Thứ Tư, 14 tháng 8, 2013

Xe siêu tốc Hyperloop: sáng kiến vĩ đại hay phóng đại?

Việt-Long - RFA
2013-08-13

Tỉ phú, nhà đầu tư, kỹ sư trưởng thiết kế, kiến trúc sư sản phẩm Elon Musk cạnh chiếc xe Tesla Roadsters, lúc cạn tiền, 2010
businessinsider.com photo
Nhà đầu tư năng động giàu sáng kiến Elon Musk đang say sưa với ý tưởng thiết kế một phương tiện giao thông mới, gọi là Hyperloop.  Ông không nói đó là sáng chế của ông, vì nó chỉ áp dụng và tổng hợp những kỹ thuật đã có từ 100 năm nay, không phải là một sáng tạo khoa học mới mẻ.

LA- San Francisco: 30 phút

Tương tự những chiếc lon dài cỡ 1 gang tay dùng trong các ngân hàng và công ty bán lẻ lớn để chuyển tiền bạc, chi phiếu, tài liệu qua đường ống nhỏ đến văn phòng quản trị, phương tiện giao thông này là một chiếc xe chở từ 2 tới 5 người được thiết kế để chạy trong một đường ống kín hơi dài hằng trăm tới hằng ngàn dặm. Xe có máy hút không khí đặt ở đằng đầu để hút và làm giảm hết áp suất không khí trong đường ống, cùng lúc "phụt" khí ra sau, đẩy xe tới trong môi trường áp suất chân không hay cực thấp của đường ống có từ tính để con tàu không ma sát, theo lý thuyết và trong điều kiện lý tưởng.
Trong điều kiện đó, đi hyperloop từ LA tới San Francisco chỉ mất 30 phút kể cả thời khoảng khởi động và thời gian giảm tốc để dừng xe, chạy trong đường ống xây bên trên và song song xa lộ I-5, với chiều dài 380 dặm, phí tổn chỉ có 6 tỉ đô la, so với đường xe điện cao tốc đang dự trù tốn 68 tỉ đô la sẽ khởi dụng vào năm 2028.
Cùng hành trình đó, phi cơ phản lực chở khách phải bay 1 giờ 20 phút, vượt không gian 337 dặm.  Vận tốc cực đại của hypeloop gần bằng vận tốc âm thanh, NẾU NÓ ĐƯỢC KIẾN TẠO VÀ SỬ DỤNG. Mọi việc chỉ bắt đầu sau chữ NẾU đó.
Elon Musk là CEO của ba công ty nổi tiếng là cách mạng kỹ thuật, Tesla Motors, SpaceX và SolarCity, chưa kể công ty tín dụng online Pay Pal. Tesla Motors nổi tiếng với xe chạy điện 100% Tesla Roadster, bắt đầu có lãi từ quý I năm nay tuy trị giá hơn 110 ngàn đô la một chiếc.
SpaceX là công ty tư nhân đầu tiên phóng thành công hoả tiễn mang vật dụng tiếp liệu cho trạm không gian quốc tế Space Station năm 2012, một công trình được NASA gọi là  một thành tựu "không thể tin nổi".
Vừa là CEO vừa là kỹ sư trưởng đứng đầu ngành thiết kế của SpaceX, và là Kiến trúc sư sản phẩm của Tesla Motors, tiếng nói của nhà tỉ phú Elon Musk hẳn nhiên được nhiều người lắng nghe, song song với những điều góp vào tán ra của giới khoa học, của các nhà sản xuất cũng như giới đầu tư.

Đề tài vật lý hay nhất trong thế giới thực

Những ý kiến chỉ trích đầu tiên cho rằng hyperloop sẽ gặp trở ngại chính vì nhiệt độ cao trong ống, và vì đường ống sẽ bị điều kiện thiên nhiên làm hư hỏng dễ dàng. Ý kiến này bị đánh đổ ngay tức khắc vì tác giả không thuộc giới kỹ sư, kỹ thuật, ý kiến bị cho là thiếu cơ sở kỹ thuật.
Kế đó ý kiến được chú ý là của giáo sư Rhett Allain, dạy môn vật lý tại đại học Đông Nam Louisiana.
Vị giáo sư “mê” vật lý này cho rằng điều tuyệt vời của Hyperloop là: nó là đề tài vật lý hay nhất trong thế giới thực ngày nay. Ông nghiên cứu về hyperloop dựa trên những giả thuyết khá lý tưởng:
- Đướng ống kín có thể giảm áp suất
- Rất ít hoặc không có sức ma sát trên được rầy nhờ sức nâng từ tính.
- Thời gian hành trình là 45 phút từ Los Angeles (LA) tới New York (NY), khoảng cách là 3 ngàn 950 km
- Gia tốc tối đa ấn định là 1G, tức một lần trọng lực trên trái đất, bằng 9,8 mét / giây bình phương (9.8m/s2)
Điều quan ngại đầu tiên của mọi người là gia tốc lớn lúc khởi hành bằng gia tốc nghịch để ngừng có thể khiến con người không chịu đựng được.  Vì vậy giáo sư Allain đã lập giả thuyết với điều kiện gia tốc 1G, tức là áp lực gia tăng trên hành khách lúc khởi hành bằng thêm một lần trọng lực, để nghiên cứu sự vận hành của Hyperloop bằng toán học vật lý dựa trên những điều kiện lý tưởng như trên.
Ông chứng minh áp lực gia tăng 1G đó chia ra theo hai hướng ngang dọc thẳng góc, nên tổng trọng lực gia tốc tác động vào hành khách chỉ còn 1,4G, tức là con người bị áp lực đè mình vào ghế và cảm thấy như nặng thêm 40% trọng lượng cơ thể.  Giáo sư Allain cho rằng áp lực đó không đến nỗi quá nặng tuy có thể gây khó chịu cho một số người. Thêm nữa, áp lực gia tốc chỉ tác động trong vòng 2 phút 36 giây lúc khởi hành và cùng thời khoảng đó lúc cuối hành trình, nên sẽ không đến nỗi không chịu nổi. Dù sao, sức ép như vậy tương đương sức ép vào cơ thể khi phi cơ phản lực cất cánh, nhưng kéo dài trong hơn hai phút rưỡi, quả thực cũng là một thử thách đối với người già và trẻ em.
GS Allain lại chia ra ba giả thuyết về thời gian vận hành của Hyperloop để tính vận tốc:
-        Trường hợp 1: Chuyến đi LA-New York mất 45 phút, vận tốc trung bình = gần 5,200 km/giờ, vận tốc tối đa = 5500 km/ giờ.
-        Trường hợp 2: Chuyến đi nhanh 20 phút, cùng khoảng cách, Thời gian gia tốc kéo dài một nửa hành trình, và giảm tốc một nửa còn lại, mỗi nửa thời gian bằng 10 phút. Vận tốc tối đa= 22 ngàn 400 km/giờ. (Kinh khủng, bằng vận tốc hoả tiễn!)
-        Trường hợp 3: Chạy chậm. Khởi hành với nửa gia tốc trọng lực (1/2 G) trong 2 phút 36 giây như trường hợp 1 và giảm tốc cũng vậy. Vận tốc tối đa sẽ là 2 ngàn 750 km/ giờ, mất chừng 1 tiếng rưỡi đi từ LA ở bờ Tây sang New York ở bờ biển phía đông nước Mỹ, so với phi cơ dân dụng bay khoảng 4 giờ 30 phút.
Tính toán trên lý thuyết, giáo sư Allain tỏ ra phấn khởi và cho rằng đề án Hyperloop của Elon Musk là hoàn toàn khả thi; ông kết luận ông chỉ mới trả lời những câu hỏi đặt ra, và mong được trả lời thêm nhiều hơn nữa.

Kết quả: đầy thuyết phục

Bài đăng trên trang web www.wired.com đã nhận được 43 phản hồi trong ngày đầu tiên. Một số ý kiến cho là vị giáo sư chưa tính đến vấn đề đất đai, độ cong đường ống trong tương quan với vận tốc cực nhanh, và điều kiện ống chân không không thể hiện thực.
Nhưng ý kiến đáng chú ý nhất của người viết có biệt danh Mystixa Urgelt nói rằng vừa đọc xong 56 trang đế án của nhà đầu tư và kỹ sư tỷ phú Eton Musk, thấy rất thích thú.
Mystixa nói trong đề án, Elon Musk đã liệt kê tất cả thông tin, thông số về lộ trình cùng vô số chi tiết về cách giải quyết đường cong bằng biện pháp giảm tốc, giữ lực gia tốc bằng ½ G hay thấp hơn. Hyperloop chạy theo xa lộ theo trục trung bình ở nơi nào hợp lý, nhưng cũng dạt xa khỏi trục lộ nơi cần thiết, có cả đường hầm 15 dặm. Dù vậy Eton Murks vẫn tính ra thời gian tới nơi đến ở San Francisco là 35 phút.
Mystixa Urgelt kết luận vấn đề kỹ thuật còn nhiều thách đố, và đề án có vẻ như được tính quá thấp về phí tổn, nhưng vẫn đầy thuyết phục. Phí tổn cho đề án dù có tăng gấp đôi gấp ba cũng vẫn rẻ hơn đường tàu cao tốc rất nhiều ( 6 tỉ cho đến18 tỉ so với 68 tỉ đô la).
Với ý kiến cho rằng Hyperloop cũng chỉ là một loại tàu như tàu điện cao tốc, tác giả Mystixa không phản bác, nhưng nói có rất nhiều khác biệt giữa hai loại phương tiện này.  Có thể coi Hyperloop giống như loại tàu chạy trên nệm hơi, hay một phi cơ phản lực siêu thanh vì tính cách khí động lực học và hơi ép. Con tàu hay chiếc xe Hyperloop, gọi là capsule, chỉ chạy một mình không cần đầu kéo hay người lái. Nó cũng giống như một viên đạn nhưng chuyên chở hành khách lao vút trong một nòng súng dài ngàn dặm, một kỹ thuật chưa từng được áp dụng để chuyên chở con người. Có rất nhiều khác biệt giữa nó với một con tàu.
Về kích thước, cá thể một capsule thì nhỏ bé, nhưng một hệ thống capsule Hyperloop có thể chuyên chở hằng năm trên 6 triệu người đi đi về về trên lộ trình San Francisco-Los Angeles nhanh hơn phi cơ phản lực. Kích thước vật lý của nó đâu phải là chuyện đáng nói.
Tuy vậy, Mystixa Urgelt nhìn nhận rằng dù sao thì nằm hay ngồi bó rọ trong một cái “tổ kén” suốt 30 phút hay 90 phút để di chuyển trong môi trường áp suất khí thấp hơn sao Hoả thì cũng chẳng kém gì một cơn ác mộng… Tác giả hóm hỉnh đề nghị trang bị phòng vệ sinh cho viên đạn capsule nhỏ bé…
Sau cùng, người ta không quên rằng nhà tỷ phú Elon Musk không hề nói tới ý định đầu tư hay xin phép thực hiện công trình Hyperloop. Ông chỉ nêu ý kiến của mình như một gợi ý cho những nhà đầu tư hay ai khác chú ý và có thể nghiên cứu để thực hiện.
Dù vậy, đề án được đưa ra như một sự thăm dò ý kiến giới khoa học, cùng nhiều giới khác trong xã hội, tính cả công chúng. Nếu được nhiều tán thưởng và thuận lợi, Elon Musk không chắc đã quay lưng khỏi sáng kiến của chính mình.
Nguồn RFA.

Đăng nhận xét