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Innovation technique sur le plan de la vitesse

 

 

 

 

 

 

L'Hyperloop est un moyen de transport très rapide, il devrait dépasser les 1000 km/h. Une ligne de train à grande vitesse à été construite en Californie, qui relie Los Angeles à San Francisco. C'est aussi entre ces deux villes que la première ligne de l'Hyperloop devrait être construite. Les performances des deux moyens de transports sont sans appel:

-le train a une vitesse maximum de 264 km/h contre 1220 km/h pour l'Hyperloop;

-le train couvrirait cette distance en environ 2h40 contre 35 min pour l'Hyperloop.

 

A) Fonctionnement :

 

Principe :

L’hyperloop circulerait en lévitation à quelques centimètres de la paroi inférieure du tube grâce à l'utilisation d’électro-aimants placés le long du tunnel et dans la capsule. Ces aimants pourraient être refroidis grâce à de l'azote liquide par exemple pour les rendre supraconducteurs. Cela créerait une force faisant léviter la capsule. Le vide dans le tube limiterait les frottements pour permettre aux capsules d'aller encore plus vite et la sustentation éviterait les frottements contre des rails.

Tube à basse pression :

Mis à part la téléportation, qui serait bien sûr stupéfiante, selon Elon Musk, la seule option "valable" pour un voyage plus rapide encore qu'en avion, est de construire un tube ou un tunnel qui contient un environnement spécial. C'est là que les choses deviennent délicates.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Supraconductivité : 

La supraconductivité est un phénomène physique. Elle est caractérisée par une absence de résistance électrique, cela permet de transporter l'électricité sans perte d'énergie. Elle est également caractérisée par l'expulsion d'un champ magnétique. La supraconductivité se manifeste à des températures proches du 0 absolu. Lorsque les matériaux ont atteint leur température critique (la température maximale d'un liquide quelle que soit la pression extérieure) et qu'ils sont soumis à un champ magnétique extérieur, ils expulsent ce champ magnétique, c'est l'effet Meissner. Ainsi le champ magnétique pourrait être produit grâce à un courant électrique. En effet selon le phénomène d'induction magnétique un courant électrique peut être produit par un champ magnétique et inversement. Ce phénomène doit permettre à l'hyperloop de léviter. [6]

 

 

 

 

 

 

Aimants permanents:

 

La supraconductivité n'est pas la seule solution. L'utilisation d'aimants permanents est aussi envisageable. Cependant la lévitation à base d'aimants permanents est moins stable mais le coût de réalisation et de fonctionnement est moins élevé pour les aimants permanents. Ce sont des matériaux magnétiques durs. Ils ont des propriétés physiques liées à l’existence d'un champ magnétique comme exercer une force d'attraction sur tous matériaux ferromagnétiques. En effet les pôles non opposés se repoussent et les pôles opposés s'attirent. Cette force peut permettre à l'hyperloop de léviter. [7]

 

 

 

 

 

 

 

Le champ magnétique : 

Un champ magnétique est une grandeur ayant le caractère d'un champ vectoriel. Un champ magnétique peut avoir plusieurs sources : les aimants permanents, un courant électrique, etc...La présence d'un champ magnétique se manifeste par la présence d'une force agissant sur les charges électriques en mouvement et la possibilité d'affecter certains matériaux selon les cas. Le fait que les champs magnétiques fassent léviter l'hyperloop est également bénéfique pour la vitesse car cela permet de réduire les frottements.

 

Si tout se déroule bien, Hyperloop Transportation Technologies devrait pouvoir travailler en temps que prototype sur le circuit reliant Los Angeles et San Francisco. Des passagers pourraient ainsi tester ce nouveau moyen de transport et ainsi effectuer de vrais voyages dès 2018. Des pistes d’essais ont été lancé et ont monté utilisé pour des tests dans lequel un traineau qui lévitait mais où il n'était pas dans un tube à basse pression. Bien que le prototype n'a pas atteint la vitesse de 1200km/h les essais ont été intéressant car il a atteint une vitesse élevé proche de 500 km/h.

 

 

aimants permanents

Démonstration  de la supraconductivité

La capsule circule dans un tube sous basse pression, sur des cousins d'air. Un moteur avale l'air à l'avant et le rejete à l'arrière pour propulser l'Hyperloop. Mais il garderait une partie de l'air afin de le pulser à travers des petits trous pour créer un coussin d'air. L’intérêt de faire le vide dans le tube est aussi de limiter l'échauffement à l'intérieur du tube. Car à la vitesse à laquelle irait l'hyperloop il suffirait de peu de temps même avec peu d'air.Cependant faire le vide nécessitera beaucoup d'énergie et il ne pourra pas être fait entièrement car c'est impossible. 

Et c'est entre autre ceci qui pose problème. Une partie de l'énergie nécessaire pourra être fournie par les panneaux solaires au dessus du tube. L’intérêt de faire le vide dans le tube est de limiter les frottements pour augmenter la vitesse de la capsule. (en physique le frottement est une interaction qui s'oppose souvent au mouvement entre deux systèmes. Il a plusieurs origines comme la force électromagnétique ou l'interaction entre les atomes des surfaces en contact). Il existe plusieurs types de tubes sous vide et de possibilités pour faire le vide dans un tube.

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