Sådan ser Elon Musks forslag til rørtoget Hyperloop ud
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Sådan ser Elon Musks forslag til rørtoget Hyperloop ud

Fremtiden for passagertransport på mellemlange distancer er rør med et lille undertryk, hvor kapsler med passagerer, biler og endda gods drøner af sted med op til 1.290 km/h. Det mener serieiværksætteren og milliardæren Elon Musk, der i går offentliggjorde en rapport om, hvordan det vil kunne lade sig gøre.

Sammen med ingeniører fra Tesla og SpaceX - to af de virksomheder, som Musk har været med til at starte med penge tjent på salget af betalingstjenesten Paypal - har han skitseret et transportsystem kaldet Hyperloop, der kan transportere 7,4 mio. passagerer årligt mellem Los Angeles og San Francisco. Rejsetiden skal ned på omkring 30 min.

Ideen har han bragt på banen som et alternativ til den omkring 400 milliarder kr. dyre højhastighedsbane, der er planlagt mellem de to byer. Ifølge Musk kan man bygge hans Hyperloop for 34-56 mia. kr., afhængig af om systemet også skal kunne transportere biler og gods.

Musks forslag er, at man forbinder de to byer med et 565 kilometer dobbelt rørsystem. Rørene skal hvile på pyloner. Inde i røret skal der være et undertryk på 100 Pa. Det vil minimere luftmodstanden for de kapsler, der skal rumme passagerer og eventuelt også biler og gods.

Systemet har været sammenlignet med rørpost-systemer og vakuumrør, men ingen af delene duer rigtig til transport, konkluderer Musk og hans ingeniører.

I et traditionelt rørpostsystem sørger ventilatorer for at blæse luft igennem røret, som så skubber de kapsler, man lader ind i det. Men friktionen fra en 565 km lang luftsøjle, der presses gennem et rør med en hastighed, der nærmer sig lydens, vil blive alt for høj, til at det kan lade sig gøre i praksis, skriver Musk i rapporten.

Alternativet med at etablere et kraftigt vakuum i røret er heller ikke attraktivt, for selv små revner vil få vakuumet til at forsvinde, og det vil være svært at vedligeholde undertrykket, når kapsler skal ind og ud af stationerne.

Musks løsning er at etablere et lille undertryk (100 Pa) i røret og udstyre hver kapsel med en ventilator i spidsen. Dermed suges luften foran kapslen om bag og neden under den. Det vil dels forhindre, at der opbygges et overtryk foran kapslen, og give den en luftpude, som den kan svæve på. Ud over 28 luftpudeenheder skal kapslerne måske også udstyres med ‘landingshjul’, der kan foldes ud under hastigheder på under 160 km/h.

Ventilatoren skal drives af et batteri, men batteriet vil ikke være i stand til at få kapslen op i fart. Der vil Musk i stedet benytte lineære el-motorer, der via induktion skal skubbe kapslerne frem. Motorerne skal sidde med omtrent 113 kilometers mellemrum, så de kan accelerere kapslerne op i fart med jævne mellemrum.

Rørene er de dyre dele af projektet, men de har til gengæld den fordel, at man undgår omfattende og dyre ekspropriationer, fordi røret kan bygges på seks meter høje pyloner langs motorvejen mellem de to byer - i hvert fald på en stor del af strækningen.

Ifølge Musk giver pylonsystemet, hvor røret kan få lov til at bevæge sig både i længderetningen og til siderne, også en bedre sikring mod jordskælv end en traditionel højhastighedsbane.

Ved at placere solceller oven på røret kan systemet få nok energi til drift og backup på batterier.

Elon Musk har inviteret alle til at læse rapporten og komme med ideer og kritik. I første omgang er det især det sidste, der er blevet forslaget til del.

I en artikel fra Reuters advarer en af medopfinderne af maglev-teknologien, Jim Powell, om, at rør med undertryk er lette at sabotere, og at der skal et omfattende overvågningssystem til for at holde øje med lufttrykket i røret.

Bestyrelsesformand Dan Richard fra California High Speed Rail Authority, der er bygherre på den kommende højhastighedsforbindelse mellem Los Angeles og San Francisco, var afmålt i sin kommentar til Musks forslag i L.A. Times.

»Hvis og når hr. Musk går videre med sin Hyperloop-teknologi, vil vi med glæde dele vores erfaringer med, hvad det virkelig kræver at bygge et projekt i Californien med jordskælvszoner, med minimal påvirkning af landbruget, virksomheder og samfund, samtidig med at man beskytter følsomme naturområder og dyrearter,« siger han.

Foreløbigt er det uklart, hvor meget mere Elon Musk vil gøre med sit forslag. Til Bloomberg Businessweek har han beklaget sig over, at han nogensinde foreslog Hyperloop, fordi det har taget alt for meget tid fra hans arbejde hos Tesla og SpaceX, men over for Reuters og andre bureauer var han ikke afvisende for at skyde nogle af sine egne midler ind i projektet.

Emner : Tog
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

"
Der vil Musk i stedet benytte lineærer el-motorer, der via induktion skal skubbe kapslerne frem. Motorerne skal sidde med omtrent 113 kilometers mellemrum, så de kan accelerere kapslerne op i fart med jævne mellemrum.
"
Ved at placere de lineærer el-motorer lidt tættete kunne den store batteri vægt måske komme lidt ned. (" I passager-modellen er der omkring 2,5 ton batterier, mens der skal 5,5 ton til i den model, der skal have biler og gods med")

Ellers super interessant

  • 2
  • 0

Det virker underligt at slæbe rundt på så store batterier, når man bevæger sig i en fast struktur (røret).
Det må være muligt at lave en kontinuert strømoverførsel i røret, også selvom det skal foregå med høj hastighed og minimal modstand. Nogen forslag?
De rør, der fastholder selve røret til pylonerne (figure 14) burde da nemt kunne rumme nogle spoler?

  • 3
  • 0

Som dreng læste jeg i opfindelsernes bog - man ville lave noget lignende i midten af 1800-tallet i London - dog kun små kapsler til en person - som et rørpostanlæg.....

  • 1
  • 0

Prøv at læs rapporten der er linket til øverst i artiklen - det hele virker temmelig velbegrundet. Mange af jeres spørgsmål besvares deri.

Og så skulle I prøve at kigge lidt her: http://news.cnet.com/8301-31322_3-57598213... hvor Molly Wood argumenterer for at vi igen tør tænke de store tanker.

Det er den bedste - og mest inspirerende - artikel om tech jeg har læst længe. Har hun ret i at vi ikke tør?

  • 6
  • 0

København-Odense-Århus-Aalborg. Måske 60 mia. kroner (det er ca. samme afstand som LA-SF så vidt jeg lige kan se). Ville det give mening hvis teknologien bliver modnet og kommer til at virke?

  • 0
  • 0

Ved at placere de lineærer el-motorer lidt tættete kunne den store batteri vægt måske komme lidt ned. (" I passager-modellen er der omkring 2,5 ton batterier, mens der skal 5,5 ton til i den model, der skal have biler og gods med")

Svaret står i rapporten:

That then begs the next question of whether a battery can store enough energy
to power a fan for the length of the journey with room to spare. Based on our
calculations, this is no problem, so long as the energy used to accelerate the
pod is not drawn from the battery pack.

  • 3
  • 1

Jeg er ikke helt sikker på om det er en trykfejl. 100 Pa= 1mbar. Det kan da ikke give noget...

Ellers positiv for ideen! Jeg ville gerne være med i design og udførelses fasen :)

  • 1
  • 0

Jeg tror det ville give mere mening at lægge en rute mellem Boston og Wahington. Der er New York og Philadelphia på vejen. Det er omkring 100 km længere men med flere mennesker og flere stop og færre jordskælv giver det da bedre mening. Måske er planen at østkysten selv skal komme og bede om det...
Jeg havde forestillet mig at det var noget RUF-agtigt for at give hans Tesla'er større rækkevidde men de fandt måske ud af at det her var bedre.

  • 1
  • 0

Jeg opfatter det som om, at toget bliver holdt på plads af luft dyser.
Der bliver pustet mere eller mindre, for at holde toget på plads.
Selve blæseren, må have en meget høj fart, for at kunne give tilstrækkelig lufttryk, på grund af det lave lufttryk i tunnellen.
Man må gå udfra, at der bliver fyld godt op i tryk tankene, hver gang den holder på stationen.

Meget interessant ide må man sige.

  • 0
  • 0

Nej - det er en forståelsesfejl hos journalisten - der er tale om 100 pascal absolut tryk - ikke 100 pascal undertryk, så der er ikke et "lille undertryk", men derimod tæt på vacum ;o)

mvh Flemming

.

Men er vacuum af den kaliber er nærmest umuligt. Vi taler om 0.001 bar absolut, hvis jeg forstår det korrekt... Det vil vel samtidig kræve at der var ekstremt koldt i røret?
Jeg syntes stadig ideen er god, kan bare ikke få de 100 pascal til at give mening nogen steder. Det er simpelthen for småt et tal i de her sammenhænge!(100 Pa)

/Martin

  • 1
  • 0

Hvilke andre transportsystemer kender vi der står på pyloner i stedet for skinner i terræn?
Godt at andre også kan se at der er fremtid i at sætte et let transportsystem op i luften.

Godt nok er hastighederne betydeligt lavere i RUF. Men til gengæld er det system langt mere integrerbart med vores eksisterende infrastruktur end dette Hyperloop.
Spørgsmålet er lige som alle højhastighedsforbindeler ( 300 km/h+ ). Hvor store afstande der skal være i mellem stationerne for at det er rentabelt. Og dermed vil det måske kunne erstatte luftfart, men ikke bus/tog/bil. Det vil RUF tilgængæld.

  • 0
  • 1

Idéen er da ikke den værste man kan finde på. Ganske mange usikkerheder, ja, men det er trods alt ikke raketteknologi :-) Det lave tryk på 100 pascal (ja, absolut tryk, men alm. omgivelsestemperatur) er en udfordring, især ved ind- og udstigning, men eventuelle utætheder i røret betyder jo ikke en katastrofe - blot lidt højere effektforbrug og måske nedsat hastighed. Selvfølgelig skal kabinerne være godt tætte og sikre, men alle højhastighedstransportformer har vel faremomenter af en eller anden slags, og hvis man ikke tør, kan man tage elbilen i stedet for!
Faktisk synes jeg det lave tryk er ret smart - det er i princippet statisk når først luften er pumpet ud, og det reducerer luftmodstanden radikalt hele tiden. Selvfølgelig fiser der lidt luft ind mange steder som hele tiden skal pumpes ud.

Rigtig mange af usikkerhederne kan man afdække ganske meget ved en prototype. Så start 3D printerne og CO2 svejseren og lav noget i 1/5 skala el.l.
Det burde der være penge til :-)

  • 1
  • 0

Han nævner i rapporten at den altoverskyggende omkostning er selve røret. Så kilometer prisen skal ned, også selvom det koster på togene. Det er derfor han kun vil have linære elmotorer i ca 1% af røret, da det er den største cost driver (med næsten to ordener ifølge hans beregninger). Så er han ligeglad med batteriet i toget. Godt tænkt. En mand der regner før han dømmer.

  • 2
  • 0

Selve blæseren, må have en meget høj fart, for at kunne give tilstrækkelig lufttryk, på grund af det lave lufttryk i tunnellen.

Faktisk er det største problem at få flyttet luften foran vognene væk så der ikke opstår et for stort et tryk. Når først en vogn er oppe i hastighed sørger aerodynamikken for det meste af luftpudevirkningen på skiene. Detaljerne står i rapporten som absolut er letlæselig.

Men er vacuum af den kaliber er nærmest umuligt. Vi taler om 0.001 bar absolut, hvis jeg forstår det korrekt... Det vil vel samtidig kræve at der var ekstremt koldt i røret?

Den er god nok - han taler om 1/6 af trykket på Mars og trykket på Mars er 750 Pa ifølge denne kilde: http://quest.nasa.gov/aero/planetary/mars....

Ifølge rapporten er det ikke noget problem at komme derned med off the shelf-vacuumpumper. Længere ned er dog uforholdsmæssigt dyrt. I rapporten er det omtalt som "low pressure" som modsætning til vacuum, og en af dyderne er netop at det ikke er en katastrofe med små utætheder.

Hvis man læser på Wikipedia, lyder det ikke til at 100 Pa er noget problem. En eller anden fyr nåede 10 Pa i 1855. :)

Udgifterne til vacuumpumper er marginale i forhold til 600 km 2 cm tykt stålrør + betonpyloner.

  • 1
  • 0

Jeg har skimmet rapporten, og tænkt følgende.

Ulemper :

Ståls temperaturudvidelseskoefficient er cirka 10ppm/K. Såvidt jeg kan bedømme fra http://www.efunda.com/materials/alloys/all... så vil 570km rør udvide sig 5-6m PER GRAD ! Kan det virkeligt passe? Jernbaneskinner holdes fast nok af underlaget til at udvidelsen normalt ikke er et problem, men pga. fleksibiliten for jordskælv og og det stærke cirkeltværsnit vil røret få problemer. Mon ikke der skal bruges et antal (utætte) overgangsstykker med hver sin pumpe?

Amerikansk vane med at skyde på genstande; er rørets godstykkelse på 20mm stål skudsikkert nok mod håndvåben?

En ny kapsel hvert 30. sekund synes at være for tæt med disse hastigheder. Så hellere øge passagermængden pr. kapsel og mindske hyppigheden.

Diverse :
Når Musk siger "Beautiful landscape will be displayed in the cabin" i 4.1.2, mon ikke han så mener :
Buede OLED fladskærme på væggene viser landskabet udenfor som om kapslen og røret var gennemsigtigt - jeg tror nogen foreslog det for vindueløse fly engang.

Dørene i kapslen ser store og tynde ud; flydøre er lavet små og tykke for at kunne holde til de store kræfter.

Luftkvalitet onboard - 35min med samme luft kan nok tåles hvis alt skiftes ud ved stationen i daglig drift. Ellers må små luftrensere kunne bruges. (Nød-ilten bruges ikke til daglig).

Bjergene nord for LA er noget stejle, men det ser ud til at de har styr på komforten i afsnit 4, og accelerationerne holdes under 0,5g.

Alt i alt et udmærket forslag at starte med, men der mangler mange detaljer før man kan beslutte at bygge den. Lad os se hvor langt OpenSource kan komme i forhold til Californiens hurtigtogsprojekt.

  • 2
  • 0

Interessant hvis fordelen ved en evt. 50 % lavere batteri vægt og evt. 50 % flere linje motorer, opvejer at der evt. kan være flere passagerer i toget. (hvis batterierne kan tilpasses, så de kan nå at lade op undervejs og hjælpe med at drive blæseren)

Flere passagerer i toget vil måske også kunne betyde længere tid mellem dem.

Hvis man overvejer lidt lavere tophastigheder kunne det betyde lavere "g værdier" og måske at man kunne få mere frihed under rejsen.

  • 0
  • 0

En glimrende "takedown" af hele konceptet...

Komfortberegningerne i den kritik er taget ud fra almindelige tog, kostberegningerne ligeså - så meh, det beviser ingenting. I øvrigt er den temmeligt grov og ignorerer at Elon Musk nu engang har en historik for faktisk at levere varen på den hårde måde. Han har jo trods alt også haft en flok ingeniører til at regne lidt på det.

Men ja, der kommer næppe til at ske mere i sagen inden planerne er mere fremskredne og der måske er bygget en prototype, hvis altså det viser sig at være gennemførbart.

  • 4
  • 0

15000 kg ved 1220 km/t giver en kinetisk energi på ca. 860 MJ. Nødbremsesystemet angives at veje 600 kg. Lad os antage at halvdelen heraf er jern som kan tåle at blive varmt, altså 300 kg som kan tåle måske 500 K opvarmning, hvilket giver (med Cp = 450 J/(kg*K)) ca. 67 MJ. D.v.s. at under 10% af den kinetiske energi forventes at opvarme kapslens nødbremser, medens resten forventes at havne i røret. Er der en magnetskinnebremseekspert tilstede som kan kommentere på dette? For mig lyder det helt usandsynligt.
Dertil kommer at 'headway = 30 s' indenfor kollektiv trafiksikkerhed normalt betyder 'nødbremsetid < 30 s', d.v.s. en retardation på mindst 12 m/s^2 ved nødbremsning fra 1220 km/t, selv ved tænkte detekterings-, kommunikations- og reaktionstider på nærmest nul. Gider passagererne virkelig sidde så godt fastspændte?
PHK's reference har helt ret, dette fantasifoster har ingen gang på jord.

  • 0
  • 1

Prøv at Google linear eddy current brake

Hvis man bevæger et statisk magnetfelt langs en elektrisk leder induceres hvirvelstrømme i lederen. Effekten er proportional med både hastighed og magnetfeltets styrke, og magneten skal helst være tæt på lederen. Lederen skal helst være en god leder, og behøver ikke at være magnetiserbar.

Mange motionscykler er bremset via en roterende metalskive i et magnetfelt, altså samme princip.

Metoden kan givetvis bruges mod stålrøret. I Japan har man eksperimenteret med denne type bremse på højhastighedstog. Men er gået bort fra det fordi skinnerne opvarmes så kraftigt at de kan blive vredet skæve. Det må også være et problem i røret, stærk varme vil svække det.

Mvh. Peter

  • 2
  • 0

Dertil kommer at 'headway = 30 s' indenfor kollektiv trafiksikkerhed normalt betyder 'nødbremsetid < 30 s', d.v.s. en retardation på mindst 12 m/s^2 ved nødbremsning fra 1220 km/t, selv ved tænkte detekterings-, kommunikations- og reaktionstider på nærmest nul. Gider passagererne virkelig sidde så godt fastspændte?

De skal være godt fastspændte, de skal op på 1200 km/t og ned igen. Der er ikke plads i kapslen til at bevæge sig rundt som i et tog.

Desuagtet: hvis man vil bevæge sig med 1200 km/t, så må man acceptere at der er nogle ulykkesscenarier som resulterer i øjeblikkelig død. Det samme er gældende for højhastighedstog og fly. Eller en bil på motorvejen, for den sags skyld. Hvor stor er bremselængden på en 130 km/t motorvej? Overholder folk altid det?

  • 1
  • 0

http://pedestrianobservations.wordpress.co...

G-kræfterne er større end i tog, men lavere end i rutsjebaner, som ofte har 4g i sving, altså 8 gange så store kræfter. Superman-banen med 4,5g linear-motor kostede $20mio,
http://en.wikipedia.org/wiki/Superman:_The...
så det kunne Musk sagtens betale for 1km proof-of-concept i en theme-park og dermed afprøve lidt af ideen i lille skala og lav fart, samt vænne folk til tanken. Juvelen i Djurs Sommerland har iøvrigt også linearmotor, endda to så man får et "skud" undervejs ligesom Hyperloop foreslår.

Forskellen er at i rutsjebaner betaler man for at få høje g-kræfter og ved at pinslerne er overstået på 1minut; i transport betaler man for at undgå g-kræfter og de fortsætter ikke i 30minutter. Trafiktallene for HyperLoop og rutsjebane er i samme klasse med omkring 2.000 passagerer i timen; noget under hvad hurtigtog kan levere.

Det ville være en glimrende og anderledes rutsjebane hvis det ikke var for en alvorlig mangel : man får ikke vind i ansigtet, så man mister noget af oplevelsen. Nåja - der er jo blæseren...
At omgivelserne vises som film på en skærm trækker også ned, men noget lignende ser man jo også i underholdningssimulatorer.
HyperLoop: The RollerCoaster kan måske tjene noget af sin investering hjem.

  • 1
  • 0

Og hvis du erstattede de 300 kg jern med vand, så er du ved at være der. 328 liter vand ved 20 grader celsius kræver omtrent 860 MJ at fordampe. De medbringer i forvejen vand til fordampningsafkøling. Om det så er praktisk muligt er så en anden sag. Uheld må helst ikke ske ved den hastighed. Punktum.

Jeg tror det vil være langt sværere at lave røret med den fine tolerance der er påkrævet. Ifølge side 20 har luftpuden under skiene kun en tolerance på 0,8 mm. Og med en hastighed i nærheden af 350 meter i sekundet, så skal der godt nok bygges præcist. Og det i et geologisk meget aktivt område.

Jeg er ikke i tvivl om at det kan lade sig gøre at konstruere Hyperloop. Men om budgettet er en orden for lavt er så en anden sag. Og ligeledes om det nogensinde bliver praktisk anvendeligt eller indfrier noget transportbehov af betydning.

Forresten burde man vel smide 2-3 rør oven på hinanden på pælene, for releativt billigt at sikre en vis redundans og øget kapacitet.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten