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ハイパーループポッド分隊
5月の猛暑の土曜日に、20人の工学部の学生がMITのEdgerton Centerに足を踏み入れ、洗練されたソーラーカーのすぐそばを通り過ぎました。輸送の革命として称賛された驚異を、一日中誰も見たことがありませんでした。代わりに、彼らの注意はさらに驚くべきもの、つまりソーラーカーをフォードモデルTのように原始的に見せることができる車に集中していました。
すべての目は、ほぼ1年分の作業の集大成を保持する小さなテーブルに固定されたままでした。両端に小さな車輪が付いた長いアルミニウムスキーの上にある長さ8フィートの金属フレームです。 SpaceX Hyperloop Podコンペティションの競争相手として、学生たちは、起業家とSpaceXのCEOであるElonMusk。チームが完了するために必要なのは、いくつかのワイヤーを接続し、いくつかのセンサーをテストし、保護用の炭素繊維カバーを取り付けることだけでした。その後、ポッドは、2017年1月に予定されている最初の高速テスト実行の準備が整います。SpaceXのエンジニアがそのパフォーマンスを判断している間、時速240マイルで特注のトラックを撃墜します。
HyperloopチームメンバーのGregMonahan、Sabrina Ball、Derek Paxson、Chris Merian、およびLakshyaJainがポッドの最終チェックを実行します。
SpaceXが2015年6月にハイパーループポッドコンペティションを発表したとき、MITのGraduate Career News電子メールでのコンテストの言及は、Sabrina Ball、SM ’16の目に留まりました。 24時間以内に、Ballと6人の機械工学の学生は、来年を風力タービンの開発に費やす計画を立てました。彼らは、秋半ばまでに予備設計を作成し、年末にそれを提示し、6か月後に競争デモ用のテストポッドを構築できる学生チームの募集を開始しました。
何もない状態から9か月で構築される設計ポッドまで、このような短いターンアラウンドで、少なくともスキルの基礎を持った人材が必要であることを私たちは知っていました、とMITハイパーループチームのプロジェクトマネージャーであるJohn Mayo、SM'16と1人は言います。その創設メンバーの。 CADでの描画方法や、機械の使用方法については、これまでの経験がなければ理解できませんでした。スケジュールにそのための時間がなかっただけです。彼らはすぐに、挑戦に取り組むためにすでに団結していた3人のエアロアストロ大学院生の別のチームに加わった。グループはすぐに約20に成長し、仕事に取り掛かりました。
フレクシャブレーキマウント。
元の60億ドルのハイパーループ 概念 ムスクによって概説された 2013年 エアホッケーのテーブルをひっくり返したように、アルミ製の乗客用ポッドをエアベアリングに浮かせて、ほぼすべての空気を真空にした鋼管を通して発射し、標準の約1000分の1の気圧を作り出すことを提案しました。海面での大気圧。ポッドがトラックの上に浮かんでいる方法は、摩擦を事実上排除し、低圧環境は抗力を減らし、理論的には、ポッドを音速のすぐ下で時速760マイルまで巡航させます。ムスクは、チューブに組み込まれた太陽電池式モーターが磁場を使用してポッドを定期的に加速し、ポッドがほぼ摩擦のない抗力のない環境で惰性走行し、乗客がロサンゼルスから382マイルの旅をすることを想像していました。サンフランシスコまで約30分。
当初、MITハイパーループチームは、トラックがマスクの当初の計画に基づいて設計され、エアベアリングシステムのみを許可すると想定していました。彼らはエアベアリングを備えたポッドの開発を開始しましたが、深刻な電力消費の問題に直面し、ベアリングがポッドを吊り下げてトラックの凹凸を取り除くのに十分な高さではないことを懸念していました。
左：MITの学生は、イーロンマスクの高速陸上輸送コンセプトのために、受賞歴のある車を設計するために迅速に取り組みました。
中央：ポッドのCAD図面。
右：ブレーキの設計を担当したRaghav Aggarwalが、ブレーキ制御用の油圧プレートを持っています。
左：MITの学生は、イーロンマスクの高速陸上輸送コンセプトのために、受賞歴のある車を設計するために迅速に取り組みました。
中央：ポッドのCAD図面。
右：ブレーキの設計を担当したRaghav Aggarwalが、ブレーキ制御用の油圧プレートを持っています。
左：MITの学生は、イーロンマスクの高速陸上輸送コンセプトのために、受賞歴のある車を設計するために迅速に取り組みました。
中央：ポッドのCAD図面。
右：ブレーキの設計を担当したRaghav Aggarwalが、ブレーキ制御用の油圧プレートを持っています。
既製のエアベアリングのギャップの高さは通常、10〜100ミクロン程度です、とチームの3人の元々のエアロアストロ大学院生の1人であるDerek Paxson、SM ’16は言います。それらを機能させるために、彼らが乗る表面はそれより4倍平らでなければなりません。非常に小さい、特異なミクロンのオーダーの欠陥が必要です。大規模にそれを行うことは実際には非現実的です。
しかし、SpaceXがリリースしたとき テストトラックの仕様 10月、生徒たちはエアベアリングに頼る必要がないかもしれないことに気づきました。線路は磁化可能な導電性アルミニウム合金でできているため、減圧管なしで時速375マイルまで列車を走らせることができるシステムである磁気浮上も検討できます。磁気浮上式鉄道は、より大きなギャップの高さを可能にし、電力要件を削減します。しかし、彼らが何ヶ月もかけて作成したエアベアリング計画を廃止することは理にかなっていますか？
サブリナボールは、ラテラルコントロールモジュールを配置します。
彼らは2週間かけて両方のアプローチの長所、短所、実現可能性を評価し、ポッドをトラックから15ミリメートル上に浮かせたままにする磁気浮上システムを設計することにしました。彼らはポッドの底に、極性が交互になっているいくつかの小さな磁石で作られた長さ80インチの磁気スキー板を2つ装備しました。ポッドがトラック上を移動すると、磁石が変化する磁場を生成し、ループに流れる電流を誘導します。これらのいわゆる渦電流は、磁石によって生成されたものをはじき、ポッドを上向きに押し上げる独自の磁場を生成します。ポッドが毎秒5メートル以上の速度で移動している限り、ポッドを浮かせておくためにモーターは必要ありません。競技会では、SpaceX車両がポッドを最初の1,600フィート押します。これにより、MITの268キログラムのポッドが毎秒約100メートルに加速され、残りの部分を自力で惰性走行できるようになります。
設計を切り替えるには、乗組員全員が磁気浮上についてほとんど何も知らない状態から専門家になる必要がありました。 11月上旬に決定に達したため、設計を完成させるのに約10週間かかりました。それはかなり速い180でした、とPaxsonは言います。彼は現在、チームのスポンサーの1つである交通機関のスタートアップHyperloopOneで働いています。
サスペンションスプリングとダンパー。
レールのセクションを備えたラテラルコントロールモジュール。
突然の変化は報われた。昨年1月、MITチームは、コンテストのデザイン段階でベストオーバーオールデザインを獲得し、世界中の他の123チームを破りました。その後、学生たちはプロトタイプの作成に忙しくなり、8月に予定されているデモのかなり前に終了しました。しかし、他の競技者はもっと時間を望んでいたので、SpaceXはポッドデザインのテストを2017年1月にプッシュしました。22チームがカリフォルニア州ホーソーンのSpaceXキャンパスに移動し、プロトタイプを最大240マイルの近くの1マイルのテストトラックに送ります。 1時間当たり。
MIT Hyperloopチームは、2016年5月に小規模なプロトタイプを発表します。前列左から：Philippe Kirschen、Josh Chen、Sabrina Ball、Derek Paxson、John Mayo、Sarthak Vaish、Nargis Sakhibova、Georgiana Vancea、YiouHe。後列：Aleksandr Rakitin、Nick Baladis、Chris Merian、Chuan Zhang、Rachel Dias Carlson、Max Opgenoord、Raghav Aggarwal、Greg Monahan、Stephanie Chen、Dan Dorsch、Nick Schwartz、Charlie Wheeler、Colm O'Rourke、Abe Gertler、Shawn Zhang 、Scott Viteri、Peter Chamberlain、Philip Caplan、Rich Li、Gregory Izatt、Josh Nation、およびLakshyaJain。写真に写っていない他のチームメンバー：Evan Wilson、Cory Frontin、GeronimoMirano。
その間、MITの競合他社は、ポッドのパフォーマンスを仮想的にテストするためのコンピューターモデルを作成しました。彼らは、アルミニウムディスクをモーターに取り付けて回転させることにより、無限のトラックラインをシミュレートしました。回転するディスクの近くのポッドにあるものと同様の磁石を配置することにより、生成された揚力と抗力を測定し、コンピューターモデルの実際のデータを収集できます。テスト結果は有望に見えます。予測値の約5％以内でした。これは、これが実際に機能することを確信しています、と、車両動力学チームで作業し、ポッドの横方向制御の重要な部分を構築したBall氏は言います。今はかなり乗っていると思います。
今年1月、MITポッドが時速240マイルに達し、テストトラックの終わりにあるフォームピットにぶつかる前に優雅にブレーキをかけ、競争の勝利を主張したとしても、ポッドはムスクの当初のビジョンから遠く離れています。結局のところ、競技用ポッドは実物大に作られていないか、実際の乗客を運ぶように設計されていません。しかし、チームメンバーは楽観的です。
ハイパーループの背後にあるエンジニアリングが発生する可能性があることはほぼ確実です。その背後にある技術は完全に可能です、とメイヨーは言います。