Comment fonctionne l'hyperboucle ? Tout ce que vous devez savoir sur la lévitation magnétique

Conçu pour la première fois en tant que concept par Elon Musk, fondateur de Tesla et de SpaceX en 2012, l'hyperloop est présenté comme l'avenir du transport de passagers.

Pour les non-initiés, l'hyperloop est un système de transport de passagers à grande vitesse qui implique un tube scellé à travers lequel se déplacent les nacelles à grande vitesse, réduisant ainsi les temps de trajet. Par exemple, le trajet de Londres à Édimbourg – qui prend plus de quatre heures en train – ne prendrait théoriquement que 30 minutes.

Musk a depuis encouragé les entreprises en démarrage et les projets dirigés par des étudiants à créer leurs propres versions d'hyperloop. Le système à grande vitesse utilise une version de lévitation magnétique, mais qu'est-ce que c'est et comment ça marche ?

Qu'est-ce que la lévitation magnétique ?

La lévitation magnétique, ou maglev, se produit lorsqu'un objet est suspendu dans l'air en utilisant uniquement des champs magnétiques et aucun autre support.

Avec les trains maglev ultra-rapides, la lévitation magnétique a diverses utilisations techniques, y compris les paliers magnétiques. Il peut également être utilisé à des fins d'affichage et de nouveauté, telles que des haut-parleurs flottants.

Comment fonctionne la lévitation magnétique ?

L'utilisation la plus connue de la lévitation magnétique est dans les trains maglev. Actuellement, uniquement en service dans une poignée de pays, dont la Chine et le Japon, les trains Maglev sont les plus rapides au monde, avec une vitesse record de375 mph (603 km/h). Cependant, les systèmes de train sont incroyablement coûteux à construire et finissent souvent par languir en tant que projets de vanité peu utilisés.

Crédit photo: Ministère de l'Énergie

Il existe deux principaux types de technologie de train maglev : la suspension électromagnétique (EMS) et la suspension électrodynamique (EDS).

SMU utilise des électro-aimants à commande électronique dans le train pour l'attirer vers une voie magnétique en acier, tandis que SDE utilise des électro-aimants supraconducteurs à la fois sur le train et sur le rail pour produire une force mutuellement répulsive qui fait léviter les wagons.

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Une variante de la technologie EDS - telle qu'utilisée dans le système Inductrack - utilise un réseau d'aimants permanents sur le dessous du train, au lieu d'électro-aimants alimentés ou d'aimants supraconducteurs refroidis. Ceci est également connu sous le nom de technologie de lévitation magnétique passive.

Comment Hyperloop utilise-t-il la lévitation magnétique ?

Dans le concept original de Musk, les gousses flottaient sur une couche d'air sous pression, de la même manière que des rondelles flottant sur une table de hockey sur air. Cependant, une version plus récente de la technologie d'Hyperloop Transportation Technologies (HTT) - l'une des deux sociétés leader dans la course hyperloop - utilise la lévitation magnétique passive pour obtenir le même effet.

Crédit photo: HyperloopTT

La technologie a été concédée sous licence à HTT par Lawrence Livermore National Labs (LLNL), qui l'a développée dans le cadre du système Inductrack. Cette méthode est considérée comme moins chère et plus sûre que les systèmes maglev traditionnels.

Avec cette méthode, des aimants sont placés sur la face inférieure des capsules dans un réseau Halbach. Cela concentre la force magnétique des aimants d'un côté du réseau tout en annulant presque entièrement le champ de l'autre côté. Ces champs magnétiques font flotter les nacelles lorsqu'elles passent sur des bobines électromagnétiques intégrées dans la piste. La poussée des moteurs linéaires propulse les nacelles vers l'avant.

Le principal rival de HTT, Hyperloop One, utilise également un système de lévitation magnétique passive où les aimants permanents côté nacelle repoussent une piste passive, la seule énergie d'entrée provenant de la vitesse de la nacelle.

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Crédit photo: Vierge Hyperloop

Pour les deux systèmes, la pression de l'air dans les tunnels est abaissée à l'aide de pompes à air afin de faciliter le mouvement des dosettes. La faible pression d'air réduit considérablement la traînée de sorte que seule une quantité relativement faible d'électricité est nécessaire pour atteindre des vitesses de pointe.

Progression de l'hyperboucle

Maintenant que nous comprenons la lévitation magnétique, il est temps d'examiner les progrès réalisés par les entreprises pour étendre la technologie à un usage général.

Dans une nouvelle passionnante, Virgin’s Hyperloop a transporté en toute sécurité deux passagers sur le Pod-2 à 2 places. Ce véhicule est une version beaucoup plus petite de ce que nous attendons de la société plus tard. Selon les projections de Virgin, nous verrons un jour un véhicule de tourisme de 28 places.

Le modèle actuel n'a atteint que 107 miles par heure, mais ils l'ont fait en toute sécurité et nous appellerons cela une victoire pour la nouvelle technologie.

Bien sûr, Elon Musk ne laisse pas Virgin prendre toute la gloire d'Hyperloop. En juillet de cette année, Musk a tweeté qu'il était impatient de construire un tunnel de 10 kilomètres de long avec plusieurs courbes pour mieux imiter le voyage hyperloop réel.

L'avenir d'Hyperloop

Avec de tels progrès en 2020, il est naturel de se demander quand nous verrons le système de transport pleinement utilisé. Il est encore trop tôt pour le dire honnêtement. La technologie est incroyablement chère et il lui reste encore un long chemin à parcourir pour atteindre les vitesses prévues dont les scientifiques et les ingénieurs pensent qu'elle est capable.

Pour l'instant, nous continuerons de suivre les progrès et de vous tenir au courant des derniers développements dans les transports basés sur la lévitation magnétique tels que l'Hyperloop.