ไฮเปอร์ลูปทำงานอย่างไร ทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับการลอยแม่เหล็ก

เป็นครั้งแรกที่ได้รับการฝึกฝนเป็นแนวคิดโดย Elon Musk ผู้ก่อตั้ง Tesla และ SpaceX ในปี 2555 ไฮเปอร์ลูปได้รับการขนานนามว่าเป็นอนาคตของการขนส่งผู้โดยสาร

สำหรับผู้ที่ไม่ได้ฝึกหัด ไฮเปอร์ลูปคือระบบขนส่งผู้โดยสารความเร็วสูงที่มีท่อปิดผนึกซึ่งแคปซูลความเร็วสูงเคลื่อนตัว ซึ่งทำให้เสียเวลาในการเดินทางอย่างเจ็บแสบ ตัวอย่างเช่น การเดินทางจากลอนดอนไปยังเอดินบะระ ซึ่งใช้เวลาเดินทางโดยรถไฟมากกว่าสี่ชั่วโมง ตามทฤษฎีแล้วจะใช้เวลาเพียง 30 นาทีเท่านั้น

มัสค์ได้สนับสนุนบริษัทสตาร์ทอัพและโครงการที่นำโดยนักเรียนเพื่อสร้างไฮเปอร์ลูปในเวอร์ชันของตนเอง ระบบความเร็วสูงใช้รุ่นของการลอยแม่เหล็ก แต่มันคืออะไรและทำงานอย่างไร?

ลอยแม่เหล็กคืออะไร?

การลอยตัวของสนามแม่เหล็กหรือ maglev คือเมื่อวัตถุถูกระงับในอากาศโดยใช้สนามแม่เหล็กเท่านั้นและไม่มีส่วนรองรับอื่น ๆ

นอกจากรถไฟแม็กเลฟที่เร็วมากแล้ว การลอยด้วยแม่เหล็กยังมีประโยชน์ทางวิศวกรรมที่หลากหลาย รวมถึงตลับลูกปืนแม่เหล็ก นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการแสดงผลและความแปลกใหม่ เช่น ลำโพงแบบลอยได้

ลอยแม่เหล็กทำงานอย่างไร

การใช้งานที่รู้จักกันดีที่สุดของการลอยตัวด้วยแม่เหล็กคือรถไฟแม็กเลฟ ปัจจุบันรถไฟ Maglev ให้บริการในไม่กี่ประเทศเท่านั้น รวมถึงจีนและญี่ปุ่น รถไฟ Maglev เป็นรถไฟที่เร็วที่สุดในโลกด้วยความเร็วเป็นประวัติการณ์ถึง375 ไมล์ต่อชั่วโมง (603 กม./ชม.). อย่างไรก็ตาม ระบบรถไฟมีราคาแพงอย่างไม่น่าเชื่อในการสร้าง และมักจะจบลงด้วยความอ่อนล้าเนื่องจากโครงการโต๊ะเครื่องแป้งที่ไม่ค่อยได้ใช้

เครดิตภาพ: กระทรวงพลังงาน

เทคโนโลยีรถไฟ maglev มีสองประเภทหลัก – ระบบกันสะเทือนแบบแม่เหล็กไฟฟ้า (EMS) และระบบกันสะเทือนแบบไฟฟ้า (EDS)

EMS ใช้แม่เหล็กไฟฟ้าที่ควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ในรถไฟเพื่อดึงดูดไปยังรางเหล็กแม่เหล็กในขณะที่ EDS ใช้แม่เหล็กไฟฟ้าที่มีตัวนำยิ่งยวดทั้งบนรถไฟและรางเพื่อสร้างแรงผลักซึ่งกันและกันที่ทำให้ตู้ลอยตัวได้

วิธีกำหนดเวลา Google Meet ล่วงหน้า

เทคโนโลยี EDS แบบต่างๆ ที่ใช้ในระบบ Inductrack ใช้อาร์เรย์ของแม่เหล็กถาวรที่ด้านล่างของรถไฟ แทนที่จะใช้แม่เหล็กไฟฟ้าขับเคลื่อนหรือแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดที่ระบายความร้อนด้วยความเย็น สิ่งนี้เรียกอีกอย่างว่าเทคโนโลยีการลอยแม่เหล็กแบบพาสซีฟ

Hyperloop ใช้การลอยด้วยแม่เหล็กอย่างไร?

ในแนวคิดดั้งเดิมของ Musk ฝักนั้นลอยอยู่บนชั้นของอากาศที่มีแรงดัน ในลักษณะเดียวกันกับลูกยางที่ลอยอยู่บนโต๊ะฮ็อกกี้อากาศ อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีรุ่นล่าสุดจาก Hyperloop Transportation Technologies (HTT) ซึ่งเป็นหนึ่งในสองบริษัทที่เป็นผู้นำการแข่งขันไฮเปอร์ลูป ใช้การลอยแม่เหล็กแบบพาสซีฟเพื่อให้ได้ผลเช่นเดียวกัน

เครดิตภาพ: HyperloopTT

เทคโนโลยีนี้ได้รับอนุญาตให้ HTT จาก Lawrence Livermore National Labs (LLNL) ซึ่งพัฒนาให้เป็นส่วนหนึ่งของระบบ Inductrack วิธีนี้คิดว่าถูกกว่าและปลอดภัยกว่าระบบ maglev แบบเดิม

ด้วยวิธีนี้ แม่เหล็กจะถูกวางไว้ที่ด้านล่างของแคปซูลในอาร์เรย์ของ Halbach สิ่งนี้จะเน้นแรงแม่เหล็กของแม่เหล็กที่ด้านหนึ่งของอาร์เรย์ในขณะที่ตัดสนามแม่เหล็กจากอีกด้านหนึ่งเกือบทั้งหมด สนามแม่เหล็กเหล่านี้ทำให้ฝักลอยขณะเคลื่อนผ่านขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าที่ฝังอยู่ในราง แรงขับจากลิเนียร์มอเตอร์ขับเคลื่อนพ็อดไปข้างหน้า

Hyperloop One ซึ่งเป็นคู่แข่งสำคัญของ HTT ยังใช้ระบบลอยแม่เหล็กแบบพาสซีฟซึ่งแม่เหล็กถาวรด้านพ็อดจะขับไล่แทร็กแบบพาสซีฟ โดยพลังงานอินพุตเดียวเท่านั้นที่มาจากความเร็วของพ็อด

วิธีค้นหาวิดีโอ youtube โดยไม่ทราบชื่อ

เครดิตภาพ: Virgin Hyperloop

สำหรับทั้งสองระบบ ความกดอากาศในอุโมงค์จะลดลงโดยใช้ปั๊มลมเพื่อช่วยในการเคลื่อนที่ของฝัก ความกดอากาศต่ำช่วยลดแรงต้านได้อย่างมาก ทำให้ต้องใช้ไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยเท่านั้นเพื่อให้ได้ความเร็วสูงสุด

ความคืบหน้าของ Hyperloop

ตอนนี้เราเข้าใจ Magnetic Levitation แล้ว ก็ถึงเวลาดูความคืบหน้าที่บริษัทต่างๆ กำลังทำในการขยายเทคโนโลยีเพื่อการใช้งานทั่วไป

ในข่าวที่น่าตื่นเต้น Virgin's Hyperloop ได้ขนส่งผู้โดยสารสองคนอย่างปลอดภัยด้วย Pod-2 2 ที่นั่ง รถคันนี้เป็นรุ่นที่เล็กกว่ามากจากสิ่งที่เราคาดหวังจากบริษัทในภายหลัง ตามการคาดการณ์ของ Virgin เราจะได้เห็นรถโดยสาร 28 ที่นั่ง

โมเดลปัจจุบันเข้าถึงได้เพียง 107 ไมล์ต่อชั่วโมงเท่านั้น แต่ทำได้อย่างปลอดภัยและเราจะเรียกสิ่งนี้ว่าชัยชนะสำหรับเทคโนโลยีใหม่

แน่นอน Elon Musk ไม่ยอมให้ Virgin ใช้ความรุ่งเรืองของ Hyperloop ทั้งหมด ในเดือนกรกฎาคมของปีนี้ Musk ทวีตว่าเขาตั้งตารอที่จะสร้างอุโมงค์ยาว 10 กิโลเมตรที่มีโค้งหลายโค้งเพื่อเลียนแบบการเดินทางแบบไฮเปอร์ลูปในชีวิตจริงได้ดียิ่งขึ้น

อนาคตของ Hyperloop

ด้วยความก้าวหน้าที่ยิ่งใหญ่เช่นนี้ในปี 2020 เป็นเรื่องปกติที่จะสงสัยว่าเมื่อใดที่เราจะได้เห็นระบบขนส่งใช้งานได้เต็มประสิทธิภาพ ยังเร็วเกินไปที่จะบอกอย่างตรงไปตรงมา เทคโนโลยีนี้มีราคาแพงอย่างไม่น่าเชื่อ และยังมีหนทางอีกยาวไกลที่จะไปถึงความเร็วที่นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรคิดว่าสามารถทำได้

สำหรับตอนนี้ เราจะคอยติดตามความคืบหน้าและแจ้งให้คุณทราบเกี่ยวกับการพัฒนาล่าสุดในการเคลื่อนย้ายด้วย Magnetic Levitation เช่น Hyperloop