Elon Musk cuộc cách mạng Tàu chạy bằng ống chân không

#1 · 01/12/2021, 14:06

Quote from Trần Tiến Sơn on 01/12/2021, 14:06
Một dự án đầy ấn tượng tiếp theo của Elon Musk sau PayPal, Tesla và SpaceX sẽ là hệ thống tàu chạy trong ống chân không siêu tốc , với vận tốc tối đa có thể lên tới 6.500km/h mang tên Hyperloop. Nói cách khác với phương tiện di chuyển kiểu này, con người chỉ mất 45 phút để đi từ Los Angeles tới New York, mất 2 tiếng để đi từ New York tới Bắc Kinh và 6 tiếng để đi một vòng trái đất

Dù không phải là người phát minh ra ý tưởng tàu chạy trong ống chân không nhưng Elon Musk là một trong ít cá nhân dám thực hiện ý tưởng này. Từ đầu những năm 1900, ý tưởng về tàu chạy trong ống chân không đã được manh nha bởi kỹ sư người Mỹ tên là Robert Goddard. Ông đã làm một nguyên mẫu rất chi tiết về nó cho sinh viên của một trường đại học, con tàu đó về lý thuyết có thể chạy từ Boston tới New York trong 12 phút ở tốc độ trung bình 1.600km/h.

Về cơ bản, tàu chạy trong ống chân không (vacuum tube train hay viết tắt vactrain) chưa được xây dựng mà mới chỉ ở dạng ý tưởng nghiên cứu. Tàu thông thường sẽ chạy trên một đường ray nhưng với vactrain, người ta tạo ra một ống dài chân không (không có không khí) để nó chạy bên trong đó. Không có không khí sẽ giúp tàu di chuyển nhanh mà không bị ma sát và sử dụng ít năng lượng hơn, quan trọng hơn nó giúp tàu đạt vận tốc rất lớn có thể lên mức 6.400 tới 8.000km/h (2km/giây), nhanh hơn vận tốc âm thanh (Mach 1) từ 5 tới 6 lần ở điều kiện tiêu chuẩn. Tàu dạng này sử dụng trọng lực để hỗ trợ gia tốc cho con tàu. Việc di chuyển ở tốc độ nhanh hơn âm thanh trong môi trường chân không cũng cho phép tàu không gặp tiếng nổ lớn (sonic boom) giống như vấn đề của máy bay khi vượt qua tốc độ âm thanh.

Một đường ống chân không cho các con tàu chở khách di chuyển bên trong có thể được đặt trên mặt đất hay thậm chí dưới nước và sẽ được kết hợp cùng với tàu đệm từ (magnetic levitation) được sử dụng trên các con tàu siêu tốc hiện nay. Môi trường chân không giúp con tàu di chuyển mà không tạo ra lực ma sát, cản gió, va chạm và đặc biệt là tốc độ cực cao. Elon Musk mô tả dự ántàu chân không Hyperloop của mình là sự kết hợp của Concorde(máy bay siêu thanh), súng từ trường (railgun) và bàn chơi khúc côn cầu không khí (air hockey). Trong cuộc phỏng vấn gần đây, Elon Musk tự tin khi nói rằng vactrain sẽ tạo thành trục 5 phương tiện vận chuyển hiện đại bao gồm xe hơi, máy bay, tàu điện và thuyền.

Bên cạnh Elon Musk, một công ty có tên Evacuated Tube Transport (ETT) cũng đang nghiên cứu hệ thống tương tự, họ mô tả nó là "phương tiện di chuyển vũ trụ trên mặt đất". Hệ thống tàu chạy trong ống chân không của ETT sử dụng hai ống cho hai chiều di chuyển trên một hành trình với khoang hành khách dạng ống, kích thước của xe hơi cho khả năng chở 6 người. Nó tăng tốc nhờ các động cơ điện tuyến tính và thời gian di chuyển giữa các bang tại Mỹ của tàu ở tốc độ 600km/h trong khi trên các hành trình quốc tế sẽ là 6.500km/h.

Đánh giá về công trình mà ETT đang nghiên cứu, Elon Musk cho rằng nó đang đi đúng hướng nhưng thiếu một vài yếu tố chủ chốt và Elon Musk có lợi thế về những yếu tố đó với Tesla và SpaceX. Trên Twitter gần đây, Elon Musk chia sẻ dự án Hyperloop sẽ là một dự án mở và rất sẵn lòng làm việc với những đối tác nhiệt huyết. Cuối cùng, Elon Musk cho biết rằng dự án sẽ được công bố chi tiết vào ngày 12 tháng 8 tới đây. Khi đó chúng ta sẽ biết rõ hơn về nó.

Một dự án đầy ấn tượng tiếp theo của Elon Musk sau PayPal, Tesla và SpaceX sẽ là hệ thống tàu chạy trong ống chân không siêu tốc , với vận tốc tối đa có thể lên tới 6.500km/h mang tên Hyperloop. Nói cách khác với phương tiện di chuyển kiểu này, con người chỉ mất 45 phút để đi từ Los Angeles tới New York, mất 2 tiếng để đi từ New York tới Bắc Kinh và 6 tiếng để đi một vòng trái đất

Dù không phải là người phát minh ra ý tưởng tàu chạy trong ống chân không nhưng Elon Musk là một trong ít cá nhân dám thực hiện ý tưởng này. Từ đầu những năm 1900, ý tưởng về tàu chạy trong ống chân không đã được manh nha bởi kỹ sư người Mỹ tên là Robert Goddard. Ông đã làm một nguyên mẫu rất chi tiết về nó cho sinh viên của một trường đại học, con tàu đó về lý thuyết có thể chạy từ Boston tới New York trong 12 phút ở tốc độ trung bình 1.600km/h.

Về cơ bản, tàu chạy trong ống chân không (vacuum tube train hay viết tắt vactrain) chưa được xây dựng mà mới chỉ ở dạng ý tưởng nghiên cứu. Tàu thông thường sẽ chạy trên một đường ray nhưng với vactrain, người ta tạo ra một ống dài chân không (không có không khí) để nó chạy bên trong đó. Không có không khí sẽ giúp tàu di chuyển nhanh mà không bị ma sát và sử dụng ít năng lượng hơn, quan trọng hơn nó giúp tàu đạt vận tốc rất lớn có thể lên mức 6.400 tới 8.000km/h (2km/giây), nhanh hơn vận tốc âm thanh (Mach 1) từ 5 tới 6 lần ở điều kiện tiêu chuẩn. Tàu dạng này sử dụng trọng lực để hỗ trợ gia tốc cho con tàu. Việc di chuyển ở tốc độ nhanh hơn âm thanh trong môi trường chân không cũng cho phép tàu không gặp tiếng nổ lớn (sonic boom) giống như vấn đề của máy bay khi vượt qua tốc độ âm thanh.

Một đường ống chân không cho các con tàu chở khách di chuyển bên trong có thể được đặt trên mặt đất hay thậm chí dưới nước và sẽ được kết hợp cùng với tàu đệm từ (magnetic levitation) được sử dụng trên các con tàu siêu tốc hiện nay. Môi trường chân không giúp con tàu di chuyển mà không tạo ra lực ma sát, cản gió, va chạm và đặc biệt là tốc độ cực cao. Elon Musk mô tả dự ántàu chân không Hyperloop của mình là sự kết hợp của Concorde(máy bay siêu thanh), súng từ trường (railgun) và bàn chơi khúc côn cầu không khí (air hockey). Trong cuộc phỏng vấn gần đây, Elon Musk tự tin khi nói rằng vactrain sẽ tạo thành trục 5 phương tiện vận chuyển hiện đại bao gồm xe hơi, máy bay, tàu điện và thuyền.

Bên cạnh Elon Musk, một công ty có tên Evacuated Tube Transport (ETT) cũng đang nghiên cứu hệ thống tương tự, họ mô tả nó là "phương tiện di chuyển vũ trụ trên mặt đất". Hệ thống tàu chạy trong ống chân không của ETT sử dụng hai ống cho hai chiều di chuyển trên một hành trình với khoang hành khách dạng ống, kích thước của xe hơi cho khả năng chở 6 người. Nó tăng tốc nhờ các động cơ điện tuyến tính và thời gian di chuyển giữa các bang tại Mỹ của tàu ở tốc độ 600km/h trong khi trên các hành trình quốc tế sẽ là 6.500km/h.

Đánh giá về công trình mà ETT đang nghiên cứu, Elon Musk cho rằng nó đang đi đúng hướng nhưng thiếu một vài yếu tố chủ chốt và Elon Musk có lợi thế về những yếu tố đó với Tesla và SpaceX. Trên Twitter gần đây, Elon Musk chia sẻ dự án Hyperloop sẽ là một dự án mở và rất sẵn lòng làm việc với những đối tác nhiệt huyết. Cuối cùng, Elon Musk cho biết rằng dự án sẽ được công bố chi tiết vào ngày 12 tháng 8 tới đây. Khi đó chúng ta sẽ biết rõ hơn về nó.

#2 · 01/12/2021, 14:12

Hyperloop là gì ?

#3 · 01/12/2021, 14:14

Quote from Trần Tiến Sơn on 01/12/2021, 14:14
Hyperloop là một phương thức vận chuyển hành khách và/hoặc vận chuyển hàng hóa bằng cảm ứng điện từ, lần đầu tiên được sử dụng để mô tả một thiết kế vactrain nguồn mở được phát hành bởi một nhóm chung từ Tesla và Space X.Ý tưởng xuất phát từ Robert Godder, một hyperloop là một hệ thống vận tải được dự định sẽ sử dụng các khoang hoặc thùng chứa di chuyển với tốc độ cao thông qua các đường ống gần như là chân không. Những khoang tàu sẽ nổi lên bằng cách sử dụng các trường điện từ hoặc các "bánh xe" không khí, tương tự như cách băng cần (vật dụng được dùng trong bộ môn hockey có vai trò tương đương quả bóng đá) di chuyển trên sân.

Với ma sát ít, những khoang tàu sẽ có thể di chuyển với tốc độ tối đa là 760 dặm/giờ (339 m/s hoặc hơn 1220 km/h, gần bằng với tốc độ âm thanh).

Khoang tàu sẽ được phóng đi bằng mô tơ điện trước khi các trường điện từ thực hiện vai trò của mình, khi đó chúng sẽ có thể lướt đi với tốc độ cao ở môi trường áp suất thấp. Đường hầm dùng cho Hyperloop sẽ được xây dựng ở trên cao hoặc dưới mặt đất, với đường kính chỉ khoảng 3m, tốn ít diện tích hơn rất nhiều so với đường ray hay đường bộ thông thường.

Nhiều thiết kế hiện tại đang phát triển tính năng khiến các khoang tàu có thể tự khởi chạy với chu kì 20 giây. Ngoài ra cũng có các thiết kế đưa tính năng thân thiện với môi trường lên hàng đầu, cấp năng lượng cho các máy bơm áp suất bằng các loại năng lượng sạch như năng lượng mặt trời.

Phiên bản khái niệm củaElon Musk, lần đầu tiên được đề cập công khai vào năm 2012, kết hợp các ống giảm áp trong đó các viên nang điều áp chạy trên vòng bi điều khiển bằng động cơ cảm ứng tuyến tính và máy nén hướng lực

Khái niệm Hyperloop Alpha được xuất bản lần đầu tiên vào tháng 8 năm 2013, đề xuất và kiểm tra một tuyến đường chạy từ khu vực Los Angeles đến Khu vục Vinh San Francisco, gần theo hành lang Xa lộ liên tiểu bang 5. Bài viết của Hyperloop Genesis đã hình thành một hệ thống hyperloop sẽ đẩy hành khách dọc theo 350 dặm (560 km) tuyến đường với tốc độ 760 mph (1.220 km/h), cho phép thời gian di chuyển là 35 phút, nhanh hơn đáng kể so với thời gian di chuyển bằng đường sắt hoặc đường hàng không hiện tại. Dự toán sơ bộ cho điều này LA-SF đề nghị tuyến đường được đưa vào dự chi khoảng 6 tỷ đô la Mỹ cho một phiên bản chở khách và khoảng 7,5 tỷ đô la Mỹ cho một phiên bản đường kính lớn hơn một chút vận chuyển hành khách và các loại xe phân tích giao thông - cho dù bị nghi ngờ rằng hệ thống có thể được xây dựng dựa trên ngân sách đó; Một số nhà phân tích cho rằng Hyperloop sẽ có giá trị hơn vài tỷ đô la, có tính đến chi phí xây dựng, phát triển và vận hành.

Khái niệm Hyperloop đã được rõ ràng là "nguồn mở" bởi Musk và SpaceX, và những người khác đã được khuyến khích lấy ý tưởng và phát triển chúng hơn nữa.

Hyperloop là một phương thức vận chuyển hành khách và/hoặc vận chuyển hàng hóa bằng cảm ứng điện từ, lần đầu tiên được sử dụng để mô tả một thiết kế vactrain nguồn mở được phát hành bởi một nhóm chung từ Tesla và Space X.Ý tưởng xuất phát từ Robert Godder, một hyperloop là một hệ thống vận tải được dự định sẽ sử dụng các khoang hoặc thùng chứa di chuyển với tốc độ cao thông qua các đường ống gần như là chân không. Những khoang tàu sẽ nổi lên bằng cách sử dụng các trường điện từ hoặc các "bánh xe" không khí, tương tự như cách băng cần (vật dụng được dùng trong bộ môn hockey có vai trò tương đương quả bóng đá) di chuyển trên sân.

Với ma sát ít, những khoang tàu sẽ có thể di chuyển với tốc độ tối đa là 760 dặm/giờ (339 m/s hoặc hơn 1220 km/h, gần bằng với tốc độ âm thanh).

Khoang tàu sẽ được phóng đi bằng mô tơ điện trước khi các trường điện từ thực hiện vai trò của mình, khi đó chúng sẽ có thể lướt đi với tốc độ cao ở môi trường áp suất thấp. Đường hầm dùng cho Hyperloop sẽ được xây dựng ở trên cao hoặc dưới mặt đất, với đường kính chỉ khoảng 3m, tốn ít diện tích hơn rất nhiều so với đường ray hay đường bộ thông thường.

Nhiều thiết kế hiện tại đang phát triển tính năng khiến các khoang tàu có thể tự khởi chạy với chu kì 20 giây. Ngoài ra cũng có các thiết kế đưa tính năng thân thiện với môi trường lên hàng đầu, cấp năng lượng cho các máy bơm áp suất bằng các loại năng lượng sạch như năng lượng mặt trời.

Phiên bản khái niệm củaElon Musk, lần đầu tiên được đề cập công khai vào năm 2012, kết hợp các ống giảm áp trong đó các viên nang điều áp chạy trên vòng bi điều khiển bằng động cơ cảm ứng tuyến tính và máy nén hướng lực

Khái niệm Hyperloop Alpha được xuất bản lần đầu tiên vào tháng 8 năm 2013, đề xuất và kiểm tra một tuyến đường chạy từ khu vực Los Angeles đến Khu vục Vinh San Francisco, gần theo hành lang Xa lộ liên tiểu bang 5. Bài viết của Hyperloop Genesis đã hình thành một hệ thống hyperloop sẽ đẩy hành khách dọc theo 350 dặm (560 km) tuyến đường với tốc độ 760 mph (1.220 km/h), cho phép thời gian di chuyển là 35 phút, nhanh hơn đáng kể so với thời gian di chuyển bằng đường sắt hoặc đường hàng không hiện tại. Dự toán sơ bộ cho điều này LA-SF đề nghị tuyến đường được đưa vào dự chi khoảng 6 tỷ đô la Mỹ cho một phiên bản chở khách và khoảng 7,5 tỷ đô la Mỹ cho một phiên bản đường kính lớn hơn một chút vận chuyển hành khách và các loại xe phân tích giao thông - cho dù bị nghi ngờ rằng hệ thống có thể được xây dựng dựa trên ngân sách đó; Một số nhà phân tích cho rằng Hyperloop sẽ có giá trị hơn vài tỷ đô la, có tính đến chi phí xây dựng, phát triển và vận hành.

Khái niệm Hyperloop đã được rõ ràng là "nguồn mở" bởi Musk và SpaceX, và những người khác đã được khuyến khích lấy ý tưởng và phát triển chúng hơn nữa.