Спустили в трубу: краткая история Hyperloop One
31 декабря 2023 года был последним днем работы компании Hyperloop One. Она была на слуху много лет как пионер создания гиперлупа — высокоскоростной транспортной системы, работающей с помощью вакуумных труб.
От критики до инновации: доклад Hyperloop Alpha
Гиперлуп, или hyperloop — инновационный вид транспорта, который перемещается по вакуумной трубе с помощью магнитной левитации. Его разрабатывают несколько организаций по всему миру в течение последнего десятилетия — они построили ряд относительно успешных прототипов, но полностью готовая работающая версия пока так и не создана.
Идея гиперлупа пришла в голову Илону Маску, когда в 2012 году тот увидел новости о получившем одобрение правительства проекте высокоскоростной железной дороги между Лос-Анджелесом и Сан-Франциско. Проект был дорогостоящим и не особо быстрым: максимальная заявленная скорость поездов составляла всего около 300 км/ч.
На тот момент для Китая уже стали привычным делом поезда, развивающие скорость в 380 км/ч, а французский поезд TGV еще в 2007 году побил рекорд, достигнув 574 км/ч.
«Как могло случиться, что на родине Кремниевой долины и JPL [Лаборатория реактивного движения НАСА] строят скоростной поезд, который одновременно является одним из самых дорогих в расчете на милю и одним из самых медленных в мире?» — сетовал бизнесмен.
Маск не ограничился критикой и в 2013 году вернулся к теме со своим предложением. Hyperloop Alpha — это 57-страничный технический документ, в котором была описана концепция принципиально нового вида транспорта. Он должен быть безопаснее, быстрее, дешевле и экологичнее аналогов — скоростных поездов и самолетов.
Гиперлупы могут передвигаться в специальных трубопроводах как над, так и под землей. В них должны быть созданы условия, близкие к вакууму, — весь воздух выкачать невозможно, и даже для создания пониженного давления необходимо установить насосы каждые 3-4 километра на протяжении всей трассы.
По мысли Маска, достаточно поддерживать давление в 100 паскалей, его дальнейшее снижение приведет к росту затрат. Наличие воздуха неизбежно будет создавать воздушные массы, которые предприниматель предложил использовать как воздушную подушку — вместо дорогостоящей магнитной левитации.
Специальные вентиляторы направляли бы встречные потоки воздуха под основание состава. Так он будет левитировать в трубе. Аэрохоккей наоборот, как выразился Маск.
Однако в дальнейшем от идеи отказались, поскольку воздушная подушка снижает управляемость гиперлупа и создает риск аварийных ситуаций. В итоге вернулись к идее магнитной левитации.
Для Маска было важно подчеркнуть дешевизну проекта. Например, гиперлуп должен использовать солнечную энергию, а на крыше трубопроводов спроектированы солнечные батареи.
Вместо привычных вагонов подразумевалась цепочка герметичных капсул. У них должна быть обтекаемая форма, а длина может достигать 25-30 м.
Капсулы могут разгоняться до невероятных скоростей — до 1200 км/ч, это больше, чем крейсерская скорость Boeing 737. В этом и была задумка Маска — создать наземный транспорт, который бы достигал места назначения быстрее самолета.
Чтобы снизить сопротивление воздуха, авиалайнеры перемещаются на большой высоте, где плотность воздуха ниже. В гиперлупе достигается похожий эффект, но с помощью создания форвакуума в трубах.
Принцип действия гиперлупа похож на маглев, или поезд на магнитной подушке. Оба вида транспорта управляются силой электромагнитного поля, и маглев уже вовсю эксплуатируется — в Германии, Китае, Японии, Южной Корее. Самый быстрый в мире поезд, развивающий скорость до 603 км/ч, работает на основе технологии маглева. Об этих поездах мы написали отдельную статью на Хабре.
Отличие, которое позволяет гиперлупу выигрывать в скорости, — это условия, близкие к вакууму. Для функционирования маглева необходимы специальные рельсы, а вообще он работает в условиях обычного атмосферного давления. Необходимые гиперлупу 100 паскалей — это одна тысячная от этого значения. Сопротивление воздуха минимизируется, что увеличивает скорость состава.
Таким образом, гиперлуп мог бы устранить два тормозящих фактора для ускорения транспортного средства — трение и сопротивление воздуха. Первое — с помощью магнитной левитации, а второе — благодаря практически безвоздушным трубам.
Hyperloop One — пионер в создании гиперлупов
Маск опубликовал статью с подробным описанием гиперлупа и не стал подавать заявку на патент. Вместо этого миллиардер обратился к другим технологическим компаниям и пригласил их реализовать эту идею.
Ключевым игроком в воплощении идеи Маска стала фирма Hyperloop One. Компанию основал ирано-американский инвестор из Кремниевой долины Шервин Пишевар в 2014 году.
Пишевар знал об идее перемещения по вакуумным трубам еще до публикации Hyperloop Alpha. Однажды Маск поделился с ним своими размышлениями по поводу гиперлупа. Тот сразу предложил применить идею к грузовым перевозкам, а затем убедил основателя SpaceX подробно изложить свое видение о транспорте в открытом доступе.
Интересно, что в конце 90-х Пишевар работал над идеей сети пневматических трубок, которые доставляли бы важные документы в пределах Сан-Франциско. Но из этого ничего не вышло.
После публикации Hyperloop Alpha Пишевар принялся за работу. Он нашел единомышленников, включая бывшего инженера SpaceX Брогана БэмБрогана. В Hyperloop One сосредоточились исключительно на этом проекте, привлекли венчурный капитал в 9 млн долларов и открыли офис с десятками сотрудников в 2015 году.
Первая публичная демонстрация прототипа, напоминающего гиперлуп, состоялась в мае 2016 года. Hyperloop One запустил алюминиевые салазки весом около 700 кг по трассе со скоростью 482 км/ч. В испытании даже не было трубы, но компания заявила, что это важная веха, впервые доказавшая работоспособность всего проекта.
Затем началась разработка DevLoop — первого в мире участка для испытаний гиперлупа полного спектра, то есть и пассажирских, и грузовых перевозок. В 2017 году строительство завершилось. Трек был построен в пригороде Лас-Вегаса и имел протяженность всего 500 метров.
В том же 2017 году компания была переименована в Virgin Hyperloop. В результате сделки к совету директоров присоединился Ричард Брэнсон, британский миллиардер и основатель Virgin Group. О нем мы писали отдельную статью на Хабре.
Интерес Брэнсона и внушительные инвестиции Virgin Group привлекли мировое внимание к Virgin Hyperloop и укрепили репутацию компании. Всего с момента основания в 2014 году фирма привлекла суммарно более 450 млн долларов.
Несколько лет предприятие занималось испытаниями, а также конструкцией капсул. Первая модель называлась XP-1 и была успешно протестирована в июле 2017 года. XP-1 удалось развить скорость 310 км/ч.
Для тестирования пассажирских перевозок Virgin Hyperloop спроектировала капсулу XP-2. После более чем 400 испытаний без экипажа компания провела первое (и последнее) испытание гиперлупа с людьми на борту в ноябре 2020 года.
Технический директор Virgin Hyperloop Джош Гигель и директор по работе с пассажирами Сара Лучиан прокатились на гиперлупе со скоростью 172 км/ч. Многие сочли результаты разочаровывающими, ведь установленная скорость едва ли могла конкурировать со скоростью авиаперелета.
В феврале 2022 года фирма отказалась от планов по перевозкам людей и вместо этого сосредоточилась на грузовых перевозках, уволив половину от общей численности персонала. Это привело к конфликту в руководстве: Брэнсон решил продать свою часть акций и забрать бренд Virgin Group.
Так компания снова стала Hyperloop One. По словам представителей проекта, отказ от транспортировки людей был обусловлен «проблемами с глобальной цепочкой поставок и всех изменений из-за COVID-19».
Можно предположить, что пассажирские перевозки требуют гораздо больших затрат и, что немаловажно, строже регулируются законом. Но даже отказ от более затратного направления не помог Hyperloop One.
В декабре 2023 Bloomberg сообщил о закрытии компании. Представители Hyperloop One отказались от комментариев. Компания так и не получила контракта на создание действующего трека. Более 200 сотрудников уволены, фирма занимается продажей активов и оборудования, включая испытательный трек у Лас-Вегаса.
Оставшаяся интеллектуальная собственность стартапа передана транснациональной логистической корпорации DP World, которая базируется в Дубае. Это также мажоритарный акционер Hyperloop One.
О том, какие еще проекты в этой сфере существуют, мы расскажем в нашем следующем материале.
Полезное от Онлайн Патент:
→ Что такое Реестр отечественного ПО?
→ Может ли иностранная компания внести свою программу в Реестр отечественного ПО?
→ Как IT-компаниям сохранить нулевой НДС и попасть в Реестр отечественного ПО