle de udfordringer sådan et system giver.

Hele hyperloops økonomi er baseret på at man transporterer folk i små pods. Lavede man et dedikeret miniput togsystem hvor man spændte folk ned i små beholdere, så kunne man bygge det for en brøkdel af prisen og nemt opnå hastigheder på 4-500 km/t.

Omvendt - ville man bygge et hyperloop system der også skulle kunne håndtere godstransport, så ville det blive exorbitant dyrt og upraktisk.

Såhhh, det innovative i hyperloop er i min optik ikke så meget i selve teknologien, men mere i at man afkobler godstransport og persontransport, samt at man gør op med forestillingen om at man har ret til at strække ben på turen. Skruer man folk ned i faste sæder i små enheder, så er det meget nemmere at opnå store hastigheder - vacuum eller ej.

Men hvad med jordskælv? I det oprindelige design kører hyperloop ofter parallelt med en motorvej, så hvad med scenarier hvor en bil kører ind i det? Eller en idiot skyder huller i det?

Du har ret - grunden til at jeg ikke tager alt det så tungt er nok, at man kan sige præcist det samme om et alm. tog. Tænk hvis man foreslog det i dag, mon så ikke folk ville indvende at det var alt for skrøbeligt? Tænk hvor nemt det er at afspore et tog - og gør man det lidt før en bro er der ingen overlevende. Men det sker jo ikke... af en eller anden grund har terrorrister og medier sammen vedtaget at målet er fly. Der er ingen prestige i at køre en bus af motorvejen, eller sabotere et tog, selvom security er en brøkdel eller ikke-eksisterende. En gemen tyv kan fremture med at fjerne kilometer af køreledning nat efter nat, tænk så hvor nemt det ville være at komme med en vinkelsliber og fjerne 10 meter togskinne. Men nej, ingen interesse. Måske var det Lockerbie der gjorde det... Når så hyperloop engang (måske) kommer, kan det da være at de overtager den rolle som terrorristernes/avisernes darling. Men så må vi jo glæde os over at fly bliver sikre, så vi kan fjerne security fra lufthavnene :)

Eller røret trækker sig så meget sammen på en usædvanligt kold dag at det går fra hinanden i et af seglene?

Termisk udvidelse er et helt andet (teknisk :) ) problem, som jeg er enig i at man helt har ignoreret. Den oprindelige rapport skrev et par sætninger om det uden at sætte tal på, og jeg tror at de havde regnet forkert med mindst en faktor 10. De antog at hele linjen kunne være en solid pind, der kunne glide på pælene, og den samlede bevægelse optages ved endestationerne! Ståls udvidelse er ca 6ppm per grad C. De fleste steder giver sæsonvariationer worstcase mindst 50 grader, så det er 300ppm. For en 200km rørlinje, givet det 300ppm * 100km = 30 meter ved hver station. Det skal alligevel noget af en spændende konstruktion til for at optage 30 meters bevægelse i et vacuum segl... Og mange af de linjer der omtales er væsentlig længere. Og f.eks. i DK ville man skulle regne med noget mere end 50 grader worstcase, med mindre man har en backupløsning.

Såhhh, det innovative i hyperloop er i min optik ikke så meget i selve teknologien, men mere i at man afkobler godstransport og persontransport, samt at ......

Tja, fokus kan jo være forskelligt. Men facinerende er det nu, at de oprindelige beregninger viste energiforbrug ~100 gange lavere end et traditionelt højhastighedstog, selvom hastigheden her er >1000 km/t (NB, som jeg forstår, så er hastighederne IKKE over lydhastigheden i røret, men de regner med en meget væsentlig medvind, vist ~200km/t pga. de mange pods i røret, i samme retning). Det lave energiforbrug er med til at give en af besparelserne, da røret ikke behøver motor (eller power-overførsel til motor) på andet end nogle få procent af stækningen (periodiske reboost). Resten af vejen forventede de at glide... Jeg er spændt på at se konkrete løsningsforslag...

Men facinerende er det nu, at de oprindelige beregninger viste energiforbrug ~100 gange lavere end et traditionelt højhastighedstog

Men igen: et almindeligt højhastighedstog er indrettet som en bus du kan gå rundt i. Bygger du toget som små strømlinede "pods" der ved kollision ikke skal kunne bære vægten af den togstamme der kommer bagfra, så kan du garanteret reducere forbruget til 1/5 eller mindre.

En rå energibetragtning er ikke helt nok - hvad man bør fortage, er en livscyklusanalyse af systemet, hvor alle bidrag incl forbrug i byggefasen, pumper osv indgår. Misforstå mig ikke: Hyperloop er en smuk ide, men nogle gange er den perfekte løsning den mulige løsnings værste fjende.