Vooral in de vakantieperiode is er nauwelijks een chauffeur die niet droomt van een manier om sneller dan nu op zijn bestemming te komen, al zwetend in kilometerslange files. Met de Hyperloop zou deze droom in de niet al te verre toekomst werkelijkheid kunnen worden.
De Hyperloop is het concept van een transportsysteem waarbij een trein met bijna de snelheid van het geluid door een vacuum buis rijdt. Een groep studenten van de Technische Universiteit van München won op 22 juli voor de derde keer op rij de Hyperloop Pod competitie in Los Angeles. De Duitsers namen het op tegen studententeams van over de hele wereld – waaronder die van de TU Delft – en slaagden erin een nieuw snelheidsrecord te vestigen. Na hun terugkeer in München spraken we met hun teamleider.
De pod van team WARR (Wissenschaftliche Arbeitsgemeinschaft für Raketentechnik und Raumfahrt) raasde met een ongelooflijke 467 km/u door de buis op het bedrijfsterrein van SpaceX. In de tweede wedstrijd, in 2017, bereikte de capsule van het team “slechts” 324 kilometer per uur. Delft eindigde met 142 km/u op de tweede plaats, EPFLoop op de derde plaats met 85 km/u.
Ontelbare uren in de ontwikkeling
“Zo’n wedstrijd winnen is natuurlijk geweldig”, zegt teamleider Gabriele Semino. “Het team heeft het afgelopen jaar ontelbare uren gestoken in de ontwikkeling van onze capsule en je bent natuurlijk ontzettend blij als wat je gebouwd hebt uiteindelijk niet alleen werkt en in de tube kan rijden, maar ook nog sneller gaat dan de andere deelnemers in de competitie.”
De gehoopte 600 km/u kon (nog) niet worden bereikt en Elon Musks doel van een snelheid van 1200 km/u is waarschijnlijk nog een tijdje buiten bereik. “Dit doel kan op de testbaan niet bereikt worden. De buis voor het SpaceX-gebouw in Los Angeles is slechts 1,2 kilometer lang”, zegt Semino. “Op deze afstand moet de pod op volle snelheid komen en weer afremmen. Dat alleen al is een enorme uitdaging.”
In tegenstelling tot vorig jaar, toen de deelnemers ook SpaceX-technologie konden gebruiken, moesten alle pod in 2018 een eigen aandrijving hebben. Omdat de capsule van het WARR-team al in 2017 een eigen motor had, waren Semino en zijn team natuurlijk een stap voor op de concurrentie. “Zo konden we ons concept in principe verder ontwikkelen. We hebben het ontwerp en ook de aandrijving echter grondig aangepast en geoptimaliseerd”, zegt hij.
De ontwikkeling en bouwtijd van de nieuwe pod bedroeg slechts tien maanden. “We hadden het geluk dat we tijdens de wedstrijd van vorig jaar succesvol waren met onze tweede capsule en zijn daarom het afgelopen jaar bezig geweest met het bouwen van een geoptimaliseerde versie.” Daarom is de nieuwe capsule in veel opzichten vergelijkbaar met de oude. Beiden worden bijvoorbeeld aangedreven door elektromotoren en “bestaan grotendeels uit lichtgewicht materialen zoals CFRP en aluminium, maar het nieuwe ontwerp is aanzienlijk beter”, benadrukt de teamleider. “Als voorbeeld: de nieuwe capsule heeft vijf keer de vermogensdichtheid (vermogen per gewicht), waardoor we hogere snelheden in de reageerbuis konden bereiken.”
De 50 kilowatt elektromotor van vorig jaar werd ook vervangen door acht kleine motoren die elk een wiel aandrijven. “Op deze manier is het vermogen verhoogd tot 240 kilowatt, ofwel 320 pk. Met een lengte van minder dan twee meter is de nieuwe pod korter dan zijn voorganger en heeft hij een aerodynamisch geoptimaliseerde vorm.”
Met deze lengte – en een hoogte van iets minder dan 30 centimeter – is de capsule natuurlijk veel te klein voor het vervoer van passagiers. Het kan dus enige tijd duren voordat er een pod is die groot genoeg is om daadwerkelijk passagiers te vervoeren. “Er zijn verschillende bedrijven en onderzoeksinstituten die hieraan werken, maar de ontwikkeling zal nog enkele jaren in beslag nemen. Maar de bouw van de noodzakelijke infrastructuur zal waarschijnlijk veel langer duren dan deze ontwikkeling, en daarom denk ik dat het al bij al minstens 10 jaar zal duren voordat een Hyperloop-capsule gebruikt kan worden”, vermoedt Semino. Momenteel bevindt de technologie zich nog in de ontwikkelingsfase en worden de prototypes in eerste instantie gebouwd met het oog op het testen van technologieën.
“Onze capsule versnelt bij het opstarten vijf keer sneller dan een vliegtuig dat doet. Dat zijn krachten die je niet zou willen hebben met passagiers aan boord”.
Wat het personenvervoer betreft, moet naast de aanleg van de noodzakelijke ondergrondse buizen nog een ander probleem worden opgelost: De G-krachten die mensen zouden beïnvloeden tijdens het besturen van de Hyperloop Pod. “Onze capsule versnelt bij het opstarten vijf keer sneller dan een vliegtuig. Dit zijn krachten die je niet zou willen hebben met passagiers aan boord. Hoge acceleraties zijn ongunstig voor mensen en daarom worden deze vermeden. In de buis bereiken onze prototypes een versnelling van meer dan 1g, maar dit is niet geschikt voor een passagierscapsule. Ter vergelijking: een vliegtuig bij de start heeft een acceleratie van 0,3-0,4 g, dus een Hyperloop-capsule zou waarschijnlijk ook niet sneller moeten accelereren dan dat”.
De oprichter van SpaceX, Elon Musk, organiseerde in 2016 voor het eerst de “Hyperloop Pod Competition”. WARR Hyperloop is een project van het studenteninitiatief WARR (Wissenschaftliche Arbeitsgemeinschaft für Raketentechnik und Raumfahrt), dat sinds 1962 actief is op het gebied van lucht- en ruimtevaart aan de Technische Universiteit van München. Het project wordt ook gesteund door de Beierse deelstaatregering en premier Markus Söder kondigde in zijn regeringsverklaring aan dat hij een Beierse testbaan voor de Hyperloop wil bouwen.
Foto: WARR Hyperloop
Lees ook: Carlo van de Weijer over de hyperloop:
“Wetende dat één van de fundamentele problemen van spoor is dat het te inflexibel is om zich aan te passen aan een toekomst die juist een groeiende flexibiliteit vergt is dat een zeer interessante en uitdagende stap in de compleet verkeerde richting. En dan heb ik het nog niet over technische belemmeringen…”
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
