Studenten TU Delft mikken opnieuw op goud bij hyperloop-competitie

(dit artikel verscheen eerder op het platform van SpoorPro)

Dag en nacht bouwen de veertig studenten van het Hyperloop-team van de Technische Universiteit Delft op dit moment aan hun Atlas 02. Met dit geavanceerde voertuig mogen ze deze zomer meedoen aan de internationale SpaceX Hyperloop Pod Competition in Californië. Doordat ze binnenkort beschikken over een speciale testbaan op het terrein van Voestalpine Railpro, verwachten ze hun wedstrijdkansen te verhogen. “Met die testbaan hopen we een eerste kleine stap te zetten richting de realisatie van hyperloop”, aldus teamcaptain Rieneke van Noort.

Artikelen over hyperloop-experimenten horen tot de best gelezen stukken op Innovation Origins. Hier vindt u ze.

De competitie is in 2015 opgezet door SpaceX, het bedrijf van ondernemer Elon Musk, om de ontwikkeling van de hyperloop verder te brengen. De hyperloop is een innovatief transportconcept waarin een pod – een voertuig dat geschikt is voor passagiers of goederen – zich verplaatst door een afgesloten vacuüm buis. Vanwege het ontbreken van luchtweerstand of wrijving, kan het voertuig zeer hoge snelheden bereiken. Speciaal voor de wedstrijd is op het terrein van SpaceX een vacuüm testbuis aangelegd met een lengte van ongeveer 1 kilometer. Deelnemers moeten hun zelf gebouwde voertuig hierdoorheen sturen met een zo hoog mogelijke snelheid.

Sneller dan het geluid

Het huidige studententeam uit Delft heeft een naam hoog te houden. Elk jaar treedt een compleet nieuwe ploeg aan bij de TU Delft en heeft dus een jaar de tijd om een ontwerp te maken en een werkend voertuig te bouwen. In 2017 won het Delftse team de wereldwijde competitie en vorig jaar eindigden hun opvolgers op de tweede plaats (achter winnaar TU München). “Dit jaar moeten we weer eerste worden en we willen het wereldrecord verbeteren. Dat staat op 467 kilometer per uur. Elon Musk heeft beloofd dat teams een bonus krijgen als ze een hogere snelheid bereiken dan de halve snelheid van het geluid: 617 kilometer per uur. Dus dat is natuurlijk ons doel”, zegt Van Noort. Net als de andere deelnemers van haar team heeft ze haar studie even op een laag pitje gezet om zich dit studiejaar volledig op de hyperloop-competitie te storten.

Aanvankelijk zag het ernaar uit dat de studenten hun pod konden testen in één van de nog ongebruikte buizen van de spoortunnel bij het nieuwe station in Delft. Dat ging uiteindelijk niet door, maar het team kan nu terecht bij Voestalpine Railpro in Hilversum. Tussen de rails van het spoor dat daar ligt legt Strukton een 380 meter lang aluminium I-profiel aan dat gaat dienen als testbaan. ProRail sponsort de baan.

Testen

Vanaf mei verwachten de studenten te kunnen beginnen met testen. Dan is zowel de baan als het voertuig klaar. Het team is nu bezig met de productie van de onderdelen van hun pod in de DREAM Hall, een grote productiehal met machines op de campus van de universiteit waar studenten van verschillende faculteiten hun ontwerpen kunnen bouwen en testen.

Van Noort: “We testen alle onderdelen op een vliegwiel om bijvoorbeeld te kijken of de opstelling van de wielen en het carbon fiber chassis het wel houden. Op 1 april is de assemblage begonnen. We verwachten daar twee weken voor nodig te hebben. Daarna gaan we verschillende testen doen om te kijken of de software het doet en of het voertuig ook echt op afstand bestuurd kan worden. We hebben een partner op de campus die een grote vacuüm buis heeft, waar we het voertuig vacuüm kunnen testen om zo onder meer kortsluiting of opzwellen van de batterijen te voorkomen. Als dat allemaal goed gaat, beginnen we op 1 mei beginnen met testen op de lange testtrack van Railpro in Hilversum.”

De baan is niet helemaal vergelijkbaar met die in Californië. Niet alleen is de baan meer dan de helft korter, maar ook ontbreekt het aan een tunnelbuis die vacuüm gezogen kan worden, zoals op het wedstrijdparcours. Dat zou veel te kostbaar worden, maar het is ook niet nodig volgens Van Noort. Het vacuüm testen is immers al gedaan op de campus. In Hilversum gaat het vooral het testen van de snelheid.

Aanpassingen ontwerp

De voornaamste materialen van de pod zijn carbon fiber (koolstofvezel) voor het chassis – vanwege het lichte gewicht en de sterkte – en aluminium – licht van gewicht en gemakkelijk bewerkbaar – voor de meeste onderdelen. Het voertuig is ongeveer een halve meter breed en anderhalve meter lang met een kap erover van zo’n twee meter lang.

Elk nieuw hyperloop-team bekijkt uitgebreid hoe het ontwerp van hun voorgangers eruit zag, voordat het zelf aan de slag gaat. “Uiteindelijk gaat het ontwerp daardoor ieder jaar weer vooruit. Vergeleken met de Atlas 01 van het vorige team hebben we wel voor bepaalde veranderingen gekozen. Zo had het vorige voertuig een grote motor en een groot wiel; wij hebben gekozen voor meerdere kleine. Maar we maken nog steeds gebruik van batterijen en elektromotoren.”

Afvallers

Hoewel het Delftse team mag afreizen naar Californië staat nog niet vast dat de studenten ook mee mogen doen aan de eigenlijke wedstrijd op 21 juli. “Er gaan ongeveer twintig teams naar Amerika. Voorafgaand aan de wedstrijd is er een testweek, waarin je moet laten zien dat je voertuig veilig en betrouwbaar is en in staat om een hoge snelheid te halen. Uiteindelijk worden er maar een paar teams toegelaten tot de wedstrijdbuis.”

Veel teams ontbreekt het aan goede mogelijkheden om te testen. Van Noort is blij dat Delft Hyperloop dit jaar goede faciliteiten heeft met een mooie testbaan. “We zijn een half jaar bezig geweest met ontwerpen, maar je kunt niet alles voorzien in je ontwerp. Die ontdek je pas tijdens de productie en het testen. Eigenlijk ben je na de ontwerpfase pas bezig om de problemen op te lossen die je zelf hebt gecreëerd in het ontwerp.”

Hyperloop als vervoersvorm

Hoewel de hyperloop nu nog erg futuristisch lijkt, denkt het Delftse studententeam dat deze vorm van vervoer binnen een paar decennia realiteit kan zijn. Dan gaat het niet meer om snelheden van ruim 400 kilometer per uur, zoals bij de Amerikaanse pod-competitie, maar wel ruim 1000 kilometer per uur. Dat betekent volgens Van Noort wel dat er nu al serieus gekeken moet worden naar voorwaarden om dat mogelijk te maken.

De hyperloop vergt een compleet nieuwe infrastructuur. “Dat zal een flinke investering worden”, erkent Van Noort, maar afgezet tegen de prijs van vliegtickets verwacht ze dat die investering binnen een paar decennia terug te verdienen is. Ze ziet de hyperloop als snel en milieuvriendelijk alternatief voor vliegen voor vervoer tussen steden op middellange afstand. Te denken valt bijvoorbeeld aan een traject als Amsterdam-Parijs. De Delftse studenten hebben een heel netwerk ontworpen met steden in Europa, die via een hyperloop-systeem op een snelle manier met elkaar verbonden kunnen worden. “Zo kun je zeventig procent van de vluchten tussen die steden vervangen.”

Hier meer over hyperloop-experimenten op SpoorPro.