Az út egy vákuumálló kapszula felé
A vákuum a hiperhurok technológia egyik alappillére. Lehetővé teszi a nagy sebességű közlekedést légellenállás nélkül.
Ugyanakkor hatalmas kihívást is jelent, mind az infrastruktúra, mind pedig a kapszula tekintetében. Az utasok vagy a rakomány számára építeni kell egy biztonságos, nyomás alatti kabint. A lebegtető és hajtótekercseknek rendkívül hatékonyan kell működniük, hogy minimális hőt termeljenek, egyéb esetben aktív hűtést igényelnek. A vákuumnak kitett elektronikai berendezéseket pedig szintén hűteni kell. Emellett az elektronikus alkatrészeket úgy kell kiválasztani, hogy ellenálljanak a vákuum okozta extrém körülményeknek, vagy külön nyomásálló házban kell elhelyezni őket.
Mindez felvet egy alapvető kérdést is: Hogyan kezeljük a szivárgásokat?
Sarah Springman nevű kapszulánk fejlesztése során az egyik fő célunk az volt, hogy teljes mértékben vákuum kompatibilis rendszert hozzunk létre. A Swissloop ezzel a világ első diákcsapatává vált, amely teljesen vákuumzárt kabinnal rendelkező hiperhurok kapszulát épített.
Nyomás alatti kabin
A nyomás alatti kabin kényelmes ülőhelyet biztosít egy utas számára, miközben helyet ad az elektronikai rendszereknek is.
Repülőgépek által ihletett ajtó
A repülőgépek által ihletett ajtó a kapszula belső nyomását használja fel a vákuum által keltett erők ellensúlyozására. Mivel a belső nyomás kifelé hat, az ajtó a kapszula falának feszül, lezárva a kabint.
Kör keresztmetszetű kabin kialakítás
A nyomásálló kabin kör keresztmetszetű kialakítása segít minimalizálni a kabin egyes részeire ható erőket. Ez lehetővé teszi, hogy vákuumkörnyezetben is fenntartható legyen a 0,8 bar nyomás (ami megegyezik egy repülőgép utazómagasságán tapasztalt légnyomással).
Nyomásszabályozó rendszer
Minden nyomásálló kabin szivárog vákuumkörnyezetben, ez elkerülhetetlen. A kérdés csak az, hogy milyen mértékben.
Erre a kihívásra válaszul megterveztünk egy nyomásszabályozó rendszert. A kapszula belső nyomását nyomásérzékelők segítségével mérjük, és amint az 0,8 bar alá csökken, a rendszer enyhén megnyit egy szelepet, amely egy 200 bar nyomású tartályból levegőt juttat a kapszulába. Ez a megoldás lehetővé teszi, hogy akár a belső térfogat 17%-át is pótoljuk, így biztosítva a stabil belső nyomást még szivárgás esetén is.
A fenti feladatot ellátó PCB a Nyomásszabályozó Vezérlőegység (Pressure Regulation Control Unit). Ez saját fejlesztésű általános célú nyomtatott áramköri lapunk segítségével méri a nyomást, a hőmérsékletet és a levegő CO₂ tartalmát a kabin belső környezetének szabályozása érdekében. (Ez a PCB egy mikrokontrollert és FPGA-t is tartalmaz.)
Elektronika
A kapszula zavartalan működéséhez, különösen a nyomásszabályozó rendszer biztonsági funkcióihoz és a szivárgások észleléséhez, elengedhetetlenek az elektronikai berendezések. Az Eurocircuits lehetővé teszi számunkra, hogy olyan egyedi nyomtatott áramköri lapokat fejlesszünk, melyek a lehető leghatékonyabban segítik céljaink megvalósítását. Ezúton is szeretnénk hálnákat kifejezni az Eurocircuits támogatásáért és kiváló minőségű PCB-gyártásáért.
Előretekintés
Új, 2025-ös hiperhurok prototípusunkkal célunk, hogy tovább feszegessük a vákuum kompatibilitás határait. Bízunk benne, hogy az új kabinkialakítással, jobb hűtéssel és továbbfejlesztett nyomásszabályozó rendszerrel újabb mérföldköveket érhetünk el a hiperhurok fejlesztése során.
További információkért látogasson el a Swissloop weboldalára.
A csapat által írt eredeti, angol nyelvű blogbejegyzés az Eurocircuits.com oldalán olvasható ide kattintva.
Értesüljön legfrissebb híreinkről elsőként! Kövessen minket!
