Ein Schritt näher an den Nah-Überschall-Zugverkehr

Das Korean Railroad Research Institute (KORAIL) gab kürzlich bekannt, dass sein Hyper Tube Express (HTX) Zug während eines Tests eine Geschwindigkeit von über 1.000 km/h erreicht hat. Der HTX ist ein ultraschnelles Transitsystem, das Züge mit nahezu Überschallgeschwindigkeit bewegt, indem es das Prinzip der Magnetschwebebahn in einer Röhre unter Teilvakuum nutzt – ein Konzept ähnlich dem Hyperloop-Design von Elon Musk. Um ihr Konzept zu testen, entwickelte KORAIL ein Testmodell im Maßstab 1:17.   

Der Schlüssel zur Antriebstechnologie ist ein elektrischer Luftkompressor-Lüfter an der Vorderseite des Hyper Tube Express, der einen hohen Luftdruck von der Vorderseite des Zuges auf seine Rückseite und die Seiten überträgt. Das Gebläse reduziert die Reibung vor dem Zug und hilft, ihn anzutreiben und ein Luftpolster um ihn herum zu schaffen, um die Luftreibung un den Luftwiderstand zu reduzieren, wenn sich der Zug durch die Vakuumröhre bewegt. Während der Test am maßstabsgetreuen Modell werden Druck-, Temperatur- und Geschwindigkeitsdaten zur Analyse des Luftwiderstands und zur Optimierung des Designs des Luftkompressors erfasst. Außerdem werden Schwingungsdaten erfasst, um die Stabilität des Zuges und die richtige Beschleungigung bei der Bewegung mit sehr hoher Geschwindigkeit zu untersuchen.


Die skalierte Teststrecke hat eine Gesamtlänge von 60 Metern und ist in drei Abschnitte zum Beschleunigen, Fahren und Bremsen unterteilt. KORAIL verteile ein Gantner Instruments Q.bloxx Datenerfassungssystem (DAQ) entlang der Vakuumröhre,  um Messdaten zu sammeln, zu verarbeiten, zu visualisieren und zu speichern. Das Hauptkriterium für die Auswahl des Q.bloxx Systems war die leistungsstarke Kombination aus verteilter, Mixed-Signal-Datenerfassung und präziser Zeitsynchronisation zwischen den DAQ-Modulen.

Eine exakte Geschwindigkeitsmessung ist für den Erfolg des Tests von größter Bedeutung. Die maximale Geschwindigkeit wird in der Fahrstrecke der Acrylglasröhre gemessen, in der das Modell eine Länge von 20 Metern zurücklegt. Die Reisegeschwindigkeit wird mit Hilfe mehrerer faseroptischer Sensoren berechnet, die in genau gemessenen Abständen entlang der Vakuumröhre angebracht sind. Jeder Lichleitersensor liefert einen +24 V Impuls mit einer Reaktionszeit von 10 µs, wenn der Modellzug ihn passiert, und ist direkt mit den digitalen Eingängen des Q.station Controllers verbunden. Die Geschwindigkeit wird in Echtzeit auf dem Q.station Controller berechnet, indem die zurückgelegte Strecke über die Zeitänderung genommen wird.

Das maßstabgetreue HTX-Modell erreichte bei den Test eine rekordverdächtige Geschwindigkeit von 1.019 km/h bei 0,001atm. Das Institut plant, seine Technologie weiter zu verfeinern, bevor es im Jahr 2022 mit der Demonstrationsforschung für die eigentliche Strecken- und Fahrzeugentwicklung beginnt. KORAIL hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2024 ein komplettes Hyper-Tube-Express-Netz zu errichten, das die Fahrtzeit zwischen Seoul und Busan von 3,5 Stunden auf etwa 30 Minuten verkürzt.

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Für dieses Projekt verwendete DAQ-Module:

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