В Китае впервые испытан прототип гиперлупа, о котором долго говорил Илон Маск (Elon Musk). Поезд на магнитной подушке на сверхпроводящих магнитах впервые проехал по тоннелю с низким вакуумом, доказав возможность движения, ускорения и торможения по заданным параметрам. Испытания провела Китайская корпорация аэрокосмической науки и промышленности (CASIC) на испытательном стенде длиной 2 км. В будущем скорость состава составит 1000 км/ч.

Источник изображения: CCTV

В апреле 2022 года в провинции Шаньси на севере Китая была построена первая 2-км испытательная трасса для проверки новых концепций в сфере транспорта на магнитной подушке. До последнего времени разработчики тестировали на трассе прототип капсулы в тоннеле с нормальным давлением воздуха. Но чтобы состав смог развивать скорость порядка 1000 км/ч, он будет двигаться в трубе с низким атмосферным давлением — в условиях так называемого низкого вакуума.

Недавно специалисты CASIC впервые в комплексе испытали прототип сверхскоростного маглева при движении в вакууме с использованием в системе подвески сверхпроводящих магнитов — ещё одна технология, которая обеспечит эффективный и достаточно экономный разгон левитирующих поездов до высочайших скоростей. Как сообщает «Синьхуа»: «Результаты показали, что поезд обеспечил контролируемую навигацию, стабильность подвески и безопасную остановку в соответствии с заданной кривой».

Следует понимать, что подобные платформы имеют гораздо более широкое назначение, чем перевозка пассажиров в Китае из одного города в другой. Сверхпроводящие магниты и вакуумные трубы — это также потенциальные катапульты для вывода полезной нагрузки в космос чисто и условно дёшево, не говоря о значительном военном потенциале подобных систем. Также это новые материалы, технологии, системы управления и опыт, который невозможно переоценить.

Сегодня из Пекина в Шанхай на самом высокоскоростном поезде (329 км/ч) можно добраться за 3 ч 58 мин. В трубе с низким вакуумом маглев довезёт пассажиров по этому маршруту примерно за 1 ч 30 мин. Ожидается, что такой транспорт соединит крупные мегаполисы Китая.

В Японии планируют запустить в следующем десятилетии новый маглев — скоростной поезд на магнитном подвесе Chuo Shinkansen, который будет перемещаться быстрее болида «Формулы 1», развивая скорость до 500 км/ч. Как сообщает газета The Sun, стоимость проекта по созданию скоростного поезда, который будет перемещаться по маршруту Токио–Нагоя, составит £67 млрд.

Источник изображения: Kyodo News

Япония является родиной скоростных поездов, первый из которых был построен в 1964 году. Как сообщают разработчики проекта из железнодорожной компании Central Japan Railway Company (CJRC), большая часть маршрута (86 %) нового поезда будет проложена в туннелях, что объясняет столь высокую стоимость проекта.

Первоначально предполагалось запустить новый поезд в 2027 году, но недавно компания объявила, что самое раннее проект будет завершён в 2034 году. Впрочем, японские СМИ утверждают, что новая линия может быть запущена гораздо раньше. Президент CJRC Сюнсуке Нива (Shunsuke Niwa) заявил на встрече в Министерстве транспорта Японии, что компания не может назвать точную дату завершения проекта, но будет делать все возможное, чтобы запустить маглев «как можно скорее».

Источник изображения: Kyodo News

Задержка с реализацией проекта связана с противодействием защитников окружающей среды, выступающих против строительства, поскольку маршрут проходит через Национальный парк Минами-Альпы, получивший статус биосферного заповедника. На сроки также влияет высокая трудоёмкость прокладки туннелей. Один из туннелей будет проложен под японскими Южными Альпами, что делает его самым глубоким из когда-либо построенных в стране.

Итальянский стартап IronLev провёл испытания дрезины на пассивной магнитной подвеске. Решение представляет собой «маглев на минималках» — тележку с четырьмя U-образными постоянными магнитами вместо колёсных пар, которые создают воздушный зазор между обычным железнодорожным рельсом и подвеской подвижной платформы. За счёт магнитной подвески уходит эффект трения о рельсы и состав может двигаться с меньшими затратами энергии.

Источник изображений: IronLev

Главное преимущество предложенной платформы заключается в том, что она может передвигаться по всей сети современных железных дорог без крайне дорогой перестройки инфраструктуры. Платформе не требуются специальные рельсы и электромагниты вдоль пути, как и расход энергии на всё это хозяйство. Состав на постоянных магнитах просто помещается на рельсы и дальше едет сам за счёт установленных на платформу электродвигателей. В движение его приводят небольшие колёса по бокам рельсов, которые также служат ограничителями и удерживают состав от схода.

Как говорят разработчики, на передвижение 10-тонной платформы на пассивных магнитах требуется столько же усилий, как поднять 10-кг рюкзак. Во время демонстрации глава компании IronLev за верёвочку протянул левитирующую платформу с водружённым на неё 2-т автомобилем Tesla. Этот же прототип (самодвижущуюся платформу) компания испытала на 2-км участке обычного железнодорожного пути на перегоне Адрия-Местре. Платформа развила скорость 70 км/ч и показала себя стабильной.

Добавим, компания IronLev была основана в 2017 году. В её основе лежит разработка двух стартапов, которые для конкурса SpaceX Hyperloop представили собственный проект платформы на магнитной подвеске. В 2018 году компания создала платформу, которая недавно была испытана на настоящей железной дороге. На следующем этапе компания обещает создать 20-т маглев-платформу и разогнать её до 200 км/ч. Это не китайские маглевы в вакуумных тоннелях на скорости 1000 км/ч, но решение итальянцев также имеет право на жизнь, если только Китай не ограничит доступ западным компаниям к своим источникам редкоземельных магнитов.

Китайские СМИ сообщили, что прототип поезда на магнитной подушке разогнался в трубе с вакуумом до рекордной скорости, преодолев опытный участок длиной 2 км со стабильной левитацией. В перспективе проект предусматривает движение поездов на магнитной подвеске со скоростью до 1000 км/ч — быстрее, чем гражданские самолёты.

Источник изображения: CCTV

Разработкой проекта занимается отделение Китайской корпорации аэрокосмической науки и промышленности (CASIC). В будущем проекте возникнет сплав военных и гражданских технологий от высокотемпературных сверхпроводящих магнитов до электроники. Более того, даже к бетонным конструкциям — тоннелям и эстакадам — будут предъявляться заоблачные по современным меркам требования. Например, отклонение в размерах труб должно быть не более 2 мм при длине секции 21 м и внутреннем диаметре 6 м. А допустимая неровность направляющего рельса не должна превышать 0,3 мм.

Поэтому так важна опытная часть проекта, созданная на 2-км участке в Датуне, провинции Шаньси. Многие вещи невозможно рассчитать, не испытав прототипы как трубы, так и поезда. В CASIC, кстати, не стали озвучивать поставленный рекорд в скорости движения левитирующего поезда в трубе. По некоторым намёкам она может превышать 600 км/ч, но это не точно. О чём сообщалось наверняка, в один из первых испытательных прогонов (но, похоже, ещё без состояния низкого вакуума в тоннеле) прототип двигался со скоростью 50 км/ч.

Пожалуй, сегодня в мире нет достижений, близких к этому проекту. «Гиперлуп» Ричарда Брэнсона (Richard Branson) в лице компании Hyperloop One обанкротился и сошёл с дистанции. Похожая по целям компания The Boring Company Илона Маска движется в некоем ином направлении. Есть ещё ряд европейских проектов, но о них мало что слышно и уж точно они не могут похвастаться созданием масштабных прототипов вакуумных транспортных тоннелей.

Сообщается, что на конкурсе проектов для постройки первой в Китае линии «гиперлупа» победил маршрут Шанхай-Ханчжоу. Это будет 150-км трасса в трубе с низким давлением. Поезд в ней будет двигаться на скорости до 1000 км/ч. На путешествие между станциями уйдёт 15 минут, тогда как сейчас высокоскоростной поезд проезжает это расстояние за час. Но это транспортное чудо появится только через 12 лет.

Экспериментальная капсула. Источник изображений: China Aerospace Science and Industry Corporation

У Китая пока нет завершённой технологии по созданию «гиперлупа» — транспортной системы в трубах низкого давления с использованием сверхпроводящих магнитов и левитации в магнитном поле. Но в стране уже полным ходом проводятся испытания подобных платформ. Как считают эксперты, если Китай за 15 лет смог построить настолько обширную сеть высокоскоростных железнодорожных магистралей, что они по длине могли бы обогнуть Землю, то «гиперлуп» также будет покорён в разумные сроки.

За право первыми получить революционную магистраль боролись пары крупнейших мегаполисов Китая, включая Пекин-Шицзячжуан, Гуанчжоу-Шэньчжэнь и Чэнду-Чунцин. После технико-экономического обоснования проекта эксперты выбрали линию между Ханчжоу и Шанхаем. В документе сообщается, что этот выбор сделан благодаря относительно ровному рельефу местности, что гарантирует хорошую техническую осуществимость. Такой проект также окажет положительное социальное воздействие, способствуя региональной интеграции между Шанхаем и Ханчжоу. Линия будет иметь большой экономический потенциал благодаря высокой плотности населения и активной экономической деятельности в обоих городах.

Идею «гиперлупа» в медийное пространство ввёл в 2013 году Илон Маск (Elon Mask) и даже основал для этого компанию Boring Company. Позже были основаны другие компании подобной направленности, включая проект Hyperloop One Ричарда Брэнсона (Richard Branson). Сегодня все они притихли и находятся в подвешенном состоянии. Китайские инженеры всерьёз восприняли идею транспорта в «вакуумной» трубе и, как видим, продолжают движение к цели.

Проект транспорта будущего

Запуск линии «гиперлупа» между Шанхаем и Ханчжоу ожидается к 2035 году. С одной стороны, это не очень скоро. Тем не менее, массы технологий для осуществления такого проекта сегодня просто нет, и предстоит проделать колоссальную научную работу, прежде чем начинать строительство, которое само по себе будет очень и очень непростым и крайне дорогостоящим.

Идея сверхбыстрой транспортной инфраструктуры Hyperloop пока что выродилась в систему подземных тоннелей The Boring Company Илона Маска и вовсе развалилась в исполнении компании Hyperloop One Ричарда Брэнсона. Но китайцы о ней не забыли. Выяснилось, что этим вопросом занялась Китайская корпорация аэрокосмической науки и промышленности (CASIC), что красноречиво раскрывает силы и средства, которые были брошены на это направление. И уже прошли первые испытания!

Источник изображения: CASIC

Опытный участок «гиперлупа» CASIC построила в Датуне, провинция Шаньси. Первая очередь включает 2 км трубы со всем необходимым оборудованием. На объекте уже успели провести три испытания, включая последнее 14 января, когда в трубе полномасштабный прототип пассажирской капсулы пролетел со скоростью 50 км/ч. Пролетел буквально, поскольку капсула парит в сильном магнитном поле и в ходе движения не касается рельс.

В дальнейшем опытная линия будет продлена до 60 км, чтобы в ней могли испытываться прототипы транспортных средств со скоростью до 1000 км/ч. По мнению китайских комментаторов, занятие проблематикой «гиперлупа» специалистами CASIC означает интерес к технологиям двойного назначения, куда входит сверхзвуковое движение, сверхпроводящие магниты, производительная бортовая электроника и многое другое, что найдёт военное применение.

Тем не менее, Китай также заинтересован в высокоскоростной транспортной инфраструктуре. Передвижение маглевов в трубе с сильно разреженном воздухом обеспечит скорость и высочайшую энергоэффективность, чего никогда нельзя достичь в случае обычного рельсового транспорта. Сегодня поезда в Китае движутся на максимальной скорости 350 км/ч. Модернизация путей и подвижного состава обещает увеличить скорость движения до 400 км/ч к 2025 году. Но радикальные перемены наступят только после создания сети «гиперлупа», если такое когда-либо произойдёт.