Elon Musk, the most visionary character of this century, founder of Paypal, Tesla and SpaceX in 2013 puts on paper an efficient, clean and cheap transport idea. He writes a paper and shares his idea with the rest of the world, urging anyone with time and resources to turn this idea into reality.

The article

The article in question "Hyperloop alpha" is known in two parts: the first of a popular nature; the second one of a technical nature.
Everything comes from the criticism of the approved "high speed" train project in California for the San Francisco - Los Angeles section, according to him one of the most expensive and slowest in the world.
Musk proposes a transport system that combines the advantages of air travel (short journey times) and the advantages of road transport (low costs) with Hyperloop.

Technology

To reach speeds close to those of sound, the medium (which we call capsule or pod) in question must travel in a low-pressure environment (the vacuum would be ideal but economically unsustainable) made inside a tube which will be the corridor through which the capsule will move. The pressure will be 1/6 of the atmospheric pressure present on Mars and is equivalent to that which can be found flying at a height of 45 km (150,000 feet) of altitude. In this way the friction is considerably reduced also giving the capsule an aerodynamic shape. We must also solve what is called the Kantrowitz limit, avoiding having to spend energy to move the mass of air that the capsule is in front of the high speed. For this purpose a fan is used at the top of the capsule to divert most of the air at the end of the capsule. Due to the high speed, the capsule must remain suspended and not travel on wheels, so once the magnetic levitation system has been set aside due to high costs, Musk proposes an air bearing system to keep the capsule suspended and to avoid contact with the tube . The air used to create the bearing is the remaining part of the air that is not conveyed to the rear of the capsule but diverted downwards with a compressor.
The capsule is accelerated and decelerated by a linear induction electric motor consisting of rotors positioned in the capsule and stators in the tube. The reboost is enough every 112 km (70 miles).

The propulsion system provides these features:

Capsules

The transport system includes capsules that contain at least 28 passengers or capsules that additionally contain 3 vehicles.
Wall displays project pleasant landscapes or multimedia content at the discretion of the passenger.

To support a capacity of 840 passengers per hour the capsules must start every 2 minutes, the passenger loading and unloading time is about 5 minutes.
The estimated cost for the passenger-only capsule is $ 1,350,000, while the largest with the addition of 3 vehicles is $ 1,525,000.

Infrastructure

The capsules travel inside tubes, in this case the tubes will be in pairs, one for each direction of travel and do not require occupation of soil because they will be suspended on pillars every 30 meters or buried.

The dimensions of the same will depend on which type of capsules will be used (only passengers or passengers with vehicles) because the correct cross-sectional area of ​​the capsule must be sized with respect to the diameter of the tube in order to avoid the formation of shock waves and therefore of resistance aerodynamics that would require more energy to proceed.
The tubes will have solar panels to store energy in the batteries that power the induction motors.
The pillars are designed to withstand transverse stresses, expansions and deformations of the underlying soil, therefore resilient to natural disasters such as the earthquake.
The cost of the infrastructure depends on how long the journey is, in this specific case Los Angeles - San Francisco is 4.06 billion dollars for the passenger-only version, or 5.31 billion dollars for the version with the transport of vehicles. Solar panels are not included in the calculation.

Hyperloop Pod Competition

Elon Musk has always wanted the OpenSource project to spur the community of experts to collaborate to turn this idea into reality.
In 2015 he announced the Hyperloop Pod Competition in which institutions and universities compete to make the pod that reaches the highest speed in a 1.6 km stretch, even succeeding to stop safely.
The first three editions took place in January 2017, August 2017 and July 2018. The last dates back to last July.
In all editions he won the prize for the highest speed reached the TUM Hyperloop (Technical university of Munich) reaching speeds of 93, 323, 457 and 463 Km/h.
Other types of awards such as technological innovation and design have been awarded to different groups over the years.
The various prototypes of the participants differ from that of the paper presented by Elon Musk mainly for the levitation system, where instead of the air bearing we opted for a magnetic levitation system or a hybrid with wheels for low speeds or air for higher speeds.

Energy efficiency

An aspect that is common to all the projects related to the Hyperloop is the high energy efficiency as the energy required for electric propulsion, as well as being supplied by the Sun through the special panels scattered on the pipes, is also obtained from the kinetic energy supplied by the same movement of the pods and of the energy obtained during the braking phases of the same. Summing up, you get more energy than you spend on running the system, returning from initial costs in just a few years. All this also for the benefit of users who will be able to enjoy the new type of transport at an affordable price.
To make a comparison with the TAV that will link Turin Lyon, the cost of this operation will be amortized over 100 years. A Turin Milan section with Hyperloop has a cost return within 8 years.

Startups

Several companies are starting to emerge in the Hyperloop panorama, and the best known is Hyperloop Transportation Technology HTT is already realizing for the 2020 Expo the Abu Dhabi - Dubai route that will allow for travel the space between the two cities (140 km) in 12 minutes traveling at an average of 700 km/h.
Even the Virgin Hyperloop One is making agreements with several countries to build strategic routes to connect important cities, reducing travel times from hours to a few tens of minutes.

The need to meet

In a world where connectivity between people is achieved in a few seconds and at any time thanks to the Internet ecosystem, the need to be in more people in the same place, both for work, and for discussion, which to share a hobby has been always present and always will be and could not delay a transport revolution like this to bring people "really" closer to each other. Entire families will be able to afford to work in large cities where there are more job opportunities while still living in areas that were previously considered prohibitive due to travel times but will allow for a healthier and more economical life.
Only 7 years have passed since the idea of ​​a visionary to the first realization, made possible also thanks to the cooperation between different minds and competition between groups. Now the government's foresight is needed to complete this revolution.

Elon Musk, der visionärste Charakter dieses Jahrhunderts, Gründer von Paypal, Tesla und SpaceX im Jahr 2013, bringt eine effiziente, saubere und kostengünstige Transportidee auf das Papier. Er schreibt ein Paper und teilt seine Idee mit dem Rest der Welt. Er drängt jeden, der Zeit und Ressourcen hat, diese Idee in die Realität umzusetzen.

Der Artikel

Der betreffende Artikel "Hyperloop alpha" ist in zwei Teilen bekannt: Der erste ist populärer Natur; der zweite ist technischer Natur.
Alles rührt von der Kritik an dem genehmigten Hochgeschwindigkeitszugprojekt in Kalifornien für den Abschnitt San Francisco - Los Angeles her, der seiner Meinung nach einer der teuersten und langsamsten der Welt ist.
Musk schlägt ein Transportsystem vor, das die Vorteile des Luftverkehrs (kurze Fahrzeiten) und die Vorteile des Straßentransports (niedrige Kosten) mit Hyperloop kombiniert.

Technologie

Um Schallgeschwindigkeiten zu erreichen, die denen von Schall nahekommen, muss das betreffende Medium (das wir als Kapsel oder Kapsel bezeichnen) in einer Umgebung mit niedrigem Druck (das Vakuum wäre ideal, aber wirtschaftlich nicht vertretbar) in einer Röhre transportiert werden Das wird der Korridor sein, durch den sich die Kapsel bewegen wird. Der Luftdruck beträgt 1/6 des auf dem Mars herrschenden Luftdrucks und entspricht dem Luftdruck, der sich in einer Höhe von 45 km (150.000 Fuß) befindet. Auf diese Weise wird die Reibung erheblich reduziert, und die Kapsel erhält eine aerodynamische Form. Wir müssen auch das so genannte Kantrowitz-Limit lösen, ohne Energie aufwenden zu müssen, um die Luftmasse zu bewegen, die sich die Kapsel vor dem Hoch befindet Geschwindigkeit. Zu diesem Zweck wird ein Ventilator am oberen Ende der Kapsel verwendet, um den größten Teil der Luft am Ende der Kapsel abzuleiten. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit muss die Kapsel aufgehängt bleiben und darf sich nicht auf Rädern fortbewegen. Sobald das Magnetschwebesystem aus Kostengründen außer Kraft gesetzt wurde, schlägt Musk ein Luftlagersystem vor, um die Kapsel aufgehängt zu halten und den Kontakt mit dem Rohr zu vermeiden . Die Luft, die zur Erzeugung des Lagers verwendet wird, ist der verbleibende Teil der Luft, der nicht zur Rückseite der Kapsel befördert wird, sondern mit einem Kompressor nach unten abgeleitet wird.
Die Kapsel wird durch einen linearen Induktionselektromotor beschleunigt und abgebremst, der aus Rotoren in der Kapsel und Statoren im Rohr besteht. Der Reboost reicht alle 112 km.

Das Antriebssystem bietet folgende Funktionen:

von 480 km/h bis 1220 km/h am Anfang des geraden Hochgeschwindigkeitskorridors (Beschleunigung von 1 g)
Verzögerung bis zu 480 km/h am Ende des Hochgeschwindigkeitskorridors

Kapseln

Das Transportsystem umfasst Kapseln mit mindestens 28 Passagieren oder Kapseln mit zusätzlich 3 Fahrzeugen.
Wanddisplays projizieren nach Belieben des Passagiers angenehme Landschaften oder Multimedia-Inhalte.

Um eine Kapazität von 840 Passagieren pro Stunde zu erreichen, müssen die Kapseln alle 2 Minuten starten. Die Lade- und Entladezeit für Passagiere beträgt ca. 5 Minuten.
Die geschätzten Kosten für die Nur-Passagier-Kapsel betragen 1.350.000 USD, während die Kosten für die größte Kapsel mit drei zusätzlichen Fahrzeugen 1.525.000 USD betragen.

Infrastruktur

Die Kapseln bewegen sich in Röhren. In diesem Fall sind die Röhren paarweise und für jede Fahrtrichtung einzeln und erfordern keine Bodenbelegung, da sie alle 30 Meter an Säulen aufgehängt oder eingegraben werden.

Die Abmessungen derselben hängen davon ab, welche Art von Kapseln verwendet werden (nur Passagiere oder Passagiere mit Fahrzeugen), da die richtige Querschnittsfläche der Kapsel in Bezug auf den Durchmesser des Rohrs bemessen sein muss, um die Bildung von Stoßwellen und damit den Widerstand zu vermeiden Aerodynamik, die mehr Energie benötigt, um voranzukommen.
Die Röhren haben Sonnenkollektoren, um Energie in den Batterien zu speichern, die die Induktionsmotoren antreiben.
Die Pfeiler sind so konstruiert, dass sie Querbeanspruchungen, Dehnungen und Verformungen des darunterliegenden Bodens standhalten und somit auch Naturkatastrophen wie dem Erdbeben widerstehen.
Die Kosten für die Infrastruktur hängen davon ab, wie lang die Reise ist. In diesem speziellen Fall beträgt Los Angeles - San Francisco 4,06 Milliarden Dollar für die Nur-Passagier-Version oder 5,31 Milliarden Dollar für die Version mit dem Transport von Fahrzeugen. Sonnenkollektoren werden nicht in die Berechnung einbezogen.

Hyperloop Pod Wettbewerb

Elon Musk wollte schon immer, dass das OpenSource-Projekt die Expertengemeinschaft zur Zusammenarbeit anregt, um diese Idee in die Realität umzusetzen.
2015 kündigte er den Hyperloop Pod Competition an, bei dem Institutionen und Universitäten gegeneinander antreten, um den Pod, der auf einer Strecke von 1,6 km die höchste Geschwindigkeit erreicht, zum Erfolg zu führen sicher anhalten.
Die ersten drei Ausgaben fanden im Januar 2017, August 2017 und Juli 2018 statt. Die letzten Daten beziehen sich auf den letzten Juli.
In allen Ausgaben gewann er den Preis für die höchste Geschwindigkeit, erreichte den TUM Hyperloop (Technische Universität München) und erreichte Geschwindigkeiten von 93, 323, 457 und 463 km/h.
Andere Arten von Auszeichnungen wie technologische Innovation und Design wurden im Laufe der Jahre an verschiedene Gruppen vergeben.
Die verschiedenen Prototypen der Teilnehmer unterscheiden sich von denen des von Elon Musk vorgestellten Papiers hauptsächlich für das Schwebesystem, bei dem wir uns anstelle des Luftlagers für ein magnetisches Levitazinsystem oder einen Hybrid mit Rädern für niedrige Geschwindigkeiten oder Luft für entschieden haben höhere Geschwindigkeiten.

Energieeffizienz

Ein Aspekt, der allen Projekten im Zusammenhang mit dem Hyperloop gemeinsam ist, ist die hohe Energieeffizienz, da die Energie, die für den elektrischen Antrieb benötigt wird und von der Sonne über die auf den Rohren verteilten Spezialplatten geliefert wird, auch aus der kinetischen Energie gewonnen wird, die von der gleiche Bewegung der Kapseln und der während der Bremsphasen derselben gewonnenen Energie. Zusammenfassend erhalten Sie mehr Energie, als Sie für den Betrieb des Systems ausgeben, da sich die anfänglichen Kosten in nur wenigen Jahren erholen. All dies auch zum Nutzen der Nutzer, die die neue Art des Transports zu einem erschwinglichen Preis genießen können.
Für einen Vergleich mit der TAV, die Turin mit Lyon verbindet, werden die Kosten dieser Operation über 100 Jahre abgeschrieben. Ein Turin Mailand Abschnitt mit Hyperloop hat eine Kostenrendite innerhalb von 8 Jahren.

Startups

Im Hyperloop-Panorama zeichnen sich mehrere Unternehmen ab, und das bekannteste ist, dass [Hyperloop Transportation Technology HTT] (https://www.hyperloop.global/announcement) bereits für die Expo 2020 die Route Abu Dhabi - Dubai realisiert, die dies ermöglichen wird Durchqueren Sie den Raum zwischen den beiden Städten (140 km) in 12 Minuten mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 700 km/h.
Sogar die Virgin Hyperloop One trifft Vereinbarungen mit mehreren Ländern, um strategische Routen für die Verbindung wichtiger Städte zu entwickeln und die Reisezeit von Stunden auf einige zehn Minuten zu reduzieren.

Das Bedürfnis sich zu treffen

In einer Welt, in der die Konnektivität zwischen Menschen dank des Internet-Ökosystems in wenigen Sekunden und zu jeder Zeit hergestellt werden kann, müssen mehr Menschen am selben Ort sein, sowohl für die Arbeit als auch für Diskussionen, die ein Hobby teilen immer präsent und immer dabei sein und eine solche Verkehrsrevolution nicht aufhalten können, um die Menschen "wirklich" einander näher zu bringen. Ganze Familien können es sich leisten, in Großstädten zu arbeiten, in denen es mehr Beschäftigungsmöglichkeiten gibt, während sie noch in Gebieten leben, die früher aufgrund der Reisezeit als unzulässig galten, aber ein gesünderes und wirtschaftlicheres Leben ermöglichen.
Nur 7 Jahre sind vergangen, seit der Idee eines Visionärs bis zur ersten Verwirklichung, die auch dank der Zusammenarbeit verschiedener Köpfe und des Wettbewerbs zwischen Gruppen möglich wurde. Jetzt ist die Voraussicht der Regierung erforderlich, um diese Revolution zu vollenden.