Poole tunniga Tallinnast Riiga: tunneltorudel põhinev tulevikurong liigub 600 km/h
Saage tuttavaks – just sellise transpordiühenduse loomisega tegelevad Ameerika leiutaja ning Hiina ülikool, vahendab ajakiri Imeline Teadus.
Tööpäeva lõpp New Yorgis. Tuhanded inimesed liiguvad busside, autode ja rongide poole. Aga ühes keskmise suurusega jaamahoones seisavad kuus inimest väikese silindrilise ratasteta vaguni juures.
Nad istuvad mugavatele istmetele, uks sulgub ja sõiduk libiseb magnetitest kantuna hääletult õhutühja tunneltorusse. Väljas olijad kuulevad kõlavat plaksatust, mis annab tunnistust sellest, et torus lülitus sisse magnetväli.
Vaid hetke möödudes hakkab vagun kihutama otsekui väljatulistatud kuul. 17 sekundit hiljem on vaguni kiirus 600 km/h. Poole tunni pärast on reisijad Washingtoni jõudnud. Tavalise rongiga võtnuks selline reis aega umbes kolm tundi.
Eelkirjeldatu oli ameeriklase Daryl Osteri visioon tuleviku transpordivahendist. Ta on saanud patendi võimalikule tulevikus kasutatavale transpordilahendusele, mis kombineerib õhutakistuseta tunneltorud maglev-tehnoloogiaga, milles rattad ja rööpad on asendatud tugeva magnetväljaga.
Vaakumrongi või tunnelitorudel põhinev transpordisüsteemi idee pole uus. Kuid tänaseni on ikkagi veel silmas peetud ratastel või magnetilisel juhtteel sõitvaid ronge. Daryl Osteri kerged reisijatekapslid aga hõljuvad torudes, milles puudub nii hõõrde- kui õhutakistus.
Teisisõnu võib öelda, et kapslite liikumist ei takista miski, need võivad suurel kiirusel edasi kihutada ja nende energiatarbimine on väike. Tehnoloogia, mille nimeks on ET3 (Evacuated Tube Transport Technologies) töötati välja koostöös Hiina Southwest Jiaotongi ülikooli teadlastega.
Täielikult arvutite poolt juhitud kapslid saadetakse teele väga lühikeste intervallide järel ja need ei põrka teineteisega kokku. Ühe torutrassi läbilaskevõime saab seetõttu olema samasugune kui 32realisel maanteel.
Daryl Oster võrdleb ET3 tööpõhimõtet internetiga. Internetis liiguvad väikesed "informatsioonipakikesed" tihedas liikluses, aga sellegipoolest kiiresti. Igal teabekild on varustatud n-ö aadressiga ja leiab seetõttu tee internetivõrgustikus ise üles.
Sama põhimõte peab ka reisijatekapsleid suunama. Igal kapslil on oma numbrikood ja reisijatel tuleb vaid soovitud sihtkoht sisse toksida. Kapsli arvuti hoolitseb selle eest, et see õigeid torusid pidi sihtkohta sõidab. Süsteemi välja ehitades ja arendades moodustab see ühel hetkel suure torude võrgustiku.
ET3-süsteem ei hakka sisaldama pöörmeid nagu me neid raudteedelt tunneme, vaid rohkem maanteedelt tuntud maha- ja pealesõiduteid. Kui kapsel läheneb kohale, kus juhttee jaguneb, annab magnetiline navigatsioonisüsteem vaid minimaalse tõuke suunamaks kapslit õigesse torusse.
Leiutaja sõnul polevat torudes vaakumi tekitamine sugugi keeruline – selle ülesande lahendab pumpade süsteem. Torud ise on aga nii tugevad, et õhust tühjendamine neid ei deformeeri.
Leiutaja leiab ka, et vaakumiga on meil juba küllaldaselt palju kogemusi. Seda on kasutatud nii termostes kui televiisorites ning konstruktsioonid pole lekkinud ja on suutnud vaakumit aastaid säilitada. Seepärast võib arvata, et sama saab kehtima ka torude kohta, milles kapslid liuglema hakkavad.
Kapslites on hapnikuvaru
Kuna kapsleid ümbritseb vaakum, ei saa need soojust ära anda ja seepärast tuleb iga kapsel varustada jahutussüsteemiga.
Kapslites peab loomulikult olema ka õhk hingamiseks ja õhurõhk peab olema sarnane väliskeskkonnale. Seega istuvad reisijad samasugustes tingimustes kui näiteks lennukis.
Kui mõni kapsel peaks mingil põhjusel seisma jääma, on sellel abisüsteem, mis reisijaid õhuga varustab.
Antud lõik liinil suletakse ja ventiilide abil juhitakse õhk torudesse, rõhk normaliseerub ja reisijaid saab evakueerida. Kõik see toimub niisuguse aja jooksul, et antud teelõigul olevate teiste kapslite liikumine õhutakistuse abil pidurdub.
Daryl Oster kulutas optimaalseimate mõõtude välja selgitamisele palju aega ja jõudis järeldusele, et kõige sobivam on 1,5meetrise läbimõõduga toru. Sellistes mõõtudes toru on paraja ruumikusega ja võimaldab kasutada kolme istmereaga sõiduauto suurusi kapsleid, mille konstruktsioon jääb siiski kergeks.
Reisijad ei saa kapslite torudes vihisedes aknast välja vaadata. See ei meeldi ilmselt paljudele, tunnistab ka Daryl Oster ise. Seetõttu peaksid kapslitel tema ettekujutuste järgi olema virtuaalsed aknad ekraanide näol, mis reisi ajal näiteks filme näitavad.
Hiinlaste magnetid
Väga oluline pooltargument ET3 kasuks on selle madala energiatarve. Tehnoloogia "selgroo" ehk ülijuhtmagnetid lõid Hiina teadlased. Need magnetid tekitavad tugeva magnetvälja ning vajavad selleks vähe energiat.
Puuduva õhutakistuse tõttu polegi kapslile pärast selle tippkiirusele viimist vaja lisaenergiat anda. 90 protsenti juba olemasolevast energiast võidetakse tagasi elektromagnetilise induktsiooni tõttu kapsli pidurdamisel.
Reisija kohta mõõdetuna kasutab ET3 kokkuvõttes vaid umbkaudu protsendi sellest energiast, mida vajab tavaline elektrirong.
Ülijuhtivuse saavutamiseks peavad magnetid olema tugevalt jahutatud ja selles vallas on hiinlased kaugele jõudnud. Varem vajas jahutusprotsess vedelheeliumi, kuid hiina teadlased võtsid kasutusele vedellämmastiku, mis on oluliselt odavam.
Kuna magnetid asuvad õhutühjas ruumis, peab igas kapslis selle hõljuvana hoidva magneti jahutamiseks olema vaid väike kogus vedellämmastikku. Pluss- ja miinuspooluste vahel tekkiv magnetväli lükkab ja tõmbab kapslit, kuni see saavutab tippkiiruse.
Daryl Oster töötab hetkel tõsiselt, et veenda Ameerika tehnikainimesi ja poliitikuid rajama viie kilomeetri pikkust katsetrassi.
Koht peaks olema selline, et katsetrassi saaks hiljem kasutada "päris" ühendusliini osana, mis ühendaks kahte teineteisest 300-600 km kaugusel asuvat miljonilinna. Ettepanekutena on esitatud marsruudid Boston-New York või New York-Washington.
Leiutaja sõnul pakuvad talle aga huvi kõik teelõigud, kus praegu sõidab ühes ööpäevas rohkem kui 12 000 autot.
Vaadake ka tutvustavat ingliskeelset videot:
Artikkel tuleviku-rongitranspordist ilmus Imelise Teaduse 2013. aasta märtsinumbris.
