Onderweg naar Rocket Road

De capsule

De Hyperloop-capsule wordt gebouwd op schaal 1 op 2. Je kunt er dus wel in liggen, maar nog niet in zitten. Het chassis is gemaakt van koolstofvezel met kunsthars. Dat wordt in de mal vacuüm gezogen om het stevig samen te drukken. Dan gaat het geheel vier uur lang in de oven om uit te harden. Ook de covers over de magnetische dragers zijn van hetzelfde materiaal gemaakt. De sterkte is nodig om de drukverschillen aan te kunnen (binnen atmosferische druk en buiten vacuüm) en om de krachten in de ophanging op te vangen.

De capsule wordt straks met een versnelling van 2,5 maal de zwaartekracht gelanceerd. Na iets meer dan een seconde is de snelheid dan al honderd kilometer per uur, waarna de versnelling doorzet naar vierhonderd kilometer per uur. De capsule is 4,5 meter lang en heeft een diameter van 85 centimeter. Inclusief de steunen is de hoogte een meter. Een half chassis weegt dertig kilogram, de complete ‘pod’ 149 kilogram. Hoewel op schaal 1:2 gebouwd, zijn al wel openingen meegenomen voor de deuren om desondanks de structurele sterkte te handhaven. Bijzonder is ook het hitte-absorberende phase-change materiaal dat de batterijen omhult. Mocht er een in de brand vliegen, dan wordt die vanzelf gedoofd.

Powertrain

De Hyperloop-capsule zweeft op magneten. In stilstand rust de capsule op wieltjes, maar eenmaal op snelheid wekken de magneten onder de pod in de vlakke aluminium baan wervelstromen op waardoor magnetische levitatie optreedt en de wrijving over de baan wegvalt. Omdat de capsule binnen de buis in vacuüm beweegt is er ook vrijwel geen luchtwrijving.

Vanwege de hoge snelheid is het van groot belang dat de capsule recht over de baan blijft bewegen. Daarvoor dienen de twee sets magneten (voor en achter) die aan weerszijden langs de middenrichel glijden. Ze hebben drie functies: stabilisatie, remmen en veiligheid (lees noodstop). Door de afstand van de magneetpods tot de middelste I-balk te variëren is de capsule bij te sturen en in het spoor te houden.

De capsule remt af door de magneten van weerszijden vlakbij de middenbalk te brengen. Dat effect is zo sterk dat volgens de ontwerpers een mechanische rem overbodig is. Tammo Schwietert freesde de magneethouders, boorde gaten om bouten te verzinken en tapte er draad in. Joost de Jong maakte onderdelen voor de ophanging op de draaibank. Daarmee is de stijfheid van de vering in te stellen. Bauke Kooger assembleerde de magneethouders en bouwde er de kracht- opnemers in.

​Control

De Hyperloop mag een passief systeem lijken omdat, althans in deze fase, de voorstuwing van buiten komt. Maar niets is minder waar. De Delftse Hyperloop-capsule, zelf 4,5 meter lang, bevat 112 meter kabelboom en 401 meter draad. Dat is omdat de hele capsule tjokvol sensoren zit.

Sensoren voor acceleratie in alle richtingen, lasers voor afstandsmetingen, krachtsensoren, druksensoren en temperatuuropnemers. Hoe weet je anders hoe hoog de capsule boven de baan zweeft en of de koers nog precies parallel aan de middenrail loopt? Al die hardware genereert een continue stroom aan data die allemaal verwerkt moeten worden door een microchip die het rekenwerk verricht.

En dan is het nog zaak om uit al die data de waarden te filteren die je op een dashboard wilt zien: snelheid, acceleratie en zweefhoogte bijvoorbeeld. Matthijs Wolting testte de besturingssoftware met gesimuleerde data van alle sensors aan boord. Hij voorziet de Hyperloop van een zenuwstelsel dat waarneemt en bijstuurt, sneller dan een mens zou kunnen.

Bij een latere full-scale versie is het de bedoeling dat de capsule zelf in zijn voortstuwing voorziet door middel van lineaire inductiemotoren waarmee de capsule zich contactloos afzet tegen een metalen rail, zoals die ook bij achtbanen in gebruik zijn.