SpaceX Hyperloop: Delft University avslöjar hur det kommer att bryta hastighetsregistrering

Delft Hyperloop är tillbaka, och det hävdar att det är på väg att bryta hastighetsrekordet för hyperloop. När 20 lag samlas i Hawthorne, Kalifornien, för SpaceXs tredje podrace-tävling på söndag, kan den nederländskbaserade gruppen vara en av nyckeldrivarna i en transportrevolution.

"Vårt mål är att gå snabbare än nuvarande rekord, säger Clément Hienen, teamets konstruktionsingenjör Omvänd. "Förvisso har vi utformat för att bryta rekordet."

Det är ett djärvt påstående, särskilt med tanke på den bredare industrin. När Elon Musk släppte sin vitbok för ett dammsugare-baserat transportsystem 2013, hävdade han att pods skulle kunna flyga genom en teoretisk maxhastighet på 700 mph - köra en sex timmes bilresa från Los Angeles till San Francisco till bara 30 minuter. Musks egna företag fastställde en offentlig hastighetsrekord på 220 mph i augusti 2017, endast för Richard Branson-backed Virgin Hyperloop One för att slå rekordet med 240 mph i december 2017. Delft planerar att slå båda dessa.

Teamet bygger på framgångarna från den första SpaceX-tävlingen i januari 2017, där det slog WARR och MIT Hyperloop för att vinna högsta poängen (även om WARR uppnådde den högsta hastigheten på 56 km / h). I alla tävlingar ombeds deltagare att accelerera sin pod genom SpaceXs 0,8-mils provrör, som slutar före slutet. Rigorösa säkerhetskontroller innebär att endast en liten delmängd kommer sannolikt att konkurrera: I den första tävlingen rensades endast tre lag utav 30.

Medlemmarna i Delfts vinnande lag fortsatte med att hitta Hardt Hyperloop, som hävdar att vara Europas snabbast växande hyperlöpningsföretag. Edouard Schneiders, som fungerade som ingenjör i det första tävlingslaget, blev lagledare för en ny Delft Hyperloop-grupp. Schneiders mottog massor av sökande, och slutligen drog ner kandidaterna till ett engagerat lag på 37.

Tyvärr lämnade detta lite tid för att förbereda sig för den andra tävlingen i augusti 2017.

"Vi bestämde oss för att inte gå med i den andra tävlingen eftersom det var så snabbt efter den första tävlingen, säger Maaike Hakker, lagets chef för marknadsföring och finans, Omvänd. "Vi ville inte jobba på det gamla fordonet, vi ville verkligen göra en ny."

I Delfts frånvaro krävde WARR topppriset med en toppfart på 201 mph, 29 procent av vägen till Musks teoretiska maximala. 176-pundskålen var byggd av kolfiber och använde en 50-kilowatt elektrisk motor med en intern serie med 36 sensorer för att säkerställa att allt går smidigt, medan högkvalitativa lager och aluminiumhjul hållde skivan på skenan. Delft började arbeta med nästa inträde i september 2017, och i de nio månaderna sedan den första händelsen hade konkurrensen blivit intensiv.

"En sådan erfarenhet är väldigt unik, säger Heinen. "Vi jobbar tillsammans nästan sju dagar i veckan, dag och natt. Arbetstiden var mycket, väldigt sent ibland. Det är trevligt att se hur mycket passionen går in i ett sådant lag."

Delfts fordon, dubblerade Atlas 01, använder två delar: en startfartyg och en passagerarmodul. Modulen kan vila ovanpå lanseringen för att flytta passagerare och last i högsta hastighet, men endast lanseringen kommer att röra sig genom röret under tävlingen. Framdrivning uppnås med hjälp av ett hjul som kläms fast på hyperlöpningsspåret för maximal grepp, medan pneumatiska bromsar erbjuder ett felsäkert system för att undvika nödsituationer. Power-to-weight är lagets stora mål, med Schneiders som hävdar Delft "kämpade för varje ounce." Till skillnad från de två första tävlingarna, kommer den tredje att dömas enbart på maximal hastighet, vilket gjorde detta till topp prioritet för designen.

"Det är också viktigt att tänka på den större bilden och involvera så många discipliner som möjligt", säger Heinen. "De flesta lagen är väldigt mycket tekniska, men vi inkluderar även arkitekter, designers och civilingenjörer för den större bilden."

Medan ingenjörerna fokuserar på poddesignerna, tittar dessa andra bidragsgivare på frågor som rörplacering, framtida stationsdesign och biljettpriser. Delft uppskattar framtida kostnader som jämförbar med en flygbiljett, med byggkostnad på 40 miljoner dollar per kilometer, samtidigt som den är tre och en halv gånger mer energieffektiv än ett flygplan. Delft anser att ett hyperlöpningsrör skulle kunna upprätthålla nära vakuumförhållanden genom att använda en kombination av pumpar som skulle kunna anpassas vid läckage. I en allvarlig nödsituation kunde bältet stoppa helt på bara 30 sekunder och evakuera passagerare genom en av de ofta placerade rörsömningarna.

En del av anledningen till detta arbete är att visa hur ett hyperlöpningssystem skulle kunna fungera utan begränsningarna i SpaceX-konkurrensen: provröret mäter endast 72 tum i diameter och kort avstånd betyder accelerations- och bromstider som inte är nödvändiga för en passagerhyppning. Teamet tror att hyperloop kan nå sin maximala hastighet bekvämt över ett avstånd på 44 miles.

"Accelerationen på en allmän hyperlöpning kommer faktiskt att vara långsammare, för om du accelererar det fort blir det inte bekvämt, säger Heinen. "Hastigheterna kommer faktiskt att bli mycket större eftersom på stora spår, till exempel från Amsterdam till Paris, kommer det bara att ta dig 30 minuter eftersom hastigheter på 1000 kilometer per timme kommer att nås."

Teamet har varit i Los Angeles under de senaste två och en halv veckan, men det var bara tillåtet att gå in på SpaceX campus i söndags. Under delperioden arbetade Delft på podgen hos sin partner DHLs verkstad. Samarbetet hjälpte också Delft att organisera leverans av sitt unika batteri till Förenta staterna, som arbetar med nationella regeringar för att säkerställa sin säkra passage från Nederländerna.

Det specialbyggda, lufttäta litiumpolymerbatteriet kom på plats fredag, precis i tid för evenemanget. Lagets ingenjörer spenderade hela året på att arbeta i frågan, som en del av en dedikerad batteridepartement, vars resultat tydligen väckte SpaceX-ingenjörer.

"De var mycket imponerade av vårt batterisystem, säger Heinen."Många lag har använt standardbatterier, och vi gjorde ett helt anpassat batteri eftersom vi ville ha så mycket energi koncentrerad inom vikten."

Även om detta är en tävling, är lagen glada att arbeta tillsammans. SpaceX låter lagmedlemmar vara på lotten klockan 9 på varje dag och stänger partiet kl. Det betyder att tiden är kärnan.

"Varje lag ställer frågor till andra lag, ber om att låna verktyg … men det finns en liten konkurrens", säger Hakker. "Vi tycker att det är väldigt viktigt att vara riktigt öppen för de andra lagen, för att vara väldigt hjälpsam, eftersom vi alla arbetar med samma vision."

Var nästa efter evenemanget? Delft har arbetat på en plattform som heter Hyperloop Connect, som den kommer att använda för att dela blogginlägg och annan information om dess utvecklingsstadium. Det vill samarbeta med andra lag som arbetar med hyperloop. Utöver denna plattform har Delft redan utarbetat ett nytt lag tillägnad nästa tävling.

När det gäller när allmänheten kan köra hyperlopen uppskattar Delft att det kommer att vara tekniskt genomförbart om 10 år - men politiska och ekonomiska faktorer betyder att det kommer att ta längre tid än det.