Pístová doprava, vize 20??

Občas přemýšlím nad tím, jak by mohla či měla v budoucnu vypadat doprava. Kam by se měla či mohla posunout, ať už pro úsporu energie či času a zrovna mě napadl nový koncept (nevím zda už to někdo nevymyslel, ale ještě jsem o tom neslyšel), který jsem pracovně nazval „pístová doprava“.

Vždy jsem byl spíš pro, aby se doprava vedla spodem, než vrchem, ne že by nahoře bylo málo místa, ale přece jen se raději projdu lesem než po kolejích a některé dálnice se i blbě přecházejí.

Vést koleje nad zemí zase znamená zasázet všude sloupy, pak to stejně zavazí, stíní a celkově to nevypadá nijak valně.

Z těchto důvodů bych dopravu tlačil pod zem. Zde se kvůli trati nemusí bourat města, nejsou zde téměř žádné CHKO apod. a jak máte jednou hotový kvalitní tunel, tak vydrží staletí. Jedná se cice o dražší výstavbu, ale můžete jít častě rovně a máte levnější provoz.

No a u létání mě zatím nenapadl ideální koncept, který by za minimum energie převezl na kratší vzdálenosti takový počet lidí jako třeba vlaky či busy.

A teď konečně k tomu konceptu.

Aby jezdily ve stovky kilometrů dlouhých tunelech auta je samozřejmě nesmysl. Standardem by mohly být vlaky nesené magnetickou levitací, což je ozkoušeno a dobře to funguje. Nijak zvlášť se neopotřebovává zařízení a díky v podstatě nulovému tření se dosahuje velké úspory provozních nákladů.

Problémem tunelů zůstává vzduch. Lépe řečeno, vzduch, který takový vlak tlačí před sebou je po kinetické energii vlaku to jediné co spotřebovává energii při startu a při jízdě.

Tedy, když se vlak rozjíždí musí překonat svojí kinetickou energii a když jede musí vydat další energii na překonání odporu vzduchu.

Můj koncept spočívá v tom, že se tyto sýly nebudou sčítat, ale "odčítat".  V uvozovkách proto, že síly se vždy sčítají, jen mají různé vektory.

Takto napsané to může vypadat jako pitomost, ale pojďme se na to podívat blíž.

Základním předpokladem je udržovat v tunelu silný podtlak. (Neříkám vakuum to by bylo příliš nákladné, né-li nemožné). Samotný podtlak, když už jednou existuje (když už se jednou vytvoří), nevyžaduje po té sám o sobě žádný další odběr energie).

A teď už jen ta poslední věc, představte si vlak, jako píst ve válci o nízkém tlaku. Když ho jednou rozpohybujete, bude lítat „sám od sebe“ ze strany na stranu. Mezi vlakem a stranou válce, které se bude vlak přibližovat, bude tlak plynu narůstat a na druhé straně klesat, po zastavení vlaku u jedné strany válce, se vlak na dobu nastoupení vy vystoupení lidí „zakotví“ a po nastoupení lidí uvolní. Vysoký tlak na jedné straně a nízký tlak na druhé, rozpohybuje vlak zpět do stanice odkud před tím vyjel a tak stále dokola.

Samozřejmě, že by se nejednalo o perpetum mobile, protože by docházelo k i přenosu energie mimo „uzavřenou soustavu“ jak už třeba třením, či přenosem teplot (stláčený vzduch zvyšuje teplotu a teplo uniká i přes izolované stěny do okolí), další únik energie by byl prosakováním vzduchu nedokonalostmi v těsnění... atp. Vlak by tedy musel mít i vlastní pomocný pohon, ale úspora energie by i tak mohla být značná.

Předchůdcem tohoto systému by mohl být systém pracující s atmosférickým tlakem.

Princip by byl konstrukčně snazší, ale náročnější na energii provozu. V tomto konceptu by vlak vjížděl do tunelu z „venkovního nádraží“ a na druhé straně by z tunelu vyjížděl ven. Podtlakový tunel by byl na obou koncích uzavřen vzduchotěsnými vraty a vnější tlak by „vtlačil“ vlak dovnitř (či chcete-li podtlak by ho tam „vsál“ jak špuntík do vysavače). Po vjetí vlaku by se „vchodová“ vrata uzavřela, aby nedocházelo ke zbytečnému plnění tunelu vzduchem. Rozjetý (mag-lev) vlak by zvyšoval rychlost do té doby, dokud by tlak za ním byl vyšší než před ním. Tedy zhruba do poloviny tunelu. Od poloviny tunelu by podobně jako v předchozím příkladě postupně zpomaloval, protože tlak za ním by klesal a před ním stoupal.

V okamžiku, kdy by tlak před vlakem přesáhl jednu atmosféru, otevřely by se přední vzduchotěsné dveře a „starý vzduch by se před vlakem vyfoukl ven, zatím co za vlakem by zůstalo „nové“ vzducho skoro prázdno a toto vzducho skoro prázdno by okamžitě po vyjetí vlaku bylo uzavřeno výstupními vraty v tunelu. Vlak by nabral nové lidí, "staří" by vystoupili a poté by mohl vjet zpět do tohoto tunelu, či do jakéhokoliv jiného. V jeho zastávce. Pochopitelně by při průjezdu tunelem také nějakou energii spotřeboval kvůli přirozeným ztrátám a netěsnostem, nicméně podstatně méně energie, než jak je tomu dnes.

Co by bylo potřeba dopracovat by byl např. protiteroristický koncept.

Kdyby někdo chtěl zabít lidi tím, že by rozbil okénko a vpustil dovnitř vakuum (vypustil ven vzduch), tak by se mu to nepodařilo, v podzemním vlaku jsou okýnka zbytečná, takže by tam nebyla.

Kdyby někdo ve vlaku založil požár? Požární čidla by zaregistrovala oheň a spustila hasící systém v zasaženém vagónu. V krajním případě, při nemožnosti uhasit požár jinak by byl z vagónu na čas vypuštěn vzduch, oheň by pak ihned zhasl a vzduch by mohl být opět napuštěn dovnitř z rezervních zásob.

Kdyby někdo ve vlaku odpálil nálož?

Následky by byly podobně katastrofální jako v jakémkoli jiném vlaku. S tím rozdílem, že požár by se uhasil ihned vakuem a pro záchranu lidí by bylo nutné mít možnost do tunelu ihned po uhašení požáru napustit vzduch. Dlouhé tunely by tedy měly být dělitelné přepážkami podle potřeby s možností napustit vzduch.

Problém by byl především s náklady na výstavbu. Nevím jak snadné by bylo získat investora ochotného zaplatit projekty a propočty rentability, když dopředu není známá ani cena, natož návratnost. Asi dost nesnadné. Natož shánění různých povolení, testování prototypu atp.

Pokud by toto všechno klaplo, pak by přišla nejdražší část projektu – kopání tunelů. Vykopat desítky nebo stovky kilometrů tunelů není žádná sranda. I s nejmodernějšími krtky, kteří rovnou pokládají opláštění, je to práce na roky a i když by tunel stačil malého průměru- cca 3 m, stál by projekt miliardy né-li desítky miliard jenom pro testovací dráhu Praha – Brno.

No jo, někdo sní o cestě do zámoří a někdo má spoustu takovýchto bláznivých vizí.

Tak snad až jednou budou prostředky... :-)

Každopádně rád přijmu každou chytrou kritiku (kritika s návrhem lepšího řešení). :-)

Od toho nikdy nezavírám diskuse ke svým blogům.