HyperloopTT đang trong quá trình hoàn thiện đường ống hyperloop với chiều dài 320 m và đường kính ống rộng 4 m, và sẽ được đưa vào thử nghiệm tại Pháp trong năm nay.
Hyperloop: Tương lai của ngành vận tải?
Hyperloop là hệ thống giao thông tốc độ cao, lần đầu được giới thiệu bởi tỷ phú Elon Musk. Bên trong đường ống áp suất thấp, phương tiện phóng đi nhờ đệm không khí tạo ra bởi máy nén khí giúp giảm ma sát. Năng lượng để đẩy con tàu dựa vào cảm ứng điện từ.
Theo các phân tích lúc đầu, một con đường như vậy có thể giúp hành trình giảm xuống còn 35 phút. Tổng chiều dài quãng đường 560 km, như vậy hành khách sẽ phóng đi với vận tốc trung bình 970 km/h. Tốc độ tối đa Hyperloop có thể đạt được khoảng 1.200 km/h.
Dự toán sơ bộ cũng cho thấy tuyến đường này sẽ tốn khoảng 6 tỷ USD nếu chỉ dùng chở khách, và 7,5 tỷ USD nếu thêm phiên bản ống đường kính lớn để chở xe hơi và hành khách.
Musk mô tả một số đặc điểm của hệ thống giao thông tương lai là: tốc độ cao, hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết, không bao giờ tai nạn, tốc độ vượt quá 2 lần máy bay phản lực chở khách, chi phí năng lượng thấp, khả năng hoạt động 24/24 giờ mỗi ngày.
Tháng 8/2013, khi Musk thể hiện ý tưởng của mình qua tài liệu dày 57 trang, nhiều người tiếp nhận ý kiến này bằng sự nhiệt tình và thái độ hoài nghi. Nhưng giờ đây kể từ năm 2016 tới nay, các thử nghiệm luân phiên diễn ra phần nào củng cố cho ý tưởng này.
Nguyên tắc hoạt động
Sự phát triển của đường sắt tốc độ cao và vận chuyển tốc độ cao nói chung bị cản trở bởi những giới hạn trong việc loại bỏ ma sát và lực cản không khí. Cả hai lực này trở nên đáng kể khi xe bắt đầu đạt tốc độ cao.
Khái niệm vactrain là phương pháp loại bỏ lực cản không khí nhờ nệm từ trường và sử dụng đường hầm chân không, cho phép xe đạt vận tốc hàng nghìn dặm/giờ. Tuy nhiên, chi phí quá cao và việc khó duy trì trạng thái chân không ở khoảng cách lớn là rào cản khiến loại tàu điện Maglev vẫn chưa được xây dựng rộng rãi.
Hyperloop có nhiều điểm tương đồng với hệ thống vactrain nhưng hoạt động ở áp lực khoảng 100 Pa.
Các con nhộng sẽ được duy trì khoảng cách với thành ống khoảng 0,5 – 1,3 mm nhờ áp lực không khí tạo ra bởi máy nén khí đặt ở đầu tàu. Tương tự những miếng pucks lơ lửng trên bảng không khí của trò chơi hockey. Như vậy, không cần sử dụng Maglev, trong khi vẫn cho phép loại bỏ ma sát lăn.
Cánh quạt áp suất cao sẽ hút không khí ở đầu tàu và thổi qua các đường ống dưới đáy tàu, đẩy đoàn tàu tách khỏi thành ống. Ngoài ra, máy nén khí cũng khiến áp suất phía trước mũi tàu giảm đáng kể, tạo thành môi trường gần chân không giúp loại bỏ phần lớn lực cản không khí.
Bộ phận thứ 2 của Hyperloop là các nam châm điện. Nhờ lực cảm ứng điện từ, con tàu sẽ được đẩy về phía trước với vận tốc của viên đạn. Nam châm này hoạt động tương tự loại súng điện từ đang sử dụng trong quân đội Mỹ. Lực nam châm cũng được điều chỉnh để tăng tốc trên đường thẳng và giảm tốc khi tới nhà ga.
Bộ phận thứ 3 là đường ống, và cuối cùng là những tấm pin mặt trời gắn phía trên để cung cấp năng lượng cho toàn hệ thống.
Những chiếc ống có đường kính 2,23 m, sẽ bắn con tàu đi với vận tốc 1.220 km/h. Ở vận tốc này hành khách phải chịu gia tốc trọng trường khoảng 0,5 G, (2 hoặc 3 lần so với trọng lực lúc máy bay thương mại cất và hạ cánh).
Với lợi thế rõ ràng của Hyperloop mà không phương tiện nào trên trái đất hiện nay có được, việc xây dựng hệ thống giao thông này trong tương lai sẽ là điều hiển nhiên. Vấn đề bây giờ cần tính là bài toán kinh tế, làm thế nào để thu lợi nhuận, khi chi phí xây dựng ban đầu quá cao.
T.H
