قالب وردپرس قالب وردپرس آموزش وردپرس قالب فروشگاهی وردپرس وردپرس
خانه / فناوری / رویای سرعت ۱۲۰۰ کیلومتر بر ساعت با هایپرلوپ به واقعیت نزدیک می شود!

رویای سرعت ۱۲۰۰ کیلومتر بر ساعت با هایپرلوپ به واقعیت نزدیک می شود!

در اواخر سده نوزدهم تا اوایل سده بیستم میلادی در برخی ادارات و سازمان‌های آمریکا و اروپا برای سرعت بخشیدن به ارسال و دریافت اسناد و بسته‌های کوچک در فواصل کوتاه، سیستم ظاهرا ساده اما جالبی باب شد که به آن لوله‌های هوای فشرده یا اصطلاحا pneumatic tube می‌گفتند. در سیستم یادشده، درون ساختمان لوله ‌هایی تعبیه می‌شد که به جای آب، محموله‌ های جامد را جابه‌جا می‌کرد. کافی بود متصدی ارسال و دریافت، پس از اطلاع از مقصد بسته، آن را درون لوله مربوطه قرار دهد تا با فشار هوای حاصل از پمپ، به طبقات یا اتاق‌های مقصد ارسال شود. لوله‌ها‌ی هوای فشرده امروزه نیز به ندرت و البته در مقیاسی کوچک ‌تر در برخی جاها کاربرد دارند.

حالا تصور کنید قطر لوله‌ها را ده‌ها برابر افزایش دهیم و به جای سند و نامه، کپسول‌هایی را درون آن به حرکت درآوریم که هر کدامشان ظرفیت حمل چند مسافر را هم دارد. اساس کار هایپرلوپ (Hyperloop ) شبیه به همین است؛ با این تفاوت که ضمن بهره بردن از خواص خلاء و هوای فشرده، فناوری‌های دیگری را نیز به خدمت می‌گیرد که شاید مهم‌ترین آن‌ها نیروی الکترومغناطیسی باشد.

هایپرلوپ چیست؟

یلان ماسک در سال ۲۰۱۲ از ایده ساخت نوعی قطار سخن گفت که با استفاده از یاتاقان هوا درون لوله یا تونلی از خلاء معلق می‌ماند و در همان حال ضمن بهره‌گیری از نیروی الکترومغناطیسی با سرعتی بیش از ۱۲۰۰ کیلومتر در ساعت حرکت می‌کنند. او این سیستم را هایپرلوپ Hyperloop، و قطار یا کپسول حمل مسافر را پاد  Pod  نامید. البته چون هایپرلوپ طرحی اپن ‌سورس و غیرانحصاری است، برای واقعیت بخشیدن به آن شرکت‌ های گوناگونی تاسیس شده‌‌ اند که گاهی راه ‌کار و فناوری مورد استفاده آن‌ ها با ایده ایلان ماسک تفاوت ‌هایی دارد. در واقع، بین سطح قطار و سطح لوله هیچ اصطحکاکی وجود ندارد و همین ویژگی به هایپرلوپ اجازه می‌دهد تا به سرعت‌هایی بیش از ۱۲۰۰ کیلومتر در ساعت نیز دست پیدا کند.

روش معلق نگه داشتن پاد؟

در حال حاضر، برای معلق نگه داشتن پاد دو روش وجود دارد: یکی استفاده از یاتاقان هوا و دیگری بهره‌گیری از فناوری تعلیق یا خیزش مغناطیسی.

همانطور که گفته شد، ایلان ماسک روش نخست یعنی یاتاقان هوا را پیشنهاد داده است که بسیار کم‌ هزینه ‌تر است. اما شرکتی مانند «هایپرلوپ وان» بهره‌گیری از خیزش مغناطیسی را ترجیح می‌دهد. از آنجا که نیروی الکترومغناطیسی و نیروی حاصل از فشار هوا در رانش پادها نیز نقش مهمی دارند لازم است خواص و کاربردهای هر دو نیرو را کمی بیشتر بررسی کنیم.

 

در هایپر لوپ چه اتفاقی می افتد؟

همان‌گونه که قبلا گفته شد، ممکن است راه‌کار هر شرکت با شرکت دیگر اندکی تفاوت داشته باشد. در اغلب طرح‌ های فعلی، نیروی رانشی پادها از طریق شتاب‌ دهنده‌های مغناطیسی تامین می‌شود که در طول تونل‌ ها کار گذاشته شده‌اند و پاد ها را به جلو می‌رانند. هوای کم‌ فشار داخل تونل نیز پاد را احاطه می‌کند و گویی پاد روی بستری از هوا به پیش می‌رود. البته این طرح با مشکلی هم مواجه بود که باید رفع می‌شد: هرچه پاد به جلو حرکت می‌کرد، حجم بیشتری از هوا در جلوی آن انباشته می‌شد و هل دادن این حجم از هوا به نیروی زیادی احتیاج داشت (مثل وقتی که سر سرنگ مسدود باشد و بخواهید پیستون سرنگ را به جلو بفشارید). ماسک برای حل این مشکل پیشنهاد داد در جلو هر پاد کمپرسور هوا کار گذاشته شود تا هوا را از جلوی پاد بمکد و به سمت دم آن هدایت کند.

با این توضیحات مشخص می‌شود برای به حرکت درآوردن پاد به نیروی الکترومغناطیسی احتیاج خواهید داشت. برای مثال، در هایپرلوپ پیشنهادی ایلان ماسک، پادها با استفاده از موتور القایی خطی و کمپرسور هوا حرکت می‌کنند. «هایپرلوپ وان» نیز پادهای خود را با کمک نیروی الکترومغناطیسی به پیش می راند. این شرکت در زیر پاد ،آهن رباهای  قدرتمندی کار گذاشته است. با وجود این آهن‌رباها، یک پالس الکترومغناطیسی کافی است تا شتاب اولیه برای از جا کندن پاد تامین شود. در واقع، آن‌ها به جای موتور مغناطیسی دائمی از موتور القایی استفاده کرده‌اند. به این ترتیب کل سیستم را می‌توان به مثابه موتوری دانست که آهن رباهای داخل تونل،‌ اجزای ثابت آن و کپسول‌های مجهز به آهن‌ ربا اجزای متحرکش محسوب می‌شوند.

آینده هاپیرلوپ:

 

طبق گزارشات اخیر سایت پاکت‌لینت، ماسک هنوز برای راه‌اندازی رسمی هایپرلوپ تاریخی اعلام نکرده است، فقط گفته است که این اتفاق خواهدافتاد. شرکت «اسپیس‌ایکس» در مجاورت شهر هاوتورن در ایالت کالیفرنیا مسیری آزمایشی به طول تقریبی ۱٫۶ کیلومتر ساخته است و اولین آزمایش موفق هایپرلوپ را در آن‌جا صورت داده است.

امسال نیز شرکت «هایپرلوپ وان» اعلام کرد نخستین پاد حمل مسافر به طول ۸٫۵ متر را که به‌طور ویژه برای حرکت در محیط شبه ‌خلاء طراحی شده بود با موفقیت آزمایش کرده است. این وسیله توانست ضمن شناور ماندن در داخل تونل، به مدت ۵٫۳ ثانیه با سرعت ۱۱۳ کیلومتر بر ساعت در مسیر خود حرکت کند.

همچنین، فاز دوم آزمایش پیش‌ نمونه پاد «هایپرلوپ وان» با موفقیت به سرانجام رسید و این پاد توانست با سرعت تقریبی ۳۰۹ کیلومتر بر ساعت مسیری به طول ۵۰۰ متر را داخل تونل خلاء طی کند. این تونل تقریبا به طور کامل از هوا تخلیه شده بود و خلاء حاکم بر آن شبیه به ارتفاع ۶۰ هزار متری از سطح دریا بود.

شروین پیشه‌ور، رئیس و از موسسان ایرانی شرکت «هایپرلوپ وان» قصد دارد هم مسافر و هم بار را با پادهای پرسرعتی که هر ۱۰ ثانیه یک بار از ایستگاه خود به سمت مقصد به راه می‌افتند جابه‌جا کند. او اخیرا گفته بود: «هایپرلوپ تقریبا تا سال ۲۰۲۰ در جهان عملیاتی خواهدشد.»

در حال حاضر که هایپرلوپ مراحل آزمایشی خود را می‌گذراند، تونل‌ها بر روی زمین ساخته شده‌اند. پس از آغاز به کار رسمی نیز می‌توان از مسیرهای روزمینی استفاده کرد زیرا هزینه کمتری دارد. در عین حال، کار گذاشتن لوله‌ها در زیرزمین نیز امکان ‌پذیر است. ماسک پیشنهاد داده است لوله‌های روزمینی با صفحه‌های خورشیدی پوشانده شوند تا انرژی کافی برای کار کردن هایپرلوپ از این طریق تامین شود.

چند نکته مهم:

ایده اولیه هایپرلوپ در گذر زمان تغییراتی را پشت سر گذاشته است، اما این سامانه در کل از دو بخش اصلی تشکیل شده است: یکی لوله یا تونل انتقال که در واقع، مسیر حرکت است و دیگری «پاد» یا کپسول حمل مسافر که درون لوله‌ها حرکت خواهدکرد. هوای داخل لوله ‌ها تقریبا به‌طور کامل تخلیه شده است و شرایطی شبیه به خلاء بر آن حاکم است. برای معلق نگه داشتن پاد درون لوله‌، هم می‌توان از فشار هوا استفاده کرد و هم از نیروی الکترومغناطیسی. در برخی از طرح‌های پیشنهادی، سرعت پاد با فشار هوا کم و زیاد می‌شود اما شتاب اولیه برای حرکت پاد را نیروی الکترومغناطیسی تامین می‌کند.

هایپرلوپ تاکنون چند آزمایش را با موفقیت از سر گذرانده است. اگرچه سرعت پیش‌بینی شده برای هایپرلوپ حدود ۱۲۰۰ کیلومتر در ساعت است، در مراحل آزمایشی هنوز چنین سرعتی حاصل نشده است.

ایلان ماسک، ایده هایپرلوپ را در قالب طرحی اپن ‌سورس و غیرانحصاری ارائه کرد. از این رو شرکت‌های گوناگونی مانند «هایپرلوپ وان» یا «هایپرلوپ ترنسپورتیشن تکنولوجیس» نیز برای فعالیت در این حوزه تاسیس شده‌اند که از نظر مالکیتی و مدیریتی با ماسک ارتباطی ندارند.

قرار نیست هایپرلوپ جایگزین سفرهای هوایی شود؛ به‌ویژه که افزایش هرچه بیشتر سرعت، اولویت فعلی آن نیست زیرا پادها هنگام گردش به چپ یا راست با نیروی گرانش زیادی مواجه می‌شوند که این پدیده در سرعت‌های زیاد برای مسافران خوشایند نیست. با همه این‌ها پیش‌بینی شده است که هایپرلوپ بتواند مسافران را با سرعت تقریبی ۱۲۰۰ کیلومتر بر ساعت (بیش از ۷۰۰ مایل بر ساعت) جابه‌جا کند.

پیشرفت علم مثل گذشته نیست و هر روز این روند رو به پیشرفت است و دولت ها و کشور ها خود را موظف می دانند که از این قافله جا نمانند. جای دارد کشور عزیزمان ایران با پرورش سرمایه نیروی جوان خود بتواند در میان کشور های منطقه و جهان ابراز خودنمایی کند هر چند رسیدن به طرح هایپرلوپ زمان زیاد و تحقیقات فراوانی می خواهد ولی می توانیم برای شروع کار، با سرعت بخشیدن به سیستم حمل و نقل ریلی اکتفا نماییم که متاسفانه نمونه بارز آن قطار فوق سریع تهران مشهد می باشد که با گذشت چندین سال هیچ خبری از پیشرفت و بهروری از آن وجود ندارد.

 

مطلب پیشنهادی

دن کیشوت،ارزشمند ترین رمان تاریخ ادبیات

اگر اهل مطالعه رمان های قدیممی و فاخر هستید امروز با معرفی یه کتاب خوب …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *