Гиперлуп
Из телеграм-канала «Всегда котов!»: https://t.me/vsegdakote/110
Из телеграм-канала «Всегда котов!»: https://t.me/vsegdakote/110
Конец гиперлупы, нейросеть по-французски, древесный пластик | В цепких лапах
https://oper.ru/news/read.php?t=1051626398
00:00 Начало
00:26 Как Google запуталась в собственных нейросетях
03:23 Куда дует цифровой ветер перемен
05:44 Деревянные технологии будущего
08:58 Про ноутбук с российским характером
17:55 Внезапный конец Hyperloop
Аудиоверсия:
https://oper.ru/video/getaudio/v_lapah_hyperloop.mp3
Контора уволила большую часть сотрудников и распродает оборудование и полигон, пока не выходит... А я помню, как несколько лет назад тут были целые баталии в обсуждениях, кстати, многие технари тогда говорили, что идея изначально мертвая. Выходит, победили они. Что думаете? Почему не сработало? Изначально был обман с целью получить деньги, а потом трест лопнул? Или же было желание, но идея оказалась слабой? Или реализация подкачала? Или кризис подкосил?
Сегодня мы поговорим о еще одной компании Илона Маска - The Boring Company, которая в отличие от SpaceX с их космосом или Tesla с ее "земными" технологиями, смотрит вглубь. Почему компания так называется? В чем ее суть и идея? Зачем Илон Маск копает тоннели и как он это делает?
В августе 2018 г.министр инфраструктуры Украины Владимир Омелян (рус.: Владимир Емельян) сообщал что работы по Hyperloop'у уже начались.
На вопрос:
– Тогда, каким образом вы можете заявлять, что через пять лет запустите Hyperloop?
Омелян отвечает:
– Абсолютно спокійно.
И разумеется, подбавляет немного - обязательного на Украине домысливания: "сейчас быстренько доврать, а там трава не расти":
"– Так роблять у всьому світі. У Штатах, у Франції в Тулузі. Зараз будуть робити в Об'єднаних Арабських Еміратах.
(Так делают во всем мире. В Штатах, во Франции в Тулузе. Сейчас будут делать в Объединенных Арабских Эмиратах)
Статью задумал давно, но наступил май, сезон строительства с командировками. И, когда посыпались научные работы о волнолетах, далее махолеты, вибролеты, лифты, Hyperloop, в то числе медная труба, стреляющая килограммовыми снарядами, я понял, время выкладывать свой шедевр. Учитывая контингент, подписанный на сайте, которому на пальцах объяснять не надо, мне все равно не избежать ошибок, строительное прошлое-пошлое надежно наложило свой отпечаток.
Что мы можем построить в настоящее время для вывода кораблей на орбиту, основываясь на современные материалы и научные изыскания?
Космический лифт. Это избившая тема частенько напоминает о себе, но все попытки упираются в прочность троса. Все ждут панацею, появления длинных нитей из углеродных нанотрубок, из которых можно свить канат. Что на сегодня? Начнем с дешевого: в интернете взял доступный полиамидный канат, то есть его аналог 48мм -1420грамм/м – 28250кГс. Свой вес он выдержит длинной в 20 километров в земных условиях. Слишком мало. Забросим на Луну, гравитация уменьшит его вес в шесть раз, как итог получим 120км. Очень дешево не получается)))
Отправимся на поиски кевлара и карбона, данные у них схожи. Прочность 600кг/мм, вес 1.4 г/см3, длина каната, выдерживающая свой вес, составит 428км. Не густо.
В завершении нашел кричащее заявление: Зайлон®, самая прочная в мире нить. Зайлон получают, примешивая полимер под названием ПБО (парафенилен-бензобисоксазол) при принудительном пропускании через прядильную машину. Прочность на растяжение у зайлона примерно в 10 раз больше, чем у стали — зайлоновая нить толщиной всего лишь в 1 мм может выдержать предмет весом в 450 кг! В 2001 году НАСА использовала его как упрочняющий материал для космического наблюдательного зонда.
Снимок, сделанный во время демонстрационных испытаний, которые проводила НАСА. Ткань шара-зонда содержит зайлон®.
Про вес этого материала ничего не нашел, зайлон созвучно как нейлон, плотность которого 1г/см3, тогда супер нить выдержит свой вес — те же 450км, но если плотность окажется выше, то и рассматривать нет смысла. В общем, лифт для Земли в качестве удешевления вывода на орбиту грузов с Земли, в обозримом будущим не появится, троса потребуется более 315000 км, чтоб перевалить за точку Лагранжа. Хватит ли прочности у нановолокон? Альтернативы двигателям на химии нет.
Перейдем к Луне, подставляя данные прочности нитей получим 2700км длинны. При удалении от нее гравитация уменьшится, но все равно на порядок не дотянем до точки Лагранжа.
А нужен ли он вообще? Во-первых, теряем время: орбитальное взаимодействие корабля и лифта, стыковка, гашение колебаний троса, затем медленное движение лифта по тросу за тысячи километров (груз можно запускать, он «кушать» не просит). Во-вторых, на пути будут встречаться соединительные узлы, перед которыми, вероятно, придется тормозить.
Механическое сцепление лифта с тросом для передвижения породит его износ или ремонт его покрытия. Если взять концепт каркасной архитектуры с десятком тросов по кругу и добавить магнитный движитель для ускорения, то цена будет, гм, назвать космической, ничего не сказать. С космонавтами в любом случаи придется подлетать по ближе к Луне, то есть на орбиту.
Был комментарий о трудностях причаливания к лифту, проверим. Точка Лагранжа L1 находится от Луны на расстоянии 65 000 км и перемещается со скоростью 0.8км/сек и соответственно Луна 1.024км/сек. Противовес, вынесенный за точку L1 ближе к Земле еще медленнее. По всей длине троса мы имеем разницу приблизительно 0.4 км/сек. Приемная станция, передвигающаяся по тросу, может принять груз в любой точке, согласно скорости корабля. Вроде есть границы для маневра, к тому же выводимые корабли с большим апогеем, сократят расходы топлива. Лифт на Луне это все же утопия, даже углеродные трубки, из которых научатся вить веревки через сотню лет не будут панацеей, к этому времени заработают ядерные и другие схожие двигатели.
Hyperloop.
Для Земли потребуется труба, уходящая в стратосферу, это снова из области фантастики. Был бы Эверест высотой с марсианский Олимп, то уложить ее по склону можно было бы попробовать, завершив Бурш-Халифом. Вот на Луне есть свой природный вакуум, убираем трубу, останется скоростной поезд на магнитной подушке. Приступаем к строительству, доставляем различную строительную технику, передвигаем, укатываем кубометры лунного грунта в идеальный горизонт, далее собираем «весомую» рельсовую дорогу. На нее устанавливается левитирующая тележка, она имеет вес, значит, лучше оставить на рельсах, но тогда потребуется ее торможение. И, как следствие, снова продолжаем ровняем Луну и удлиняем рельсы. Получается не дешево и это все для выхода на орбиту, а как принять груз с нее? Разгоняем телегу до необходимой скорости и синхронизируем с капсулой, летящей с орбиты. Атмосферы нет, планировать не получится, капсуле потребуются маневровые двигатели, а это дополнительный вес и километры рельсового пути, на короткой дороге все это не сделаешь, аттракцион не для слабонервных!
Рельсотрон.
Действующий образец
Принцип действия
Здесь дела обстоят по проще: электромагнитная пушка, не пороховая, она способна создать в нужный момент точный импульс, который придаст необходимую скорость выводимой капсуле, в точности с орбитальной скоростью станции, что уменьшит работы «маневровому» кораблю по их сбору. В настоящее время военными испытываются пушки с дульной энергией в 64 МДж, которой хватает для разгона снаряда в 20 кг до 2500 м/с.
Учитывая в шесть раз меньшую гравитацию Луны, и почти вдвое меньшую необходимой скорости (первая космическая 1,678км/сек) мы получим снаряд в 200 кг, это уже солидно. Но опять же, это только для грузов и в одном направлении, а грузы на Луне в начале заселения придется больше принимать чем отправлять. С перегрузкой рельсотрона в 40-60g справится только тихоходка, пассажиры продолжат использовать корабли.
И все же на данный момент вариант рабочий, дешевый, для транспортировки грузов.
Главный недостаток – это работа в одном направлении. Как решение: пушка забрасывает капсулы на орбиту, следом с поверхности взлетает пустой корабль или с экипажем, и подбирает груз, превосходящий его стартовой массе с поверхности. Экономия топлива будет солидной, не говоря о том, что, если уменьшить массу капсулы и добавить импульса, можно отправлять грузы прямиком на орбиту Земли.
Пушка Гаусса.
Пушка Гаусса для этих целей подходит лучше, точнее установка со схожем с ее действием.
Однажды читал о разработке поезда, проходящего или пролетающего в кольцевых магнитах, установленных на расстоянии в несколько метров на отдельных опорах. Старшип имеет диаметр 9м и в него могут войти 7-8-ми метровые кольца, через них пройдет очень солидная транспортная капсула. На пересеченной местности их установка не займет много труда, достаточно буровой установки. Забурили, вставили кольцо на телескопической ножке, выравниваем по высоте, к ним подключаем по солнечной батарее и накопительному конденсатору. Капсула, сведенная с орбиты проходя кольца затормаживается. Далее, готовим капсулу к запуску, устанавливая в начале пути, чтоб направление полета совпадало с движением орбитальной станции.
Для космонавтов чтоб выдержать максимальную перегрузку в 7g необходимо около 20-ти км пути, разгон составит 24сек. Точнее расчеты произвести не могу, не хватает образования, но если ставить их через 50-100 метров, то необходимо 200-400 штук. Много? Я бы сказал не очень, поменьше будет, чем рельсы или трос для лифта. Равнять поверхность не надо, и по массе будут значительно меньше. Еще можно для первичного ускорения, так и для торможения, использовать катапульту. Самый трудный этап — это попадание в кольцо с орбиты, но это легче, чем килограммовыми снарядами в двадцатисантиметровые трубы еще на разных орбитах (был такой комент). Вероятно, самые первые (приёмные) электромагнитные кольца должны быть собраны побольше диаметром, для центрировки капсулы. Кольца толщиной с полметра, Старшип заберет с полсотни, а в центр вложить ножки, это составит примерно 40 полетов.
Луне подобрали стартовое устройство, перейдем к Марсу.
Если на Земле лифт это пока фантастика, а Луне он не нужен, то для Марса в самый раз. Да-да, первый лифт строить будем на Марсе. Гравитация ниже в 2.5 раза, и имеются природные противовесы Фобос и Деймос. В аналогии с Луной они ближе к своей планете, значит и трос должен быть короче всего-то на сотню тысяч километров.
Начнем с Деймоса, так как он для этой роли не подходит. Наклонение орбиты почти совпадает с орбитой Фобоса, значит трос будет часто в опасности налететь на компаньона, учитывая их быстрое вращение, замучаешься его отклонять. Жаль, у него ниже скорость в 1.23 разам по отношению к поверхности, то есть скорость троса у поверхности планеты равна 703км/час, который будет отставать от вращения Марса, то есть двигаться в противоположном направлении. Ну и бог с ним, на него троса понадобится на 14000 км больше. Хотя кандидатуру его не снимаем.
Фобос. Он находится ниже на орбите, всего в 6006 км от поверхности планеты. Главный недостаток — это скорость его вращения, трос, спущенный с него, будет передвигаться над поверхностью с 2785км/ч. Многовато. Да, мы забыли отнять скорость вращения самого Марса в попутном направлении, ведь в данном случаи он будет спешить за тросом, а это 868км/ч, итого скорость движения троса над поверхностью планеты равна 1917км/час. Уже не так страшно и сопоставимо со скоростью полета той же капсулы из пушки Гаусса. Это в два раза больше скорости звука на Марсе (244м/сек = 876 км/ч). На Земле 331 м/сек = 1192 км/ч, с ее плотностью, истребители превышают 3.2 Маха, это 3814 км/ч.
В отличии от Луны здесь нам поможет разреженная атмосфера, ее плотности достаточно, чтоб закрепленный на тросе планер-крюк мог делать корректирующие маневры. Еще из достоинств, добавим сюда разницу перицентра и апоцентра равную в 283км, что поможет уходить от планеты и выдергивать груз из атмосферы.
Капсула вылетает из колец синхронизировано с тросом с небольшим превышение по скорости и цепляется за планер, как истребитель к дозаправщику. Небольшая разница в скорости не сможет серьезно раскрутить связку, разреженная атмосфера поможет избежать серьезных последствий, тем более последующий подъем в движении к перицентру, избавит от ее остатков (так ли?). Разницу перицентра и апоцентра разделим на полуоборот Фобоса по орбите, получим скорость удаления от поверхности 1.2км/мин.
Скорость эта не линейна, а по параболе, тогда не будем на нее надеяться, добавим промежуточную станцию, закрепленную примерно на 20-30км выше от планера, которая будет выбирать трос из атмосферы. Затем груз перегружается или цепляется за подвижную тележку и дальше на Фобос.
Масса спутника очень велика, так что лифт своими маневрами не притянет его к Марсу, кстати, Фобос медленно отдаляется от планеты, если в будущем и накопиться влияния, то это слегка притормозит его убегания. Ну и для самого пессимистичного прогноза, если он надумает сойти с орбиты и врежется в Марс, то этого удара хватит для разогрева всех льдов))) ( допустил ошибку, Фобос замедляется. Это снижение заметил Зелёный Готт 😊
Подставим данные по прочности кевларового троса, 450км умножим на уменьшенную гравитацию, получим где-то полторы тысячи км, плюс уменьшение массы с высотой, упрочнения смолами, (всех технологий мне не известно) до 2 000 км мы натянем налегке, останется еще 4 000 км. Тогда будем запускать капсулы с горы Олимп, еще уменьшим на 20км 😊. Но если без шуток. На Марсе плотность атмосферы равна плотности Земли на высоте 30км. Олимп вообще уберет воздействие атмосферы, вот только он не на экваторе и Фобос не пролетает над ним, но есть и другие высокогорные плато, которые позволят спустить на порядок ниже приёмную станцию.
Итог, лифт на Марсе может быть даже в ближайшем будущем, пока Илон шлифует свой Старшип для доставки, делаем расчеты и собираем материалы. Здесь он окажется более экономичный чем где-либо в Солнечной системе.
#Hyperloop #морские_контейнеры #новый #транспорт_будущего
Система позволит портовым операторам перевозить грузовые контейнеры на сотни километров всего за несколько минут.
В середине 60-х годов прошлого века во Франции началась реализация проекта по созданию высокоскоростного аэропоезда. Многим тогда казалось, что это тот самый новый супертранспорт, который сможет конкурировать с самолетами.
Идея поставить на крышу железнодорожного локомотива авиационный двигатель кажется простой, очевидной и гениальной. Тогда можно двигаться почти со скоростью самолета, но по земле.
Все было в пользу этой прорывной идеи: удобство, скорость и безопасность для пассажиров, да и инженерам создать такой поезд стало технологически возможным.
Интересно, что и раньше уже предпринимались попытки внедрить подобную технологию. Но все они не продвинулись дальше экспериментальных прототипов или масштабных моделей.
Возможно, первым был аэровагон инженера Абаковского, созданный и испытанный в 1921 году. Аэровагон представлял собой дрезину, снабжённую мотором от самолёта и двухлопастным винтом. Он мог развивать скорость до 140 километров в час, правда, издавая страшный грохот. Пробный вариант аэровагона проходил испытания и наездил около трёх тысяч километров пробега. Но после катастрофы, в результате которой из 22-ух пассажиров погиб сам конструктор и еще шесть человек, проект закрыли.
Следующая попытка была предпринята через 8 лет в Германии. Проект назывался «рельсовый дирижабль» потому, что представлял из себя вагон, по внешнему виду напоминающий дирижабль Zeppelin. Он был спроектирован и построен немецким авиастроителем-инженером Францем Крюкенбергом. В задней части располагался толкающий винт: он разгонял вагон до 230,2 км/ч, что было рекордом скорости того времени для рельсового транспорта. Был построен один единственный экземпляр, который из соображений безопасности ни разу в рейс не выходил и был окончательно разобран в 1939 году.
В 1933 году советские конструкторы спроектировали самую продвинутую на тот момент версию аэропоезда. Инженер Севастьяна Вальднера использовал авиадвигатель и пустил аэропоезд по монорельсу. Прототип был сконструирован в виде уменьшенной в 10 раз модели.
Потом события развивались также быстро, как должен был бы передвигаться аэропоезд: в 1934 году в подмосковном Бутове строится испытательный полигон длинной 8 км уже для поезда в натуральную величину; в 1935 году начинается подготовка трассы опытного кольца эстакады Ташауз – Чарджоу (ныне Дашогуз - Туркменабат), а в 1936 году по приказу Наркомата путей сообщения НКПС “Бюро аэропоезда Вальднера” неожиданно ликвидируют.
После этого, более двух десятилетий европейцам, да и всему миру, было не до совершенствования технологий пассажирских перевозок. Вторая мировая война и послевоенное восстановление требовали усилий в иных направлениях.
И вот в начале 60-х годов французский Aérotrain стал первым проектом, который получил одобрение со стороны первых лиц государства и правительственную поддержку и, как следствие, возможность довести идею до реальных пассажирских перевозок.
Инициатором проекта стал талантливый инженер Жан Бертен.
Он начинал работать в аэрокосмической компании Snecma, а с 1955 года самостоятельно занимался разработкой скоростных катеров аэроглиссеров.
Когда в начале 1960-х, французское правительство объявило конкурс на разработку скоростных железнодорожных путей, Жан Бертен решил, что принцип аэроглиссера было бы эффективно применить на железной дороге.
Бертен, конечно, знал о предыдущих попытках создания аэропоезда и причинах их неудач. Но он верил в успех.
Первую модель в масштабе 1/12 и длиной 1,4 метра Жан Бертен представил государственным властям и Национальной компании французских железных дорог SNCF уже в 1963 году.
Демонстрация воодушевила заказчиков и 15 апреля 1965 г. была учреждена компания по изучению аэродинамического состава Société d'étude de l'Aérotrain, которая уже к концу года (16 декабря 1965 г.) создала первый прототип Aérotrain 01 .
Параллельно концепции Бертена начал развиваться конкурирующий проект TGV , который был ориентирован на разработку скоростного поезда, передвигающегося по традиционным железнодорожным путям.
А уже в начале следующего года для Aérotrain 01 была открыта тестовая трасса длиной 6,7 км, на которой 21 февраля 1966 г. на глазах у прессы поезд разогнался до 100 км/ч. Через несколько дней он достиг 200 км/ч.
Это был успех. Но Бертену этого было мало. Он решил, что если вместо винтового двигателя установить на поезде реактивную турбину, то будет еще круче. Так и получилось, в декабре 66-го года Aérotrain 01 с реактивным двигателем в 1700 лошадиных сил развивает скорость 303 км/ч.
А еще через год 345 км/ч.
В том же году компания Бертена сконструировала двухместный Aérotrain 02, который в мае 1967 года разогнался на испытательном треке до 300 км/ч, а после того как и его оснастили реактивной турбиной Pratt & Whitney JT12 он достиг рекордной скорости 422 км/ч. Это произошло в конце января 1969 года.
Этот достижение позволило добиться начала строительства экспериментального 18-километрового пути между Руаном, к северу от Артене, и Сараном (Орлеан) на Луаре.
Но главная задача состояла не в простом достижении рекордных скоростей – на кону было создание скоростной версии пассажирского аэропоезда.
В июле 1969 года Aérotrain I80 был представлен публике, а уже в сентябре на испытаниях он развил скорость 250 км/ч. Это конечно было меньше, чем рекорды экспериментальных моделей, но это уже был реальный поезд, способный перевозить десятки пассажиров - в ноябре он проехал всю 18-километровую линию с полной загрузкой. Среди пассажиров было много журналистов и высокопоставленных лиц, в том числе министр транспорта.
Бертен задумался над созданием уменьшенной версии поезда. Аэропоезд на 44 пассажира под названием Aérotrain S44, проходил испытания с декабря 1969 года по январь 1972 года и в итоге достиг скорости 170 км/ч.
Прогресс был настолько стремительным, что концепцией заинтересовались за океаном. В 1970 году компания Rohr Industries начинает строительство в США прототипа под названием UTACV, конструкция которого разрабатывалась на основе на Aérotrain Бертена.
В это время сам Бертен занимался модернизацией своего Aérotrain I80. В марте 1974 году усовершенствованный Aérotrain I80 HV побил рекорд наземной скорости для рельсовых транспортных средств на воздушной подушке - 430,4 км/ч.
И вот наконец 21 июня 1974 г. правительство Франции подписывает контракт на строительство коммерческой линии между Ля Дефанс и Сержи. Жан Бертен добился своего — это был день триумфа.
И вдруг, спустя всего 26 дней после подписания, 17 июля 1974 года правительство Франции отозвало контракт, расторгнув его в одностороннем порядке без объяснения причин.
Лежащая на поверхности версия о том, что Жан Бертен был протеже президента Франции Жоржа Помпиду, благодаря чему и продвигался проект Aérotrain, а ставший в мае 1975 года новым президентом Валери Жискар д’Эстен лоббировал интересы конкурирующего проекта TGV , объясняет случившееся лишь частично.
Вариант сети скоростных электропоездов, разработанный национальным французским железнодорожным оператором SNCF , реально имел существенные преимущества перед Aérotrain.
При том, что TGV могли развивать сопоставимую скорость, около 300 км/ч, эти поезда, во-первых, могли двигаться по обычным железнодорожным путям, то есть не требовали прокладки специальных высокотехнологичных и довольно затратных трасс, и, во-вторых, TGV это обычный в принципе поезд, который можно составлять из множества вагонов.
Очевидно, неудачное развитие проекта стало причиной преждевременной смерти Жана Бертена в декабре 1975 года, который просто потерял смысл в жизни. Еще через два года проект окончательно закрыли, ликвидировав компанию Société d'étude de l'Aérotrain.
А еще через четыре года, в 1981 году, заработал бывший конкурент, а теперь единственный игрок на этом рынке проект высокоскоростных поездов TGV .
Этот и предшествующие ему провалы, казалось бы, обозначили все слабые места транспортных технологий, которые требуют строительства дорогостоящих и сложных трасс отдельных от обычных путей, и которые к тому же имеют ограничения по пассажирской вместимости из-за невозможности сцеплять вместе вагоны. Вот уже четыре десятилетия никто даже не пытается снова всерьез вернуться к теме аэропоезда.
Но анонсированная в 2013 году Илоном Маском идея Hyperloop по сути является своего рода версией аэропоезда, даже более усложненной. Похожие аэродинамические принципы предложено реализовать в закрытой вакуумной трубе, что гораздо сложнее, чем просто открытый монорельс, сконструированный Бертеном. В Hyperloop все также нет возможности сцеплять вагоны в составы.
Что же поддерживает веру Маска и многих, подхвативших его идею энтузиастов, в возможность успеха?
Если проект Hyperloop достигнет запланированных показателей скорости и экономической эффективности, то возможно это в очередной раз докажет, что у каждой технологии есть шанс для ее реализации, а Жан Бертен и его Aérotrain просто опередили свое время.
Будущее покажет!
Тогда этот вызов для вас! Мы зашифровали звездных капитанов команд нового юмористического шоу, ваша задача — угадать, кто возглавил каждую из них.
Переходите по ссылке и проверьте свою юмористическую интуицию!