Hyperloop - Matkustamisen ja rahtauksen laajakaista

[vilkas]

Tuossa on kyseessä päinvastainen tapaus: tankkiin tehdään suurempi alipaine kuin mitä se kestää. Tilanne on aiheutettu tukkimalla alipaineventtiili, jonka tehtävä olisi nimenomaan vuotaa sen verran, ettei paine-ero kasva liian suureksi. Jos vuoto olisi, tapahtuisi niinkin katala tilanne kuin että tankki täyttyisi ilmalla.

Kuvitellaan, että putken säde on 2,5m ja putki on vain 100 km pitkä. Sen tilavuus on noin 1962500 kuutiota. Jotta siihen saa tyhjiön, sieltä pitää pumpata noin paljon ilmaa pois ja se vaatii noin 100000J per kuutio. Eli tyhjiön aikaansaaminen tuolle 100 km matkalle syö energiaa 1,9625E+11 Joulea.

What goes up, must come down. Joten jos tyhjiö menetetään putken rikkoutumisen vuoksi, tuohon putkeen ja sen sisällä olevaan kohdistuu sama määrä energiaa. Tuo joulemäärä vastaa 47 tonnia TNT:tä tai 94 risteilyohjuksen räjähdettä. Eli karkeasti laskien, joka kilometriä kohden sama energiamäärä, kuin yhdessä risteilyohjuksen taistelukärjessä.

 

[Bitutus]

Johan tuossa hkultala selitti. Lue sen tekstit.

Ai se tuubista löydetty pätkä, jossa joku hahmottelee miten putki venyttelee sivusuunnassa? Joo hyvin te vedätte

Veikeä laitos on tulossa näillä teidän opeilla. Tuskin maltan odottaa, mutta tuskin kannattaa odottaa. Voi aika käydä pitkäksi.

Japanilaisten ylivertaiseen tehokkuuteen.

Joo okei.

 

[Lucas]

What goes up, must come down. Joten jos tyhjiö menetetään putken rikkoutumisen vuoksi, tuohon putkeen ja sen sisällä olevaan kohdistuu sama määrä energiaa. Tuo joulemäärä vastaa 47 tonnia TNT:tä tai 94 risteilyohjuksen räjähdettä. Eli karkeasti laskien, joka kilometriä kohden sama energiamäärä, kuin yhdessä risteilyohjuksen taistelukärjessä.

Mielenkiintoista olisi tietää mitä tapahtuu jos yhtäkkiä putkesta katoaakin tyhjiö sen putken ilmavuoden vuoksi ja matkustajat pamauttavat siihen tulla sen 1000 km/h vauhdilla? Käsittääkseni se olisi vähän sama seurauksiltaan kuin seinään ajaisi samalla nopeudella.

Ehkä tuollainen hyperloop saattaa olla realismia joskus 2100-luvulla.

Sitä odotellessa on paljon kätevämpi minusta sellainen perinteinen 500 km/h tunnissa kulkeva luotijuna.

 

[vilkas]

Mielenkiintoista olisi tietää mitä tapahtuu jos yhtäkkiä putkesta katoaakin tyhjiö sen putken ilmavuoden vuoksi ja matkustajat pamauttavat siihen tulla sen 1000 km/h vauhdilla? Käsittääkseni se olisi vähän sama seurauksiltaan kuin seinään ajaisi samalla nopeudella.

Ehkä tuollainen hyperloop saattaa olla realismia joskus 2100-luvulla.

Sitä odotellessa on paljon kätevämpi minusta sellainen perinteinen 500 km/h tunnissa kulkeva luotijuna.

Kuvitellaan, että putkessa on turvaovet kilometrin välein. Yhdessä kilometrin pätkässä ilmenee vuoto, johon kohdistuu täten 1,9625E+09 joulen energiamäärä. Putkessa sattuu olemaan pysähtyneenä viiden tonnin painoinen podi, johon tuo energia kohdistuu täysimääräisesti. Sen seurauksena tuo podi paiskautuu turvaovea vasten 3200 km/h nopeudella. Tietenkään koko energia ei käytännössä kohdistuisi podiin, vaan itse putkikin ottaisi aika hurjasti damagea, mutta murto-osakin tuosta aiheuttaisi melkoiset kiihtyvyydet. Ja jos seuraava turvaovi ei kestä iskua, pamahtaa seuraava "risteilyohjus" seuraavalle kilometrin pätkälle jne.

Jos taas podi painaa 10 tonnia, niin se iskeytyy turvaoveen "vain" noin 2200 km/h nopeudella.

Ja tuo 1 km välein on käytännössä aivan liian tiheä, kun podit liikkuvat siellä muutenkin 1000 km/h. Mutta mitä harvemmassa turvaovia on, sitä suuremmat voimat tulevat kuvaan. Ja pienikin vuoto turvaovessa (jota ei ole koskaan käytetty tai testattu) johtaa aina seuraavan putkiosion tuhoon.

Olettaen, että nämä kineettinen laskin ei laske omiaan:

Kinetic Energy Calculator

 

[zepi]

Minä en ainakaan lähtisi haukkumaan mitään mahdottomaksi. Kysehän on nähdäkseni vain ja ainoastaan rahasta, sekä halutusta turvallisuustasosta. Ja turvallisuustasosta nämä internet-spekulaatiot eivät kerro vielä mistään tasan yhtään mitään.

Minun on kuitenkin edelleen vaikea nähdä miten hyperloop voisi kilpailla lentoliikenteen kanssa hinnassa tai edes nopeudessa, sillä sen turvatarkastukset on nähdäkseni syytä pitää aivan yhtä tiukkoina kuin lentoliikenteessä.

Samalla tavalla esim. kanaalitunnelin läpi rynniviin eurostareihin mennään matkatavaroiden läpivalaisun ja passintarkastuksen läpi ja siihen saa helposti varata tunnin ruuhka-aikaan, ihan kuten siellä Heathrowlla Pariisiin lennettäessä.

Käsimatkatavaroissa kulkeva pommi on helposti jopa suurempaa suuruusluokkaa vaikuttavuudeltaan kuin vastaava pommi lentokoneessa. Lentsikassa yksi kone tippuu taivaalta, hyperloopissa joku Brysseli - Strasbourg putki kun tippuu pois käytöstä, niin se on oikeastaan isompi ongelma koko mantereen liikenteelle kuin yksi tippuva lentsikka.

Välittömiä uhreja tulee todennäkösesti vähemmän jos hätäjarrutukset toimivat jne, mutta muuten koko liikenneverkon rampautuminen yhdellä / parilla pommilla tekee hommasta haavoittuvamman kuin kansainvälinen lentoliikenne.

Miksi jengi puhuu jatkuvasti noista 1000km/h nopeuksista ja täys-tyhjiöstä? Oikeasti kait tarkoitus on ajaa vain matalassa paineessa ja reilusti alle äänen nopeuden.

 

[Antti Alien]

Kuvitellaan, että putken säde on 2,5m ja putki on vain 100 km pitkä. Sen tilavuus on noin 1962500 kuutiota. Jotta siihen saa tyhjiön, sieltä pitää pumpata noin paljon ilmaa pois ja se vaatii noin 100000J per kuutio. Eli tyhjiön aikaansaaminen tuolle 100 km matkalle syö energiaa 1,9625E+11 Joulea.

What goes up, must come down. Joten jos tyhjiö menetetään putken rikkoutumisen vuoksi, tuohon putkeen ja sen sisällä olevaan kohdistuu sama määrä energiaa. Tuo joulemäärä vastaa 47 tonnia TNT:tä tai 94 risteilyohjuksen räjähdettä. Eli karkeasti laskien, joka kilometriä kohden sama energiamäärä, kuin yhdessä risteilyohjuksen taistelukärjessä.

No voi hellanlettas. Lähdetään nyt ensin siitä, että putkeen ei ole tarkoitus tehdä tyhjiötä. Paras arvaus jonka löysin on n. 100 Pa paine, eli n. 1 mbar.

Toisekseen, se energia, joka putken tyhjäykseen käytetään, muuttuu liikkeeksi, meluksi ja lämmöksi. Se ei varastoidu sinne putkeen. Energia, joka videossasi romahdutti säiliön, ei tullut pienestä tyhjiöpumpusta, vaan ilmakehän paineesta. Samoin 100 tkm ajettu auto ei yhtäkkiä räjähdä risteilyohjuksen tavoin, vaikka se onkin saman verran energiaa muuttanut liikkeeksi.

 

[zepi]

Energia skaalaa lineaarisesti paine-eron kanssa, joten poistit 1%:n noista lukemista. Ei tainnut ratkaista vapautuvan energian ongelmaa.

 

[vilkas]

Miksi jengi puhuu jatkuvasti noista 1000km/h nopeuksista ja täys-tyhjiöstä? Oikeasti kait tarkoitus on ajaa vain matalassa paineessa ja reilusti alle äänen nopeuden.

Koska Hyperlooping White Paper sanoo että 100 pascalia, joka on aika hiton lähellä täystyhjiötä verrattuna tavalliseen ilmakehän paineeseen (101325 pascalia).

Ja Hyperloopin White Paper puhuu jopa 1220 km/h -nopeuksista.

 

[Juha Kokkonen]

Mutta sinä nyt vain tykkäät nillittää joka asiasta tajuamatta edes mistä puhut.

Ei saatana. Samaan aikaan jauhetaan "ei se paine-ero ole mikään ongelma, senkun tekee tiiviiksi" ja "varmasti siellä on tiheään pelastusasemia yms".

Mää sanoos että maailman suurimman tyhjiön rakentaminen on helppo nakki. Niin ja sinne voi laittaa kapseleita menemään helvetin kovaa vauhtia, ei ongelmaa. Koska Musk.

Ai se tuubista löydetty pätkä, jossa joku hahmottelee miten putki venyttelee sivusuunnassa? Joo hyvin te vedätte

Veikeä laitos on tulossa näillä teidän opeilla. Tuskin maltan odottaa, mutta tuskin kannattaa odottaa. Voi aika käydä pitkäksi.

Joo okei.

No voi hellanlettas.

Sitten voisi mm. yllä lainatuilla nimimerkeillä olla aika vähän tarkistaa sitä omaa keskustelutyyliä asiallisempaan ja vähemmän provosoivaan muottiin, ettei tarvitse alkaa jakelemaan varoituksia Piikittely, kettuilu ja provosointi ei edistä asiallista keskustelua millään tavoin.

 

[overclock orange]

Elon Musk on visiönäärinä Leonardo da Vinci:n vertainen.

Leonardo piirteli helikoptereja, joiden toteutumiseen meni melkein 500~vuotta.
Veikkaan että nämä putkihommelit on toteuttamiskelpoisia 400vuoden päästä sillä tulevaisuuden teknologialla.

Mutta toisaalta.

In the 1910s, vacuum trains were first described by American rocket pioneer Robert Goddard.[166] While the Hyperloop has significant innovations over early proposals for reduced pressure or vacuum-tube transportation apparatus, the work of Goddard "appears to have the greatest overlap with the Hyperloop".

 

[MrCasual]

Sitten voisi mm. yllä lainatuilla nimimerkeillä olla aika vähän tarkistaa sitä omaa keskustelutyyliä asiallisempaan ja vähemmän provosoivaan muottiin, ettei tarvitse alkaa jakelemaan varoituksia Piikittely, kettuilu ja provosointi ei edistä asiallista keskustelua millään tavoin.

Kirjoitettu 8.8.2017. Kiitos kuitenkin varoituksesta

 

[Juha Kokkonen]

Kirjoitettu 8.8.2017. Kiitos kuitenkin varoituksesta

Ei ollut varoitus, oli huomautus. Selasin pari viimeisintä sivua keskustelusta läpi ja poimin sieltä seasta muutaman esimerkiksi hyvin sopivan viestin. Pointtini pätee yhtälailla, vaikka osa viesteistä olisikin jo vanhempia.

 

[MrCasual]

Ei ollut varoitus, oli huomautus. Selasin pari viimeisintä sivua keskustelusta läpi ja poimin sieltä seasta muutaman esimerkiksi hyvin sopivan viestin. Pointtini pätee yhtälailla, vaikka osa viesteistä olisikin jo vanhempia.

Olisit voinut kyllä lainata se koko viestin mutta jos tykkää kerätä rusinat pullasta niin mikä ettei ...

 

[zepi]

Koska Hyperlooping White Paper sanoo että 100 pascalia, joka on aika hiton lähellä täystyhjiötä verrattuna tavalliseen ilmakehän paineeseen (101325 pascalia).

Ja Hyperloopin White Paper puhuu jopa 1220 km/h -nopeuksista.

Whitepaper ei käsittääkseni ole mikään lopullinen speksi tai hankesuunnitelma.

Minusta yleisimmät vähänkään pidemmälle edenneet suunnitelmat puhuvat luokkaa 700km/h nopeuksista.

Korkeammat nopeudet olisivatkin ihan älyttömiä, sillä ymmärtääkseni yliääninopeuksien lähestyminen on jopa 50km korkeutta vastaavissa ilmanpaineissa on aivan pähkähullu idea. En kuitenkaan ole tarpeeksi hyvä, että voisin sanoa mitään fiksua.

 

[Antti Alien]

Koska Hyperlooping White Paper sanoo että 100 pascalia, joka on aika hiton lähellä täystyhjiötä verrattuna tavalliseen ilmakehän paineeseen (101325 pascalia).

100 Pa on "karkean tyhjiön" alueella ja tuollaisiin lukemiin pääsee rautakaupasta löytyvillä pumpuilla.

 

[Juha Kokkonen]

Olisit voinut kyllä lainata se koko viestin mutta jos tykkää kerätä rusinat pullasta niin mikä ettei ...

Ne "rusinat" nyt oli koko homman pointti, eli lainasin viesteistä ne kohdat, jotka edustavat mainitsemaani ei-sopivaa käytöstä. Jos asiasta jäi nyt vielä jotain epäselvää, niin voi jatkaa yksityisviestillä.

 

[Lucas]

Käsimatkatavaroissa kulkeva pommi on helposti jopa suurempaa suuruusluokkaa vaikuttavuudeltaan kuin vastaava pommi lentokoneessa. Lentsikassa yksi kone tippuu taivaalta, hyperloopissa joku Brysseli - Strasbourg putki kun tippuu pois käytöstä, niin se on oikeastaan isompi ongelma koko mantereen liikenteelle kuin yksi tippuva lentsikka.

Turvallisuuden kannalta iso ongelma on myös siinä, että se hyperloop putki kulkisi maanpinnalla käytännössä koko matkan. Silloin sitä pommia ei tarvi salakuljettaa sinne kulkuvälineeseen vaan se voidaan räjäyttää missä tahansa kohti putken varrella. Vaikea ymmärtää miten sellaista esimerkiksi 500 kilometrin mittaista putkea voisi vartioida tehokkaasti. Kovin isoa määrää esimerkiksi dynamiittia ei tarvita sen putken räjäyttämiseen.

Lentokoneissa taas se pommi pitää saada salakuljetettua koneeseen. Ellei sitten ammu lentokonetta ohjuksella ilmasta alas. Niitä lentokoneen alasampumiseen sopivia ohjuksia taas on todella harvalla mattimeikäläisellä.

 

[DjSunki]

Turvallisuuden kannalta iso ongelma on myös siinä, että se hyperloop putki kulkisi maanpinnalla käytännössä koko matkan. Silloin sitä pommia ei tarvi salakuljettaa sinne kulkuvälineeseen vaan se voidaan räjäyttää missä tahansa kohti putken varrella. Vaikea ymmärtää miten sellaista esimerkiksi 500 kilometrin mittaista putkea voisi vartioida tehokkaasti. Kovin isoa määrää esimerkiksi dynamiittia ei tarvita sen putken räjäyttämiseen.

Lentokoneissa taas se pommi pitää saada salakuljetettua koneeseen. Ellei sitten ammu lentokonetta ohjuksella ilmasta alas. Niitä lentokoneen alasampumiseen sopivia ohjuksia taas on todella harvalla mattimeikäläisellä.

Nimenomaan. Tässä mielestäni suurin ero esim, juurikin lentoliikenteeseen verrattaviin riskeihin. Käytännössä kuka vain matti meikäläinen voi mennä kiskaisemaan parit dynamiitit putken juureen masennuspäissään ja siinä sitä sitten ihmetellään. Vartiointia on mahdoton järjestää 100% luotettavasti niin pitkälle matkalle kuin näitä suunnitellaan.

 

[sono-thermism]

Nimenomaan. Tässä mielestäni suurin ero esim, juurikin lentoliikenteeseen verrattaviin riskeihin. Käytännössä kuka vain matti meikäläinen voi mennä kiskaisemaan parit dynamiitit putken juureen masennuspäissään ja siinä sitä sitten ihmetellään. Vartiointia on mahdoton järjestää 100% luotettavasti niin pitkälle matkalle kuin näitä suunnitellaan.

Kyllähän se Matti voi laittaa dynamiitin junaradalle myös, mutta kyllä me silti käytetään junia, ja junat toimii ihan hyvin, joten en oikein ymmärrä tuota argumenttia. Turvallisuuden kannalta tyhjiöjunassa/hyperloopissa on se hyvä puoli että se liikkuu keinotekoisessa/hallitussa ympäristössä, joten siinä vältetään enimmät luonnolliset ongelmat ja yllätykset, kuten vaikka huono sää, joka on ongelma lentokoneliikenteessä. Mutta onhan se totta että tyhjiöjunassa on myös omia vaaroja joita ei ole muissa kuljetusvälineissä.

 

[vilkas]

Whitepaper ei käsittääkseni ole mikään lopullinen speksi tai hankesuunnitelma.

Minusta yleisimmät vähänkään pidemmälle edenneet suunnitelmat puhuvat luokkaa 700km/h nopeuksista.

Korkeammat nopeudet olisivatkin ihan älyttömiä, sillä ymmärtääkseni yliääninopeuksien lähestyminen on jopa 50km korkeutta vastaavissa ilmanpaineissa on aivan pähkähullu idea. En kuitenkaan ole tarpeeksi hyvä, että voisin sanoa mitään fiksua.

Se junan nopeus on tässä loppupeleissä pienimpiä ongelmia. Tuon "karkean tyhjiön" ( @Antti Alien ) aiheuttamat ongelmat ovat se, joka tuomitsee hankkeen kuolemaan. Se, onko tyhjiö täydellinen vai ainoastaan 99,xx% menee voimien kannalta pyöristysvirheiden piikkiin. Pieni vuoto putkessa on se, joka aiheuttaa tuhon, kuten yllä olevista laskelmista ilmenee.

Eikä putken rikkomiseen tarvita välttämättä edes dynamiittia tai sabotaasia. Mikä tahansa pieni ongelma riittää laukaisemaan. Myytinmurtajat yrittivät saada toistettua säiliövaunun murskaamisen tyhjiöllä. Kun vaunu kestikin tyhjiön, niin pelkkä extrapainon pudottaminen vaunun päälle laukaisi sen hajoamisen. Joten lämpölaajenemisen aiheuttama vääntymä, pienet materiaalivirheet, maanjäristykset, törmäys putkeen tai sen kannattimeen tai ihan pelkkä vuoto putken syöttöpään ilmalukossa riittää.

Ja jos taas sitten ilmanpaine pudotetaan sille tasolle, että tyhjiön aiheuttamat riskit poistuvat, niin hittoako sitä ollenkaan pelleilemään paineistuksen kanssa? Ihan tavallinen juna tai suurnopeusjuna on tuolloin paljon järkevämpi ratkaisu.

Täällä on myös verrattu ongelmaa lentokoneisiin. Paineistuksen menettäminen lentokoneessa voi aiheuttaa yhden lentokoneen menetyksen. Hyperloopissa menee koko putkisto.

 

[Antti Alien]

Se junan nopeus on tässä loppupeleissä pienimpiä ongelmia. Tuon "karkean tyhjiön" ( @Antti Alien ) aiheuttamat ongelmat ovat se, joka tuomitsee hankkeen kuolemaan. Se, onko tyhjiö täydellinen vai ainoastaan 99,xx% menee voimien kannalta pyöristysvirheiden piikkiin. Pieni vuoto putkessa on se, joka aiheuttaa tuhon, kuten yllä olevista laskelmista ilmenee.

Toistan nyt vielä uudelleen, että putken tyhjentämiseen vaadittava energia ja putken vuotaessa tapahtuvat asiat eivät ole missään yhteydessä toisiinsa. Putki todennäköisesti vuotaa jatkuvasti hieman ja alipainetta joudutaan ylläpitämään jatkuvasti pumpuilla.

Ainoa ongelma, jonka alipaineen nopea katoaminen aiheuttaa, on eteen tuleva ilmamassa, johon juna törmää. En ole nähnyt mitään arvioita siitä, minkälaisen hidastuvuuden normaalin ilmanpaineen palautuminen putkeen voisi aiheuttaa. Hyperloop One toteaa asiasta vain, että vaunut ovat aerodynaamisia ilmanpaineen vaihtelun huomioonottamiseksi, ja järjestelmä on suunniteltu selviämään repeytymistä.

 

[zepi]

Ei kai se yhden ilmakehän paineen kestävä putki ole erityisen vaikea tehdä jos vaan haluaa? Se vaan maksaa rahaa kun seinämävahvuuksia pitää kasvattaa / profiilia monimutkaistaa jne. Esim. maan alle porattu putki poistaa isolta osin noita uhkia. Kyse on vaan siitä, että mitä tämä kaikki maksaa ja mitä ne saavutetut hyödyt ovat suhteessa olemassaoleviin ratkaisuihin?

 

[emagdnim]

Ei kai se yhden ilmakehän paineen kestävä putki ole erityisen vaikea tehdä jos vaan haluaa? Se vaan maksaa rahaa kun seinämävahvuuksia pitää kasvattaa / profiilia monimutkaistaa jne. Esim. maan alle porattu putki poistaa isolta osin noita uhkia. Kyse on vaan siitä, että mitä tämä kaikki maksaa ja mitä ne saavutetut hyödyt ovat suhteessa olemassaoleviin ratkaisuihin?

No tuopa juurikin. Ei tämä nyt tunnu kuin fantasialta, jossa ei ole mitään tolkkua. Täältä (interestingengineering.com) löytyy kans paljon väitteitä, joista onkin ollut jo puhetta.

 

[Lucas]

Ei kai se yhden ilmakehän paineen kestävä putki ole erityisen vaikea tehdä jos vaan haluaa? Se vaan maksaa rahaa kun seinämävahvuuksia pitää kasvattaa / profiilia monimutkaistaa jne. Esim. maan alle porattu putki poistaa isolta osin noita uhkia. Kyse on vaan siitä, että mitä tämä kaikki maksaa ja mitä ne saavutetut hyödyt ovat suhteessa olemassaoleviin ratkaisuihin?

Sehän ilmakehä aiheuttaa maanpinnan tasolla noin 10.000 kilon painon jokaiselle neliömetrille.

Vielä kun esimerkiksi lämpötilanvaihtelut, aurinko, maan liikkuminen, tärinä ja muut ympäristötekijät lisäävät vaikeuskerrointa, niin kyllä sellaisen metrejä halkaisijaltaan olevan ja satoja kilometrejä pitkän tyhjiöputken tekeminen on taatusti yllättävän vaikeaa.

 

[zepi]

Sehän ilmakehä aiheuttaa maanpinnan tasolla noin 10.000 kilon painon jokaiselle neliömetrille.

Vielä kun esimerkiksi lämpötilanvaihtelut, aurinko, maan liikkuminen, tärinä ja muut ympäristötekijät lisäävät vaikeuskerrointa, niin kyllä sellaisen metrejä halkaisijaltaan olevan ja satoja kilometrejä pitkän tyhjiöputken tekeminen on taatusti yllättävän vaikeaa.

Insinöörit mittaavat vaikeutta euroissa. Tässä tapauksessa varmaan euroa per metri on ihan hyvä yksikkö.

Nyt sitten pitäisi määritellä miten "yllättävän vaikeaa" määritellään euroissa. Hyperloop hypettäjien olisi suotavaa esittää kustannuslaskelmia siitä, että miten putkea valmistetaan joko tunneliin tai tolppien nokkaan järkevällä rahalla, jotta sitä vaikeutta voitaisiin edes auttavasti arvioida.

 

[ttjm]

Luin tuossa kirjastossa tänään tieteen kuvalehdestä juuri Kiinan suunnitelmista. Jouduin oikein lukemaan pariin kertaan, mutta siellä puhuttiin hyperloop-putkesta, jossa mentäisiin n. 4000km/h. Tämä olisi osa sitä suurempaa silkkitie-suunnitelmaa.
China Proposes 4000 km/h Flying Train As Part Of Its One Belt, One Road Plan | CleanTechnica

Tähän nyt suhtaudun vielä astetta epälevämmin, mutta sitten taas toisaalta Kiina tykkää myös mällätä rahalla, joten voivat hyvinkin rakentaa jonkun megalomaanisen testiradan jonnekin.

 

[overclock orange]

Nyt määritellään "yllättävän vaikea" euroissa.

Rakentaminen ja ylläpitäminen maksaa niin paljon, että sitten kun se joudutaan vanhentuneena purkamaan turvallisuus-syistä.
Niin se on koko elämänsä aikana tuottanut pelkkää tappiota rahassa mitattuna.
Ja lopputulos on miinusmerkkinen. Yllättävän vaikeaksi lasketaan myös +-0 tulos.

Ja maksimaalinen yllättävän vaikea olisi jokin suuronnettomuus jonka takia koko ajatuksesta luovutaan vuosikymmeniksi.

Jotenkin tuli mieleen ilmalaivat, ja ilmatyynyalukset.

 

[Raikku]

Lensihän Concordekin kymmeniä vuosia.

 

[L2K2]

Whitepaper ei käsittääkseni ole mikään lopullinen speksi tai hankesuunnitelma.

Minusta yleisimmät vähänkään pidemmälle edenneet suunnitelmat puhuvat luokkaa 700km/h nopeuksista.

Korkeammat nopeudet olisivatkin ihan älyttömiä, sillä ymmärtääkseni yliääninopeuksien lähestyminen on jopa 50km korkeutta vastaavissa ilmanpaineissa on aivan pähkähullu idea. En kuitenkaan ole tarpeeksi hyvä, että voisin sanoa mitään fiksua.

Jos nopeuden pudotukseen on valmis, niin ei liene mitään syytä alipaineistaa putkea? Koko pointti on saada nopeudet selvästi suurnopeusjunien yläpuolelle. Putken lujuusvaatimus kun ei juuri tuosta paineen tai ajonopeuden pudotuksesta laske.

Hyperloop-koon putkeen, halkaisijaltaan sen 11 jalkaa eli noin 3,3 metriä, sisään mahtuva juna lienee alle 3 metriä halkaisijaltaan oleva ikävän ahdas putkilo. Ns. märkäpinta-alaa tälläisella kurjalla matkalaitteella on siis se 7 neliömetriä. (En ole yhtään asenteellinen, kunhan vaan troolaan.)

Tehdään junasta kohtalaisen virtaviivainen, ja oletetaan muotokerroin noin 0,05...

Voimaa tuon liikuttamiseen vakionopeudella tarvitaan noin F = 0,5 × 1,2 kg/m^3 × (700 km/h / 3,6 (m/s)/(km/h))^2 × 7 m^2 × 0,05 = 7900 N.

Tarvittava teho on P = F × v = 1,5 MW...

Matka Tukholmaan vie tuolla nopeudella sen 42 minuuttia. Ilmanvastuksen voittamiseen energiaa tarvitaan 1,1 MWh tai hieman reilu 40 euroa... matkustajia lienee se parikymmentä, joten 2 eurolla per matka rahoittaa sen putkettomuuden ja alipaineettomuuden.

Matkoja vuodessa tulee varmaan noin 10 miljoonaa. 20 miljoonaa euroa ylimääräistä vuodessa energiaan. Oletetaan 5 % keskituottovaatimus. Saadaan tyhjiöputken maksimaaliseksi järkeväksi hinnaksi alle puoli miljardia (muu rata toki saa maksaa paljon enemmän molemmissa tapauksissa). Siis alle puolikas Länsimetro. Ei taida tyhjiöinnin kestävää teräsputkea saada tuohon hintaan siihen junaradan kylkeen...

Pudotetaan nopeus 500 km/h... ja energian tarve per matkustaja puolittuu. Nyt putki saa maksaa enää jotain pari sataa miljoonaa. Ei taida tulla kauppoja.

100 Pa on "karkean tyhjiön" alueella ja tuollaisiin lukemiin pääsee rautakaupasta löytyvillä pumpuilla.

Jep. Mutta se on silti vain 0,001 osaa ilmakehästä, joten se kokonaispumppausmäärä tuon putken tyhjiöintiin on huomattava. Toki tämä on näitä rahalla ratkottavia asioita. Pumppauksesta taidettiin keskustella täällä viime vuoden puolella enemmänkin.

 

[herra57]

Toistan nyt vielä uudelleen, että putken tyhjentämiseen vaadittava energia ja putken vuotaessa tapahtuvat asiat eivät ole missään yhteydessä toisiinsa.

Jos putkeen tulee vuoto niin luultavasti sen vuotokohdan reunat lähtee taipumaan sisäänpäin ja vuoto suurenee kunnes reikä on varsin suuri. Tai joku muu syy repäisee tai lommauttaa putken. Pieni vuoto ei pysy pienenä vuotona montaakaan sekunnin murto-osaa.

Pieni vuoto ei siis ole ollut kenenkään mielestä se varsinainen ongelma. Ongelma on putken repeäminen tai lommahtaminen pitkältä matkalta tai jotakin muuta katastrofaalista ja tässä tapauksessa putken tyhjentämisessä systeemiin latautunut potentiaalienergia on hyvin käytännönläheinen asia. Tuo laskettu 47 tonnia TNTtä per kilometri on siis teoreettinen systeemin potentiaalienergia joka tulee suoraan paine-erosta putken eri puolilla ja putken tilavuudesta. Tässä laskelmassa siis ei ole huomioitu pumppujen epäideaalisuutta tai hyötysuhdetta milllään tavalla eli käytännön pumppauksen energiatarve on ihan joku toinen ja suurempi lukema.

Jos putki repeää tai lommahtaa niin siinä on vapautumassa potentiaalienergiaa 47 tonnia TNTtä per kilometri kun sieltä putkesta pois pumpattu ilma yrittää hyvin suurella nopeudella palata sinne putkeen takaisin rikkoen kaiken tielleen osuvan. 50 kilometrin putkessa siis istutaan 230 TNT tonnin päällä koko ajan odottaen että posahtaako se ja miten.

Suomessa suunniteltuja reittejä on helsinki-tallinna ja turku-tukholma. Minusta aivan pähkähulluja, mutta nämä ne on mitä suunnitellaan ja mihin ollaan julkista rahaa hinkumassa. Nämä on siis ne mitä suomessa tästä asiasta keskusteltaessa kannattaa ottaa keskusteluun. Jossakin jenkeissä saavat rakentaa vaikka LA-Las Vegas maanpäällisenä putkena mutta nämä ei minua kiinnosta vaan nuo mihin minun rahoja kenties ollaan tällä hehkutuksella tunkemassa.

Ainoa ongelma, jonka alipaineen nopea katoaminen aiheuttaa, on eteen tuleva ilmamassa, johon juna törmää. En ole nähnyt mitään arvioita siitä, minkälaisen hidastuvuuden normaalin ilmanpaineen palautuminen putkeen voisi aiheuttaa.

Mistä tämä ilmamassa tulee johon juna törmää? Todennäköisesti se tulee huoltotunnelin kautta ulkoilmasta. Huoltotunneli muuttuu varsinaiseksi tornadoksi kun sen kautta yrittää tulla satatuhatta kuutiometriä ilmaa joka on 50 kilometrin tunnelista poispumpatun ilman määrä. Puhuri ei lopu ennenkuin koko tuo ilmamäärä on sinne rikkotuneeseen putkeen päätynyt ja putken eli samalla huoltotunnelin ilmanpaine on tasaantunut maanpinnan kanssa. Siellä 50 kilometriä pitkässä merennalaisessa rikkoutuneessa putkessa sekä myös huoltotunnelissa on todennäköisesti hyvin ihmiselämälle vihamieliset olosuhteet varsin pitkän aikaa.

Luulisi myös että tämä ilmamassa saa sen tunnelissa olevan podin liikkumaan hyvin suurella nopeudella taaksepäin jossa ylitetään normaalikäyttöön suunnitellut nopeudet ja se podi voi alkaa törmäillä tunnelin seiniin rikkoen podin seinät ja sen jälkeen ihmiset on hyvin nopeasti vainajia. Eihän tuo sinunkin mainitsema ilmamassa johon se podi törmää, eihän se millään oletuksella ole paikallaan seisovaa ilmaa vaan pikemminkin hyvin suurella nopeudella liikkuvaa ilmaa kun siellä on pitkä putki takanapäin tyhjiötä ja edessäpäin putkea on ilmamassa ja podi näitten välissä. Mikään jarru ei sitä podia pidättele ja vaikka pidätteleekin niin sen ilmamassan mukana tulee varmaan paljon tunnelin seinistä irronneita kiviä tai muuta roskaa jotka äänennopeudella lentäessään voi rikkoa sen podin. Jos sinne tunneliin putken ulkopuolelle pystyttäisiinkin rakentamaan jotakin sitä ilmaa pidätteleviä rakenteita niin ne vain muuttavat ongelman eri muotoon ja pitkäkestoisemmaksi ongelmaksi pelastustoimille.

Tätä minun kirjoitusta ei pidä ymmärtää sillätavalla että minä en uskoisi että hyperloop ei toimisi. Minä olen päinvastoin vakuuttunut että hyperloop toimii täsmälleen siten kuin se on suunniteltu ja aivan tänäkin päivänä. Elon Muskilla riittää älykkyys pelata 4D shakkia ja siinä pelissä toisinaan uhrataan sotilas ja hyperloop on tämä sotilas. Tarkoituksena on kerätä mystistä kuuluisuutta jotta Tesloja menisi kaupaksi kovaan hintaan apple-tyyliin fanaattisille ostajille. Pari paperinpalaa sekalaisia hyperloop juttuja on hyvin halpa tapa tämän tavoitteen edistämiseksi.

 

[Lucas]

Jos nopeuden pudotukseen on valmis, niin ei liene mitään syytä alipaineistaa putkea? Koko pointti on saada nopeudet selvästi suurnopeusjunien yläpuolelle. Putken lujuusvaatimus kun ei juuri tuosta paineen tai ajonopeuden pudotuksesta laske.

Hyperloop-koon putkeen, halkaisijaltaan sen 11 jalkaa eli noin 3,3 metriä, sisään mahtuva juna lienee alle 3 metriä halkaisijaltaan oleva ikävän ahdas putkilo. Ns. märkäpinta-alaa tälläisella kurjalla matkalaitteella on siis se 7 neliömetriä. (En ole yhtään asenteellinen, kunhan vaan troolaan.)

Tehdään junasta kohtalaisen virtaviivainen, ja oletetaan muotokerroin noin 0,05...

Voimaa tuon liikuttamiseen vakionopeudella tarvitaan noin F = 0,5 × 1,2 kg/m^3 × (700 km/h / 3,6 (m/s)/(km/h))^2 × 7 m^2 × 0,05 = 7900 N.

Tarvittava teho on P = F × v = 1,5 MW...

Matka Tukholmaan vie tuolla nopeudella sen 42 minuuttia. Ilmanvastuksen voittamiseen energiaa tarvitaan 1,1 MWh tai hieman reilu 40 euroa... matkustajia lienee se parikymmentä, joten 2 eurolla per matka rahoittaa sen putkettomuuden ja alipaineettomuuden.

Taitaa olla aika tavalla perusteellinen virhe tuossa ilmanvastuksen laskemisessa. Suunnilleen noinhan se toimisi jos laite kulkisi vapaassa ulkoilmassa.

Sen sijaan kun kyseessä on suunnilleen sen junan kokoinen putki jossa se laite kulkee, niin putkessa junan edessä oleva ilma pitäisi saada puristumaan siihen junan ja putken väliin. Tarvittava voima taitaa olla todella iso mitä se vaatii että juna kulkisi putkessa normaalissa ilmanpaineessa 500 km/h puhumattakaan jostakin 1000 km/h nopeuksista.

Em. syistä taitaa vaatia luotijunienkin tunneleissa ja siltojen alituksissa todella paljon vapaata ilmatilaa siihen junan ympärille.

Jos joku rakentaisi vaikka 20 kilometrin mittaisin täyden koon hyperloop-testiputken niin siinähän sitä saisi tietoa siitä miten sellaisen rakentaminen tulee maksamaan. Onko se hintalappu esimerkiksi 100 miljoonaa euroa per kilometri putkea vai esimerkiksi miljardi euroa per kilometri putkea kun mukaan lasketaan kaikki tarpeellinen liikennöintiin? Hintalappu voi olla tähtitieteellinen varsinkin jos tarvitaan suprajohtavat magneetit siihen että laite leijuu siellä putkessa.

Suomen kaltaisessa periferiassa hyperloop-putket Helsingistä Tallinnaan ja Tukholmaan ovat kyllä jo hinnankin puolesta aivan täydellistä fiktiota. Sitä putkeahan pitäisi rakentaa Helsingin ja Tukholman väliinkin yli 500 kilometriä ja vielä pääasiassa meren pohjan alle.

Sitä en yhtään epäile etteikö Suomen kaltaisessa hönöjen maassa joku poliitikko järjestä kaverille tuosta jonkun veronmaksajille muutaman miljoonan euroa maksavan konsulttiselvityksen tehtäväksi: Siihen vedetään hatusta niitä kustannuslaskelmia Tukholman ja Helsingin väliselle hyperloop-liikennevälineelle ja kysellään vielä ihmisiltä miten paljon olisi kiinnostuneita käyttäjiä joillakin eri lipun hinnoilla 30 minuutin ja 60 minuutin matka-ajoilla Helsinki-Tukholma välille keskustasta keskustaan. Kalliissa jatkoselvityksessä voitaisiin selvittää vaikka sitä miten olisi kysyntää turisteilla ja työmatkalaisilla kun teleportaatio saataisiin toiminaan vaikka Helsingin ja Tokion välillä ja matka-aika sen kautta kaupunkien välillä olisi sekunnin murto-osa.

 

[L2K2]

Taitaa olla aika tavalla perusteellinen virhe tuossa ilmanvastuksen laskemisessa. Suunnilleen noinhan se toimisi jos laite kulkisi vapaassa ulkoilmassa.

Sen sijaan kun kyseessä on suunnilleen sen junan kokoinen putki jossa se laite kulkee, niin putkessa junan edessä oleva ilma pitäisi saada puristumaan siihen junan ja putken väliin. Tarvittava voima taitaa olla todella iso mitä se vaatii että juna kulkisi putkessa normaalissa ilmanpaineessa 500 km/h puhumattakaan jostakin 1000 km/h nopeuksista.

Em. syistä taitaa vaatia luotijunienkin tunneleissa ja siltojen alituksissa todella paljon vapaata ilmatilaa siihen junan ympärille.

Jos joku rakentaisi vaikka 20 kilometrin mittaisin täyden koon hyperloop-testiputken niin siinähän sitä saisi tietoa siitä miten sellaisen rakentaminen tulee maksamaan. Onko se hintalappu esimerkiksi 100 miljoonaa euroa per kilometri putkea vai esimerkiksi miljardi euroa per kilometri putkea kun mukaan lasketaan kaikki tarpeellinen liikennöintiin? Hintalappu voi olla tähtitieteellinen varsinkin jos tarvitaan suprajohtavat magneetit siihen että laite leijuu siellä putkessa.

Suomen kaltaisessa periferiassa hyperloop-putket Helsingistä Tallinnaan ja Tukholmaan ovat kyllä jo hinnankin puolesta aivan täydellistä fiktiota. Sitä putkeahan pitäisi rakentaa Helsingin ja Tukholman väliinkin yli 500 kilometriä ja vielä pääasiassa meren pohjan alle.

Sitä en yhtään epäile etteikö Suomen kaltaisessa hönöjen maassa joku poliitikko järjestä kaverille tuosta jonkun veronmaksajille muutaman miljoonan euroa maksavan konsulttiselvityksen tehtäväksi: Siihen vedetään hatusta niitä kustannuslaskelmia Tukholman ja Helsingin väliselle hyperloop-liikennevälineelle ja kysellään vielä ihmisiltä miten paljon olisi kiinnostuneita käyttäjiä joillakin eri lipun hinnoilla 30 minuutin ja 60 minuutin matka-ajoilla Helsinki-Tukholma välille keskustasta keskustaan. Kalliissa jatkoselvityksessä voitaisiin selvittää vaikka sitä miten olisi kysyntää turisteilla ja työmatkalaisilla kun teleportaatio saataisiin toiminaan vaikka Helsingin ja Tokion välillä ja matka-aika sen kautta kaupunkien välillä olisi sekunnin murto-osa.

Laskin ihan tahallaan vapaassa ilmassa, koska eihän kukaan hullukaan sitä putkeen laittaisi muilta osin kuin meren alta. Merenalaiseen osuuteen voidaan vaikka tuplata ilmanvastus, ja se menee pyöristysvirheen piiriin laskelmassa. Tai vaikka hidastaa aavistus, ja ... kuten myös.

Ja, niin kauan kuin tuo nopeus on noin selvästi alle äänen nopeuden, niin se tunneli ei edes lisää kovin paljoa sitä ilmanvastusta, kunhan tunnelin poikkipinta-ala on vähintään noin kaksinkertainen junaan (ts. joku 4,5 metriä halkaisijaltaan tuolle junalle). Se tunnelin suu pitää toki muotoilla järkevästi, jotta niiden matkustajien korvat ei säry sinne sisään syöksyttäessä... Se on se isompi ongelma normaalien junien ja tunnelien kanssa... Tämäkin toki voi ratkaista niillä paineistuilla kapseleilla, jotka jätin mukaan lukuihini. (Huomannet, etten sanonut mitään junien halventumista ilman putkea.)

4,5 metriä voi tosin olla yläkanttiin simuloimaan tuota 3,3 metrin Hyperloop-putken tunnelia, koska nuo näytetyt havainnekuvat antaa ymmärtää niiden junien olevan pienempiä suhteessa putkeen. Tämä voi toki olla vain taiteilijan näkemystä, koska ”joka kerta” kuvissa on myös uusi trendikäs erinäköinen kapseli. Lisäksi tuossa tyhjän tilan rahtaamisessa siinä ultrakalliissa tyhjiöputkessa ei olisi mitään mieltä.

 

[sono-thermism]

Jos putki repeää tai lommahtaa niin siinä on vapautumassa potentiaalienergiaa 47 tonnia TNTtä per kilometri kun sieltä putkesta pois pumpattu ilma yrittää hyvin suurella nopeudella palata sinne putkeen takaisin rikkoen kaiken tielleen osuvan.

Mutta jos rakentaa putken 30cm paksusta raudasta, ehkä se ei mene rikki vaikka ilma pääsisi sisälle?

Suomessa suunniteltuja reittejä on helsinki-tallinna ja turku-tukholma. Minusta aivan pähkähulluja, mutta nämä ne on mitä suunnitellaan ja mihin ollaan julkista rahaa hinkumassa.

Olis kiinnostava tietää miten ne on aikonut rakentaa 300 km pitkän tyhjiöputken meren yli, vai onko sen tarkoitus mennä meren alla, kalojen seassa? Pisin silta on kiinalaisten 164,8 km pitkä Danyang–Kunshan Grand Bridge, mutta ehkä suomalaiset päihittää kiinalaiset rakentamalla 300 km pitkän tyhjiöputken meren yli. Suomen pisin silta tähän mennessä on Raippaluodon silta, joka on 1 km pitkä, mutta kyllä me varmaan voidaan rakentaa 300 km pitkä hyperloop.

No monet tietysti sanoi aikoinaan että lento kuuhun on pähkähullu (monet sanoi 30-luvulla että ihminen ei tule menemään kuuhun tuhanteen vuoteen), mutta amerikkalaiset ilmeisesti kuitenkin kävi siellä, joten ehkä tämä hyperloopkin onnistuu.

 

[Lifeless]

Olis kiinnostava tietää miten ne on aikonut rakentaa 300 km pitkän tyhjiöputken meren yli, vai onko sen tarkoitus mennä meren alla, kalojen seassa? Pisin silta on kiinalaisten 164,8 km pitkä Danyang–Kunshan Grand Bridge, mutta ehkä suomalaiset päihittää kiinalaiset rakentamalla 300 km pitkän tyhjiöputken meren yli. Suomen pisin silta tähän mennessä on Raippaluodon silta, joka on 1 km pitkä, mutta kyllä me varmaan voidaan rakentaa 300 km pitkä hyperloop.

Sillan pituus on taysin irrelevantti. Sen pituutta ei rajoita mikaan tekninen tai fyysinen asia. 1 km ja 1000 km pitkan sillan tekeminen on ihan yhta "vaikeaa" (kustannus tehokkuus on taysin eri asia). Ongelmia tulee vain jos jannevali on suuri. Mutta suurta jannevalia tarvitsee vain esimerkiksi laivavaylilla. Vertaa vaikka Oresundin siltaan, jossa vain keskella on suspension bridge.

Mita tulee hyperloopin sijoittamiseen tulee, niin meren alle se olisi luonnollisin sijoittaa ainakin Tukholmaan mennessa. Meri suojaa saalta (jos merivirrat otetaan houmioon, ja varmasti otettaisiin), joten siltaan kohdistuu paljon vahemman rasituksia. Norjaan aletaan (vai alettiin ?) rakentaa myos merenalaisia siltoja, joten teknologia ei ole mitaan utopistista ajattelua.

 

[vilkas]

Toisekseen, se energia, joka putken tyhjäykseen käytetään, muuttuu liikkeeksi, meluksi ja lämmöksi. Se ei varastoidu sinne putkeen. Energia, joka videossasi romahdutti säiliön, ei tullut pienestä tyhjiöpumpusta, vaan ilmakehän paineesta. Samoin 100 tkm ajettu auto ei yhtäkkiä räjähdä risteilyohjuksen tavoin, vaikka se onkin saman verran energiaa muuttanut liikkeeksi.

Lue tuo @emagdnim postaama interestingengineering.com -linkki ja siitä osuus Spontaneous Decompression, niin ehkä ymmärrät paremmin mitä tapahtuu. Sillä ei ole merkitystä, miten putki on pumpattu tyhjäksi. Jos haluat verrata autoon, niin nosta se auto 10 km korkeuteen. Riippumatta nostotekniikasta, auton vapaapudotus sieltä aiheuttaa samat vauriot.

Toistan nyt vielä uudelleen, että putken tyhjentämiseen vaadittava energia ja putken vuotaessa tapahtuvat asiat eivät ole missään yhteydessä toisiinsa. Putki todennäköisesti vuotaa jatkuvasti hieman ja alipainetta joudutaan ylläpitämään jatkuvasti pumpuilla.

Pienikin vuoto repeytyy suureksi vuodoksi sekunnin murto-osissa.

Ainoa ongelma, jonka alipaineen nopea katoaminen aiheuttaa, on eteen tuleva ilmamassa, johon juna törmää. En ole nähnyt mitään arvioita siitä, minkälaisen hidastuvuuden normaalin ilmanpaineen palautuminen putkeen voisi aiheuttaa. Hyperloop One toteaa asiasta vain, että vaunut ovat aerodynaamisia ilmanpaineen vaihtelun huomioonottamiseksi, ja järjestelmä on suunniteltu selviämään repeytymistä.

Lainaus interestingengineering.com:n artikkelista: ”At just 3 PSI (pounds of pressure per square inch), air can cause significant damage to a human body with the potential to result in the loss of human life. At 5 PSI, buildings would begin to collapse and fatalities would be widespread. With 10 PSI, reinforced concrete buildings become severely damaged or can collapse entirely. Most people would be expected to die.

In the case of the Hyperloop, air would enter the tube at 15 PSI (!) equivalent to one atmosphere or 10,000 kg per square meter. As it enters any perforation, the atmospheric pressure would tear open the tube like a tin can. Any and all capsules that stand in the way would be instantly shredded apart. The results would almost certainly be deadly.”

No tuopa juurikin. Ei tämä nyt tunnu kuin fantasialta, jossa ei ole mitään tolkkua. Täältä (interestingengineering.com) löytyy kans paljon väitteitä, joista onkin ollut jo puhetta.

Suosittelen lukemaan.

 

[Baldrick]

Kyse on vaan siitä, että mitä tämä kaikki maksaa ja mitä ne saavutetut hyödyt ovat suhteessa olemassaoleviin ratkaisuihin?

Tämä on se oleellinen osuus.

Onnettomuusvouhottajat voivat siirtyä lentoliikenteen pariin ja ihmetellä mitä käy, jos kone hajoaa kahtia 900kmh vauhdissa 10km korkeudessa.

 

[vilkas]

@Baldrick Paitsi että tyhjiöputken hajoamisessa ilmenevät voimat ovat aivan eri asteikoilla verrattuna jonkun yksittäisen lentokoneen hajoamiseen. Ja suunnittelussa voidaan tässä vain vaikuttaa siihen, minne ne voimat vaikuttavat. Jos putkesta tehdään niin massiivinen, ettei se itsssään taivu ja hajoa millään, hajoamisen energiat kohdistuvat silloin putken päihin. Toisin sanoen: Megatonni TNT:tä kaupungin keskustassa olevaan terminaaliin.

Ei nykyisen kaltaista lentoliikennettäkään olisi olemassa, jos jokainen lento-onnettomuus tuhoaisi samalla koko lentokentän.

 

[hkultala]

@Baldrick Paitsi että tyhjiöputken hajoamisessa ilmenevät voimat ovat aivan eri asteikoilla verrattuna jonkun yksittäisen lentokoneen hajoamiseen. Ja suunnittelussa voidaan tässä vain vaikuttaa siihen, minne ne voimat vaikuttavat. Jos putkesta tehdään niin massiivinen, ettei se itsssään taivu ja hajoa millään, hajoamisen energiat kohdistuvat silloin putken päihin. Toisin sanoen: Megatonni TNT:tä kaupungin keskustassa olevaan terminaaliin.

Mitähän ihmettä oikein höpötät tuosta megatonnistasi TNTtä?

Kun 3m putkessa ilma menee murtumishetkellä maksimissaan 2000km/h niin 3 metrin putkella (pinta-ala n. 14 m^2) tämä tarkoittaa 20 metrin päässä putken päästä (oletuksena puolipallon mukainen alue mistä ilma putkeen imeytyy, eli puolipallon pinta-ala 2512 m^2) ainoastaan vauhtia 11 km/h kun ilma tulee joka suunnasta/menee joka suuntaan. Vuotavaan putkeen menevän tai sieltä maksimivauhdilla tulevan ilman vaikutus 20 metrin päässä putken suusta on siis saman kuin pienen kesätuulen.

Tämän hentoisen kesätuulen pituus sitten riippuu siitä, kuinka pitkä se putki on.

Käytännössä tosin ilmalla on liikemäärä joten se ei imeytyisi sinne tasaisen puolipallon muotoisesti, vaan virtaus olisi selvästi suurempi suoraan putken edessä ja pienempi sivuilla.

Ei nykyisen kaltaista lentoliikennettäkään olisi olemassa, jos jokainen lento-onnettomuus tuhoaisi samalla koko lentokentän.

 

[hkultala]

Lainaus interestingengineering.com:n artikkelista: ”At just 3 PSI (pounds of pressure per square inch), air can cause significant damage to a human body with the potential to result in the loss of human life. At 5 PSI, buildings would begin to collapse and fatalities would be widespread. With 10 PSI, reinforced concrete buildings become severely damaged or can collapse entirely. Most people would be expected to die.

In the case of the Hyperloop, air would enter the tube at 15 PSI (!) equivalent to one atmosphere or 10,000 kg per square meter. As it enters any perforation, the atmospheric pressure would tear open the tube like a tin can. Any and all capsules that stand in the way would be instantly shredded apart. The results would almost certainly be deadly.”

Aika pieniä paineita verrattuna siihen, mitä veden alla tulee.

Hyvin pienet ja kevyetkin sukellusveneet kestävät helposti kymmeniä kertoja suurempia paineita, toki niissä se paine tulee tasaisesti eikä yhtäkkisesti.

 

[Baldrick]

Voisiko Vilkas laittaa lähdettä sille miten on laskettu sen tunkeutuvan ilmamassan liikuttavan kapselia? Koko voimahan ei kohdistu kapseliin vaan osa menee sen ohitse ihan normijärjen mukaan, kun kapselissa on jarrut sulatettavana. Voit googlettaa Reynoldsin yhtälöt ja laskea itse, jos ei löydy.

 

[Antti Alien]

Jos putkeen tulee vuoto niin luultavasti sen vuotokohdan reunat lähtee taipumaan sisäänpäin ja vuoto suurenee kunnes reikä on varsin suuri. Tai joku muu syy repäisee tai lommauttaa putken. Pieni vuoto ei pysy pienenä vuotona montaakaan sekunnin murto-osaa.

Pieni vuoto ei siis ole ollut kenenkään mielestä se varsinainen ongelma. Ongelma on putken repeäminen tai lommahtaminen pitkältä matkalta tai jotakin muuta katastrofaalista ja tässä tapauksessa putken tyhjentämisessä systeemiin latautunut potentiaalienergia on hyvin käytännönläheinen asia. Tuo laskettu 47 tonnia TNTtä per kilometri on siis teoreettinen systeemin potentiaalienergia joka tulee suoraan paine-erosta putken eri puolilla ja putken tilavuudesta. Tässä laskelmassa siis ei ole huomioitu pumppujen epäideaalisuutta tai hyötysuhdetta milllään tavalla eli käytännön pumppauksen energiatarve on ihan joku toinen ja suurempi lukema.

Jos putki repeää tai lommahtaa niin siinä on vapautumassa potentiaalienergiaa 47 tonnia TNTtä per kilometri kun sieltä putkesta pois pumpattu ilma yrittää hyvin suurella nopeudella palata sinne putkeen takaisin rikkoen kaiken tielleen osuvan. 50 kilometrin putkessa siis istutaan 230 TNT tonnin päällä koko ajan odottaen että posahtaako se ja miten.

Jos kyseessä olisi suljettu järjestelmä, jos energia vapautuisi välittömästi tältä koko matkalta ja jotenkin keskittyisi samalla yhteen pisteeseen ja jos energia olisi edes oikein laskettu. Tällöinkään paine-eron aiheuttama potentiaalienergia ei edelleenkään vapaudu, jos putkeen tulee vuoto, vaan vain, jos koko putki yhtäaikaisesti menettäisi jäykkyytensä täysin ja romahtaisi. Näinhän ei tietenkään käy, vaan jos putki pettää jostain, tulee repeämä ja paine-ero tasautuu jollakin matkalla putkea. Jos taas tulee vuoto, energiat riippuvat aivan täysin siitä, miten nopeasti ilmaa pääsee sisään, lähteekö vuotokohta laajenemaan ja jos lähtee, millä tavalla. Jälleen paine-ero joka tapauksessa tasautuu jollakin matkalla putkea jossakin ajassa, ja se aika on tooooooodella pitkä verrattuna räjähdykseen.

Lasketaan nyt vielä tuo teoreettinen potentiaalienergia edes oikein. Hyperloop Onen putki on 3,35 metriä halkaisijaltaan, eli 1 km pätkällä putkea on tilavuutta 8814 m³. Tuo on tosin ulkohalkaisija, mutta pyöristetään nyt hövelisti ylöspäin. Jos putki olisi täysin tyhjä, ilmakehän paine aiheuttaisi tuolle tilavuudelle 8,9* 10^8 J energian, joka vastaa 0,2 tonnia TNT:tä ripoteltuna kilometrin matkalle, jos nyt siihen haluaa verrata.

Mistä tämä ilmamassa tulee johon juna törmää? Todennäköisesti se tulee huoltotunnelin kautta ulkoilmasta. Huoltotunneli muuttuu varsinaiseksi tornadoksi kun sen kautta yrittää tulla satatuhatta kuutiometriä ilmaa joka on 50 kilometrin tunnelista poispumpatun ilman määrä. Puhuri ei lopu ennenkuin koko tuo ilmamäärä on sinne rikkotuneeseen putkeen päätynyt ja putken eli samalla huoltotunnelin ilmanpaine on tasaantunut maanpinnan kanssa. Siellä 50 kilometriä pitkässä merennalaisessa rikkoutuneessa putkessa sekä myös huoltotunnelissa on todennäköisesti hyvin ihmiselämälle vihamieliset olosuhteet varsin pitkän aikaa.

Tässä oletin, että putki on maan pinnalla eikä tunnelissa. Vaikka kyseessä olisi tunneli, se olisi tietenkin paljon suurempi kuin Hyperloopin putki. Esimerkiksi Gotthardin rautatietunnelin halkaisija on
8,83–9,58 metriä per rata. Jos lasketaan vaikka 9 metrillä, tunnelin tilavuus olisi yli 7-kertainen putkeen verrattuna. Edelleenkään koko 50 km ei täyty mitenkään maagisesti kerralla yhdestä reiästä, eikä sen tarvitsekaan täyttyä. Hyperloop Onen mukaan putki voidaan erotella osioihin teknisten vikojen sattuessa. Jos nyt vaikka 100 metrin pätkä putkea täyttyisi ilmalla nopeasti 9 metriä halkaisijaltaan olevan tunnelin ilmasta, saattaisihan sitä siinä vieressä seistessä ehkä hattu lentää päästä. Ehkä.

 

[vilkas]

Tässä on nyt vähän sama ero kuin 5 metrin surffausaallolla ja 5 metrin tsunamiaallolla. Jos sitä ei halua ymmärtää, niin ei auta.

 

[hkultala]

Tässä on nyt vähän sama ero kuin 5 metrin surffausaallolla ja 5 metrin tsunamiaallolla. Jos sitä ei halua ymmärtää, niin ei auta.

Kuka ymmärtää, kuka ei.

Kun tässä vaikutus on täysin päinvastainen. Tsunamin saapuessa rantaan ja veden madaltuessa ja rannan noustessa, sen veden pitää päästä jonnekin, jolloin se nousee rannalle ja tekee tuhoa siellä.

Sen sijaan suuri paine-ero päästessään ahtaasta putkesta pois avoimeen tilaan ei tunnu siellä avoimessa tilassa yhtään missään kun se hajautuu suurelle pinta-alalle. Ja vaikka siellä putkessa riittäisi sitä paine-eroa pitkään, se ei edelleenkään tunnu yhtään missään koska siellä avoimessa tilassa riittää pinta-alaa minkä kautta se paine-ero poistuu koko ajan laimentuen kauemmaksi.

Laskin jo aiemmassa viestissäni sen, millainen vauhti sille ilmavirralle tarvitaan 20 metrin päässä, eikä siihen nopeuteen vaikuta sen putken pituus. Sen putken pituus vaikuttaa vain siihen, kuinka kauan se pieni kesätuuli jatkuu.



Eli siis, tsunamin sijaan tätä pitäisi voi verrata siihen, että paloauton vesitykillä ammutaan vettä valtamereen. Se ei siellä valtameressä tunnu yhtään missään, vaikka paloauton vesitykistä lähtee suurella voimalla.

 

[hkultala]

@Baldrick Paitsi että tyhjiöputken hajoamisessa ilmenevät voimat ovat aivan eri asteikoilla verrattuna jonkun yksittäisen lentokoneen hajoamiseen

Ei ole.

Toisessa puhutaan n. 0.7 barin paine-erosta, toisessa 1 barin paine-erosta.

Ero on siis luokkaa 1.5-kertainen, hyvin samalla asteikolla mennään, vaikka se tyhjiöputkessa hiukan suurempi onkin.

 

[herra57]

siellä maan alla ei ole mitään 20 metrin vapaata tilaa tämän putken ympärillä.

 

[ttjm]

Minkä takia muuten hyperloopissa puhutaan usein kapseleista junien sijaan?
Yhdessä putkessa on kuitenkin vain yksi reitti, joten eikö olisi järkevämpää siirtää mahdollisimman monta ihmistä kerralla?

 

[sono-thermism]

Sillan pituus on taysin irrelevantti. Sen pituutta ei rajoita mikaan tekninen tai fyysinen asia. 1 km ja 1000 km pitkan sillan tekeminen on ihan yhta "vaikeaa" (kustannus tehokkuus on taysin eri asia). Ongelmia tulee vain jos jannevali on suuri. Mutta suurta jannevalia tarvitsee vain esimerkiksi laivavaylilla. Vertaa vaikka Oresundin siltaan, jossa vain keskella on suspension bridge.

Mita tulee hyperloopin sijoittamiseen tulee, niin meren alle se olisi luonnollisin sijoittaa ainakin Tukholmaan mennessa. Meri suojaa saalta (jos merivirrat otetaan houmioon, ja varmasti otettaisiin), joten siltaan kohdistuu paljon vahemman rasituksia. Norjaan aletaan (vai alettiin ?) rakentaa myos merenalaisia siltoja, joten teknologia ei ole mitaan utopistista ajattelua.

Menee vaan hullumaksi. Mitä sitten kun silta ruostuu hieman veden alla ja tulee yks reikä jonneki kohtaa siinä 300 km pitkässä putkessa, ja se täyttyy vedellä, mitä sitten?

Vähemmän rasitteita veden alla? Toivottavasti tuon oli tarkoitus olla vitsi. Veden alla on paljon suurempi paine mitä ilmassa, ja säätä on olemassa veden alla aivan kuten ilmassakin, se on vain säätä eri väliaineessa. Meressä tapahtuu muutoksia, aivan kuten ilmassakin, ja veden alla esineet kuluu paljon nopeammin mitä ilmassa. Laita vaikka mikä esine veden alle, ja se kuluu nopeammin kuin ilmassa.

Noitä pähkähulluja norjalaisia merenalaisia siltoja ei ole vielä alettu rakentamaan, mutta ne on vähä vähemmän hulluja mitä hyperloop, koska niissä ei ole esimerkiksi sitä tyhjiötä, mutta ne on kuitenkin aika hulluja, koska vastaavaa ei ole koskaan tehty, joten me emme tiedä onko se järkevää, ja siinä voi olla paljon tuntemattommia ongelmia.

 

[hkultala]

Minkä takia muuten hyperloopissa puhutaan usein kapseleista junien sijaan?

Junan määritelmä lienee, että siinä on monta vaunua.

Yhdessä putkessa on kuitenkin vain yksi reitti, joten eikö olisi järkevämpää siirtää mahdollisimman monta ihmistä kerralla?

Ei, kun asia tarkastellaan kiireisen matkustajan näkökulmasta. Jos matkaan kestää tunti, ei asiakas halua kuluttaa toista tuntia odotellen junan lähtöä tai odotellen perillä saavuttuaan sinne liian aikaisin (kun seuraavalla junalla ei olisi enää ehtinyt).

Mitä tihemmin junia/kapseleita kulkee, sitä nopeampi on efektiivinen matka aika (odotteluineen), kun odotteluun kuluu vähemmän aikaa.

Tämän vaikutus korostuu vielä selvästi silloin, kun perille ei pääse ilman vaihtoja.

Tämä nopeampi vuoroväli on yksi niistä oleellisista pointeista millä hyperloop nimenomaan aikoo voittaa lentoliikenteen käytännön nopeudessa.


Toinen hyöty erillisistä kapseleista on se, että kerralla putken tiettyyn osaan vaunujen massasta (joko painovoiman tai mutkassa keskipakoisvoiman kautta) tulevat rasitukset on paljon pienemmät. 100 tonnin juna (kerran 10 minuutissa) aiheuttaa hetkellisesti paljon suuremman rasituksen kuin 10 tonnin kapseli (kerran minuutissa).


Junassa on monta vaunua yhdessä peräkkäin (eikä monta vaunua erillään pienemmin väliajoin) jotta:

1) Ilmanvastus on pienempi
2) Voidaan helpommin jakaa raiteita esim. vastaantulevan liikenteen kanssa, tarvii vain välillä ohituspaikkoja.
3) Voidaan käyttää yhtä veturia monen vaunun vetämiseen
4) Voidaan käyttää yhtä veturinkuljettajaa ja konduktööriä koko junalle
5) Voidaan helpommin lastata koko juna kerrallaan asemilla.

Hyperloopissa ilmanvastus on selvästi pienempi, ja kaikki putket on yksisuuntaisia, joten pointit 1-2 katoavat.
Sähkömoottorien teho skaalautuu aika hyvin niiden tehon mukaan mikä vähentää tarvetta haluta tehdä pienen määrän isoja vetureita (pointti 3)
Hyperloop-kapseleissa ei ole veturinkuljettajaa eikä konduktööriä mikä poistaa pointin 4.

5) Jää jäljelle, tarkoittaa että asemille voidaan hyperloopissa tarvita enemmän rinnakkaisia raiteita samaa putkea kohti, tai sitten pitää tehdä esim. asemalaiturista liikkuva (liukuportaiden tyyliin, mutta vaakasuorassa).

 

[Antti Alien]

Tässä on nyt vähän sama ero kuin 5 metrin surffausaallolla ja 5 metrin tsunamiaallolla. Jos sitä ei halua ymmärtää, niin ei auta.

Pitäisin parempana analogiana sitä, että kilometrin syvyydessä merenpohjassa on melkoisesti painetta, mutta kilometrin levyisessä järvessä yhden metrin syvyydellä ei

Kyllä nyt jokaisen edes sen verran pitäisi ymmärtää, että tiiviin säiliön romahtaminen alipaineen vaikutuksesta, ja alipaineistetun säiliön vuotaminen ovat täysin päinvastaisia tilanteita.

 

[Lucas]

Noitä pähkähulluja norjalaisia merenalaisia siltoja ei ole vielä alettu rakentamaan, mutta ne on vähä vähemmän hulluja mitä hyperloop, koska niissä ei ole esimerkiksi sitä tyhjiötä, mutta ne on kuitenkin aika hulluja, koska vastaavaa ei ole koskaan tehty, joten me emme tiedä onko se järkevää, ja siinä voi olla paljon tuntemattommia ongelmia.

Norjalaisista vedenalaisista silloista en ole koskaan kuullutkaan. Sen sijaan Norjassa on paljon rakennettua näyttäviä tunneleita vesistöjen ali.

Esimerkkinä vaikkapa tämä Nordkappin tunneli:

Nordkappin tunneli – Wikipedia

Tosin onhan niillä norjalaisilla sattuneesta syystä "vähän" enemmän rahaa kuin Suomella.

Ihan puhdasta scifiä ja toiveajattelua nuo hyperloop-putket tai tunnelit jostakin Helsingistä Tukholmaan ovat.

1960-luvulla arveltiin että vuonna 2000 ihmiset kulkevat Suomessakin matkansa autojen sijasta lähinnä helikoptereillaan. Nyt eletään vuotta 2018 eikä omia helikoptereita vieläkään Suomessa mattimeikäläisillä näy.

Hyperloop-tunneli tai putki Helsingistä Tukholmaan on huomattavan paljon kaukaisempaa tulevaisuutta nykyään kuin helikopterien yleistyminen kansanvaunuiksi 1960-luvulla oli.

Toki sellainen voi olla teknistaloudellisesti mahdollista joskus 2100-luvulla tai 2200-luvulla. Tai sitten ei. Vaikea tietää kun en ole ennustaja.