Vactrain (nebo vakuové trubice vlak) je koncept navržený pro velmi vysokorychlostní železniční dopravy . Jedná se o maglevskou (magnetickou levitaci) linii využívající částečně evakuované trubky nebo tunely. Snížení odporu vzduchu může umožnit vlakům vysavačů cestovat velmi vysokou rychlostí (Hypersonic) s relativně nízkým výkonem, až 6400 až 8000 km / h . To je 5 až 6násobek rychlosti zvuku v zemské atmosféře na hladině moře . Vactrains mohou pomocí gravitace pomoci jim zrychlit, jako v gravitačním vlaku. Pokud tyto vlaky dosáhnou plánované rychlosti, mohly by předjet letadla jako nejrychlejší způsob veřejné dopravy na světě.
V roce 1799 George Medhurst z Londýna navrhl a patentoval atmosférickou železnici, která mohla přepravovat lidi nebo zboží přes tlakové trubky nebo evakuovat. Rané atmosférické železnice a pneumatické trubkové dopravní systémy (například Dalkey Atmospheric Railway) spoléhaly na pohon na páru .
V roce 1888 si Michel Verne , syn Julesa Verna , představil dopravní systém využívající podmořské pneumatické trubky, které by mohly pohánět kapsli pro cestující rychlostí až 1 800 km / h pod Atlantským oceánem (transatlantický tunel) v povídce s názvem „Un Express du Futur ".
Skutečný vactrain vynalezl Robert Goddard jako nováček na polytechnickém institutu ve Worcesteru ve Spojených státech v roce 1904. Goddard tento nápad vylepšil v povídce z roku 1906 s názvem „High Speed Bet“, která byla shrnuta a publikována v americkém vědeckém časopise. úvodník z roku 1909 s názvem „Limit rychlého tranzitu“. Esther, jeho manželka, získala americký patent na vactrain v roce 1950, pět let po její smrti.
V roce 1909 vytvořil ruský profesor Boris Weinberg [ru] první model své navrhované verze vactrainu na „ Tomské polytechnické univerzitě “. Později publikoval koncept vactrain v roce 1914 v knize Motion without friction (airless electric way).
V roce 1955 polský spisovatel sci-fi Stanisław Lem ve svém románu Magellanova mlhovina napsal o mezikontinentálním vactranu zvaném „organowiec“, který se pohyboval v průhledné trubici rychlostí více než 1 666 km / h . Později vDuben 1962, vactrain se objeví v příběhu Macka Reynoldse „Mercenary“ , kde mimochodem zmiňuje Transport vakuových trubek.
Během sedmdesátých let publikoval Robert M. Salter, prominentní obhájce vactrainu, řadu komplikovaných technických článků.
V Los Angeles Times se objevil rozhovor s Robertem Salterem (11. června 1972). Podrobně hovořil o relativní lehkosti, s jakou mohla vláda Spojených států postavit systém kyvadlové dopravy pomocí trubek využívajících v té době dostupné technologie. Maglev byl v té době špatně vyvinut, navrhl ocelová kola. Dveře trubkové komory by byly otevřené a dovnitř by se dostalo dostatek vzduchu, aby vlak projel trubkou. Gravitace by odjíždějící vlak zrychlila dále na cestovní hladinu. Přijíždějící vlak stoupající z cestovní hladiny zpomalil a stlačil před sebou zředěný vzduch, který by byl ventilován. Čerpadla na stanicích by kompenzovala ztráty způsobené třením nebo únikem vzduchu kolem okrajů vlaku, přičemž samotný vlak nevyžaduje žádný motor. Tato kombinace upraveného (mělkého) gravitačního vlaku a pohonu atmosférické kolejnice by spotřebovala málo energie, ale omezila systém na podzvukovou rychlost, takže místo toho byly navrženy počáteční trasy desítek nebo stovek mil nebo kilometrů. Než transkontinentální vzdálenosti.
Vlaky nemusely potřebovat spojky, přičemž každý vůz byl přímo svařen, přišroubován nebo jinak bezpečně spojen s dalším, přičemž trasa nevyžadovala více ohýbání, než mohla pružnost oceli snadno podporovat. Na konci trati byl vlak přesunut do strany do koncové komory vratné trubky. Železnice by měla jak vnitřní evakuovanou trubku, tak vnější tunel. V cestovní hloubce by prostor mezi nimi měl dostatek vody, aby se vznášela vakuová trubice, což by jí uklidnilo.
Byla zmapována trasa přes severovýchodní megalopolis s devíti stanicemi, jednou ve Washingtonu DC , Marylandu , Delaware , Pensylvánii , New Yorku , Rhode Island , Massachusetts a dvěma v Connecticutu . Mapování sítí příměstských vlaků
Od konce 70. a začátku 80. let bylo navrženo metro Swissmetro, aby využilo vynález německého experimentálního maglevu Transrapid a pracovalo ve velkých tunelech snížených na tlakovou nadmořskou výšku 21 000 m, kde bylo Concorde SST certifikováno k letu .
V 80. letech 20. století Frank P. Davidson, zakladatel a předseda projektu tunelu pod Lamanšským průlivem, a japonský inženýr Yoshihiro Kyotani [ja] přistoupili k zaoceánským problémům s návrhem na vznášení trubice nad oceánským dnem ukotvenou pomocí kabelů (ponořený plovoucí tunel). Tranzitní trubice by zůstala nejméně 300 m pod hladinou oceánu, aby se zabránilo vodní turbulenci .
The 18. listopadu 1991, Gerard K. O'Neill požádal o patent pro vactrain systému. Volal do společnosti, kterou chtěl založit VSE International, pro rychlost, ticho a efektivitu. Samotný koncept však nazýval magnetický let. Vozidla by namísto jízdy po dvojici kolejí byla zvedána pomocí elektromagnetické síly jedinou stopou v trubce (permanentní magnety v koleji, s proměnnými magnety na vozidle) a poháněna elektromagnetickými silami přes tunely. Odhadoval, že vlaky mohou dosáhnout rychlosti až 4 000 km / h - asi pětkrát rychlejší než tryskové dopravní letadlo - pokud by byl z tunelů vyčerpán vzduch. K dosažení těchto rychlostí vozidlo zrychluje během první poloviny jízdy a poté v druhé polovině jízdy zpomalí. Zrychlení muselo být nanejvýš poloviční silou gravitace. O'Neill plánoval vybudovat síť stanic propojených těmito tunely, ale zemřel dva roky před udělením jeho prvního patentu.
James R. Powell, bývalý spoluvynálezce supravodivého maglevu v 60. letech, studuje od roku 2001 koncept využití vactrainského maglevu pro vypuštění do vesmíru (teoreticky o dva řády nižší mezní náklady než současné rakety), kde by Startramův návrh mít vozidla do 14 300 až 31 500 km / hv akceleračním tunelu (dlouhém k omezení sil g), zvažte vrtání do antarktického ledového příkrovu pro plánované výdaje nižší než ve skále.
ET3 tvrdí, že provedla nějakou práci, která vyústila v patent na „technologii evakuované trubkové dopravy“, který byl udělen v roce 2009. Představili veřejnosti svůj nápad z roku 2013.
Elon Musk , generální ředitel společností Tesla a SpaceX , má zvláštní zájem na konceptu vactrain pod pojmem Hyperloop . V roce 2017 byla podepsána dohoda o společném vývoji hyperkruhové linky mezi Soulem a Busanem v Jižní Koreji.
Transpod je kanadská společnost, která navrhuje a vyrábí technologie a vozidla pro velmi rychlou trubkovou dopravu. Dopravní vozidla jsou navržena tak, aby mezi městy jezdila rychlostí více než 1000 km / h s plně elektrickým pohonem a bez potřeby fosilních paliv. Na rozdíl od konceptu hyperboop vactrain používá systém Transpod pohybující se elektromagnetická pole k pohonu vozidel se stabilní levitací z podpovrchu, spíše než stlačeným vzduchem. vzáří 2017„Transpod publikoval recenzovanou vědeckou publikaci v časopise Procedia Engineering. Článek byl představen na konferenci EASD EURODYN 2017 a představuje fyziku systému Transpod .