Мы жывем у дзіўны час — чалавек пакарае космас, даследуе структуру ДНК, а на розных баках планеты людзі маюць магчымасць імгненна звязваюцца адзін з адным. Яшчэ сто гадоў таму немагчыма было ўявіць, якімі тэхналогіямі мы будзем валодаць. Праект, які мы сёння будзем абмяркоўваць, гучыць не менш футурыстычна, хоць ён ужо і ў працэсе рэалізацыі — ужо ў гэтым годзе ў Невадзе пройдуць выпрабаванні вакуумнага цягніка, які атрымаў назву «Гіперпятля» (Hyperloop).

Праект быў прапанаваны Іланам Маскам (Elon Musk) у жніўні 2013 года. У апублікаванай дакументацыі прапрацаваны маршрут ад Лос-Анджэлеса да Сан-Францыска. Папярэдні аналіз паказаў, што шлях у 570 кіламетраў будзе пройдзены крыху больш чым за паўгадзіны, а менавіта — 35 хвілін, пры гэтым сярэдняя хуткасць руху складзе 962 кіламетры у гадзіну, а максімальная хуткасць будзе дасягаць 1220 км/г. Для параўнання, цяпер час у шляху на цягніку па гэтым маршруце займае каля 12 гадзін, а кошт квітка пачынаецца ад 69 $. На самалёце атрымаецца хутчэй: да Сан-Францыска вы даляціце за 80 хвілін, цэны на квіткі пачынаюцца c 65 $. Мяркуецца, што кошт пасажырскага білета на Гіперпятлю ў адзін бок паміж Лос-Анджэлесам і Сан-Францыска складзе ўсяго 20 $, што значна ніжэй цяперашніх коштаў.

Першыя трубы ўжо дастаўлены на будаўнічую пляцоўку

Гіперпятля — гэта працягнутая над зямлёй гіганцкая сталёвая труба, дыяметр якой каля трох метраў, унутры якой ствараецца ціск у сто Паскаляў. Гэта ў тысячу разоў менш, чым атмасферны, але яшчэ і не поўны вакуум, а так званы «фарвакуўм». У гэтым фарвакуўме, які радыкальна зніжае супраціў паветра, перамяшчаецца вагон. У самым танным варыянце вагон «вісіць» на паветранай падушцы — яна ствараецца набягаючым патокам паветра, які ёсць у фарвакуўме.

Дадзены праект прыняты як асноўны. Аднак, пакуль незразумела, наколькі ён рэалізуем. У выпадку чаго, магчыма ажыццяўленне больш выдатковага праекта, у якім выкарыстоўваецца магнітная левітацыя: у такім выпадку вагон «ляжыць» на магнітным полі. Усё гэта робіцца для таго, каб супраціў руху вагона быў мінімальны: калі яго адзін раз добранька падштурхнуць, ён будзе доўга «слізгаць» і пры гэтым не будзе спажываць ніякай энергіі. Падштурхоўваць вагон будуць лінейныя электрарухавікі — гэта калі статара замацаваны жорстка ў «трубе», а ротар на вагоне. Электрычны імпульс прымушае вагон прабегчы па статара і адправіцца ў самастойны палёт. Па разліках Маска, такія разгонныя модулі павінны стаяць на адлегласці прыблізна ста кіламетраў адзін ад аднаго.

Атрымліваецца, што сто кіламетраў вагон будзе рухацца па інэрцыі. Пры гэтым хуткасць яго будзе зніжацца прыкладна з 1000 да 500 км/г. Нагрузка пры паскарэнні роўная 1 g, што чалавек цалкам здольны пераносіць. Усё гэта, па разліках, будзе спажываць настолькі мала энергіі, што ўвесь велізарны комплекс зможа прахарчаваць сам сябе з дапамогай сонечных батарэй.

Сонечныя батарэі будуць забяспечваць увесь комплекс энергіяй

Канцэпт магістралі пракладзенай праз мора і акіяны

Мастацкая канцэпцыя вагона з праектнай дакументацыі Маска

Пасажырам не прыйдзецца падладжвацца пад расклад: транспартныя капсулы будуць рухацца з кароткімі інтэрваламі, як у метро. Праект апынецца ў 10 разоў танней у параўнанні з California High-Speed Rail: высакахуткасны чыгуначнай сістэмай, пасля заканчэння будаўніцтва якой, сярэдняя хуткасць руху цягнікоў па ёй складзе 350 км/г.

З таго часу, як Ілон Маск падзяліўся сваёй ідэяй аб стварэнні Гіперпятлі ў 2013 годзе, многія кампаніі ўступілі ў гонку, каб ўвасобіць гэтую транспартную сістэму ў рэальнасць. Каманда са ста інжынераў такіх гігантаў як NASA і Boeing аб’ядналася ў Hyperloop Transportation Technologies, абвясціўшы ў снежні 2015 аб планах пачаць тэставанне на трасе пад адкрытым небам у штаце Невада ў студзені 2016 года.

Кампанія плануе развіць хуткасць 1100 км/г да канца гэтага года. Адлегласць выпрабавальнага трэка складае прыкладна адзін кіламетр. У пачатку тэставання электраматор уласнай распрацоўкі будзе разагнаны да 539 км/г. Пасля гэтага кампанія плануе пабудаваць поўнамаштабны трохкіламетровы тэставы трэк. У планах да 2020 года стварыць цалкам працоўную сістэму Гіперпятлі.

У жніўні 2015 ў праекта з’явілася два першыя падрадчыка: кампанія Aecom і Oerlikon. Першая з’яўляецца адной з найбуйнейшых у свеце кампаній, якая спецыялізуецца на складаных інфраструктурных праектах, такіх як гіганцкія масты або тунэлі. Паколькі Гіперпятля з’яўляецца і тым, і іншым адначасова, выбар быў відавочны. Oerlikon — адзін з найбуйнейшых прамысловых холдынгаў Еўропы, якому належыць нямецкая фірма Leybold Vacuum, якая спецыялізуецца на вакуумных сістэмах. Leybold Vacuum вядомая тым, што забяспечвала беспаветраная прастора ў разгонным тунэлі Вялікага адроннага коллайдера, а цяпер займецца стварэннем Гіперпятлі.

У Oerlikon вывучылі праект і пацвердзілі яго працаздольнасць. Як заявіў кіраўнік Leybold Vacuum, Карл Брокмейер: «З тэхнічнага пункту гледжання гэта прасцей простага. Мы прывыклі да значна больш сур’ёзныя выпрабаванні. Вы здзівіцеся, як мала энергіі для гэтага спатрэбіцца». Абедзве кампаніі, як Aecom, так і Oerlikon, ўступаюць у праект абсалютна бясплатна. Іх узнагародай будуць долі ў будучай вялікай Гіперпятле. Прадстаўнікі кампаніі, хоць і адмовіліся назваць дакладныя лічбы, заўважылі, што выдатак энергіі на стварэнне нулявога ціску ў сістэме можна з лёгкасцю кампенсаваць невялікі сеткай ветраных турбін і сонечных электрастанцый.

Гіпатэтычная карта Паўночнаамерыканскай сеткі Гіперпятлі. Час падарожжа паміж гарадамі адзначана рознымі кветкамі (ад 1 да 4 гадзін)

Калі такі праект рэалізаваць па ўсім свеце, то адлегласць ад Масквы да Санкт-Пецярбурга ў 660 км, можна будзе пераадолець ўсяго за 42 хвіліны. Зараз гэты маршрут на высакахуткасным цягніку займае 4 гадзіны. А 1095 км паміж Масквой і Брэстам, якія цяпер займаюць 12 гадзін, у Гіперпятле будуць пройдзены ўсяго за 68 хвілін! Іншыя прыклады: 1800 км па маршруце Масква — Берлін зоймуць 112 хвілін (цяпер суткі), а 9300 км у маршруту Масква — Уладзівасток (знакаміты Транссіб) — 40 хвілін, замест цяперашніх 7 сутак.

А зараз?

Максімальная крэйсерская хуткасць Boeing 777 складае 905 км/г. Самы хуткі рэйкавы цягнік знаходзіцца ў Францыі: у красавіку 2007 года цягнік TGV Est V150 разагнаўся да хуткасці 574,8 км/г. Сярэдняя хуткасць дадзенага цягніка складае 320 км/г. Яшчэ адзін французскі цягнік з’яўляецца самым хуткім цягніком на паветранай падушцы: 5 сакавіка 1974 года L’Aerotrain 180 Haute vitesse дасягнуў хуткасці 430,4 км/г.

Новы сусветны рэкорд хуткасці усталяваў японскі цягнік на магнітнай падушцы. Падчас тэставых выпрабаванняў 21 красавіка 2015 года ён разагнаўся да 603 км/г. Склад рухаецца літаральна па паветры — усяго ў 10 сантыметрах над чыгуначнай лініяй. Яго прыводзяць у дзеянне электрычныя магніты. Да 2027 мясцовыя ўлады маюць намер усталяваць такое звышхуткаснае паведамленне паміж Токіо і Нагоя. Чакаецца, што склад з сямі вагонаў будзе пакрываць адлегласць у 286 кіламетраў усяго за 40 хвілін.

Boeing 777

Цягнік на магнітнай падушцы японскай кампаніі Central Japan Railway

Яшчэ адзін прадстаўнік цягнікоў рабочай групы чыгунак Японіі — Shinkansen, які шырока выкарыстоўваецца ў большасці буйных гарадоў краіны. Ён развівае максімальную хуткасць да 443 км/г. Аднак, у мэтах бяспекі, у час эксплуатацыі, хуткасць 300 км/г не перавышаюць. Дарэчы, цягнікі Shinkansen маюць статус не толькі адных з самых хуткіх цягнікоў, але і самых бяспечных — за 40 гадоў эксплуатацыі не было ні адной буйной аварыі.

У Нямеччыне цягнік Intercity-Express выраблены кампаніяй Siemens AG, можа развіць хуткасць 368 км/г. Максімальная хуткасць такіх цягнікоў на спецыяльна выбудаваных для іх участках чыгуначнай сеткі складае 330 км/г. На стандартных участках сеткі хуткасць Intercity-Express складае ў сярэднім 160 км/г.

Цягнік Intercity-Express

Intercity-Express гэтак жа з’яўляецца самым хуткім цягніком Расіі вядомым пад імем «Сапсан». Максімальная канструктыўная хуткасць, якую можа развіць «Сапсан», складае 350 км/г, але праз канструктыўныя асаблівасці, на чыгунках Расіі дзейнічае абмежаванне ў хуткасці ды 250 км/г. Цягнік курсіруе па маршруце Масква – Санкт-Пецярбург. Яшчэ ў 2011 годзе пісалі, што Расійская чыгунка, сумесна з «Росатом», пачалі распрацоўку высакахуткасных цягнікоў на магнітных падушках, якія будуць курсіраваць па маршруце Транссібірскай магістралі. Першыя цягнікі павінны з’явіцца толькі да 2030 года, і яны змогуць пераадольваць адлегласць у 9300 кіламетраў да Уладзівастока за 20 гадзін.

З іншых прыкладаў на постсавецкай прасторы: «Афросіаб», самы хуткі цягнік Узбекістана. Гэты электрацягнік быў распрацаваны ў Іспаніі. Максімальная тэставая хуткасць цягніка — 253 км/г. Па маршруце Ташкент — Самарканд ён рухаецца з хуткасцю да 210 км/г. Ва Украіне цягнік Hyundai, курсіруе па маршруце Кіеў — Львоў, дасягае хуткасці 160 км/г. А Беларуская чыгунка паведаміла ў студзені 2015 года, што павялічыла хуткасць руху пасажырскіх цягнікоў да 140 км/г.

Дызель-цягнік Беларускіх чыгунак

Параўнанне Гіперпятлі з цяперашнімі відамі транспарту

Яшчэ ў 2010 годзе абмяркоўвалася пытанне аб стварэнні высакахуткаснай лініі паміж Масквой і Менскам, але пасажырапаток у гэтым кірунку не перавышаў 500 тысяч чалавек у год. Таму стварэнне высакахуткасны чыгуначнай лініі на тэрыторыі Беларусі апраўдана толькі ў выпадку яе выхаду не толькі на Расію, але і ў Польшчу, Нямеччыну і астатнюю Еўропу. Пазней, у 2012 годзе, Анатоль Сівак, міністр транспарту і камунікацый, у інтэрв’ю карэспандэнту БелТА паведаміў, што «для паспяховага развіцця высакахуткаснага пасажырскага руху неабходны высокі ўзровень інвестыцый, адпаведны пасажырапаток, і каб праект быў акупным. Пакуль мы разглядаем яго як перспектыўны, аб канкрэтных тэрмінах казаць рана».

Замест заключэння

Так зараз выглядае тэставы трэк Гіперпятлі

А так ён будзе выглядаць да канца 2016 года

Пабудова тэставага трэка, гэта першы крок да рэалізацыі праекта Гіперпятлі. І хоць ідэя будаўніцтва, абсалютна новай гіганцкай транспартнай сістэмы ў нацыянальным маштабе, гэта вельмі складаная задача, а перашкоды, якія могуць стаць на шляху такога праекта, не паддаюцца падліку, магчымасць стварэння таннай, хуткай, у любое надвор’е, безаварыйнай і заўсёды даступнай сістэмы транспарту, варта такіх намаганняў. Пажадаем поспехаў Ілану Маску. Калі хтосьці і здольны ўвасобіць гэты праект у жыццё, то гэта — ён.