현재 가장 빠른 고속 기차의 경우, 600km/h의 정도인데,
그 이유는 600km/h의 속도를 넘게 되면 접지력이 낮아져서,
엔진의 출력이 높아져도, 추진력이 높아지지 않기 때문이야.
왜냐면 공기가 기차 앞 부분을 들어 올리면서 접지력이 떨어지면서, 마찰력이 감소하기 때문이지.
그래서 마찰력이 감소하고 있는 시점에서 제트엔진을 가동하면 앞 부분의 기차가 들어 올려지는일이 생기는거야.
마치 비행기가 하늘을 나는것과 유사하지.
그런데 하이퍼 루프의 아진공 터널에서는 공기가 없기 때문에 기차의 속도가 빨라질수록,
오히려 접지력이 높아지면서 마찰력이 증가해.
그래서 하이퍼 루프 기차의 마찰 계수를 낮추기 위해서,
더 가볍게 만들고 자동차 바퀴를 크게 많이 만드는게 중요하지.
이것을 가능하게 해줄 혁신적인 장비가 필요한데 그건 바로 고무바퀴야.
고무 바퀴는 바퀴 내부가 공기라서 가볍고 내구성이 띄어나지.
보통 RPM 회전수가 늘어날수록 바퀴의 마모율이 높아지는데,
그래서 속도를 높이면서 RPM을 줄이려면 바퀴를 크게 여러개 많이 설치해야돼.
기차가 처음부터 끝까지 거대한 고무 바퀴가 달려있도록 하는거지.
엔진 출력을 높이다가 바퀴 1개에 걸리는 마찰력이 높아지면서 마모가 일어나게 되면
최고 속도가 결정되는거야.
바퀴 100개를 달았을때 바퀴가 마모되지 않고 최고 2000km/h의 속도로 주행할수있다면
2000km/h가 안정 주행속도가 되는거고, 바퀴 200개를 달면 3000km/h까지 가더래도 마찰력에 의해서
고무바퀴가 손상되지 않는거지.
그리고 고무 바퀴를 자동차 처럼 양옆 이중이 아니라 4중 6중으로 달수도있어.
바퀴를 여러개 설치하는 이유는 바퀴 하나당 무게 부하를 줄여서 바퀴 면적당 마찰력을 줄이기 위해서야.
공기를 가득 체운 고무 바퀴는 혁신적인 궁극의 바퀴인데,
면적이 넓더래도 무게가 가볍기 때문이지.
고무 바퀴 여러개를 장착하고 전륜 구동으로 추진하는 방식의 고무 바퀴 열차를 만드는거야.
기차의 추진력이 높아져도, 고무 바퀴에 부하가 줄어들면서 타지 않는거지.
바퀴를 4중으로 전륜 구동으로 묶어서 총 400개를 설치하면,
바퀴 면적이 늘어나면서 바퀴당 무게 부하를 줄여 마찰력을 낮출수있고,
이 바퀴가 지면을 잡아주면서 기차가 외부로 이탈되지 않도록 하는거야.
급 커브를 돌때 생기는 원심력의 부하를 기차에 장착된 바퀴의 서스펜션이 흡수해서 서스펜션이 저장해뒀다가,
그 힘으로 밀어내면서 추진력을 내고, 원심력과 속도에 맞게 하이퍼 루프 고속도로를 재설계하는거지.
30도 이상 급 코너가 아니면 속도를 줄이지 않고 갈수있는거야.
도로 포장을 다르게 하는데,
A는 기차가 2000KM/H의 속도 이하로 달릴때 가는 도로고,
B는 고속 도로로 2000KM/H이상의 속도로 달리면서 30도 코너를 하는경우,
타이어의 마찰력에 의해서 부하가 늘어나는데, 윤활유를 뿌려두는거지.
미끄러지면서 그 코너를 회전하는데, 그 힘이 서스펜션으로 저장되는거야.
근데 이런경우 서스펜션이 충분하지 않으면 바퀴 부분의 철근이 부서질수있어.
사실 자기 부상 열차 하이퍼루프보다 고무 바퀴 하이퍼루프가 더 혁신적인거야.
고무 바퀴는 무게가 없는 공기로 공기압을 높여 무게를 최소화하면서 기차를 들어올리지.
공기 저항때문에 크게 못만들어서 못 사용하고있었는데
하이퍼루프에서는 공기가 없기 때문에 바퀴가 커도 공기 저항이 없어서 더 크게 만들수있고,
기차를 더 가볍게 만들수있어.
공기가 있는곳에서는 무거워야 최고 속도가 올라가지만,
공기가 없는곳에서는 가벼워야 최고 속도가 더 올라가지.
왜냐면 속도가 빨라질수록 접지력과 마찰력이 증가하기 때문이야