Er Richard Branson er høyhastighetstog i en pneumatiske rør pie in the sky?

Første airlines, så romskip. Nå Virgin-sjefen ønsker å bygge Hyperloop – en høy-hastighet, pneumatiske maglev jernbane. Men engineering eksperter tviler på at det noen gang vil forlate stasjonen

Søndag 22. oktober 2017 07.00 BST

I forrige uke, Richard Branson ga et løft til tech tycoon Elon Musk visjon av et fremtidig transportsystem. Hyperloop En er foregangsmann blant flere selskaper som arbeider på planer for magnetisk drevet bakken transport i stand til å holde tritt med kommersielle fly. Branson annonsert en investering for en ukjent sum i selskapet, som tok sin sum finansiering kr 186m.

Moskus første skisserte sine planer, rett Hyperloop Alfa, i 2013, da han sa systemet kunne gi en tryggere, raskere og mer praktisk modus for langdistanse transport enn biler og tog, og samtidig være lav kostnad, bærekraftig, immun mot dårlig vær og jordskjelv-resistente.

Han gikk videre til å beskrive et system av rør forhøyet på kolonner kjører 381 km mellom Los Angeles og San Francisco, med reisetid klippet fra en reisetid på seks timer og 30 minutter til 35 minutter. I Silicon Valley stil, han “åpen kildekode” prosjektet, og inviterer andre til å ta opp sin utvikling.

Tidligere dette året, på Hyperloop En test-området i Nevada, og de bar ut en prøveversjon ved hjelp av en full-size pod som nådde 190mph, selv om selskapet sikter mot en topp-hastigheter på 600mph-pluss for passasjeren kjøretøy.

I mellomtiden, Moskus, som ikke er direkte involvert med Hyperloop Ett, har tatt sin visjon underground. I juli, hevdet han sin egen virksomhet Kjedelig Selskapet hadde sikret seg muntlig avtale fra den AMERIKANSKE regjeringen til å bygge en underjordisk løkke fra New York til Washington DC. Det Hvite Hus beskrevet exchange bare som en “lovende samtale”.

Som grunnlegger av internett betalingssystemet PayPal, elektrisk bilprodusenten Tesla og rakett builder SpaceX, Moskus har opptjent rett til å bli tatt på alvor. Men Branson er økonomisk engasjement har unnlatt å quieten kritikerne som hevder ingen av spillerne i hyperloop feltet har tatt skikkelig hensyn til størrelsen av den enorme hekk mot alle som ønsker å gjøre teknologien en realitet.

An impression of one of Musk’s tunnelling machines.

Teknologi problemer

Mens hyperloop kan se revolusjonerende, noen av de sentrale begrepene har en lang stamtavle. Moskus er planer beskrive kapsler er utstyrt med elektrisk kompressor fans å overføre høyt trykk luft til baksiden av båten og reiser gjennom lavt trykk rør.

Maglev transport systemer ved hjelp av magnetisk levitasjon har lenge vært brukt i Japan, Sør-Korea og Kina. Pneumatiske rør transport systemer som brukes til å levere meldinger og små pakker, ble utviklet i det 19. århundre. Disse bruker luft-kompressorer som er festet til endene av rørene for å opprette en delvis vakuum som trekker last langs. Det kortvarige Stranden Pneumatisk Transport system som brukes komprimert luft for å flytte en vogn langs en 95 meter lang tunnel i Manhattan mellom 1870 og 1873.

Selvfølgelig, en hyperloop som trygt bærer mennesker over lange avstander er et helt annet forslag, og stiller store tekniske utfordringer. For eksempel, rask kompresjon av luft som kreves for å drive kapsler ville produserer mye varme. Air condition kunne håndtere dette, men ville kreve større, dyrere rør eller tunneler.

Ingeniører også si rørene ville bli utsatt for betydelig termisk ekspansjon under direkte sollys, spesielt i den Californiske ørkenen. En 100km rør kan øke med så mye som 50 meter i lengde, potensielt undergraver systemet ved at luft. Høyhastighets jernbane takle dette ved å ha skinner som overlapper i endene, men dette er ikke mulig med hyperloop. Moskus ‘ s løsning er å bruke ekspansjonsfuger, men LA til San Francisco ruten vil kreve tusenvis av dem. Dette vil produsere et stort vedlikeholds arbeid for å forhindre en potensielt kritisk feil.

A conceptual drawing for the Hyperloop project.

Sikkerhetsmessige hensyn

Sikkerhet er en topp prioritet for alle transportsystemet og ingeniører oppmerksom på at Moskus er hyperloop uttalelser har så langt ikke vært stor på hvordan det ville håndtere feil uten dødsulykker. “Det er en spennende teknisk utfordring, men ikke mye har blitt utgitt på sikkerhet saken, sier Philippa Oldham, leder av teknologi og produksjon på Britain’ s Institution of Mechanical Engineers. “Djevelen vil være i detalj. Vi virkelig trenger å vite mye mer om sikkerhet funksjoner og hva som ville skje om noe gikk galt.”

“Som noe helt nytt, vil det kreve en intens mengden av testing, muligens enda mer enn for den farmasøytiske industrien, der studier kan ta 10, 15 eller 20 år, sier Adie Tomer, en infrastruktur som er ekspert på Washington DC-basert Brookings Institution, en offentlig politikk thinktank.

Selv om det kan være vist seg å være trygge, hyperloop også behov for å være komfortabel. “Noen mennesker har kalt det ‘barf rør’, fordi det å være akselerert ved høye hastigheter og deretter avtatt igjen er sannsynlig å gjøre mennesker syke,” sier David Bailey, professor i bransjen på Aston Business School i Birmingham. Dette avhenger av frekvensen av akselerasjon. Passasjerer på en typisk kommersielle fly oppleve en G-kraft på ca 0.4 når du tar av. Moskus sier hyperloop kapsler kan nå en toppfart på 760mph i rundt 70 sekunder, noe som ville se passasjerer erfaring med 0,5 G.

Vi har også erfaring lateral G-kreftene når du kommer rundt en sving. For å begrense disse til 0,5 G, turning radius ville være om 23,5 km på 670mph. Dette krever ruter å bli holdt nesten rett eller kapsler for å bremse helt ned når kurvene er nødvendig. Selv da noen passasjerer kan fortsatt føler deg kvalm.

Richard Branson at the Hyperloop test site outside Las Vegas.

Den Nimby faktor

De som har fulgt med i svingene for å velge ruten for HS2, Englands andre high-speed rail network, det planlagt å lenke London til Birmingham, Manchester og Leeds, vil vite at å få folk til å bli enige om hvor de skulle plassere overground infrastruktur i tett befolkede land er utfordrende. “I en overfylt landet der landet er dyrt, potensielle problemer for hyperloop ville være som de av HS2 på steroider.”

Slike prosjekter har til å produsere miljøkonsekvenser, som det kan ta år å skrive. Arbeid på et 16.2 km utvidelse til Washington DC t-banen begynte i fjor, etter først å ha blitt foreslått i 1996. Prosjektet var lenge forsinket av rettslige krav at det ville undergrave bestander av Hay er våren amphipod, en liten beskyttet krepsdyr.

Mennesker har også en tendens til å være ganske høyrøstet i sin motstand mot planene om å rive sine hjem for ny transport systemer for å hjelpe andre. Det betyr at de krever solid, langsiktig støtte, noe som er vanskelig å komme fra politikerne fokuserte på valg.

“Å finne og å få riktig land for infrastruktur-prosjekter av denne størrelsen er mye vanskeligere enn folk med å realisere, sier Tomer. “Det er det som driver en rekke prosjekter i bakken, enten på grunn av miljø-beskyttelse av truede arter eller folk som ikke ønsker å gi opp sine land og gjøre prosjektet tar dyrere alternative ruter.”

Disse komplikasjoner sannsynligvis forklare hvorfor Moskus er mer nylige uttalelser om hyperloop har beskrevet en underjordisk system.

Forbruker-frykt

Som alle med flyskrekk kan skrive under på at forbrukernes oppfatning av risiko er mer viktige enn faktiske risikoen når det kommer til passasjerenes valg av transportmidler. Ca 30% av personer innrømme en viss frykt for å fly, men mil etter mil, kjører bil er 100 ganger mer dødelig. Selv en tradisjonell tog er dobbelt så sannsynlig å være dødelig.

Den hyperloop konseptet er for ny til å ha vært seriøst vurdert av forbrukere, men en undersøkelse publisert av American Automobile Association i Mars fant at 78% av Amerikanerne rapportert at de ville være redd for å komme inn i en driverfri bil, og 54% ville føle seg mindre trygge hvis de hadde å dele veien med dem. “Vi vet fra consumer research at folk er redd for å komme inn driverfri biler,” sier Tomer. “Hyperloop innebærer å være suspendert i luften eller å være under jorden i en tunnel, og flytte på hundrevis av miles per time i en helt ny, unproved teknologi. Jeg er ingen atferdsmessige økonom, men i form av forbrukernes oppfatning av frykt, det er driverfri biler på overdrive.”

En høy pris å betale

Passasjerer er ikke de eneste som er risiko-uvillig. Så også er investorer, spesielt når prosjektene koste mange milliarder av dollar. Moskus sette kostnaden av sin opprinnelige 2013 overland plan mellom LA og San Francisco på $6bn.

Prislappen har multipliseres mange ganger siden da, men med Moskus er nyere fokus på en underjordisk hyperloop. En 2,5 kilometer extension for å LA t-banen for øyeblikket er under bygging vil komme på rundt $1bn per kilometer, for eksempel.

Moskus mener han kan kutte kostnadene tunnelling tidoblet. Han hevder dette vil være mulig ved hjelp av smale tunneler med diameter fra så lite som 12 fot, økende strømmen av tunnelling maskiner og designe dem til tunnel og forsterke vegger samtidig, i stedet for å veksle mellom de to. De fleste sivilingeniører tror Moskus ambisiøse estimater til å være urealistisk. En fortalte Wired magazine at han plasserte dem “i den tull kategori”.

Smalere tunneler bety færre passasjerer eller kapsler kjører nærmere hverandre, noe som kan øke risikoen eller oppfatninger av det. “Hvis de gjør tunneler billigere ved å gjøre dem mindre, så er du begrense kapasiteten, sier Bailey. “Hvis du kjører dem veldig ofte, kan du ha større sikkerhet bekymringer om hva som skjer hvis noe går galt, og slår seg av.”