Hyperloop adalah moda transportasi konseptual yang diusulkan oleh Elon Musk, yang akan melihat pod yang relatif kecil bergerak melalui tabung kedap udara yang sebagian telah dievakuasi dari udara. Dengan bepergian di lingkungan bertekanan rendah, Anda dapat mencapai dan mempertahankan kecepatan mendekati kecepatan terdengar jauh lebih mudah daripada di udara terbuka, memungkinkan transportasi yang hemat energi dan cepat dalam waktu lama jarak.
Masalah dengan transportasi modern berkecepatan tinggi
Platform transportasi berkecepatan tinggi modern, seperti pesawat terbang dan kereta api berkecepatan tinggi, kecepatan utamanya dibatasi oleh hambatan udara dan hambatan. Semakin cepat Anda bepergian, semakin banyak udara yang Anda temui dalam jangka waktu tertentu. Berlari ke udara ekstra ini bertindak sebagai kekuatan penahan yang mencoba memperlambat Anda. Untuk memerangi resistensi ekstra, semakin banyak daya yang harus digunakan untuk lebih meningkatkan kecepatan, yang menghasilkan peningkatan pembakaran bahan bakar dan peningkatan emisi terkait.
Cara utama untuk meminimalkan hambatan udara adalah dengan merancang bentuk yang sangat aerodinamis yang memungkinkan udara mengalir dengan lancar di atas suatu objek. aliran udara berkecepatan tinggi yang lancar memungkinkan hambatan udara dan efek seret yang diminimalkan. Pesawat terbang lebih jauh meminimalkan hambatan udara yang mereka hadapi, dengan terbang di ketinggian dengan tekanan udara yang berkurang, dengan lebih sedikit udara untuk didorong keluar, lebih sedikit gaya yang dibutuhkan untuk melakukan perjalanan dengan kecepatan yang sama.
Bagaimana hyperloop akan bekerja
Hyperloop dirancang untuk beroperasi dalam tabung tertutup yang sebagian besar udaranya tersedot keluar. Tekanan yang diusulkan bahwa tabung hyperloop akan beroperasi adalah satu milibar. Satu milibar tekanan kira-kira setara dengan seperseribu tekanan udara di permukaan laut, atau tekanan udara di ketinggian 48 kilometer.
Catatan: Sebagai perbandingan, ketinggian jelajah standar tertinggi untuk 747 adalah 12,5 km, dengan tekanan udara 179 milibar.
Setelah mengurangi faktor pembatas kecepatan utama, masalah berikutnya adalah gesekan dengan tanah. Sebagian besar kendaraan darat menggunakan roda, yang menghasilkan gesekan dan mengalami keausan. Alternatif utama untuk ini adalah levitasi magnetik atau maglev, ini bekerja dengan baik di sistem kereta yang telah diterapkan tetapi datang dengan biaya tinggi. Alternatif yang diusulkan oleh Musk adalah dengan menggunakan satu set ski kastor udara, yang melibatkan pod mengambang di bantalan udara. Metode ini seharusnya jauh lebih murah daripada menggunakan teknologi maglev sambil juga membantu meminimalkan masalah kompresi udara di dalam tabung.
Saat pod berjalan di sepanjang tabung yang hanya sedikit lebih lebar darinya, tidak ada banyak ruang bagi udara untuk mengalir ke luar. Ini dapat menyebabkan pod pada dasarnya bertindak seperti jarum suntik, semakin menekan udara di depannya. Dengan menyertakan kipas kompresor di bagian depan pod, udara yang masuk dapat diarahkan ke ski air caster sesuai kebutuhan dan sisanya didorong keluar dari bagian belakang pod untuk membantu menjaga kecepatan.
Motor induksi linier mirip dengan apa yang akan ditemukan di kereta maglev atau di railgun adalah metode percepatan dan perlambatan yang diusulkan. Dengan resistensi yang diminimalkan, pod pada dasarnya dapat meluncur untuk sebagian besar perjalanan mereka.
Seluruh konsep hyperloop telah bersumber terbuka dengan ide untuk mendorong komunitas teknik untuk mengusulkan setiap dan semua perbaikan yang dapat mereka lakukan. Ini harus mengarah pada produk akhir yang unggul tetapi berarti bahwa konsep saat ini dapat diubah sebelum bentuk akhirnya.
Masalah dengan konsep hyperloop
Masalah utama dengan hyperloop adalah membutuhkan tabung kedap udara sepenuhnya dari asal ke tujuan. Tekanan 1 milibar dipandang sebagai jalan tengah yang realistis dan efektif di mana vakum keras akan terlalu sulit, namun, ini masih bergantung pada tabung yang tersisa kedap udara. Ada sedikit penjelasan tentang apa yang akan terjadi jika tabung rusak dalam situasi seperti serangan teroris atau gempa bumi.
Meskipun tekanan udara di dalam tabung rendah, pod hyperloop tetap harus dirancang dengan mempertimbangkan aerodinamis. Hal ini untuk menghindari potensi aliran udara supersonik saat bepergian dengan kecepatan mendekati kecepatan suara. Bahkan dengan tekanan udara hanya satu milibar, kecepatan suara adalah batas kecepatan utama. Untuk melakukan perjalanan secara realistis dengan kecepatan supersonik, tabung perlu diletakkan di bawah ruang hampa.
Pod perlu bertransisi ke lingkungan tekanan standar baik untuk embarkasi maupun debarkasi. Hal ini menambah kompleksitas sistem dan waktu yang dibutuhkan untuk transportasi.
Kereta SCMaglev yang dirancang khusus di Jepang telah menunjukkan kecepatan tertinggi 603 km/jam, kira-kira setengah dari yang diusulkan hyperloop (1220 km/jam). Tanpa kerumitan tambahan dari tabung bertekanan dan dengan relatif mudahnya kapasitas kereta dapat ditingkatkan, ini mungkin teknologi perjalanan berkecepatan tinggi yang lebih layak daripada hyperloop.