TEKNOFEST kapsamında bu yıl ilk kez düzenlenen “Hyperloop Geliştirme Yarışması” ile geleceğin ulaşım teknolojisi konseptlerinin Türkiye’de çalışılması ve bu alanlarda farkındalığın artırılması amaçlanıyor.
TÜBİTAK Raylı Ulaşım Teknolojileri Enstitüsü (RUTE), “hyperloop” teknolojisi alanında üniversite öğrencilerinin çalışmalarının teşvik edilmesi amacıyla TEKNOFEST kapsamında bu yıl ilk defa “Hyperloop Geliştirme Yarışması”nı düzenliyor.
Gelişen teknoloji ve beklentilerle değişen ulaşım algısıyla ilk defa 2012’de dile getirilen ve 2013’te “Hyperloop Alpha” olarak yayımlanan Hyperloop teknolojisi, “beşinci nesil ulaşım modu” olarak anılıyor.
Yeni nesil ulaşım teknolojisi adayı Hyperloop, dünyada çoğunluğu start-up olan sayılı firma tarafından çalışılıyor. Bu alanda Türkiye’nin de aktif rol alabilmesi, karar veren, yönlendiren konumunda olabilmesi için çalışmaların geç kalınmadan başlaması gerektiği değerlendiriliyor.
Türkiye’nin raylı ulaşım alanında ilk ve tek AR-GE enstitüsü olan TÜBİTAK RUTE, geleceğin ulaşım teknolojisi konseptlerinin ülkede çalışılması ve bu alanlarda farkındalığın artırılmasına yönelik faaliyetler yürütüyor.
Hyperloop teknolojisinin Türkiye’de çalışılmaya başlanmasıyla bu alanda üniversite öğrencilerinin çalışmalarının teşvik edilmesi amacıyla TÜBİTAK RUTE’nin öncülüğünde, TCDD’nin ve diğer paydaşların destekleriyle TEKNOFEST kapsamında bu yıl ilk defa “Hyperloop Geliştirme Yarışması” düzenleniyor.
TEKNİK KONTROLLERDEN GEÇİRİLİYOR
TÜBİTAK öncülüğünde, TCDD’nin ve diğer paydaşların destekleriyle düzenlenen ‘Hyperloop Geliştirme Yarışması’na 55 üniversiteden öğrencilerin kurduğu 57 takım başvurdu. 16 takımdan yaklaşık 250 yarışmacının yer aldığı yarışmanın final etabı start aldı. Takımların gelişme raporu, teknik tasarım raporu, yarış öncesi kontrol listesi, uzaktan kontrol ve kapsül hareketi başlıklarından aldıkları puanlar değerlendirilerek, araçlar yarın yarışmaya katılabilecek.
16 TAKIMIN YARIŞMA SÜRECİ DEVAM EDİYOR
Söz konusu yarışmaya, 55 üniversiteden öğrencilerin kurduğu 57 takım başvurdu. Takımlara çevrim içi teknik eğitimler verildi. Yarışma sürecinde öğrenciler öncelikle gelişme raporlarını teslim etti.
Raporlarını teslim eden 26 takımın değerlendirme süreci 24 Mayıs’ta tamamlandı ve sonuçlar ilan edildi. Yarışmacı takımlara temmuz ayında batarya yönetim sistemleri eğitimi verilerek soruları cevaplandı. Teknik tasarım raporu ise 16 takım tarafından teslim edildi. Teknik tasarım raporunu veren tüm takımlar yarışmaya devam etme hakkı kazandı. Yarışmaya devam eden 16 takıma destek için 25 biner lira bütçe aktarıldı.
16 takımdan yaklaşık 250 yarışmacının yer aldığı yarışmanın final etabı, TÜBİTAK RUTE Gebze yerleşkesinde sürüyor.
Takımların gelişme raporu, teknik tasarım raporu, yarış öncesi kontrol listesi, uzaktan kontrol ve kapsül hareketi başlıklarından aldıkları puanlar değerlendirilecek.
Dört başlıkta 300 puan üzerinden en yüksek puanı alan ilk 3 takım performans ödülü almaya hak kazanacak. Performans ödülü almaya hak kazanan takımlardan birinci takıma 50 bin lira, ikinci takıma 40 bin lira ve üçüncü takıma 30 bin lira ödül verilecek.
Test tünelini güvenlik prosedürlerine uygun olarak tamamlayan ve tünel içinde saatte 120 kilometre hızı geçen en iyi takımın, ilgili alanda düzenlenecek uluslararası bir yarışmaya katılmaya hak kazanması durumunda yol masrafları karşılanacak.
YARIŞMA İÇİN TÜNEL YAPILDI
Yarışma altyapısı için TÜBİTAK RUTE Gebze yerleşkesinde TCDD’nin destekleriyle tünel projelendirme çalışmalarına ait inşaat faaliyetleri tamamlandı.
Boru içi kurulumlar, haberleşme ve ölçüm sistemlerinin deneme çalışmaları ile takımların manyetik levitasyon ile hareketlerine olanak verecek altyapıların kurulumu da yarışma için hazır hale getirildi.
Hyperloop Geliştirme Yarışması’nın finalistleri ödüllerini 30 Ağustos-4 Eylül tarihlerinde Samsun’da düzenlenecek TEKNOFEST’te alacak. Dereceye giren takımlar, geliştirdikleri hyperloop teknolojilerini stantlarında sergileme imkanı da bulacak.
‘ÖDÜLÜMÜZ AVRUPA’DAKİ YARIŞLAR’
TÜBİTAK Enstitü Müdür Yardımcısı Tolgahan Kaya, yarışmaya ilişkin şu ifadeleri kullandı:
“38 üniversitenin kurmuş olduğu 16 takım yarışmak için buradalar. Tünele girip en yüksek hıza çıkmaya çalışacaklar. Bu teknolojiden bahsedecek olursak. Araçların tekerlekleri yere sürtünüyor ve rüzgar direncini yenmeye çalışıyorlar. Biz ise vakumlanmış bir tünelde araçların kendilerini yükselterek ve yüksek hızlara ulaşması sağlanıyor. Bu teknoloji dünyada yeni çalışılan bir konu ve halen ticari bir ürün yok. Biz de Türkiye olarak dahil olmak istedik. Avrupa’daki en yetkin altyapıyı kurmuş olduk. 16 takımdan 13 tanesi araç yapmayı başardı. Bugün teknik kontrollerde mıknatıs kullanarak kendini yükseltebilen bir araç başarıyla testten geçti. Tünel içerisinde 120 kilometre saate ulaşabilme imkanı var. Bunu yapabilen takımı Avrupa’daki düzenlenecek yarışlara götüreceğimizin ödülünü veriyoruz.”
‘KONTROLÜ BAŞARIYLA GEÇEN TAKIMLAR YARIŞMAYA KATILACAK’
Başuzman Araştırmacı Orhan Kütük ise “Üniversitelilerin yapmış olduğu araçlar tünel güvenliği ve insan sağlığını tehlikeye atmayacak şekilde birtakım kontroller yapıyoruz. Araçların ağırlıklarını kontrol ediyoruz altyapıya zarar vermemesi için. Tünele sığabilmeleri için ölçülerini kontrol ediyoruz. Daha sonra tünel içi ile haberleşebilmesi için haberleşme kontrolü, frenler ve tünel içi navigasyon sistemlerini kontrol ediyoruz. Kontrolü başarıyla geçen takımlar etiket alarak yarışmaya katılma hakkı kazanıyorlar” diye konuştu.
Hyperloop Nedir? Nasıl Çalışır?
Kara, hava, deniz ve raylı ulaşım sistemlerinin ardından beşinci bir ulaşım sistemi geliştirmek için çalışmalar yapılıyor. Yerde ses hızına yakın hızlarla seyahat edebilmeyi sağlayacak, hız yuvarı (hyperloop) olarak adlandırılan bu yeni nesil ulaşım sistemini tanıyalım.
İlk defa SpaceX ve Tesla Motor şirketlerinin sahibi Elon Musk tarafından 2013 yılında tanıtılan hız yuvarı bizlere yeni bir ulaşım biçimi sunuyor. Hız yuvarları, basitçe hava koşullarına ve çarpmaya dayanıklı raysız bir trene benzetilebilir. Bu teknoloji ile gökyüzüne yükselmeden de ses hızına yakın hızlarla seyahat mümkün olabilir.
Diğer ulaşım sistemlerinden çok daha hızlı olacak bu yeni sistem, seyahat süresini bir hayli kısaltacak. Örneğin Ankara’dan İstanbul’a (yaklaşık 450 km’lik mesafe) yarım saat gibi çok kısa bir sürede gidilebilecek. Ayrıca hız yuvarları, havalimanları gibi, şehirden uzak alanlara değil şehir merkezine yakın yerlere inşa edilebileceği için de ulaşımı çok kolaylaştıracağı ve hatta uzun mesafe seyahatlerde bile hava ulaşımının önüne geçeceği düşünülüyor.
Peki, hız yuvarı nasıl çalışıyor ve çok yüksek hızlara ulaşabiliyor?
Saatte yaklaşık 1.200 km hızla seyahat edebilmek için geliştirilen hız yuvarları için öncelikle yerin altına veya üzerine düşük hava basıncına sahip özel bir tüp inşa edilmesi lazım. Yolcuları taşıyan kapsülün bu özel tüp içerisinde çok yüksek hızla ilerleyebilmesi için de aerodinamik sürtünmenin azaltılması gerekiyor.
Aerodinamik sürtünme, kapsülün hareketine zıt yönde etki eden hava direnci kuvvetidir ve hızın karesiyle orantılı olarak artar. Bu sürtünme kuvvetini azaltmanın yolu ise kapsülün içinde hareket ettiği tüpteki hava basıncını düşürmekten geçer. Dolayısıyla çok yüksek hızlarla enerji sarfiyatını en aza indirerek yol almak için tüp içerisindeki hava basıncının mümkün olduğu kadar düşürülmesi gerekiyor.
Hız yuvarıyla, yüksek hızlı trenden yaklaşık üç kat daha hızlı seyahat edilebileceği için, Elon Musk hız yuvarı ile yolculuğu bir trende gerçekleşen türbülanssız bir uçak seyahati olarak tanımlıyor. Fakat sistemin tek avantajı hız değil. Hız yuvarlarının tamamen elektrikle çalışması ve çevre dostu bir sistem olması da planlanıyor. Tüpün üzerine yerleştirilecek güneş panelleriyle, hız yuvarının çalışması için gerekli enerjinin ve daha fazlasının üretilmesi düşünülüyor. Toplanan güneş enerjisinin fazlası pillerde depolanacak ve böylece güneş panellerinin üzerine yeterli miktarda ışık düşmediği zamanlarda -örneğin bulutlu havalarda veya gece vakti gerçekleşecek seyahatlerde- kullanılabilecek. Bu sayede sistemin, fosil enerji tüketimini ve dolayısıyla çevre kirliliğini azaltacağı öngörülüyor.
Peki kapsül, tüp içerisinde nasıl hareket edecek?
Hız yuvarı kapsüllerinin trenler gibi tekerlekleri yok. Kapsüller düşük hava basınçlı tüp içerisinde hava yastığı üzerinde ilerleyebilir. Böylece sürtünmeden kaynaklı enerji kaybı ortadan kaldırılmış olur. Ya da Maglev trenlerinde olduğu gibi, manyetik levitasyon (askılama) teknolojisiyle kapsüller ray üzerinde yükseltilebilir ve herhangi bir yere temas etmeden havada hareket edebilir. Maglev teknolojisinde kapsüller ve raya yerleştirilecek elektromıknatıslar, kapsülleri hem havada tutar hem de ileri doğru iter. Fakat bu teknoloji için gerekli malzemelerin çok maliyetli olmasından dolayı Tesla Motor şirketi bu yöntemin uygulanabilir olmadığını düşünüyor.
Hız yuvarlarında tüp boyunca çeşitli konumlara güneş panelleriyle desteklenen hızlandırıcılar inşa edilir. Bu hızlandırıcılardan kapsüllere momentum aktarımı ise kapsül üzerine yerleştirilen rotorlar aracılığıyla sağlanır. Kapsülün önünde bulunan elektrikli hava kompresörü ise kapsül önünde biriken havayı kapsülün yanlarına ve arkasına aktarır. Böylece kapsülün önündeki sürtünme azalır ve hava yastıklarına hava aktarılarak kapsülün havada asılı kalması sağlanır. Ayrıca Tesla Motor şirketi, uçaklarda olduğu gibi, kapsüllere de bir iniş takımı eklenebileceğini ve bu iniş takımlarının hem bir genel güvenlik sistemi olabileceğini hem de nispeten düşük hızlarda hareket kolaylığı sağlayabileceğini belirtiyor.
Hız yuvarlarının kullanılacağı ulaşım sistemleri için henüz bir standart belirlenmiş değil. Farklı şirketler hız yuvarı sisteminin hayata geçirilmesi üzerinde çalışıyor. Bunlardan biri olan Virgin Hyperloop şirketi, içinde yolcular bulunan bir kapsülle ilk hız yuvarı seyahatini 8 Kasım 2020’de Nevada Çölü’nde başarıyla gerçekleştirdi. Fakat projenin hâlâ geliştirilmesi, kontrol edilmesi ve test edilmesi gerekiyor.
Elon Musk ve ekibi de geçtiğimiz senelerde hız yuvarı sisteminin geliştirilmesi için dünyanın her yerinden öğrencilerin katılabildiği SpaceX Hyperloop Pod Yarışması başlattı. Bu yarışmada sistemin geliştirilmesine yardımcı olabilecek birçok yeni fikir ortaya çıktı. Ayrıca ülkemizde gerçekleştirilen TEKNOFEST Havacılık, Uzay ve Teknoloji Festivali yarışmalarına bu yıl “Hyperloop Geliştirme Yarışması” kategorisi de eklendi.
Hız yuvarı sistemi güvenli, ekonomik ve ultra hızlı bir toplu taşımacılığı sağlamayı hedefliyor. Bunun yanı sıra fosil yakıt tüketimini azaltıp, iklim ve çevrenin korunmasına katkı sağlayarak daha sürdürülebilir bir ulaşım sistemi sunuyor. Ayrıca hız yuvarı sistemi yaşam şeklimizi de değiştirebilir. Örneğin bu sayede insanların iş ya da eğitim için kalabalık şehirlere taşınmasının önüne geçilebilir ve mega şehirlerin aşırı derecede büyümesi önlenebilir.