वैक्यूम ट्रेन: संचालन का सिद्धांत, परीक्षण। भविष्य की ट्रेन

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

वैज्ञानिकों ने लंबे समय से यह निष्कर्ष निकाला है कि किसी भी वाहन की गति बढ़ाने के लिए जितना हो सके घर्षण बल को दबाना आवश्यक है। इस सिद्धांत के अनुसार, अंतरिक्ष यान उड़ते हैं, जो बिना पर्यावरण प्रतिरोध के बहुत लंबे समय तक अंतरिक्ष में यात्रा कर सकते हैं। यह वह विशेषता है जो परियोजना का आधार है, जिसे "भविष्य की वैक्यूम ट्रेन" के रूप में जाना जाता है।

सबसे तेज़ ट्रेन

हाई स्पीड ग्राउंड मूवमेंट के क्षेत्र में वैज्ञानिकों की आज की सबसे बड़ी उपलब्धि चुंबकीय उत्तोलन मानी जाती है। 1970 के दशक में जापान, इंग्लैंड और जर्मनी में चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनों का परीक्षण किया गया था। वर्तमान में, इस प्रकार का परिवहन कई राज्यों में सफलतापूर्वक संचालित किया जाता है। इस मामले में, घर्षण को कम करके, 500 किमी / घंटा के भीतर गति प्रदान की जाती है। इसके अलावा, इस तरह के रोलिंग स्टॉक को उच्च दक्षता, पर्यावरण मित्रता और कम शोर स्तर की विशेषता है। साथ ही, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि गति की गति में वृद्धि में वृद्धि की आवश्यकता होती हैवायुगतिकीय खींचें। वैज्ञानिकों ने इसी तरह के दृष्टिकोण का उपयोग करके एक वैक्यूम ट्रेन बनाने का प्रस्ताव रखा है। इसके संचालन का सिद्धांत यह है कि ट्रैक को पंप से बाहर हवा के साथ पाइप के अंदर से गुजरना चाहिए, ताकि सभी प्रतिरोध बलों को बाहर रखा जा सके।

वैक्यूम ट्रांसपोर्ट के विचार का उदय

यूरोप से अमेरिका और इसके विपरीत माल पहुंचाने के लिए एक ट्रान्साटलांटिक कार्गो पाइपलाइन के निर्माण की अवधारणा पहली बार पिछली शताब्दी के साठ के दशक में अमेरिका में दिखाई दी थी। जैसा कि योजना बनाई गई थी, समुद्र में आधा किलोमीटर की गहराई पर एक पाइप बनाने की योजना बनाई गई थी, जिसके भीतर परिवहन एक चुंबकीय कुशन पर चलने वाली ट्रेनों द्वारा किया जाएगा। केवल 1999 में, अमेरिकी इंजीनियर डेरिल ओस्टर वैक्यूम पाइपलाइन परिवहन प्रौद्योगिकियों के लिए एक पेटेंट प्राप्त करने में कामयाब रहे, जिसने उनके विकास को एक नई गति दी।

प्रोजेक्ट ओस्टर

ओस्टर के विचार के अनुसार, ट्रैक में दो एलिवेटेड पाइप (अलग-अलग दिशाओं में आवाजाही के लिए) होने चाहिए, जिनमें से प्रत्येक का व्यास 150 सेमी है। यह माना जाता है कि चुंबकीय निलंबन पर परिवहन कैप्सूल अंदर स्लाइड करेंगे। इनका व्यास 130 सेमी और लंबाई - 490 सेमी होगी। कुल 370 किलो वजन वाले छह यात्री एक ही समय में ट्रेलर में चल सकेंगे।

ओस्टर की वैक्यूम ट्रेन के इंजन में एक प्राथमिक (एक घुमावदार ट्रैक पाइप) और एक द्वितीयक (फेरोमैग्नेटिक मिश्र धातु कैप्सूल का शरीर) तत्व शामिल होंगे। उनके बीच न्यूनतम अंतर एक अतुल्यकालिक रैखिक मोटर के उपयोग की अनुमति देता है। ट्रेलर में ही आपको चाहिए होगीआभासी खिड़कियों और टीवी के लिए डिज़ाइन की गई चुंबकीय उत्तोलन, एक वायु पुनर्जनन प्रणाली, सीटें और लघु बैटरी प्रदान करने के लिए केवल एक इलेक्ट्रोडायनामिक निलंबन स्थापित करें। चूंकि कैप्सूल की गति लगभग बिना किसी प्रतिरोध के होगी, त्वरण पर खर्च की गई ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा मंदी के दौरान वापस किया जा सकता है। इस परियोजना को साकार करने में मुख्य समस्या यह है कि वैक्यूम ट्यूब में ट्रेन को बिल्कुल सीधे ट्रैक के साथ चलना चाहिए। अन्यथा, विद्युत चुम्बकों को कॉर्नरिंग करते समय अपकेंद्री बल की क्षतिपूर्ति करनी होगी।

स्विस परियोजना

स्विस इंजीनियरों ने 1974 में कुछ ऐसा ही विकसित करना शुरू किया था। उनका प्रोजेक्ट स्विसमेट्रो नाम से इतिहास में नीचे चला गया। जैसा कि योजना बनाई गई थी, चुंबकीय कुशन कैप्सूल 500 किमी / घंटा तक की गति से चलने वाले थे। भविष्य की स्विस वैक्यूम ट्रेन को राज्य के मुख्य शहरों (बर्न, ज्यूरिख, जिनेवा, लॉज़ेन और बेसल) को जोड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया था। इस मामले में, यात्रियों के परिवहन के लिए 180 सेमी के व्यास और आठ सीटों वाली कार के साथ पाइप का उपयोग करने की योजना बनाई गई थी। आज तक, अन्य विशेषताओं को आंकना मुश्किल है, क्योंकि परियोजना को अंत तक पूरा नहीं किया गया है। 2009 में देश की सरकार ने इस विचार को त्याग दिया।

भविष्य की अंग्रेजी ट्रेन

ब्रिटिश इंजीनियर 2002 में वैक्यूम ट्रेन बनाने के प्रोजेक्ट पर लौट आए। उनकी योजनाएँ केवल भव्य हैं, क्योंकि आविष्कारक एक ऐसा नेटवर्क बनाने का इरादा रखते हैं जो रेल और सड़क को बदल देगायातायात। ऐसा करने के लिए, पूरे देश में पाइपों का एक पूरा जाल बनाना आवश्यक है। इस मामले में, कैप्सूल को प्रवण स्थिति में स्थित अधिकतम दो यात्रियों के लिए डिज़ाइन किया जाएगा। पिछली परियोजनाओं के विपरीत, यहां रोलिंग स्टॉक को 420 किमी / घंटा तक की गति से रेल के साथ चलना चाहिए। ट्रॉलियों पर स्थित इलेक्ट्रिक मोटर एक संपर्क रेल द्वारा संचालित होंगे। डेवलपर्स के अनुसार, अंग्रेजी वैक्यूम ट्रेन का मुख्य दोष पिछली परियोजनाओं की तुलना में एक यात्री के परिवहन के लिए उच्च ऊर्जा लागत से जुड़ा है। दूसरी ओर, इसका मुख्य लाभ परिवहन नेटवर्क के निर्माण की अपेक्षाकृत कम लागत में निहित है।

हाइपरलूप परियोजना

सबसे आशाजनक भविष्य की ट्रेन का प्रोजेक्ट है, जिसे हाइपरलूप कहा जाता है। 2012 में इसके निर्माण का विचार अमेरिकी अरबपति एलोन मस्क ने सुझाया था। प्रारंभ में, इस परियोजना के बारे में परिवहन के पांचवें साधन के रूप में बात की गई थी, लेकिन यह टेलीविजन पर चर्चा से आगे नहीं बढ़ी। लॉस एंजिल्स और सैन फ्रांसिस्को के बीच हाई-स्पीड रेल लाइन बनाने की सरकार की योजनाओं के बारे में ज्ञात होने के बाद, व्यवसायी ने अपनी अवधारणा को लागू करना शुरू कर दिया। हाइपरलूप परियोजना एक ओवरलैंड पाइपलाइन है जिसमें एक वैक्यूम ट्रेन 400 से 1220 किमी/घंटा की गति से यात्रा कर सकती है। अगस्त 2013 में, इस विचार को आधिकारिक तौर पर 58-पृष्ठ की प्रस्तुति में आम जनता के लिए प्रस्तुत किया गया था।

कार्य सिद्धांत

हाइपरलूप परियोजना का मुख्य विचार से परिवहन नेटवर्क बनाने की अधिकतम सस्ताता हैपाइप और आगे के संचालन। इस संबंध में, यह एक वैक्यूम ट्रेन जैसे मॉडल पर आधारित था। संयुक्त राज्य अमेरिका में, आविष्कारक के अनुसार, बंद समानांतर पटरियों का एक नेटवर्क बनाना आवश्यक है जो मार्गों के अंतिम बिंदुओं पर जुड़ जाएगा। उनमें एक वैक्यूम बनाने और इसे बनाए रखने के लिए, 25 मिमी मोटी स्टील पाइप और कम शक्ति वाले पंप पर्याप्त हैं। उनके अंदर, एलोन मस्क 30 मीटर लंबे कैप्सूल लॉन्च करने का सुझाव देते हैं। पहला व्यवसायी सैन फ्रांसिस्को और लॉस एंजिल्स को जोड़ना चाहता है।

डेवलपर के अनुसार, यह पाइपों में पूर्ण वैक्यूम बनाने का काम नहीं करेगा। इस संबंध में, वायु द्रव्यमान को उसके धनुष में विशेष नलिका के माध्यम से रोलिंग स्टॉक के नीचे निर्देशित किया जाएगा। यह एक एयर कुशन बनाएगा और इलेक्ट्रोमैग्नेट के कार्यान्वयन के लिए आवश्यक महत्वपूर्ण धन की बचत करेगा। इंजन को रिचार्ज करने के लिए, जिससे कैप्सूल गतिमान हो जाएगा, प्रत्येक 110 किमी पर पाइप के फर्श पर 15 मीटर लंबी एक एल्यूमीनियम रेल लगाई जाएगी।

सिस्टम के कामकाज के लिए विकल्प

प्रस्तुति प्रणाली के यात्री और यात्री-कार्गो संस्करण पर विचार करती है। पहले मामले में, 2.23 मीटर के व्यास के साथ एक पाइप बनाने का प्रस्ताव है। अंदर चलने वाली वैक्यूम ट्रेन एक बार में 28 यात्रियों को ले जा सकेगी। दूसरे विकल्प में 3.3 मीटर व्यास वाली पाइपलाइन का उपयोग शामिल है। इस मामले में, प्रत्येक कैप्सूल में तीन अतिरिक्त कारों को परिवहन करना संभव होगा। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एलोन मस्क परियोजना के अनुसार, ट्रेनें प्रस्थान करेंगीहर आधे मिनट में।

लागत दक्षता और परीक्षण

हाइपरलूप परियोजना को बहुत प्रभावी कहा जा सकता है। डेवलपर्स सौर और पवन ऊर्जा के माध्यम से अपनी जरूरतों को पूरी तरह से पूरा करने का इरादा रखते हैं। वे इसके सभी अधिशेष को बेचने की योजना बना रहे हैं, इस पर सालाना लगभग $ 25 मिलियन कमाते हैं। एलोन मस्क के अनुसार, एकतरफा किराया लगभग 20 डॉलर होना चाहिए। इस मामले में, परियोजना बीस वर्षों में भुगतान करेगी।

वैक्यूम ट्रेन का पहला परीक्षण मई 2016 में हुआ था। इसके लिए लास वेगास के पास रेगिस्तान में एक विशेष परीक्षण स्थल बनाया गया था। इलेक्ट्रोमैग्नेट का उपयोग करते हुए ट्रॉली पहले 180 किमी / घंटा के निशान तक तेज हुई, जिसके बाद यह धीरे-धीरे रुक गई।

सुरक्षा

डेवलपर्स सुरक्षा को लेकर विशेष रूप से सावधान थे। कैप्सूल की आवाजाही किसी भी तरह से यात्रियों के आराम को प्रभावित नहीं करेगी। ऐसा लगता है कि इसका त्वरण टेकऑफ़ से पहले विमान के जोग से अलग नहीं होगा, और फिर - एक शांत ग्लाइड और कोई अशांति नहीं। एलोन मस्क का दावा है कि एक वैक्यूम ट्रेन न तो पटरी से उतर सकती है और न ही ऊंचाई से गिर सकती है, इसलिए इसे परिवहन के सबसे सुरक्षित साधनों में से एक माना जाना चाहिए। पावर आउटेज की स्थिति में, कैप्सूल बैटरी से लैस होता है, जिसकी शक्ति यात्रियों को 45 मिनट तक, दूसरे शब्दों में, पूरे मार्ग के लिए बनाए रखने के लिए पर्याप्त होती है। आखिरकार, ज्यादातर लोग एयरलाइनर यात्रा के साथ बहुत सहज होते हैं, इस तथ्य के बावजूद कि बचने के साधन के मामले मेंउनमें आपदाएँ अत्यधिक संदिग्ध हैं।

फिनिशिंग

निर्वात ट्रेन के निर्माण में नि:संदेह भारी वित्तीय लागत की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, परियोजना के कार्यान्वयन से पहले, कई और तकनीकी समस्याओं को हल करना आवश्यक है। हालांकि, हमारे समय में, प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास को देखते हुए, इस उद्यम को लागू करने की संभावना कई दशक पहले की तरह अस्पष्ट नहीं दिखती है। इस संबंध में, किसी को आश्चर्य नहीं होना चाहिए जब आधुनिक सुपरसोनिक विमानों से तेज चलने वाली ट्रेनों का उपयोग जल्द ही यात्रियों और सामानों के परिवहन के लिए किया जाएगा।