Na świecie istnieje kilka firm, które pracują nad rozwojem technologii próżniowej kolei wysokich prędkości - Hyperloop. Powstało już nawet kilka testowych tras, pozwalających odbywać próbne przejazdy z udziałem pasażerów. Wiele osób uważa, że Hyperloop jest przyszłością transportu.
Jako specjalista próżniowych kolei wysokich prędkości zajmuję się projektowaniem stacji, kapsuł i tuneli, którymi zazwyczaj poruszają się superszybkie pociągi. Testuję też rozwiązania techniczne, pozwalające na osiąganie dużych prędkości bez naruszania zasad bezpieczeństwa. Wytyczam przebieg nowych tuneli w terenie tak, żeby były idealnie stabilne, bo przy prędkościach rzędu 1000 km/h nawet kilkumilimetrowe odchylenia mogą zakłócać idealny tor jazdy wywołując nieoczekiwane przeciążenia i wibracje kapsuł. Takie tunele mogą biec pod ziemią, na ziemi lub na specjalnych podporach, dzięki czemu mogą przebiegać nad już istniejącą zabudową, terenami zielonymi czy polami uprawnymi.
Mogę też tworzyć sieci kolei hiperprędkości poruszające się nie w tunelach, ale po zwykłych torach kolejowych. Wtedy pociągi wykorzystują lewitację magnetyczną, a każda ich kapsuła wyposażona jest w silnik liniowy i autonomiczne systemy sterowania. Takie pociągi mają tę zaletę, że korzystają z tej samej linii kolejowej na zmianę ze "zwykłymi" pociągami. Ze względu na opory powietrza mogą jednak poruszać się z tylko prędkością nie przekraczającą 550 km/h.
Kapsuły poruszające się w tunelach, w których panuje bardzo niskie ciśnienie, mogą osiągać większe prędkości, nawet ponad 1200 km/h, bo opory powietrza są bardzo zredukowane. Do mnie należy ustalenie tzw. charakterystyki podróży, czyli tego, z jaką prędkością będą się poruszać na poszczególnych odcinkach, w zależności od geometrii samego tunelu. Sam ruch odbywa się dzięki zastosowaniu liniowych silników indukcyjnych, rozmieszczonych wzdłuż tunelu.
Poza projektowaniem samych tras kolejowych, ustalam też położenie dworców i koncepcję ich budowy, żeby zapewnić bezpieczne przesiadanie się pasażerów do innych środków lokomocji, a także sprawny załadunek i rozładunek towarów.
Projektuję też kapsuły do transportu ludzi i towarów, używając do tego lekkich i jednocześnie bardzo wytrzymałych materiałów. Kapsuły nie mają okien, a pasażerowie podróżują w pozycji półleżącej, przypięci pasami do foteli. Nie mogą - jak to jest w normalnych pociągach - wstawać, przemieszczać się, ani nawet… wychodzić do toalety, dlatego moim zadaniem jest zapewnienie im na czas podróży jak największego komfortu w takiej, w miarę przymusowej pozycji. Oprócz systemów dbających o odpowiednią temperaturę, wilgotność i wentylację trzeba też zminimalizować odczucie zamknięcia w ciasnym pomieszczeniu, np. montując na ścianach ekrany wyświetlające widoki krajobrazu, filmy, albo pozwalające na surfowanie w sieci. Do mnie należy też dbałość o bezpieczeństwo, muszę więc zaprojektować sieć hiperszybkiej kolei tak, żeby ryzyko jakiejkolwiek awarii czy wypadku było minimalne, a w razie problemów zadziałały systemy bezpieczeństwa, reagujące np. na wzmożone wibracje, zanik napięcia, odchylenia toru w tunelu czy nieszczelność kapsuły.
Co powinienem umieć?
Muszę potrafić posługiwać się specjalistycznymi programami komputerowymi, takimi jak Corel, 3D Studio, NX, Photoshop, CATIA V5, Pro/Engineer, 3ds Max, Solid Works, których używam do tworzenia projektów tuneli, torów, dworców i kapsuł, a także umieć obsługiwać inny sprzęt elektroniczny potrzebny w pracy, np. tablety graficzne.
Muszę bardzo dobrze znać fizykę, a zwłaszcza zagadnienia związane z magnetyzmem, tarciem, oporem powietrza i ciśnieniem. Powinienem mieć w małym palcu zasady działania liniowych silników indukcyjnych, wiedzieć, jak zapewniać hamowanie i przyspieszanie kapsuł i jak utrzymywać ich stałą prędkość jak najniższym nakładem energii. Muszę wiedzieć, jakie przeciążenia działają na towary i pasażerów przewożonych koleją hiperprędkości i jak można zapobiegać ich negatywnym skutkom.
Muszę znać się na nowoczesnych materiałach, wykorzystywanych np. w lotnictwie i przemyśle kosmicznym; wiedzieć, jakie mają właściwości fizyczne oraz potrafić oceniać, które z nich będą nadawać się do budowy tuneli, kapsuł i ich wyposażenia.
Muszę znać matematykę, żeby móc tworzyć algorytmy potrzebne do budowy nowych programów sterujących ruchem kapsuł w tunelach, obliczać, jakie wymiary powinny mieć projektowane kapsuły i tunele, kalkulować wytrzymałość konstrukcji kapsuł, tuneli i podpór, na których mają się wspierać oraz ilość energii potrzebnej do zasilania takiej linii kolejowej.
Jakie kompetencje miękkie są ważne w mojej pracy?
- kreatywność,
- wyobraźnia przestrzenna,
- umiejętność szybkiego reagowania na nieprzewidziane sytuacje,
- dobra pamięć,
- umiejętność logicznego rozumowania,
- spostrzegawczość,
- dociekliwość,
- sumienność,
- odporność na stres.
Gdzie mogę pracować?
Mogę znaleźć zatrudnienie w firmach zajmujących się projektowaniem, budową i naprawą systemów hiperszybkiej kolei.
Źródła:
Hyperloop - przyszłość transportu,
Technologia Hyperloop i perspektywy jej zastosowania,
Polska firma rozwijająca technologię superszybkich kolei,
Loop today, Hyperloop Tomorrow [ENG]