埃隆·马斯克(Elon Musk)的Hyperloop是可能的。我们想要多么糟糕?

Hyperloop本质上是真空管中的子弹列车,它几乎可以以声音速度行驶。

我们大气中几乎每辆车的速度首先受到耕作的空气阻力的限制。降低气压和 - 繁荣 - 现在可以以更高的速度行驶。将子弹列车放在真空管中,它几乎可以以声音速度行驶。

这个想法不是新的;确实,几个世纪前提出了类似的事情。物理学家会告诉您这个想法有效,但是讨厌的工程师会指出实际构建它的许多棘手问题。但值得庆幸的是,我们可以解决硬工程问题。(例如:西雅图地区正在为世界上第一个浮桥上的第一个轻轨。)让我们看一下埃隆·马斯克(Elon Musk)的Hyperloop面临的主要挑战。

G-Forces:简单的问题

人类对加速,所谓的G福利的容忍度有限。加速不仅仅是推动汽油踏板;它还涉及保持相同的速度但转弯。可以实现这一点使人呕吐或昏倒

绝对地。商业飞机以超过500 mph的速度行驶。他们攀登并下降。他们转身,被空气湍流震撼。他们在几秒钟内从飞行速度下降到滑行。然而,大多数时候,人们并没有感到恶心或恐惧。整个系统都非常有效 - 飞机不断地着陆和起飞。可以在此之后对超环路进行建模。

但是有一个很大的区别:飞机在天空中,而超循环将在地面上。清除光滑,直截了当的管道,将需要大量的工作。但是我们之前已经这样做了:艾森豪威尔州际系统。如果一座山妨碍了,我们就会穿过。如果岩石壁切开,我们将炸毁它。如果存在海湾,我们将桥下桥或隧道。如果地形很粗糙,我们将其平滑。这项工程挑战是可行的。

一个困难的问题:真空管

高空基本上是一个长长的真空密封管。里面几乎没有空气来引起阻力,这就是为什么火车可以如此快的行驶(也许760 mph)。通过数百万立方英尺的体积,维持这种真空,大约是地球大气的压力,将是一个巨大的挑战。

每当乘客进入或退出系统时,都必须暂时取消密封。因此,电台将需要互锁。一旦乘客加入,火车就会进入互锁,周围空气被抽出。当互锁中实现真空时,它会在另一侧打开,以使火车连接主轨道。

为了结构完整性,巨型管可能是钢,而不是促销材料中看到的美丽的透明幻想材料。如果将钢焊接在一起,它将极大地抵抗空气泄漏,但是它将像一个巨大的质量一样热膨胀并收缩,这将需要大量的工程才能使结构自由移动。如果该系统由通过接头连接的大量小型钢管制成,则这些接头必须能够保持真空的完整性。工程必须是完美的:如果一个关节失败,结果是灾难性的。

避免灾难性灾难

至少有两种方式可以在灾难中遇到超级环路的旅行。在一种情况下,出于某种原因,火车停止移动。乘客可能会因空气供应减少而陷入困境。也许Hyperloop可以包括在某些部分中打破真空的机制,从而使乘客下船并逃脱。但是,由于第二种可能的灾难情况,这并不容易。

如果海豹断裂,开口会立即以令人难以置信的速度吸入空气,从而充满了内部的真空。(请记住,大自然讨厌真空。)这会创造空气冲击波波大致以声音速度向下行驶。如果管子在火车后面破裂,则乘客将受到巨大的,可能致命的,加速的巨大,然后以700英里 /小时的速度向前推动,没有制动器。如果管子在火车前发生故障,乘客将被炸毁,这会立即歼灭火车和内部的每个人。更糟糕的是,任何事故都不会影响一列火车。冲击波会消除任何不幸的人,无法进入Hyperloop内部的任何地方。

工程可能能够解决这个问题,但是问题涉及成本和实用性。管子能否包含许多能够快速部署巨阀来维持真空的特殊部分?这些特殊部分可以抵抗即将到来的冲击波吗?还是这些特殊部分会作为“牺牲”来抵御更大的灾难?

最后,认为撞到管中的车辆足以将其吹开。即使是单个50口径的子弹也可能会破坏整个Hyperloop并在船上杀死所有人。因此,Hyperloop将需要大量的监视和安全性 - 无论是在管子内外。

Hyperloop:优点和缺点

有几件事支持Hyperloop。这将是一种更快的旅行方式,将大大减少与运输相关的排放,并且不可否认地具有无形的“凉爽因素”。但是缺点很大,安全性和成本最为紧迫。

工程性超循环是可能的。但是,就像在火星上建立殖民地一样,最大的问题可能是意志力之一:我们想要它多么糟糕?

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