Hyperloop es un modo conceptual de transporte propuesto por Elon Musk, que vería cápsulas relativamente pequeñas que viajan a través de tubos herméticos que han sido evacuados parcialmente del aire. Al viajar en un entorno de baja presión, puede alcanzar y mantener velocidades cercanas a la velocidad del sonido mucho más fácilmente que al aire libre, lo que permite un transporte eficiente y rápido a largas distancias.
Tabla de contenidos
Problemas con el transporte moderno de alta velocidad.
Las plataformas de transporte modernas de alta velocidad, como los aviones y los ferrocarriles de alta velocidad, están principalmente limitadas por la resistencia del aire y la resistencia. Cuanto más rápido viaje, más aire encontrará en una cierta cantidad de tiempo. Correr en este aire adicional actúa como una fuerza de resistencia que intenta ralentizarlo. Para combatir la resistencia adicional, se debe usar más y más potencia para aumentar aún más la velocidad, lo que resulta en una mayor combustión de combustible y el consiguiente aumento de emisiones.
La forma principal de minimizar la resistencia del aire es diseñar formas altamente aerodinámicas que permitan que el aire fluya fácilmente sobre un objeto. Un flujo regular de aire a alta velocidad permite minimizar la resistencia del aire y los efectos de resistencia. Los aviones minimizan aún más la resistencia al aire que enfrentan, vuelan a altitudes con presión de aire reducida, con menos aire para empujar, se necesita menos fuerza para viajar a la misma velocidad.
Cómo funcionará Hyperloop
Hyperloop está diseñado para funcionar en un tubo sellado que ha aspirado la mayor parte del aire. La presión propuesta a la que operaría un tubo hiperloop es de un milibar. Un milibar de presión equivale aproximadamente a una milésima parte de la presión del aire al nivel del mar o la presión del aire a una altitud de 48 kilómetros.
Nota: En comparación, la altitud de crucero estándar más alta para un 747 es de 12.5 km, donde la presión del aire es de 179 milibares.
Después de reducir el factor principal de limitación de velocidad, el siguiente problema es la fricción con el suelo. La mayoría de los vehículos terrestres usan ruedas, que producen fricción y sufren desgaste. La principal alternativa a esto es la levitación magnética o levitación magnética, funciona bien en los sistemas ferroviarios en los que se ha implementado pero tiene un alto costo. La alternativa propuesta por Musk es usar un conjunto de esquí de lanzamiento de aire, que incluye una cápsula que flota sobre un colchón de aire. Este método debería ser significativamente más barato que el uso de tecnologías maglev y, al mismo tiempo, ayudar a minimizar el problema de comprimir aire en el tubo.
Mientras que una cápsula viaja a lo largo del tubo, que es un poco más ancha de lo que es, no hay mucho espacio para que circule el aire afuera. Esto puede hacer que la cápsula actúe esencialmente como una jeringa, comprimiendo el aire en el frente cada vez más. Al incluir un ventilador de compresor en la parte delantera de la cápsula, el aire entrante se puede redirigir a los esquís de las ruedas giratorias según sea necesario y el resto se empuja hacia afuera de la parte posterior de la cápsula para ayudar a mantener la velocidad.
Los motores de inducción lineales similares a los encontrados en un tren de levitación magnética o en un rifle de ferrocarril son el método propuesto de aceleración y desaceleración. Con un arrastre mínimo, las cápsulas pueden deslizarse esencialmente para la mayoría de sus viajes.
Todo el concepto de hiperloop se abrió con la idea de alentar a la comunidad de ingenieros a proponer todas las mejoras posibles. Esto debería conducir a un producto final superior, pero significa que el concepto actual se puede cambiar antes de su forma final.
Problemas con el concepto hyperloop
El principal problema con hyperloop es que requiere un tubo completamente hermético desde el origen hasta el destino. La presión de 1 milibar se considera una forma media realista y efectiva en la que un vacío difícil simplemente sería demasiado difícil, sin embargo, esto todavía se basa en el hecho de que el tubo permanece hermético. Hay poca explicación de lo que sucedería si un tubo se dañara en situaciones como un ataque terrorista o un terremoto.
Incluso si la presión de aire en el tubo es baja, las cápsulas Hyperloop deben diseñarse teniendo en cuenta la aerodinámica. Esto es para evitar posibles flujos de aire supersónicos cuando se viaja a velocidades cercanas a la velocidad del sonido. Incluso con una presión de aire de solo un milibar, la velocidad del sonido es un límite clave de velocidad. Para viajar de manera realista a velocidades supersónicas, el tubo debe colocarse al vacío.
La cápsula debe cambiar a un entorno de presión estándar para abordar y desembarcar. Esto aumenta la complejidad del sistema y el tiempo requerido para el transporte.
El tren SCMaglev especialmente diseñado en Japón demostró una velocidad máxima de 603 km / h, aproximadamente la mitad de la propuesta de hyperloop (1220 km / h). Sin la complejidad adicional de las mangueras presurizadas y la relativa facilidad con la que se puede aumentar la capacidad del tren, esta podría ser una tecnología de viaje de alta velocidad más factible que el hiperloop.
