28.02.2019
3 min læsetid

Hvordan laver man verdens hurtigste hyperloop?

Hyperloop er måske fremtidens hurtigste, sikreste og mest energieffektive transportform. Elon Musks SpaceX har netop afholdt deres årlige hyperloop-konkurrence, og for tredje år i træk var vinderne fra München.

Anne-Cathrine Jensen

af Anne-Cathrine Jensen

Studerende fra Det Tekniske Universitet i Mûnchen har lavet verdens hurtigste hyperloop, der kan køre 467 kilometer i timen. Dog uden mennesker.

I dag er den maksimale hastighed målt for et hyperloop-testfartøj 467 kilometer i timen. Det er lidt langsommere end topfarten for de verdens hurtigste toge, som kan køre op til 575 kilometer i timen, men holder sig til 2-300 kilometer i timen. Står det til SpaceX-ejer Elon Musk skal hyperloops ramme en hastighed på over 1.000 kilometer i timen.

Det toglignende køretøj bevæger sig i et lukket rør. På den måde bliver den immun over for vind, vejr og andre køretøjer. Hyperloop skal kunne bevæge sig hurtigere end fly og kunne køre 24 timer uden opladning. Og så skal transporten være så energieffektiv, at vi kan droppe fly og deres store forurening og slippe for kø-kørsel i de store biltunge byer. Sådan lyder ambitionen i hvert fald.

Udvikling i to retninger

Derfor afholder Elon Musks virksomhed SpaceX hvert år en konkurrence, hvor verdens universiteter og entusiaster dyster i at lave det hurtigste hyperloop-fartøj.

Rafael Naß de Andrade er holdleder for det Tekniske Universitet i Münchens (TUM) hyperloop-projekt. Han fortæller til IDAs teknologipodcast Techtopia, at holdet har to modsatrettede mål i udviklingen af fremtidens køretøj.

”Når vi deltager i konkurrencen, skal vi opnå den maksimalt mulige fart i et rør, der kun er 1,2 kilometer langt. Men i virkelighedens verden skal Hyperloop strække sig over meget større afstande, så derfor er der dele af vores arbejde, der kun egner sig til konkurrencen,” fortæller han.

I starten var der en række konkurrenceparametre, men i dag er det helt simpelt: Hurtigste fartøj vinder. På grund af længden på røret skal man nå maksimumfart på meget kort tid og være i stand til at bremse meget hurtigt. Det stiller store krav til de maskiner, som deltagerne stiller op med. Det betyder også, at der arbejdes med meget små køretøjer, der ikke praktisk har gang på jord.

Den seneste version, som sikrede de studerende fra München førstepladsen for tredje år i træk, har dog så meget potentiale, at de holder fast i den.

”Vi arbejder videre med den samme prototype uden større forandringer og forsøger at optimere alle komponenter og gøre strukturen lettere og skille os af, med alt der kan droppes. Vores mål er at nå mindst den halve fart af lyd med denne prototype,” fortæller Rafael Naß de Andrade.

Lydens hastighed varierer. Men i atmosfærisk luft ved 15 grader er den 1234,8 kilometer i timen. Målet for TUM-holdet er altså at runde 617 kilometer i timen.

Accelerer med højere G-kraft

Med en testtunnel på kun 1,2 kilometer skal især acceleration og opbremsning være lige i skabet i SpaceX-konkurrencen.

TUMs fartøj opererer med 8 elektriske motorer, som hver især er forbundet med hjul. Hvor hjulene på en bil presses ned mod asfalten af dens vægt, er hjulene på TUMs Hyperloop parvist presset sammen om skinnerne, som køretøjet bevæger sig på.

”På den måde rykker motorerne køretøjet på en måde, hvor vi har mere normal force end en bil,” forklarer Rafael Naß de Andrade.

Normal force er basalt set den vægt, som hvert hjul bærer og presser accelerationen med. Den er kendetegnet ved også at kontrollere muligheden for at accelerere og bremse, så for en bil er der en sammenhæng mellem den vægt, som de enkelte hjul presser ned mod underlaget, motorens styrke og muligheden for at accelerere.

”Friktionens fysiske love siger, at du på denne måde ikke kan accelerere hurtigere end tyngdeacceleration, det vi kalder en G-kraft, men med det her koncept har vi ikke den begrænsning. Ved at læne hjulene mod hinanden på hver side af skinnerne, skaber vi vores egen normal force. Vi har allerede nået en på acceleration 1,8G i test,” siger Rafael Naß de Andrade.

”Ikke så egnet til mennesker”

Det samme princip hvor man ikke er afhængig af køretøjets vægt for at accelerere, bruger holdet fra München til at bremse. I nogle tilfælde er det lykkedes dem at bremse med op til 10 G, altså 10 gange tyngdekraftens påvirkning.

”Så i en test er vi gået fra 60 km/t til stilstand på 0,01 sekund. Det er ikke særlig sundt for mennesker, men for nu transporterer vi kun det, vi skal for at deltage i konkurrencen, og der er denne deacceleration enormt vigtig,” siger Rafael Naß de Andrade.

De tre gange holdet har vundet SpaceX-konkurrencen, hvor Elon Musk sidder med i dommerpanelet og er med til at vælge den endelige vinder, har de rykket sig voldsomt.

Det første år, hvor fart ikke var det eneste konkurrenceparameter, nåede TUM en topfart på 90 kilometer i timen. Andet år vandt de med en topfart på 324 og i 2018 satte de rekord med 467 kilometer i timen.

Du kan høre mere om udviklingsarbejdet på Münchens Tekniske Universitet i denne uges episode af Techtopia, hvor vært Henrik Føhns også besøger en finlandsk startup, der med droner kan levere en kop varm kaffe på to minutter uden at spilde.