Alçak Basınç İçinde Yüksek Hızlı Taşımacılık: Hyperloop

0
91
Hyperloop
Hyperloop

Yüzyıllardır ulaşım insanların hayatının bir parçası olmuştur. Yeni ulaşım yolları ve araçları aramayı hiç bir zaman bırakmamışlardır. Tıpkı Elon Musk gibi.Tesla ve Spacex’in CEO’su olan Elon Musk elektrikli araç ve motor üretimi (Tesla Motors), uzay taşımacılığı (SpaceX) ve ödeme sistemleri (PayPal) alanlarında yaptığı çığır açıcı projelerden sonra şimdi de sıra yeni ulaşım aracı projesi olan Hyperloop’da. Yaptığı projelerde ki başarıları sebebiyle bir şöhrete ulaşmış olan Musk’ın Hyperloop projesi çok fazla ilgi çekmiştir. Yapılabilirliği tartışma konusu olan Hyperloop, hayata geçtiğinde insanların hayatını kolaylaştıracağı kesin.

Hyperloop Projesi nedir

Hyperloop, basıncı azaltılmış tüneller içerisinde ve manyetik alanlar sayasinde sürtünmenin azaltılarak, özel tasarlanmış kapsül araçların yüksek hızda yol almalarının sağlandığı yeni bir ulaşım metodudur. Demiryolu, karayolu, su ve hava olmak üzere dört farklı türden oluşan ulaşım şekillerine ek olarak artık Hyperloop’u da ekleyebiliriz.[1]

İçinde bulunduğumuz dönemde hayata geçirilmeye başlansa da aslında 1909 yılında roket öncüsü Robert Goddard’ın Hyperloop kavramına yakın bir vakum treni önerisiyle Hyperloop teknolojisi projelendirmeye yönelik günümüze kadar çeşitli fikirler ortaya atıldı. Fakat tasarımdaki teknik zorluklar ve belirsizlikler nedeniyle bu fikirler hayata geçirilemedi.

Ağustos 2013’te Elon Musk tarafından yeni ulaşım şeklinin ayrıntılarını içeren Alfa araştırması yayınlandı. Bu araştırma ile Hyperloop’un San Francisco ve Los Angeles arası yolculuk süresinin otuz beş dakikaya indirileceği iddia edildi. [2]

Hyperloop kavramsal diagramı
Hyperloop kavramsal diagramı

Bu yeni ulaşım şekli ile sürtünmenin azaltıldığı tüneller içerisindeki kapsüller doğrusal indüksiyon motorları kullanılarak çok yüksek hızda hareket ettirilir. Tamamen güneş enerjisiyle çalıştırılacak olan Hyperloop çevre dostudur. Aynı zamanda trafik sorununu büyük oranda çözeceği öngörülen Hyperloop kapsülleri her terminalden her 30 saniyede bir kalkacak ve her kapsül 28 kişi taşıyacaktır.

Enerji depolama elemanının, ekonomik olmasından Tesla Model S’de bulunan Lityum iyon pillerinin aynısının yapılması planlanmaktadır. Tüm Hyperloop sisteminin bir bütün olarak ortalama 21 MW tüketmesi öngörülüyor.[1]

1. HYPERLOOP ALPHA PROJESİ

1.1 KAPSÜL

Elon Musk’ın 2013 de yayınlanan hyperloop Alfa araştırmasına göre kapsül için, yolcu taşıma versiyonu ve yolcu artı araç taşıma versiyonu olmak üzere iki versiyon düşünülmüş. Her iki kapsül için tasarlanması düşünülen sistem aynı sadece yolcu taşıma versiyonuna ek olarak yolcu artı araç taşıma versiyonu tasarımında kapsül içinde 3 tane araç taşınabilecektir.

Hyperloop yolcu taşıma versiyonu tasarımı
Hyperloop yolcu taşıma versiyonu tasarımı

Saatte 1220 km hızla yol alması planlanan kapsülün yolcu taşıma versiyonu için toplam ağırlığı 3100 kg civarında, yolcu ile birlikte araç taşıma versiyonu için ise 3500 kg olması düşünülüyor. Her iki versiyon içinde kapsülün her iki yanında bulunan kapılar yolcuların ve araçların kolay erişimini sağlamak amacıyla kayar şekilde açılması planlanmıştır. Bununla birlikte bağaj bölmesinin kapsülün ön veya arka kısımlarında olması planlamıştır. Sürtünmeyi azaltmak için aerodinamik özelliğe sahip olacaktır ve ön yüzeyin için bir kompresör tasarlanmıştır. Tüp havası, eksenel bir kompresör ile 20:1 sıkıştırma oranı ile sıkıştırılacaktır. Yolcu versiyonun da kompresöre 325 kW, yolcu artı araç versiyonun da 865 kW yerleşik elektrik motoru kullanılacaktır. Dâhili piller her durakta ve istasyonda şarj edilebilecek. Bunlara ek olarak kapsülün 160 km/s altındaki hızlarda hareket kolaylığını sağlamak amacıyla, uçak iniş takımlarına benzeyen tekerlekler de içermesi düşünülmektedir.

Kapsülün iç kısmı yolcuların güvenli ve konforlu bir seyahat geçirebilecekleri şekilde tasarlanacak. Yolcular kabin içinde güzel manzaralar izleyebilecek ve koltuklar yüksek hızlı ivmede vücuda uyum sağlayacak şekilde tasarlanacaktır.

1.2 TÜP

Hyperloop tüpü silindirik bir yapıya sahip alacaktır. Kapsülün hareketi için en uygun hava akışını sağlamak amacıyla özel olarak boyutlandırılmıştır. Tüp içerisindeki basınç Mars’ın atmosfer basıncının yaklaşık 1/6’sı kadar olacaktır. Ayrıca tüpleri üzerinde tutacak direkler inşa edilecektir. Tüplerin şekil 3 deki gibi direkler üzerine konumlandırılmasıyla gerekli olan alanın büyük ölçüde azaltılması sağlanacaktır. Yolcu versiyonu tüpü iç çapı 2.23 m, yolcu artı araç versiyonu tüpü iç çapı ise 3.30 m olması düşünülmektedir. Sistem için gerekli enerjinin elde edilmesi için tüp yüzeyi güneş panelleriyle kaplanacaktır. Böylelikle sistemin enerji ihtiyacından daha fazla enerji üretilmesi beklenmektedir. Tüp duvarlarının kalınlığı yolcu versiyonu için 20-23 mm, yolcu artı araç versiyonu için 23-25 mm olması gerekmektedir.[1]

Hyperloop genel görünümü

1.3 İTME

Kapsülü istenilen hızda itmek için gelişmiş bir doğrusal motor sistemi geliştirilmektedir. Rotor kapsül üzerine yerleştirilecek ve stator tüp üzerinde yer alacaktır. Kapsülü hızlandırmak ve yavaşlatmak için doğrusal bir indüksiyon motoru kullanılacaktır. İndüksiyon motoru, daimi mıknatıslı bir motora göre önemli avantajlar sağlayacaktır. Bu hızlandırıcı sistemi, biri giden kapsülü hızlandırmayı sağlayan ve diğeri de gelen kapsülden enerji yakalamayı sağlayan iki invertöre sahip olacaktır.

1.4 HYPERLOOP TESTLERİ

Açıklamanın yapıldığı tarihten 4yıl sonra 12 Mayıs 2017 tarihinde Hyperloop için ilk test yapıldı ve başarılı bir sonuç alındı. Hyperloop’un gerçek boyutu ile yapılan bu test ’de hedeflenen hıza ise ulaşılamadı. Çalışmalarını hızlı bir şekilde devam ettiren Elon Musk,20 Temmuz 2017 tarihinde twitter hesabından yaptığı açıklamada Washington ve New York arasında yer altı tünelinin yapımı için hükümetten izin aldıklarını belirtti. Bu tünel New York – Philadelphia – Baltimor – Washington güzergâhı olacak ve 29 dakika da tamamlanacak.

1.5 AVANTAJ VE DEZAVANTAJLARI

Hyperloop’u diğer hızlı trenlerden ayıran birçok avantajları var.  Los Angeles ile Las Vegas arasını arabayla 4 saat de hızlı trenle 80 dakika da giderken Hyperloop ile sadece 30 dk da gidilebilinecek. XPressWest sitesinde Los Angeles ile San Francisco arası gidiş-dönüş 89 dolar iken hyperloop ile 60 dolar olması da ekonomik yönden avantajlarından. Hyperloop’un geliştirme konusunda bir yıllık raporunu yöneten mimar ve tasarımcı Craig Hodgetts’e göre hyperloop her 30 ile 120 sn arasında duraklara gelebilecek.[3]

Hyperloop’un sağladığı avantajlarına karşın dezavantajları da var. Aracın çok hızlı olması insanları yolculuk esnasında etkileyeceği düşünülüyor buna örnek olarak da baş dönmesi veriliyor. Yolculuk esnasında olabilecek herhangi bir problemin nasıl giderileceği ise bir diğer problem konusu.[4]
Makale Yazarları: Sena TAŞ, Samed GENÇKAYA

KAYNAK


1. Musk, E. (2013). Hyperloop alpha. PDF). SpaceX. Retrieved August, 13.
2. Granade, S. (2014). Hyperloops, Nuclear Spacecraft, and the New York City Subway. Bulletin of the American Physical Society, 59.
3. businessinsider .com/hyperloop-advantages-over-bullet-trains-2015-9
4. digitaltrends .com/cars/five-problems-with-elon-musks-hyperloop/

Düşünceleriniz Nedir?

Lütfen yorumunuzu buraya yazınız.
Lütfen isminizi buraya yazını.