SkyWay : Kupas Tuntas Hyperloop

Sharing is caring!

KUPAS TUNTAS HYPERLOOP

Tantangan Terbesar Yang Menghadang Hyperloop

29 Juni 2017__By. MAVERICK BAKER (INTERESTING ENGINEERING)

Di atas kertas, Hyperloop adalah keajaiban teknik yang menjanjikan untuk mengatur perjalanan supersonik ke bawah tanah. Sistem ini diusulkan untuk membawa orang-orang di seluruh dunia pada kecepatan mendekati, dan akhirnya melebihi, kecepatan suara. Idenya adalah membawa orang-orang ke dalam tabung vakum dengan kecepatan supersonik. Meskipun terlihat bagus di atas kertas, di dunia nyata, Hyperloop skala penuh mungkin tidak akan terwujud selama bertahun-tahun yang akan datang.

Saat ini, ada banyak masalah yang mengganggu Hyperloop – menimbulkan pertanyaan, apakah praktis?

Percobaan pendahuluan skala kecil mengungkapkan bahwa Hyperloop sepenuhnya layak dan lebih lagi, fungsinya sangat luar biasa. Namun, membangun tabung yang sempurna yang memiliki panjang ratusan kilometer yang mampu mempertahankan vakum yang hampir sempurna niscaya akan menjadi salah satu tantangan rekayasa terbesar di abad ke-21.

Kerreta Vacuum. Bagaimana caara kerjanya?


Hyperloop adalah sistem transportasi teoretis yang saat ini menjalani pengujian prototipe dari berbagai perusahaan, mungkin yang paling terkenal, oleh Elon Musk.

Idenya adalah mengurangi tekanan di dalam tabung dan kemudian menempatkan semacam kereta di dalam sistem. Mengurangi tekanan menghasilkan sedikit keuntungan; Satu, hambatan udara dilepas, dan dua, gradien tekanan dapat digunakan untuk mendorong kereta dengan kecepatan tinggi.

Reintroduksi tekanan atmosfir di balik kapsul memaksa udara untuk mendorong kereta ke pipa saat udara kembali masuk untuk menyamakan gradien tekanan. Metode ini cukup memadai untuk mendorong kapsul pada kecepatan mendekati suara. Namun, Elon Musk membayangkan varian dari ide di mana mesin turbin khusus akan mendorong kapsul ke trek.

Meskipun banyak orang mengaitkan penemuan kereta vakum dengan Musk, gagasan tersebut telah ada selama hampir 100 tahun. Namun, kereta vakum skala besar tidak pernah dibangun – dan dengan alasan yang bagus. Kereta api sangat mahal dan ada bahaya yang tidak dapat dihindari yang dibawa oleh lingkungan ekstrim yang dibutuhkan untuk merancang sistem fungsional.

Hal-hal penting yang perlu diperhatikan :


Sistem yang diusulkan dari Hyperloop secara teknis tidak akan beroperasi di bawah kekosongan yang sempurna. Sebaliknya, dokumen alfa mengungkapkan bahwa akan tetap pada tekanan sekitar 100 Pascal – setara dengan sekitar 1/100 atmosfer (1/100 tekanan yang dialami dari berat atmosfer pada permukaan laut).

Namun, pada tekanan tersebut, perbedaan antara kekosongan yang sempurna dan tekanan yang diajukan Hyperloop akan beroperasi pada praktis dapat diabaikan.

Secara komparatif, pesawat terbang besar terbang di ketinggian dengan udara lebih dari 200 kali lebih banyak daripada yang diharapkan kapsul Hyperloop yang akan ditempuh. Pesawat terbang terbang pada ketinggian sekitar 10 km ke atas sedangkan tabung Hyperloop akan memiliki tingkat tekanan internal yang sama yang dialami 50 km di atmosfer – pada dasarnya mendekati kondisi ruang angkasa.

Sebuah Boeing 747 beroperasi sekitar 10 km dan mengalami tekanan 200 kali lebih banyak daripada tekanan internal Hyperloop. Hyperloop beroperasi pada sekitar 100 Pa, atau sekitar 1 mb (millibar). Dari titik asal pada grafik, Hyperloop akan beroperasi hanya pada satu unit (mb) ke kanan – tekanan ekuivalen yang dialami pada ketinggian 50 km – mendekati ekuivalensi ruang itu sendiri.

Gambar : http://prntscr.com/frg1ep

Tekanan yang diberikan pada bagian dalam tabung akan tetap berada di sekitar 0,015 Psi (0.000977 atmosfer) – sedangkan tekanan atmosfer di luar tabung mendekati 15 Psi (hampir satu atmosfer). Oleh karena itu, untuk semua maksud dan tujuan, Hyperloop dapat diasumsikan beroperasi pada vakum yang hampir sempurna.

Kini, Musk dan perusahaan lain yakin teknologinya siap mendukung bobot seluruh atmosfer di atas ratusan kilometer.

Namun, masalah masih tetap ada. Ini bukan tugas yang tidak mungkin, walaupun dengan teknologi saat ini, kemungkinan akan tetap tidak layak untuk mengembangkan sebuah kereta vakum skala penuh untuk bertahun-tahun yang akan datang –

Masalah yang mengganggu Hyperloop


Membangun tabung sepanjang ratusan kilometer akan menjadi keajaiban teknik tersendiri. Namun, mengenalkan tabung sepanjang ratusan kilometer yang beroperasi pada vakum dekat yang sempurna yang dapat mendukung kekuatan kapsul dengan berat ribuan kilogram saat menempuh ratusan kilometer per jam tidak kekurangan fiksi ilmiah.

Percobaan skala kecil mengungkapkan dasar-dasar gagasan itu baik. Meski, di dunia nyata, ada banyak faktor yang tidak bisa dipertanggungjawabkan dengan desain berskala kecil.

Di dunia nyata, ada puluhan ribu kilogram tekanan atmosfir yang mengancam untuk menghancurkan ruang vakum manapun. Ada juga masalah dengan ekspansi termal yang mengancam untuk menekuk struktur besar tanpa kemampuan ekspansi termal yang tepat. Hyperloop juga sangat mahal harganya. Ada banyak masalah yang tidak dapat dihindari yang dihadapi Hyperloop yang mengancam integritas struktural, dan setiap kehidupan manusia di kapal. Masalahnya bisa diatasi, tapi dengan biaya mahal.

Berikut adalah masalah yang paling mendesak yang harus ditangani oleh teknisi sebelum sistem kereta vakum skala penuh akan membawa kehidupan manusia.

The Biggest Challenges That Stand in the Way of Hyperloop
The Biggest Challenges That Stand in the Way of Hyperloop

Bandingkan !

https://interestingengineering.com/sharjah-unveils-uaes-first-ever-electric-sky-pod-network
https://interestingengineering.com/biggest-challenges-stand-in-the-way-of-hyperloop/

#Skyway #Skypod #UST #Hyperloop #IntetestingEngineering

Tekanan


Terus berlama-lama di atas tabung vakum yang hampir sempurna dari Hyperloop yang diusulkan adalah ribuan kilogram atmosfer.

Sebelum Hyperloop menjadi operasional, tabung transportasi yang akan membentang ratusan kilometer di seluruh AS harus mendukung seluruh berat atmosfer di atasnya. Intinya, beratnya akan terakumulasi sekitar 10.000 kg per meter persegi. Artinya, untuk setiap meter persegi tabung, akan ada lebih dari 10.000 kg yang menghancurkannya.

Karena Hyperloop yang diusulkan akan meluas 600 km dengan diameter sekitar dua meter, maka akan mempertahankan luas permukaan sekitar empat juta meter persegi. Dengan satu meter persegi akan mengalami kekuatan 10.000 kg, Hyperloop harus menanggung hampir 40 miliar kilogram tenaga di seluruh permukaannya.

Sebuah kompromi kecil dalam struktur tabung akan menghasilkan ledakan dahsyat. Jika tabung menjadi tertusuk, udara eksternal akan robek ke dalam tabung, merobeknya terpisah saat dengan terburu-buru masuk ke dalam mengisi kekosongan. Efeknya akan sama dengan ledakan vakum mobil kereta bawah tanah yang ditampilkan di bawah ini – hanya berkali-kali lebih keras.

Contoh Video : https://youtu.be/Zz95_VvTxZM

Dekompresi spontan


Jika tabung itu tertusuk karena alasan apapun, udara di luar akan masuk ke dalam tabung dengan keras karena menyamakan gradien tekanan.

Silahkan Baca :  Tentang pencapaian proyek SkyWay di stasiun radio lokal Sharjah 🇦🇪

Pada suhu kamar yang khas, molekul udara melakukan perjalanan sekitar sekitar 2000 km / jam. Di sebuah ruangan yang penuh dengan udara, molekul-molekul tersebut berputar-putar dalam arah acak, menyerang molekul lain saat mereka bergerak. Sebagai individu, partikel tidak membawa momentum dalam jumlah yang signifikan.

Namun, di dalam ruang Hyperloop, ada beberapa molekul untuk dimuntahkan. Atmosfer akan dengan keras memaksa udara di dalam tempat molekul akan terus melakukan perjalanan dengan kekuatan yang setara dengan seekor gajah yang melakukan perjalanan hampir 2000 km per jam untuk setiap meter persegi. Dengan diameter dua meter, bagian penampang tabung akan berukuran sekitar tiga meter persegi. Jika terjadi pelanggaran, udara akan terburu-buru dalam kecepatan supersonik dengan kekuatan 30.000 kilogram di atas keseluruhan penampang.

Udara akan terus melaju ke jalur dengan kekuatan peledak sampai tekanan menyamakan kedudukan atau sampai membanting ke sebuah benda – kemungkinan besar, ke dalam kapsul kereta.

Hanya dengan 3 PSI (pound tekanan per inci persegi), udara dapat menyebabkan kerusakan yang signifikan pada tubuh manusia yang berpotensi mengakibatkan hilangnya nyawa manusia. Pada 5 PSI, bangunan akan mulai runtuh dan korban jiwa akan tersebar luas. Dengan 10 PSI, bangunan beton bertulang menjadi rusak parah atau bisa runtuh seluruhnya. Kebanyakan orang diharapkan mati.

Dalam kasus Hyperloop, udara akan masuk tabung pada 15 PSI (!) Setara dengan satu atmosfir atau 10.000 kg per meter persegi. Saat memasuki perforasi, tekanan atmosfir akan merobek tabung seperti kaleng. Setiap dan semua kapsul yang menghalangi jalan akan langsung diparut terpisah. Hasilnya hampir pasti akan mematikan.

Tabrakan yang mematikan


Teknik kapsul yang bisa menahan kekuatan selama bencana dekompresi spontan akan sangat sulit mengingat sifat disainnya. Kapsul harus cukup kuat untuk mendukung tekanan atmosfir di dalam kabin, namun harus tetap ringan agar tidak merusak atau kompromi tabung saat melaju menyusuri jalur. Kapsul akan beroperasi pada suhu 1 / 1000th dari atmosfer, sehingga agak tidak mungkin untuk itu untuk mempertahankan dampak dari atmosfir yang masuk. Menerapkan fitur keamanan yang bisa menahan tekanan 30.000 kg tekanan yang melaju dengan kecepatan suara akan sulit.

Tentu saja, satu hal yang terjadi untuk kapsul adalah kompresibilitas udara. Mungkin udara akan menekan, sedikit meredam ledakan awal – meskipun agak tidak mungkin hal itu akan mengurangi gaya destruktif yang bekerja dengannya.

Dengan mengasumsikan sebuah kapsul entah bagaimana dapat bertahan dari ledakan awal udara, masih banyak masalah yang akan datang. Begitu udara menyentuh kapsul, akan dipaksa untuk cepat mempercepat jalur saat udara masuk.

Udara akan mempertahankan kekuatan 10.000 kg per meter persegi, atau 10.000 newton per meter persegi – yang semuanya akan diberikan pada permukaan kapsul. Dengan asumsi itu tidak langsung hancur berkeping-keping, kapsul akan melaju kencang sampai meluncur satu sama lain dengan kekuatan mematikan.

Satu kapsul berbobot sekitar 2.800 kg, menurut dokumen alpha. Dengan asumsi gerobak penuh dengan manusia, beratnya sekitar 4.000 kg.

Seperti yang telah dibahas sebelumnya, sebuah penampang melintang kira-kira tiga meter persegi, yang akan menghasilkan hampir 30.000 kg atau 30.000 timbangan kekuatan yang harus diberikan pada kapsul selama dekompresi spontan.

Sekarang, dengan menggunakan beberapa fisika sederhana, akselerasi kapsul akan mengalami dekompresi spontan dapat didekati (Force = Mass x Acceleration → A = F / M).

Dalam hitungan detik, kapsul akan berakselerasi hingga lebih dari 100 km / jam
*****”
Hampir seketika kapsul akan melaju dengan kecepatan 7,5 meter per detik dalam kondisi terbaik. Jika kapsul tidak terisi penuh, percepatannya akan lebih dramatis lagi. Jika hampir kosong, percepatannya akan lebih dari 10 meter per kuadrat – lebih cepat daripada yang akan dialami saat jatuh bebas tanpa hambatan udara (9,8 m / s ^ 2).

Dalam waktu kurang dari empat detik, kapsul terisi penuh dengan 14 penumpang dengan berat 100 kg masing-masing akan mencapai kecepatan di atas 100 km / jam. Di trek yang dimiliki oleh banyak kapsul, tabrakan fatal akan segera terjadi jika terjadi dekompresi spontan. Dalam kondisi terbaik, dekompresi akan sangat menghancurkan.

Akselerasi yang dialami objek setelah mengalami dekompresi dari kekosongan hingga tekanan atmosfir sangat mengejutkan.

Seorang profesor di Universitas Purdue menggunakan efek dekompresi tabung vakum untuk mengubah bola pingpong menjadi proyektil yang mematikan.

Video : https://youtu.be/YYNCGZCul1Q

Di Video, profesor teknologi teknikal Universitas Purdue, Mark French, menunjukkan bazooka bertenaga udara yang mampu menembak bola pin pong lebih cepat daripada jet tempur F-16.

Perangkat bekerja dengan melepaskan semua udara di ruang vakum. Kemudian, dengan seketika menekan kembali ruangan, bola dilontarkan pada kecepatan supersonik.

Video tersebut memberi peringatan yang jelas dan parah akan bahaya perangkat semacam itu ribuan kali lebih kecil dari Hyperloop yang ada dalam keadaan serupa. Meski bola memiliki koefisien drag tinggi dan massa 2,3 gram, Prancis mengatakan “Tidak ada cukup uang yang bisa Anda berikan untuk membuat saya melangkah di depan senapan itu.”

Jelas, perangkat ini sangat berbahaya.

Dekompresi adalah masalah yang mengerikan


Efek dari percobaan senjata vakum akan serupa dengan apa yang akan terjadi pada sistem Hyperloop yang diberi kejadian dekompresi spontan. Sama seperti bola pingpong, kereta api akan cepat berakselerasi saat udara terus bergerak masuk. Tanpa seret, kapsul akan mempercepat kecepatan supersonik.

Dekompresi adalah masalah mengerikan yang bisa dan mungkin akan berakibat fatal dalam sistem kereta vakum. Sejauh ini, tidak ada sistem pemecah yang diusulkan untuk mencegah kapsul dari percepatan yang tidak disengaja karena dekompresi spontan – lebih pada hal itu di bawah ini.

Dekompresi tidak hanya merusak sistem, tapi akan sangat fatal bagi semua orang yang cukup beruntung untuk naik tabung saat kecelakaan terjadi. Sayangnya, berbagai peristiwa bisa menyebabkan perforasi di dalam tabung.

Apa yang bisa menyebabkan dekompresi


Hampir semua cacat kecil di tubing bisa menyebabkan dekompresi bencana. Tabung-tabung itu ada di bawah lingkungan yang ekstrem seperti itu, bahkan cacat kecil pun bisa menyebabkan atmosfer menghancurkan tabung seperti kaleng alumunium. Namun, meski mengasumsikan sistem tubular direkayasa dengan presisi dan kesempurnaan mutlak, banyak bahaya mengancam untuk menghancurkan Hyperloop.

Mengusulkan kapsul Hyperloop bersama adalah turbin besar yang diklaim Hyperloop akan mendorong kendaraan menuruni jalur pada kecepatan yang hampir supersonik.

Silahkan Baca :  Kerjasama yang Sangat Baik Telah Dibangun Antara Dubai dan SkyWay

Fungsi turbin dengan cara yang sama seperti mesin turbin biasa pada pesawat terbang, hanya mesin Hyperloop yang akan berputar jauh, jauh lebih cepat.

Pesawat terbang terbang tinggi di atmosfer untuk mengurangi hambatan dan meningkatkan efisiensi. Meski, mesin masih membutuhkan oksigen untuk menciptakan pembakaran. Pesawat terbang terbang pada ketinggian tertentu untuk memaksimalkan efisiensi namun pada tingkat yang cukup dengan oksigen untuk mempertahankan daya dorong cukup untuk tetap tinggi.

Pesawat menggunakan mesin turbin yang berputar lebih dari 3000 RPM. Pada kecepatan tersebut, masing-masing sudu turbin membawa kekuatan sentrifugal 110 ton, setara dengan berat lokomotif ukuran penuh.

Mengandung bilah turbin saat terjadi bencana
Tentu saja, mesin turbin dirancang untuk menampung pisau di dalam mesin jika terjadi bencana. Jika tidak, pisau itu akan cepat menjadi proyektil berbahaya yang menempuh perjalanan seribu kilometer per jam. Tembakan proyektil bisa dengan mudah mengiris lapisan aluminium tipis dari pesawat terbang manapun.

Berikut adalah contoh dari apa yang terjadi jika terjadi kegagalan (0:15 detik )

https://youtu.be/WAhjSviYVr8

Mesinnya bisa berisi pisau proyektil, bagaimanapun, pesawat memiliki lebih banyak ruang untuk kesalahan daripada kereta vakum.

Di video, setelah kegagalan, mesin bergetar dramatis. Di udara, sayap pesawat mempertahankan beberapa fleksibilitas yang memungkinkan mesin terus bergetar tanpa mengorbankan keseluruhan keseluruhan pesawat. Pesawat juga bisa bermanuver di udara dengan mesin cadangan untuk mengimbangi bila terjadi kehilangan satu mesin.

Sebagai alternatif, di dalam tabung vakum, getaran akan mengacaukan tabung terpisah, menyebabkan kegagalan bencana dan fatal. Getaran intens kemungkinan akan secara struktural mengkompromikan tabung, entah menyebabkan ledakan atau bahkan lebih parah lagi, dekompresi spontan. Kereta hanya memiliki beberapa inci kemampuan manuver, membuat tabrakan dengan tabung vakum praktis sudah dekat. Sayangnya, ini bukan satu-satunya masalah dengan turbin.

Kurangnya atmosfer membutuhkan turbin yang lebih cepat
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, pesawat terbang beroperasi di atmosfer 200 kali lebih padat. Mesin turbin tradisional tidak bisa menghasilkan kompresi yang cukup dalam tabung vakum untuk mendorong kapsul ke lintasan.

Menurut Phil Mason, ahli kimia, dan YouTuber, satu-satunya solusi yang dapat diperkirakan untuk menghasilkan dorongan yang cukup banyak adalah dengan menerapkan pompa turbomolekuler.

Sayangnya, agar pompa bisa beroperasi, mereka harus berputar dengan kecepatan melebihi 20.000 tarif per menit. Kecepatan di mana mereka beroperasi hampir 10 kali lebih banyak dari pada mesin turbin. Pada kecepatan tersebut, alih-alih membangun sebuah kasus mesin yang mampu menahan pisau turbin nakal yang berputar dengan gaya sentrifugal yang setara dengan lokomotif 100 ton di ujung setiap mata pisau, kekuatan yang dihasilkan akan melebihi 1000 ton per pisau.

Sampai hari ini, tidak ada pompa turbomolekuler yang cukup besar untuk mendorong sebuah kereta vakum skala penuh pada kecepatan supersonik. Namun, itu dengan alasan yang bagus. Teknik sebuah kasus yang dapat menahan kekuatan pisau yang melaju dengan kecepatan hipersonik dengan kekuatan 10 lokomotif berukuran penuh tidak masuk akal.

Agar bisa bekerja, Hyperloop memerlukan pompa turbomolekular yang benar-benar sempurna


Setiap insinyur belajar sejak awal dalam karir universitas mereka bahwa semua komponen dirancang dengan tingkat kesalahan tertentu. Meskipun mungkin tampak mengejutkan beberapa orang, bahkan roket paling berteknologi tinggi NASA dirancang dengan tingkat kesalahan dalam pikirannya. Ini adalah alasan mengapa bagian gagal, tidak apa-apa, asalkan tertangkap pada waktunya.

Salah satu tantangan terbesar yang dihadapi insinyur adalah getaran. Getaran bisa mengepakkan baut kendur, menyebabkan fraktur mikro, atau membuat kegagalan katastropik. Jika terjadi pemompaan turbomolekuler yang berputar pada puluhan ribu RPM, bahkan kegagalan paling banyak pun bisa mengakibatkan malapetaka.

Jika mesin mulai bergetar, akan cepat hancur, memutar bilah turbin menjadi proyektil mini.

Jika ujung pisau hilang, ia bisa dengan mudah melubangi tabung Hyperloop. Kemudian, semua udara akan terburu-buru, menghancurkan sistem dan membunuh semua yang ada di dalamnya.

Kapsul multi ton yang dimaksudkan untuk mengangkut penumpang juga berpose sebagai kewajiban itu sendiri.

Dengan berat hampir mencapai 3,00o kg sepotong, tabung Hyperloop harus tahan terhadap kekuatan dan getaran konstan saat setiap kapsul bergerak melalui pipa pada jarak ratusan kilometer per jam. Kapsul akan memakaikan integritas struktural tabung. Dengan perawatan rutin dan tabung yang berfungsi dengan baik, tidak akan menjadi masalah. Namun, jika insinyur tidak menangkap tabung yang salah (dan akan ada ribuan tabung), itu bisa gagal dan menghasilkan dekompresi spontan sekali lagi.

Terlalu banyak udara menciptakan masalah yang signifikan
Mencadangkan masalah dengan tekanan, Hyperloop juga bisa gagal jika kantong udara masuk ke sistem.

Saat kapsul menempuh jarak ratusan kilometer per jam dengan turbin yang berputar puluhan kali lebih cepat dari itu, kantong udara akan bertindak lebih seperti dinding. Jika kapsul menghadapi kantong udara, perbedaan tekanan akan membuat dampak kekerasan seperti itu sehingga pisau turbin akan menjadi rusak seketika. Bahkan fragmen terkecil pun bisa merusak bilah turbin, sehingga menyebabkan kerusakan tak terhitung. Turbin akan menjadi tidak seimbang, namun akan terus berputar dengan kecepatan astronomi.

Bahkan variasi kecil pada baling-baling turbin bisa menciptakan getaran yang cukup yang dapat menyebabkan mesin merobek dirinya sendiri, sekali lagi mendepak bagian ke dalam tabung, menciptakan dekompresi dahsyat.

Tentu, satu solusi adalah menambahkan ventilasi yang bisa menekan kembali tabung sebelum mengalir ke dalam kegagalan sistem total. Namun, dibutuhkan beberapa bagian ekstra yang secara eksponensial meningkatkan risiko kegagalan.

Tentu saja, para insinyur akan mengkompensasi tekanan dan bahaya lain dengan kemampuan terbaik mereka. Membangun tabung semacam itu membutuhkan baja tebal. Namun, baja hadir dengan serangkaian masalah tersendiri.

Di tengah panasnya Matahari, masalah itu muncul dalam bentuk ekspansi termal.

Ekspansi termal


Baja cukup kuat untuk mempertahankan vakum mendekati sempurna dalam kondisi ideal. Namun, masalah lain timbul karena milik baja itu sendiri.

Sepanjang tahun, suhu berubah dalam jumlah besar di sebagian besar dunia. Perubahan panas akan menyebabkan tabung Hyperloop secara fisik mengubah ukurannya.

Ekspansi panas baja agak menit. Namun, cukup dipertimbangkan selama pembangunan jembatan yang terus berkembang dan berkontraksi. Insinyur mengenalkan sambungan ekspansi termal yang memungkinkan tingkat ekspansi tertentu, yang memungkinkan jembatan berkembang dan menyusut tanpa mengorbankan integritas struktural.

Silahkan Baca :  Anatoli Unitsky Tentang Proyek yang Ditargetkan, Tahap 15 dan Rencana Untuk Masa Depan

Gambar : http://prntscr.com/frgmzr

Meskipun ekspansi minimal untuk struktur kurang dari satu kilometer, karena struktur yang membentang ratusan kilometer (seperti Hyperloop), efeknya bisa sangat dramatis.

Baja mempertahankan tingkat ekspansi termal sekitar 13 bagian per juta per derajat Celsius.

Asumsi yang masuk akal dari kisaran suhu yang diperkirakan di Amerika Serikat bervariasi dari 0 derajat Celsius sampai sekitar 40 derajat. Dengan varians suhu 40 derajat, ekspansi termal akan menghasilkan varian hampir 300 meter.

Hyperloop akan membutuhkan sambungan ekspansi termal agar berfungsi. Memasang sambungan di jembatan cukup mudah, namun mereka tidak perlu memegang segel yang menahan miliaran kilogram gaya.

Phil Mason memprediksi Hyperloop akan membutuhkan sambungan setiap 100 meter. Sepanjang jarak, itu akan mengumpulkan 6000 segel vakum bergerak – yang kesemuanya merupakan titik kegagalan yang signifikan.

“Kegagalan salah satu dari mereka akan menjadi bencana bagi semua orang di dalam” komentar Mason di salah satu videonya yang menyimpulkan tentang Hyperloop.
Tabung baja tidak panas secara merata
Dalam panas AS, Hyperloop akan mengalami suhu melebihi 40 derajat setiap tahun. Ekspansi termal yang dialami akan menciptakan masalah dengan lebih dari satu cara.

Bagian atas pipa akan terkena sinar matahari lebih banyak, dan akibatnya, lebih banyak panas. Perbedaan suhu hanya tiga derajat pada pipa akan menyebabkan bagian atas melebar hampir 25 meter dari bagian bawah

Hyperloop akan membungkuk, dan sepertinya, akan goyah di bawah musim panas yang panas.

Pipa minyak sering menghadapi masalah ekspansi termal yang serupa yang diperkirakan terjadi di Hyperloop. Tentu saja, jarang terdengar adanya pipa yang meledak dari ekspansi termal.

Alasannya karena tidak adanya laporan adalah hasil rekayasa cerdas yang memungkinkan pipa berkontraksi dan berkembang dengan sukarela. Loop ekspansi termal sering terlihat di sepanjang pipa minyak. Loops datang dalam berbagai bentuk, bagaimanapun, salah satu yang paling dikenali dapat dilihat di bawah ini

http://prntscr.com/frgo8j

Tebal mencegah pipa dari tekuk dan retak saat pipa mengembang dan berkontraksi. Sayangnya, menerapkan tikungan dramatis dalam sistem kereta vakum akan menyebabkan ketegangan pada tabung.

Kereta yang melaju melalui terowongan akan mengalami g-kekuatan besar yang akan menekan pipa dan penumpang yang berada di kapal. Loop ekspansi juga rentan terhadap kerusakan struktural, membuat titik lemah di sepanjang jalur.

Tidak ada solusi yang dapat diperkirakan – Namun
Satu-satunya tabung hampa yang sebanding di dekat besarnya Hyperloop yang diusulkan adalah CERN Large Hadron Collider. LHC memiliki hampir 50 km tabung vakum. Namun, ia tidak menghadapi masalah ekspansi termal karena ditempatkan jauh di dalam tanah di mana suhu tetap relatif konstan.

Para insinyur di balik Hyperloop telah membahas masalah ini, meski agak kabur. Mereka menjelaskan,

“Tabung teleskopis, mirip dengan kotak yang digunakan untuk mengakses pesawat terbang di bandara akan dibutuhkan di stasiun akhir untuk mengatasi perubahan panjang kumulatif tabung.”
Tampak seolah-olah tidak ada niat untuk memperkenalkan sendi ekspansi termal bergerak di sepanjang jalur. Sebagai gantinya, tabung akan dilas dan tabung “telescoping” akan mengakomodasi pergerakan di setiap ujung Hyperloop. Sayangnya, itu berarti setiap stasiun di kedua ujungnya harus mengakomodasi minimal gerakan 150 meter ke kedua arah.

Selain itu, berarti tidak akan ada titik akses di sepanjang tabung. Jika karena alasan apapun trek secara spontan mengalami dekompresi, kapsul akan terperangkap di sepanjang jalur sepanjang 600 km. Tanpa vakum, kereta api tidak bisa berjalan cepat, atau mungkin sama sekali.

Penumpang yang terdampar akan ditinggalkan tanpa pelarian. Tanpa sarana untuk segera mengevakuasi dan menyelamatkan orang, sangat mungkin semua orang di dalam Hyperloop akan meninggal karena sesak napas atau kepanikan.

Sekali lagi, ventilasi dapat diperkenalkan untuk memberikan tekanan darurat dan rute pelarian darurat, namun mereka akan selalu menambahkan lebih banyak poin potensi kegagalan, kenaikan biaya, dan risiko.

Target teroris yang mudah


Sayangnya, di zaman sekarang ini, orang lebih peduli dari ancaman ancaman serangan teroris. Merancang sebuah tabung sepanjang ratusan kilometer yang mengangkut ratusan orang sekaligus menimbulkan kemungkinan serangan teroris yang sangat nyata.

Sekali lagi, tusukan tunggal akan membuktikan bencana bagi semua orang di dalam sistem di atas tanah. Instansi dapat menggunakan langkah-langkah keamanan, walaupun secara dramatis akan meningkatkan biaya operasional, mungkin sampai pada titik di mana tidak ada pengembalian investasi yang masuk akal.

Menguburnya di bawah tanah


Hyperloop secara teknis bisa dikuburkan di bawah tanah, yang akan menghilangkan ancaman serangan teroris dan akan mengurangi tekanan yang ditimbulkan karena ekspansi termal. Sayangnya, ini juga akan membatasi kemampuan memasang lubang darurat dan juga meningkatkan biaya secara eksponensial.

Saat ini, terowongan terpanjang yang pernah dibuat untuk transportasi terbentang hanya 60 km melalui sebuah gunung di Swiss. Terowongan tersebut juga mengumpulkan biaya mengejutkan sebesar US $ 12,3 miliar.

Biayanya rata-rata mencapai lebih dari US $ 216 juta per kilometer. Menggunakan sistem yang sama untuk membangun Hyperloop akan mendorong biaya hingga 130 miliar dolar. Secara signifikan lebih tinggi dari total biaya yang diajukan yaitu hanya US $ 1,5 miliar.

Akankah Hyperloop Akan exist??
Jawabannya tetap tidak pasti. Namun, dari perspektif teknik, agak tidak mungkin.

Hyperloop adalah ide yang fantastis, namun, praktik pelaksanaan dunia nyata tidak dapat diabaikan.

Hyperloop tidak masuk akal, mahal, dan apalagi, sangat berbahaya. Seluruh sistem rentan terhadap satu titik kegagalan yang akan menjadi bencana besar bagi keseluruhan struktur. Pelanggaran sederhana dan semua penumpang di dalamnya akan binasa hampir seketika.

Hyperloop bukan tidak mungkin, bagaimanapun, itu sama sekali tidak praktis, mahal, dan sangat berbahaya. Saat ini, Hyperloop tidak akan bekerja.

Insinyur telah berusaha menyempurnakan sistem selama hampir satu abad, dan teknologinya masih belum cukup maju untuk implementasi dunia nyata. Dikatakan, gagasan itu seharusnya tidak ditinggalkan. Idenya membutuhkan penyulingan yang jauh lebih tinggi sebelum mencapai tingkat yang dianggap aman untuk transportasi umum. Ini akan membutuhkan waktu. Namun, waktu itu tidak sekarang.

Sampai saat itu, tetap berpegang pada pesawat, kereta api, mobil, atau lebih baik lagi, motor Anda.

Teks asli : http://interestingengineering.com/biggest-challenges-stand-in-the-way-of-hyperloop/

Join Now, dengan Team Kami di SkyWay
Join Now, dengan Team Kami di SkyWay
Leader SkyWay Budi Siregar
Leader SkyWay Budi Siregar
Monex Rekomendasi Broker
4 Likes

Author: Bureg

Agronomist, Investor, Trader Forex, Reseller dan Internet Marketer. Saat ini saya bermitra dengan SkyWay (Investasi Saham Real Proyek), Program CryptoUnit, Duyunov's Motor, Aquix, Gem4me : the first financial messenger, Immunoterapi UFG, AQUIX Indonesia, DigiU, Project Artificial Intelligence dan Member MLM Melia. Saya dapat dihubungi di Telp/WA : 08115018144 - 08124844544.

Tinggalkan Balasan

shares
error: Content is protected !!