В мае этого года в США в штате Невада были проведены первые «летные испытания» прототипа транспорта будущего — Hyperloop, придуманного и разработанного известным американским миллиардером-инноватором Элоном Маском. Испытания оказались успешными, в связи с чем, авторы проекта воодушевились и пообещали до конца года достигнуть крейсерской скорости нового транспортного средства в 1100 км/ч.
Так что же это было и о каком транспорте будущего мечтает Маск?


Калитка в будущее открывается
Уже сейчас многие инженеры-транспортники утверждают, что в недалеком будущем наземный транспорт может оказаться быстрее воздушного, оставаясь при этом значительно дешевле его. Решающим фактором в их конкуренции станет воздух: самолеты могут проиграть из-за того, что они летают в нём, благодаря подъемной силе. Хотя человек некогда научил свои машины летать именно для того, чтобы передвигаться быстрее. Но дело в том, что воздух оказывает сильное сопротивление любому движущемуся в нем телу, и на больших скоростях это сопротивление становится весьма ощутимым тормозом. Вот в безвоздушном пространстве можно гонять быстрее и с куда меньшими энергозатратами!
Заметьте, всё это — не абстрактные рассуждения. Существует вполне конкретный проект создания нового вида транспорта, почти не подверженного силе сопротивлении воздуха. Проект называется Hyperloop — «Гиперпетля», а его инициатором является ставший уже легендой миллиардер-новатор Элон Маск. Он известен как реальными, коммерциализированными разработками (платежная система PayPal, электромобили Tesla, космические корабли Dragonи ракеты-носители Falcon), так и абсолютно фантастическими идеями (нагревание Марса ядерными взрывами для его последующего заселения). Проект Hyperloop имеет все шансы попасть в первую категорию «детищ» Маска — ведь его реализуемость почти не вызывает сомнений у экспертов, а инвесторы проявляют к нему живой интерес. Как заявляет исполнительный директор специально созданной под этот проект компании HyperloopTransportationTechnologies (НТТ) Дирк Альборн, уже сейчас с НТТ на безвозмездной основе сотрудничают 350 специалистов из более чем 20 стран мира и порядка 400 инвесторов готовы вложить средства в «Гиперпетлю» без каких-либо гарантий.
Плод разочарования
Сама идея Hyperloop зародилась в голове Маска как ответ на разработанный под эгидой правительства США проект новой высокоскоростной железной дороги CaliforniaHigh-SpeedRail между Лос-Анджелесом и Сан-Франциско. Параметры этого проекта — стоимость $68,4 млрд. долларов, сроки сдачи в эксплуатацию — 2029 год и проектная скорость поезда — всего 320 км/ч — вызвали у Маска сильнейшее разочарование. По его мнению, сей проект непременно должен получить первые призы в номинациях «самая медленная» и «самая дорогая в пересчете на милю» среди скоростных железных дорог. Ведь уже сегодняшние скоростные поезда — TGV, AGV, Velaro, «Синкансэн» и Шанхайский маглев — носятся на скоростях 350-430 км/ч, а рекорды превышают 500 км/ч. Несомненно, к концу следующего десятилетия поезда будут двигаться еще быстрее, и CaliforniaHigh-SpeedRail устареет еще на стадии строительства. И всё же ее заслугой можно считать уже то, что она вызвала к жизни интересную альтернативу себе и железнодорожному транспорту в целом.

© hyperloop.com
Очень быстро…
Итак, что же за петлю такую хочет сделать Маск? Это просто трубопровод большого диаметра, из которого выкачан воздух. Пассажиры будут перемещаться внутри него в сигарообразных капсулах диаметром немногим более 1 метра. По 28 человек в поезде из 1 или 3 капсул, как в маршрутке или автобусе. Зато посадка — полулёжа, как в спорткаре. И это неспроста, ведь на прямых участках капсула будет развивать фантастические 1220 км/ч. Причем разгон до «сотни» для нее — дело 1 секунды! Придавать такое ускорение капсулам будут линейные двигатели в специальных рельсах, расположенных через каждые 50-70 километров пути. Между ними поезд будет в буквальном смысле лететь, не касаясь ничего и не встречая почти никакого сопротивления.
Правда, тут могут быть нюансы. Изначально идея была еще более смелой: перемещать капсулы с помощью магнитно-левитационных двигателей в «глубоком вакууме», то есть практически в абсолютной пустоте, где редкая молекула пролетит раз в полчаса. Но ввиду технической сложности и дороговизны поддержания в трубе такой степени разреженности частиц конструкторы решили пойти по другому пути: создать в трубе «технический» вакуум (иначе называемый форвакуум) — атмосферу с минимальным давлением, как на высоте 80 км над Землей. В этом случае капсулу будет удерживать «на курсе» не электромагнит, а обтекающие ее потоки разреженного воздуха, ускоряемые расположенной спереди турбиной. Однако и эта пока лишь «рабочий вариант», имеющий ряд нерешенных проблем (нагрев оболочки капсулы, вращение вокруг продольной оси и т. п.). Но в целом идея «поезда в вакууме» кажется специалистам весьма перспективной.
… И задёшево
Hyperloop обещает стать весьма недорогим проектом (конечно, для своей ценовой категории) как при строительстве, так и в процессе эксплуатации. Конструкторы нашли немало способов «высокотехнологичной» экономии. Так, трубу проложат не по земле, как рельсы, и уж тем более не под землёй, а по воздуху, на бетонных опорах. Это позволит не тратиться на земляные работы и не выкупать землю под трубой. Отказ от «глубокого вакуума» в системе сделает возможным использование для нее обычных стальных труб и сравнительно недорогих насосов. В общем, поначалу разработчики проекта обещали, что вакуумный поезд от Сан-Франциско до Лос-Анджелеса на круг обойдется в 10 раз дешевле, чем CaliforniaHigh-SpeedRail — всего в $6 млрд. Потом, правда, чуточку — на 10 миллиардов — скорректировали свои расчеты в сторону удорожания. Но всё равно выходит в разы дешевле, чем «классическая» скоростная железная дорога.


© hyperloop.com
К тому же Hyperloop будет практически энергонезависимым
предприятием. Сверху по всей длине трубопровода планируется установить
солнечные батареи, которые в ясную погоду с избытком покроют его
потребности в энергии. Какую-то ее часть можно будет накапливать
аккумуляторами или продавать. Подсчитано, что таким образом первая
вакуумная дорога сможет приносить «непрофильный доход» в $25 млн. в
год. Кроме того, будет использоваться и кинетическая энергия капсулы,
высвобождаемая при торможении. А вот торможения, вызванного трением (о
рельсы, асфальт, грунт) не будет вовсе!
В НТТ обещают, что за
счет всех этих ухищрений билет в «петлю» от Сан-Франциско до
Лос-Анджелеса будет стоить не более $20, а в периоды низкой
загруженности — и того меньше, вплоть до нуля — лишь бы только люди
ездили, привыкали. В общем, вакуумный поезд обещает быть не только
самым быстрым, но и самым дешевым видом транспорта.
Подышать возьмите с собой
Конечно,
проект Маска не лишен недостатков. Основным неудобством «гиперпетли» с
точки зрения пассажиров будет, пожалуй, полная замкнутость и
отсутствие обзора. Как ни крути, но, перемещаясь внутри стальной трубы,
насладиться пейзажами за окном не получится. Правда, ее создатели
обещают частично компенсировать пассажирам такой недостаток, пустив по
окнам-экранам или стенкам салона «бегущую картинку». Тут, кстати,
открывается простор для фантазии: можно ведь при желании не просто
воспроизводить наружный ландшафт, а отправить пассажиров в виртуальную
экскурсию по каким-нибудь достопримечательностям или вообще в
фэнтезийный мир. Другой недостаток — отсутствие воздуха. Ведь из трубы
он будет практически полностью выкачан. Придется снабжать капсулы
автономными системами его подачи или регенерации.
В любом случае,
Hyperloop неизбежно заставит людей почувствовать себя не пассажирами, а
грузом. Причем, таким, который можно транспортировать по трубе. Что ж,
это не сильно противоречит физике: говорят, человек более чем на 80%
состоит из воды… Применительно к «гиперпетле» как нельзя лучше подходит
термин «пассажиропоток». Причем, авторы проекта хотят сделать его
непрерывным: капсулы будут отправляться с интервалом в 30 секунд, что
обеспечит «перетекание» по такой трубе до 7,5 млн. человек в год.


© hyperloop.com
Труба опасней самолета?
Конструкторы,
естественно, утверждают, что Hyperloop застрахован от подавляющего
большинства аварийных ситуаций, в которые попадают традиционные
транспортные средства. Однако если разобраться, то с безопасностью у
него далеко не всё гладко. Если сравнить с самолетом, то, с одной
стороны, риск кажется меньше, поскольку здесь движение происходит
практически по поверхности земли, и если что — падать невысоко. Но, с
другой стороны, упасть-то и не получится — вы в трубе! В случае ЧП на
большой удалении от шлюза — например, банального обесточивания системы —
экстренно вызволить пассажиров можно будет только разрезав эту самую
трубу. А если там произошла разгерметизация капсулы — чем,
спрашивается, им дышать?
Другая проблема — сейсмическая
активность. Перемещение касулы внутри трубы на околозвуковой скорости
требует абсолютной гладкости всех поверхностей и соединений. А она может
быть нарушена в результате даже небольшого подземного толчка:
достаточно одной опоре чуть-чуть накрениться — труба деформируется, и
движение по ней станет невозможным: несущуюся со скоростью 1200 км/ч
капсулу ждет очень жесткая посадка, шансов выжить в такой ситуации — не
больше, чем у пассажиров падающего самолета. А ведь сзади в полуминуте
подлёта — следующая капсула!
Довольно сложно нейтрализовать и
террористическую угрозу: если самолет достаточно проверить перед
вылетом, то для безопасности Hyperloop нужно будет постоянно охранять
тысячи опор, многие из которых наверняка окажутся в весьма уязвимых
местах. Одним словом, над безопасностью суперпоезда его конструкторам
еще предстоит хорошенько поработать.

© hyperloop.com
Россия тоже полезет в «петлю»
Руководитель
НТТ Альборн с удовольствием сообщает, что «гиперпетля» уже охватывает
континенты: строительство транспортных сетей Hyperloop планируется
начать не только в США, но и ряде стран Европы и Азии. Заинтересовались
проектом и в России. Точнее, вернулись к нему, так как именно Россию можно в некоторой степени  считать прародиной Hyperloop! Еще в 1914 году физик из Томского Hyperloop Борис
Вейнберг разработал концепцию вакуумного транспорта на магнитной
подушке, и если бы не Первая мировая война, может, и воплотил бы ее.
В
наши дни американский проект вакуумного поезда помогают реализовывать
российские инвесторы. Венчурный фонд CaspianVCPartners, созданный
Зиявудином Магомедовым, уже вложил в «петлю» несколько миллионов
долларов и планирует новые инвестиции. В технической реализации
Hyperloopучаствует германская компания OerlikonLeyboldVacuum,
принадлежащая российскому миллиардеру, президенту фонда «Сколково»
Виктору Вексельбергу.
Наконец, интерес к Hyperloop стали
проявлять и в РЖД (чтобы не остаться за бортом прогресса!). Центр
развития пассажирских железнодорожных перевозок работает над пилотным
проектом «российской гиперпетли»: она должна связать Москву с портами
Балтийского моря; ориентировочная стоимость — $12–13 млрд. Есть уже даже
потенциальный инвестор — компания GordonAtlantic, дело буквально
только за правительственным решением. И оно тоже, видимо, не за горами.
На недавнем саммите Россия-АСЕАН министр транспорта РФ Максим Соколов
отметил, что Россия «как никакая другая страна» готова к реализации
проектов скоростных железных дорог, вроде Hyperloop.


© hyperloop.com
Впрочем,
вакуумный поезд еще надо адаптировать к нашим условиям, и тут могут
возникнуть проблемы. Петербургский государственный университет путей
сообщения сейчас тщательно изучает параметры Hyperloop. Наших экспертов
смущает, прежде всего, энергозатратность поддержания форвакуума в
многокилометровой трубе. И еще тот факт, что в России солнечных дней в
году куда меньше, чем в Калифорнии, а стало быть, солнечные батареи
едва ли смогут обеспечить энергоснабжения суперпоезда. Придется
подключать традиционные источники энергии, а это увеличит расходы на
эксплуатацию. Кроме того, нужно будет решать проблемы, связанные с
нашей суровой зимой — промерзание, обледенение и т. п.
Тем
не менее, очень хочется верить, что все эти проблемы найдут своё
решение, и необъятные российские просторы вскоре свяжут нитки гипер —
супер — железной дороги. Тогда путешествие из Петербурга в Москву займет
менее часа, к Черному морю из столицы можно будет доехать часа за
полтора, а на Дальний Восток — всего за 6–7 часов!