Verneovsky znějící projekt nadzvukové potrubní dopravy osob v kapslích – Hyperloopu, s kterým před třemi lety přišel vizionář a podnikatel Elon Musk, plní stránky internetu i médií. Z fyzikálních, technických a praktických důvodů je odborníky tvrdě kritizován. Otevřel však světu revoluční formu outsoursingové spolupráce vědců, výzkumníků, univerzit i malých podniků na dalším vývoji nejen mobilní techniky, a už se může pochlubit prvními praktickými výsledky... Inspirací se stala potrubní pneumatická pošta. Vozidlem tlačeným vzduchem se v krátkém tunelu poprvé svezli po kolejích roku 1846 návštěvníci legendárního Krystalového paláce v Londýně. Malý vagón v rouře o Ø 3,6 m zezadu vháněným vzduchem o přetlaku pouhých 16 kPa dosahoval rychlosti až 40 km/h. Poté se s pokusy pneumatických trubních či tunelových drah roztrhl pytel. Roku 1870 se podzemní potrubní dráhou chlubil i New York. Válcovité vozíky na kolejích rychlostí 20 km/h poháněl přetlak vzduchu vháněného parostrojním dmychadlem. Na počátku 20. století se k tzv. pneumodrahám vrátil i raketový průkopník Robert H. Goddard. Znovu se objevily o 70 let později v románu Raye Bradburyho v podobě „vactrainů“, jejich vozy byly potrubím protahovány podtlakem. S nápadem využít tento princip k dálkové vakuové dopravě nadzvukovou rychlostí Elona Muska víc jak o půl století předtím přišlo Ministerstvo dopravy USA, vypsáním soutěže na revoluční zrychlení dopravní páteře New York-Chicago- Los Angeles v tunelech či nadzemním potrubí pneumatickou dopravou. K pohonu vozů či kapslí bylo navrhováno vše, co technika v té době nabízela – od vrtulí, tryskového či raketového pohonu až po využití přetlaku a podtlaku nebo i gravitace. S nejzajímavějším řešením přišel Dr. J. V. Foa, ředitel Newyorské aerodynamické laboratoře. Podobně jako dnes Elon Musk na modelech a filmech z laboratoře ohromoval veřejnost vlaky, klouzajícími na vzduchovém polštáři potrubím o Ø 5 m rychlostí 600 km/h. Tah soupravě dávaly speciální vrtule na přídi i zádi. S jejich pohonem si však nedokázal poradit. Spalovací motory v uzavřeném potrubí vzhledem k emisím použít nelze, pro elektropohon neexistují kontaktní sběrače, přenášející potřebný elektrický výkon při rychlostech kolem tisíc km/h. Mluvilo se také o možnosti vodíkového nebo dosud neexistujícího mikrovlnného pohonu, na kterém tehdy pracovala společnost Raytheon. S ještě odvážnějším projektem tzv. planetranu přišel dr. R. Salter z Kalifornské společnosti Rand Corp., jehož vagóny měly létat ve vakuovaných tunelech rychlostí až Mach 5 (18 000 km/h) v rouře uložené v hloubkách 0,5 až 1,5 km pod zemí mezi New Yorkem a San Franciskem. V něm vývěvy měly udržovat tlak na úrovni 1/10 zemské atmosféry. Tunely se měly tavit štítem vyhřívaným rychlým jaderným reaktorem. Teprve vynález lineárního elektromotoru britským profesorem Laithwaitem (1960) a možnost magnetického vznosu či závěsu vozidel, poprvé prakticky vyzkoušeného roku 1972 v Německu na maglevu TRANSRAPID 2, posunuly v 80. letech vývoj vysokorychlostní dopravy z pneumatického na elektroindukční pohon. Posledním slovem jsou japonské maglevy, které na testovací trati s převahou tunelů v Yamanashi v dubnu 2015 překonaly magickou hranici 600 km/h! Hyperloop podle ambiciózního plánu Elona Muska Údajně ve spolupráci s desítkou inženýrů ze svých společností SpaceX a Tesla, zveřejnil Elon Musk 13. srpna 2013 v 57stránkovém elaborátu Hyperloop Alfa futurologickou představu nadzvukové potrubní dopravy osob i nákladů pro vysokorychlostní spojení Los Angeles s 600 km vzdáleným San Franciskem. A to v aerodynamických „kapslích“ poháněných lineárním dlouhostatorovým motorem. Závěrem potvrdil, že vzhledem ke svým starostem s vesmírnými loděmi a gigazávody na elektromobily Tesla (a jejich baterie), mu nejde o vlastní realizaci takového megaprojektu, ale o přitažení inženýrů a technologů z celého světa k tomuto problému formou „open source“, a nebude mít námitky ani o použití jiných principů a technologií v jiných místech. Mělo by však světu přinést rychlejší, levnější, a hlavně bezemisní dopravu. Dráhu tvoří pár ocelových trub o Ø 3,3 m, nesených seizmicky odolnými pylony v rozpětí 30 m, asi 6 m nad terénem. Krátké hliníkové hermeticky uzavřené kabiny pro 28 cestujících, nebo smíšený vlak sestavovaný z osobních kabin a nákladní kabiny pro 4 osobní auta, nebo jeden lodní kontejner, budou rourami klouzat na 0,5 až 1,3 mm tenkém vzdušném polštáři, vytvářeném pod kluzátky elektricky hnaným kompresorem. Ventilátorové kolo na hřídeli kompresoru na čele kabiny bude před ní snižovat tlak v rouře na pouhých 100 Pa, což by mělo až 1000násobně snížit aerodynamický odpor kapsle při maximální nadzvukové rychlosti 1220 km/h. Elektromotor (325 kW u malé kabinky) bude napájen elektř inou z Li-on baterií na zádi, dobíjených na koncových stanicích. Lineární dlouhostatorový pohon (rotor na vozidle, induktor v podobě kovového pásu v ose vodicí dráhy), se ale principiálně liší od současných maglevů. V mezistaničních úsecích má jen tři rozběhové a tři brzdové úseky. Kapsli postupně zrychlují na 500, 900 a 1220 km/h tak, aby přetížení na osobu nepřesáhlo 1 G. Systém má být napájen z pásů solárních panelů zastřešujících potrubí, jejichž elektrický výkon by měl vystačit nejen k plnému provozu hyperloopů, počítajícím s přepravou až 40 kapslí za hodinu (roční kapacita 7,4 mil. osob), ale i k dodávce až trojnásobného přebytku do místních elektrosítí, a tím zlevňovat provoz systému. Internetový přístup otevřel futuristický projekt Silně nadsazený projekt nadchl veřejnost, odborníci ho však v principu i pro praxi považují za nesmyslný, a prakticky neuskutečnitelný. Kupříkladu oblouky trati horizontálně i vertikálně kvůli odstředivé síle by nesměly mít menší rá- dius než 23 km a žádná krajina takové trasování by neumožnila. Podtlak v potrubí odpovídající letové hladině 50 km nad zemí by nárokoval obrovské náklady a utěsnění jak kapsle, tak nástupních bodů a prakticky neumožňoval záchranu cestujících při jejím uváznutí. Systém by byl snadno ohrožen zemětřesením i sabotážemi nebo teroristickými akcemi. Náklady by byly mnohem vyšší než u jiných způsobů dopravy kvůli stavbě speciálních stanic, napájecí sítě a údržbě solárních panelů, vyžadující souběžnou komunikaci. Elon Musk vsadil do projektu z důvodů vytížení svými podniky zatím jen minimum. Avšak nápad projekt zdokonalovat a financovat novými ekonomickými metodami outsourcingu a crowdfundingu se rozběhl s nečekaným úspěchem. Od prvních testů k odvážným projektům S pomocí společnosti Cisco a podnikatele Shervina Pishevara se zrodila společnost Hyperloop Technologies, o dva roky později přejmenovaná na Hyperloop One. S více než 200 inženýry (většinou z Muskových podniků), kromě shánění spolupracovníků dokázala uvést do provozu výrobní závod na komponenty potrubních drah v Nevadě, a pod vedením ředitele Roba Lloyda postavila kratší převáděcí a testovací linku na okraji Las Vegas. Model s dlouhostatorovým lineárním motorem hned při prvním testu 9. května 2016 se 1,1 s po startu zrychlil na 185 km/h. Nyní tam dokončují 3 km dlouhou testovací dráhu, tentokráte již v potrubí s drasticky sníženým tlakem vzduchu. Navzdory konkurenčnímu souboji s další vzniklou společností HTT (Hyperloop Transportation Technologies) v kalifornském El Segundo, jejíž řízení se ujal Berlíňan Dirk Ahlborn, získal Hyperloop One řadu investorů a zatím několik tisíc podporovatelů. V místech, jejichž nároky by vysokorychlostní osobní i nákladní potrubní doprava v budoucnu uspokojila. Především jde o 120 km dlouhou potrubní trať Dubaj-Abú Dhabí a síť kontejnerové přepravy v přístavu Jebel Ali. Finsko a Švédsko zaujal projekt 480 km dlouhého podmořského spojení. Rusko se zajímá o doplnění dopravního systému Moskvy a zatím futuristické spojení Moskva-Petrohrad a Moskva-Londýn. Švýcarsko má zájem o nákladní linku Ženeva- -San Gallen apod. Naproti tomu HTT dnes s již 500 zaměstnanci a kapitálem kolem 160 mil. dolarů buduje 3km potrubní testovací dráhu pro pomalejší potrubní cargo dopravu, která by vytvořila překládací síť v přístavech Los Angeles s rychlostí kolem 300 km/h a připravuje projekty i s Německými drahami DB a francouzskými železnicemi SNCF. Na komponenty otevře letos továrnu v Toulouse. V kalifornském Quay Valley dokončuje výstavbu 8 km dlouhé testovací trati, která na rozdíl od Muskových projektů používá technologii maglevů! Je podporována světovou inženýrskou společností AECOM i švýcarským Oerlikonem. V květnu 2016 HTT licencovala tzv. pasivní indukční technologii pohonu (inductrak), při které je trať osazena beznapěťovými cívkami a na vozidle je systém s trvalými magnety. Na rozdíl od Hyperloopu One, který rozvíjí zejména vztahy s bohatými šejky, HTT se prostřednictvím neúnavného misionáře Ahlborna orientuje kupodivu i na střední Evropu. Nejprve podepsalo memorandum o spolupráci se slovenským ministerstvem hospodářství, letos 18. ledna se jeho partnerem stal i brněnský primátor Petr Vokřál. S hyperloopem se rozbíhá nová forma vědecko- -technické celosvětové spolupráce Zatímco stránky novin, časopisů a internetu se až bombasticky rozepisují o nadzvukově rychlém potrubním spojení Prahy a Brna s Bratislavou a Budapeští, záměrem memoranda je prozatím rozběhnout mnohem rozsáhlejší spolupráci na vývoji nového typu mobility s výzkumnými ústavy, vysokými školami, menšími výrobci i zájmovými organizacemi všemi moderními způsoby jaké nabízí internet věcí IoT. V pozdější etapě tento komunikativní model, připomínající open source, začne nejúspěšnější účastníky odměňovat dotacemi a opcemi akcií podle vykonané práce. Sám Ahlborn na jednání v Bratislavě i v Brně upozorňoval, že to zde nebude tak jednoduché, protože právní prostředí a nastavená pravidla s takovou technologií zatím nepočítají. Při krátkých vzdálenostech stanic v hustě osídlené Evropě nemá rychlost dopravy nad 300 km/h (natož 1220 km/h) vůbec smysl. Navíc jsou vysokorychlostní trasy TEN-T v EU již vybudovány, nebo pevně trasovány. Velký přínos pro vědu i hospodářství však bude mít rozbíhající se IoT vývojová spolupráce zřizovaných týmů, na komponentech pro budoucí rychlejší a levnější dopravu. První vlaštovkou, která to dokazuje, je úspěch do projektů HTT zapojených malých slovenských společností RV Magnetics z Košic a c2i z Dunajské Stredy. Na loňském startupu HTT ve Vídni představily maketu potrubní sekce hyperloopu a kabiny ze superpevného dvouvrstvého kompozitu Vibranium, vyplněného leteckou pěnou, do níž jsou vetkány senzory a teplotní a tlaková čidla. Ing. Jan Tůma
