Record battu pour le plus long essai Hyperloop
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Dans le cadre du projet LIMITLESS, des scientifiques de l'EPFL, de la HEIG-VD et de Swisspod ont réalisé le plus long voyage en capsule à vide jamais réalisé dans la première installation de test Hyperloop opérationnelle d'Europe.
Le projet LIMITLESS (Linear Induction Motor Drive for Traction and Levitation in Sustainable Hyperloop Systems), mené par l'EPFL, la Haute École d'Ingénierie et de Gestion du canton de Vaud (HEIG-VD) et Swisspod Technologies, vise à créer un futur système de transport durable et efficace basé sur des infrastructures légères. Le consortium a franchi une étape importante en réalisant l'équivalent grandeur nature d'un trajet en hyperloop de 141,6 km (11,8 km en réduction).(échelle 1/1000) et des vitesses de pointe allant jusqu'à 488,2 km/h (40,7 km/h à échelle réduite) dans un environnement de basse pression contrôlé. Récemment, les résultats ont été dévoilés lors de l' événement Hyperloop Day à l'EPFL.
Ce record a été réalisé dans l’installation de test de l’hyperloop située à l’EPFL. Cette structure de pointe, conçue comme une piste circulaire en boucle, permet le prototypage et le test rapides des différentes technologies requises par l’hyperloop. L’infrastructure a un diamètre de 40 centimètres et une circonférence de 125,6 mètres. Il s’agit d’une version réduite (1:12) du système hyperloop décrit dans la thèse de doctorat de l’EPFL de Denis Tudor, le CEO de Swisspod, permettant une corrélation directe entre les résultats des tests et les performances à grande échelle.
© Swisspod
Le succès de cette expérience a des implications importantes pour le secteur du transport à grande vitesse, démontrant les principes clés de la technologie Hyperloop et sa viabilité pour l’avenir des déplacements durables et rapides. Composé de deux éléments principaux, un véhicule entièrement électrique et une infrastructure de tubes à basse pression, Hyperloop a le potentiel de révolutionner les déplacements intracontinentaux, tout en étant durable.
Les scientifiques s'appuient sur une infrastructure passive, ce qui se traduit par une efficacité accrue et des coûts de mise en œuvre réduits. Par conséquent, la plupart des efforts sont concentrés sur le développement d'un nouveau moteur à induction linéaire (LIM), un élément clé du système de propulsion hyperloop, conçu pour offrir des performances améliorées à grande vitesse. Ce sujet est le sujet de la thèse de doctorat de Simone Rametti au Laboratoire de systèmes électriques distribués (DESL) de l'EPFL.
« Le projet LIMITLESS permet de comprendre plusieurs aspects fondamentaux liés à la propulsion électromagnétique à grande vitesse des capsules hyperloop. En exploitant ces connaissances, nous avons pu intégrer les fonctionnalités de lévitation et de propulsion dans un seul moteur avec une très grande efficacité de conversion énergétique », explique Mario Paolone, professeur au DESL.
Des records consécutifs établis sur 82 tests
Dans le cadre du projet LIMITLESS, soutenu par Innosuisse, l’équipe a réalisé 82 tests. Les expériences menées dans le cadre de LIMITLESS ont reproduit la trajectoire d’une capsule Hyperloop dans un environnement de basse pression contrôlé fonctionnant à 50 millibars. La plus longue mission Hyperloop a couvert une distance de 11,8 km, pour une vitesse maximale de 40,7 km/h. Dans un système grandeur nature, cela correspond à un trajet de 141,6 km, soit environ la distance entre Genève et Berne ou entre San Francisco et Sacramento, et à une vitesse pouvant atteindre 488,2 km/h. Ce résultat a été obtenu avec une capsule entièrement autonome en termes de navigation, d’alimentation en énergie et de propulsion. L’infrastructure ne transmet aucune puissance à la capsule, qui contient la seule source d’énergie pour sa propulsion et sa lévitation.
L'équipe a surveillé de près les performances des sous-systèmes vitaux tels que la propulsion, l'infrastructure de communication, l'électronique de puissance et la gestion thermique. Ils ont évalué la consommation d'énergie, les variations de poussée, la réponse du LIM et le contrôle pendant les scénarios d'accélération, de croisière, de roulage en roue libre et de freinage.
« Notre infrastructure fonctionne en boucle fermée, elle est donc véritablement ILLIMITÉE, libre de toute limitation de longueur inhérente. La façon dont notre piste a été conçue nous permet de tout prendre en compte — l'efficacité énergétique de la capsule, les systèmes de propulsion, etc. — d'une manière dont les autres infrastructures hyperloop ne peuvent pas le faire. Notre approche innovante de la construction du système hyperloop nous fournit une plateforme essentielle pour tester et affiner différentes technologies, garantissant des performances et une adaptabilité optimales », explique Cyril Dénéréaz, CTO de Swisspod.
Une voie rapide vers l'avenir
Les futurs tests effectués à l'EPFL visent à valider des versions plus efficaces de la propulsion et de la lévitation hyperloop basées sur le LIM, ainsi qu'à explorer les capacités, les limites et les perspectives du système dans le monde réel, tout en offrant des données vitales pour accélérer le déploiement sur le marché. Cette approche stratégique consiste à faire progresser progressivement la technologie dans des environnements contrôlés et à échelle réduite, ce qui permet à l'équipe d'ingénierie et de recherche de réaliser un développement rentable et des itérations rapides. Cette méthode permet d'améliorer systématiquement l'efficacité, la sécurité et la rapidité avant de mettre en œuvre la technologie à plus grande échelle. Les technologies développées dans le cadre du projet LIMITLESS peuvent avoir un impact sur divers secteurs au-delà de l'industrie de l'hyperloop, notamment l'automobile, les systèmes de métro, le rail et l'aérospatiale.
2023 EPFL/Murielle Gerber - CC-BY-SA 4.0
« Cette étape nous rapproche d'un avenir où l'hyperloop deviendra un catalyseur de changement sociétal. Mettre à l'épreuve nos années d'innovation technologique est une étape essentielle pour favoriser le développement et le déploiement de technologies hyperloop efficaces dans le monde entier. Nous allons bientôt commencer à tester notre premier produit de transport de marchandises hyperloop dans l'installation à plus grande échelle que nous construisons aux États-Unis. Il s'agit d'une étape clé pour faire de l'hyperloop pour les passagers une réalité et changer notre façon de nous connecter, de travailler et de vivre », déclare Denis Tudor, PDG de Swisspod.
https://actu.epfl.ch/news/record-broken-for-the-longest-hyperloop-trial