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Karlsruhe Hyperloop Team: ad alta velocità nella mobilità del futuro

Con l’introduzione del concetto hyperloop nel 2013, il visionario tecnologico Elon Musk ha avviato un movimento mondiale. 

Numerose aziende e iniziative studentesche si occupano intensamente di questo argomento. Dietro hyperloop c’è un’idea affascinante per la mobilità del futuro: le capsule (pod) galleggiano a una velocità fino a 1.200 km/h in tubi con un vuoto parziale. Collegando i centri urbani con i tubi hyperloop, i voli a corto e medio raggio potrebbero essere resi superflui. Un viaggio hyperloop da Amburgo a Monaco di Baviera richiederebbe solo 45 minuti, mezz’ora in meno di un volo. Poiché l’attrito e la resistenza dell’aria sono praticamente inesistenti, hyperloop non solo sarebbe estremamente efficiente ma, impiegando elettricità verde, il funzionamento avverrebbe senza emissioni dal punto di vista climatico. Con mu-zero HYPERLOOP c’è ora un nuovo team tedesco hyperloop. Gli studenti del Karlsruhe Institute of Technology (KIT), della Karlsruhe University of Applied Sciences (HKA) e dell’Università di Stoccarda hanno sviluppato un prototipo di pod innovativo con focus sull’azionamento, nonostante le condizioni pandemiche sfavorevoli. Il team di circa 60 persone ha fatto notizia nel prendere parte per la prima volta alla European Hyperloop Week. Per il telaio del pod e due banchi prova, gli studenti si sono serviti della tecnica dei profilati del Sistema dei Componenti MB e per il trasporto delle maniglie Pi.

Un principio, infinite possibilità

Flessibile, robusto e di alta qualità: il Sistema dei Componenti MB di item è da oltre 40 anni la soluzione ottimale per tutti i progetti di ingegneria meccanica e attrezzature aziendali.
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Adattamento flessibile del pod hyperloop grazie alla tecnologia dei profilati

„In generale, l’intero concetto di hyperloop dipende da molti componenti che non esistono ancora in questa forma. Quindi di solito ogni squadra sceglie un aspetto e ne mette alla prova la praticità“, afferma Leonhard Döring, che il primo anno ha guidato mu-zero HYPERLOOP in qualità di capitano della squadra. L’ex gruppo universitario del KIT è diventato rapidamente un’associazione senza scopo di lucro per aprire il team anche ad altre università. Nonostante la SpaceX Hyperloop Pod Competition avviata da Elon Musk non si stia attualmente svolgendo, la European Hyperloop Week si è affermata come controparte europea di successo, che si svolge una volta all’anno e stabilisce il ritmo per la pianificazione della scena hyperloop. Il giovane team di hyperloop è riuscito a sviluppare un prototipo funzionale in meno di otto mesi, concepito attorno al dispositivo stesso. „È un motore lineare. Quindi non abbiamo bisogno di ruote per sviluppare la potenza di propulsione. La particolarità sta nel motore che, modulando il campo magnetico che genera, consente sia la forza motrice che quella di levitazione, sollevando così l’intero pod“, spiega Lars Ohnemus, responsabile di tutti gli aspetti meccanici.

Si deve sempre cambiare o aggiungere qualcosa velocemente. I profilati item sono stati un’ottima soluzione in questo caso. Ciò ha anche notevolmente aumentato la velocità con cui siamo stati in grado di sviluppare il pod.

Il pod è racchiuso da un guscio leggero aerodinamico, appositamente ottimizzato per le alte velocità. Questo nasconde la struttura vera e propria, che si basa sulla tecnologia dei profilati in alluminio di item e alla quale sono fissati tutti gli altri componenti del pod. Si cercava soprattutto un sistema che potesse essere adattato in modo flessibile nell’immediato. „Si deve sempre cambiare o aggiungere qualcosa velocemente. I profilati item sono stati un’ottima soluzione in questo caso. Ciò ha anche notevolmente aumentato la velocità con cui siamo stati in grado di sviluppare il pod“, ribadisce il signor Ohnemus. Inoltre, grazie alla progettazione con item Engineeringtool, il team di hyperloop è stato in grado di anticipare di diverse settimane la consegna dei componenti elaborati. Per caratterizzare il comportamento del sistema sono stati necessari anche due diversi banchi prova, entrambi realizzati in gran parte con la tecnologia dei profilati. Ad esempio, uno di questi mappa e testa le prestazioni del motore su scala ridotta.

Uno sguardo al pod aperto di mu-zero HYPERLOOP mostra il telaio, costituito dalla tecnologia die profilati item.

Particolare prestigio per il team hyperloop a Valencia

Il team non vedeva l’ora che iniziasse la European Hyperloop Week 2021 il 25 luglio a Valencia. Tuttavia, data l’elevata incidenza nella metropoli spagnola, molti membri hanno comprensibilmente deciso di non recarsi. Sebbene il pod di mu-zero HYPERLOOP possa essere facilmente trasportabile grazie alle maniglie Pi (molte squadre hanno invece bisogno di una gru), non è stato portato a Valencia a causa delle capacità inadeguate della sede. Ciò non ha però ostacolato il successo della squadra, che ha comunque potuto prendere parte alla competizione grazie alle immagini dal vivo del pod in azione. Il successo parla da sé. Durante il primo anno di partecipazione il team hyperloop non solo ha ottenuto il quarto posto nella classifica generale, ma si è anche classificato tra i primi cinque nelle categorie di azionamento, levitazione ed elettronica. Ha inoltre ricevuto una menzione speciale per aver implementato un progetto di questa complessità al primo tentativo.

Dopo che il sistema sviluppato si è dimostrato valido, viene ora ottimizzato in termini di levitazione ed efficienza. Il focus sarà quindi sul meccanismo di levitazione. A tal fine è prevista la realizzazione di un dimostratore, ovvero un prototipo in scala ridotta.

Il pod di Karlsruhe ha potuto dimostrare la sua fattibilità pratica sulla pista di prova di 280 metri a Monaco di Baviera. „Abbiamo spinto il pod ai suoi limiti ed è stato fantastico vedere di cosa è capace e cosa può sopportare“, riferisce Leonhard Döring. Con l’inizio della prossima stagione sarà il turno dei nuovi membri che entreranno a far parte del team hyperloop. „Semplicemente hyperloop è un grande parco giochi per gli ingegneri“, afferma con entusiasmo Ohnemus, che continuerà a collaborare nel campo „della simulazione e del digitale“. Lavorare sotto le restrizioni del coronavirus durante la prima stagione è stata un’esperienza di apprendimento particolarmente preziosa. Dopo che il sistema sviluppato si è dimostrato valido, viene ora ottimizzato in termini di levitazione ed efficienza. Il focus sarà quindi sul meccanismo di levitazione. A tal fine è prevista la realizzazione di un dimostratore, ovvero un prototipo in scala ridotta.

Il pod hyperloop mostra cosa può fare sulla pista di prova di Monaco.

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