Tren de vid

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 5 mai 2015; verificarea necesită 51 de modificări .

Tren de vid sau Vactrain  - propus în 1909, dar încă nu a fost implementat mod de transport de mare viteză . Această metodă de mișcare implică mișcarea folosind levitația magnetică în interiorul țevilor în vid sau în aer foarte rarefiat . Absența rezistenței aerului și a frecării va face posibilă deplasarea la viteze extraordinare (probabil 6400-8000 km / h - adică de 5-6 ori mai rapid decât sunetul în aer ) și foarte ieftin.

Descriere

Cum funcționează

Funcționează pe baza unei perne magnetice și a reducerii în vid a rezistenței aerului.

Beneficii

Dezavantaje

Încercări de implementare

Fundal

Ideea de a muta obiecte într-o țeavă sau tunel cu aer rarefiat are o practică îndelungată de implementare sub formă de transport pneumatic . Primul mesaj scris a fost rostit cu trâmbița în 1792 la Catedrala Sf. Ștefan din Viena . În 1916, lungimea mondială a tuburilor pneumatice era de aproximativ 1.000 km, dintre care peste 400 km erau localizați în Franța . Liniile de poștă pneumatice sunt în prezent utilizate la Spitalul Charite din Berlin și la Biblioteca de Stat Rusă din Moscova [1] .

Ideea unui tren care se deplasează într- un tunel de aer subțire a fost brevetată pentru prima dată în 1835 de Henry Pinkus .  În același timp, a construit o linie de cale ferată pneumatică experimentală de-a lungul Canalului Kensington .la Londra . Prima linie de operare a fost deschisă în 1840 de Samuel Clegg.și Iosif Samuda, a operat ca parte a căii ferate Birmingham, Bristol & Thames Junction [2] . Samuda a dedicat acestui drum cartea „ A Treatise on the Adaptation of Atmospheric Pressure to the Purposes of Locomotion on Railways ” ( 1841 ) [3] . Beach Pneumatic Transit , prima linie de metrou din New York City , a fost tot un tren pneumatic [4] ; în anii 1960, ea l-a îndemnat pe inventatorul Lawrence Edwardspe ideea tranzitului gravitațional-vid[5] .

Istorie

Ideea unui tren cu vid a fost ridicată public pentru prima dată în 1909 , într-un articol din Scientific American, care citează un cititor fără nume. Cititorul și-a propus să organizeze mișcarea mașinilor într-un tub vid pe baza levitației magnetice . Conform calculelor sale, călătoria de la New York la Philadelphia (136 km) ar dura apoi 6 min 44 s, iar distanța de la New York la Boston (305 km) ar putea fi parcursă în 10 min 4 s [6] . Cititorul nenumit a devenit ulterior cunoscut drept pionierul spațial american Robert Goddard .  După moartea inventatorului în 1945, prototipurile unui tren cu vid care se mișcă cu o viteză medie de 1.000 de mile pe oră (1.600 km/h) au fost găsite în documentele sale [7] . În același timp, văduva inventatorului, Esther Christine Goddard, a solicitat brevetele US 2511979 A „ Vacuum tub transportation system ” [8] și US 2488287 A „ Apparatus for vacuum tub transportation ” [9] .

Primele experimente din lume cu mișcarea unui corp într-un tub vid datorită unui câmp electromagnetic au fost făcute în 1911-1913 la Institutul Tehnologic Tomsk de profesorul rus Boris Veinberg . Conform planului său, capsula (un cilindru în formă de trabuc de aproximativ 2,5 m lungime și 0,9 m înălțime) din interiorul țevii trebuia să fie accelerată la stația de plecare de un solenoid , care în acest caz acționează ca un pistol electromagnetic și la stația de destinație a fost încetinită de solenoid. Weinberg a presupus că capsula ar putea atinge viteze de până la 800–1.000 km/h [10] [11] . În primăvara anului 1914, profesorul a raportat despre realizările sale într-o prelegere pe tema „Mișcarea fără frecare”, citită la Sankt Petersburg [12] . Prelegerea a devenit celebră datorită mențiunii din „Fizica distractivă” de Ya. I. Perelman [10] .

Nu pot uita impresia uluitoare pe care acest proiect îndrăzneț și original a făcut-o publicului rece din Sankt Petersburg, când inventatorul într-o prelegere strălucitoare a pictat o imagine a viitoarei lupte cu spațiulYakov Perelman

Experimentele lui Weinberg au fost întrerupte de Primul Război Mondial : cuprul din care era făcută țeava era necesar în scopuri militare, iar instalația a fost demontată. După ce a menționat experimentele sale din 1917 la secția de inginerie a Asociației Americane pentru Avansarea Științei, profesorul a fost însărcinat să scrie un articol pentru Popular Science [ 13] . De asemenea, un scurt articol despre trenul lui Weinberg a apărut în numărul din martie 1917 al revistei americane Electrical Experimenter [14] . Ulterior, realizând că implementarea unui tren de vid în condițiile actuale este problematică, omul de știință și-a schimbat sfera intereselor sale științifice [15] [16] .

În 1934, inginerul german Hermann Kemper( germanul  Hermann Kemper ) a solicitat un brevet DE 643316 C " Schwebebahn mit raederlosen Fahrzeugen, die an eisernen Fahrschienen mittels magnetischer Felder schwebend entlang gefuehrt werden " [17] pentru un sistem asemănător soluției lui Weinberg - un metal care se mișcă într-un proiectil închis. În 1939-1943 , Germania nazistă lucra la realizarea unui astfel de tren, dar din cauza celui de -al Doilea Război Mondial ideea nu a fost finalizată [11] .

În 1969, Kyunojo Ozawa (小久之丞, Ozawa Kyunojo:) , decanul Facultății de Știință și Tehnologie a Universității Meijo din Nagoya , a plasat un tren cu reacție   într-un tunel cu vid cu o viteză de 2.300 km/h [18] . Lungimea trenului era de 220 m, diametrul 5 m. În anul următor, Ozawa a transportat animale de experiment în acest tren [11] [19] .

Modernitate

China se pregătește să implementeze un proiect de tren feroviar într-un tunel subteran cu presiune redusă a aerului [20] . Proiectul este de așteptat să fie implementat până în 2020 . Se presupune că trenul va putea atinge viteze de aproximativ 1000  km/h . Costul unui kilometru al unui astfel de drum subteran este estimat la 2,9 milioane de dolari [20] .

Planurile pentru construirea unui tunel transatlantic subacvatic pentru trenuri supersonice pe o pernă magnetică sunt puse la punct de către unul dintre proiectanții Eurotunnelului , inventatorul american Frank Davidson [ 21 ] .  El a pus bazele unui experiment în care o minge de ping-pong a accelerat într-o țeavă de plastic de 300 de metri până la o viteză de 1.200 km/h [22] .

În vara anului 2013, antreprenorul american Elon Musk a prezentat un proiect pentru sistemul de transport Hyperloop , care este un aeroglisor care se deplasează într-un vid anterior . Planurile au fost anunțate la începutul anului 2015 pentru construirea primei piste de 8 kilometri în orașul ecologic Quay Valley , care urmează să înceapă construcția în 2016 în Kings County, California [23] .

În octombrie 2013, compania finlandeză Astronomic a prezentat o opțiune de construire a unui tunel subacvatic între Helsinki și Tallinn , în care trenul în vid „Sonicloop” să circule cu o viteză de 1.600 de kilometri pe oră [24] [25] .

În Rusia, la 30 octombrie 2015, a avut loc o reuniune a Consiliului științific comun al JSC Căile Ferate Ruse cu privire la problema utilizării unui mediu de vid pentru a crea sisteme feroviare de mare viteză . În urma întâlnirii, s-a decis organizarea unui grup de lucru privind utilizarea unui mediu de vid pentru a crea sisteme de transport de mare viteză. În martie 2016, Consiliul Științific Comun al JSC Căile Ferate Ruse a recomandat luarea în considerare a fezabilității utilizării Institutului de Cercetare al JSC existent, numit după S.A. Vekshinsky" zone de producție pentru a găzdui un centru științific și tehnic pentru organizarea testelor .

Vezi și

Note

  1. Vasiliev I. Poștă pneumatică: ieri, azi, mâine...  // 3DNews Daily Digital Digest  : Ediție online. - M. , 07 februarie 2011. Arhivat la 27 ianuarie 2012.
  2. Hadfield Ch. Căile ferate atmosferice. - Newton Abbot: David & Charles, 1967. - 240 p. — ISBN 0-7153-4107-3 .
  3. ^ Samuda J. A Treatise on the Adaptation of Atmospheric Pressure to the Purposes of Locomotion on Railways . - Londra: J. Weale, 1841. - 50 p. Arhivat pe 23 octombrie 2022 la Wayback Machine
  4. Copie arhivată (link nu este disponibil) . Preluat la 22 septembrie 2014. Arhivat din original la 6 august 2005.   Copie arhivată (link indisponibil) . Preluat la 22 septembrie 2014. Arhivat din original la 6 august 2005. 
  5. 26 februarie 1870: Prima linie de metrou pneumatică din New York  //  APS News: ziar. - Societatea Americană de Fizică , 2013. - Vol. 22 , nr. 2 . Arhivat din original pe 12 martie 2016.
  6. Limita tranzitului rapid  // Scientific American  : Journal  . - Springer Nature , 1909. - Vol. 101 , nr. 21 . — P. 366 . — ISSN 0036-8733 . Arhivat din original pe 4 aprilie 2015.
  7. Sirohiwala și colab., 2007 , p. 7.
  8. Goddard R. Sistem de transport cu tuburi vid . Brevet US 2511979 A  (engleză) . Patente Google . Google (20 iunie 1950) . Consultat la 27 septembrie 2014. Arhivat din original la 12 martie 2016.
  9. Goddard R. Aparat pentru transportul cu tuburi vid . Brevet US 2488287 A  (engleză) . Patente Google . Google (15 noiembrie 1949) . Consultat la 27 septembrie 2014. Arhivat din original la 5 aprilie 2016.
  10. 1 2 Perelman, 1932 .
  11. 1 2 3 Izmerov, 2005 .
  12. Weinberg, 1914 .
  13. Weinberg, 1917 , p. 705.
  14. Călătorind cu 500 de mile pe oră în viitoarea cale ferată electrică  (engleză)  // Electrical Experimenter  : revistă. - 1917. - Martie ( vol. IV , iss. 47 , nr. 11 ). - P. 794 . Arhivat din original pe 23 octombrie 2022.
  15. Kuznetsova S.I. Soarta dificilă a profesorului TTI B.P. Weinberg  // Buletinul Universității Politehnice din Tomsk: jurnal. - Tomsk, 2009. - T. 315 , nr. 2 . - S. 199-200 . Arhivat din original pe 13 septembrie 2014.
  16. Un hyperloop de un secol: cum a fost finalizat trenul inventat de Tomsk în SUA , Tomsk: RIA Novosti  (19 august 2013). Arhivat din original pe 14 iulie 2014. Preluat la 20 septembrie 2014.
  17. Kemper G. Schwebebahn mit raederlosen Fahrzeugen, die an eisernen Fahrschienen mittels magnetischer Felder schwebend entlang gefuehrt werden . Brevet DE 643316 C  (german) . Patente Google . Google (11 august 1934) . Data accesului: 29 martie 2015. Arhivat din original pe 12 martie 2016.
  18. Ozawa K. The Experiment on the Supersonic Rocket Train  (japonez)  // Journal of the Japan Society of Mechanical Engineers : Journal. - 1970. -第73 (618) 数. —第1000—1005頁. Arhivat din original pe 28 noiembrie 2016.
  19. Fedorov Yu. Trenul depășește sunetul // Tehnica pentru tineret  : revistă. - 1971. - Nr 3 . - S. 40-41 . — ISSN 0320-331X .
  20. 1 2 Laboratorul lucrează la trenul care va circula cu 1.000 km/h - Shanghai Daily | 上海日报 — English Window to China New Arhivat 17 ianuarie 2012 la Wayback Machine 2010-8-3
  21. Chernenko G. Flying Expresses  // Foc de tabără  : jurnal. - Sankt Petersburg. , 2011. - Nr 9 . Arhivat din original pe 12 martie 2016.
  22. Shapovalov G. Înainte de plecarea trenului Beijing-New York, rămâne...  // Tribuna-rt: ziar. - M. , 9 septembrie 2014. Arhivat la 10 septembrie 2014.
  23. Davies, Alex . Construcția Hyperloop începe anul viitor cu prima pistă la scară largă  (engleză) , San Francisco: Wired  (26 februarie 2015). Arhivat din original pe 11 martie 2015. Preluat la 12 martie 2015.
  24. Alekseeva, Anna . Tren în vid: de la Helsinki la Tallinn în 5 minute , Sankt Petersburg. : Fontanka.Fi  (19 octombrie 2013). Arhivat din original pe 21 august 2014. Preluat la 20 august 2014.
  25. Ståhlberg N. SONICLOOP - cel mai rapid tren de pe Pământ  (în engleză)  (link nu este disponibil) . Astronomic (11 august 2013). Preluat la 19 august 2014. Arhivat din original la 20 august 2014.

Literatură

Lectură recomandată

Link -uri