Trung Quốc chưa công bố thời điểm chính thức vận hành hệ thống tàu Hyperloop siêu tốc, nhưng theo các nguồn từ SCMP và các báo cáo kỹ thuật nội bộ, mục tiêu của Trung Quốc là hoàn thành giai đoạn thử nghiệm quy mô đầy đủ trong khoảng năm 2025-2026, sau đó hướng đến vận hành thương mại trong giai đoạn sau năm 2030.
Tại trung tâm nghiên cứu ở Đạt Đồng, tỉnh Sơn Tây - nơi đặt cơ sở thử nghiệm maglev (tàu đệm từ) hàng đầu Trung Quốc - các nhà khoa học thuộc Tập đoàn Khoa học và Công nghiệp Hàng không Vũ trụ Trung Quốc (CASIC) cho biết đã khắc phục được một trong những vấn đề lớn nhất từng gây trở ngại cho Hyperloop: rung lắc và mất ổn định khi di chuyển ở tốc độ cực cao.
Theo nhóm nghiên cứu do kỹ sư trưởng Triệu Minh dẫn đầu, chỉ những sai số rất nhỏ trong cuộn dây từ trường hoặc độ cong nhẹ của cầu cũng có thể tạo ra dao động dữ dội trong khoang tàu, gây cảm giác khó chịu nghiêm trọng cho hành khách, ngay cả trong môi trường chân không gần như tuyệt đối.
Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc giảm 45,6% cường độ rung dọc, đưa chỉ số cảm nhận dao động Sperling Index xuống dưới mức 2,5 - được coi là "rõ nhưng không gây khó chịu." Kết quả này đạt được nhờ hệ thống treo lai (hybrid suspension) do nhóm tự phát triển, kết hợp giữa lò xo khí truyền thống và các bộ truyền động điện từ điều khiển bằng trí tuệ nhân tạo (AI).
AI được sử dụng theo hai chiến lược chính, bao gồm "giảm chấn kiểu móc trời" (sky-hook damping) - một phương pháp mô phỏng liên kết ổn định vô hình với bầu trời để triệt tiêu rung động tần số thấp, và điều khiển PID - thuật toán điển hình trong kỹ thuật điều khiển, tối ưu hóa nhờ thuật toán NSGA-II.
Nhóm đã sử dụng mô hình tỉ lệ 1:10 và mô phỏng 6 trục để thử nghiệm hệ thống trong điều kiện giả lập tốc độ 1.000 km/h. Họ phát hiện rằng khi vận hành ở tốc độ này, khoang tàu gặp các rung động mạnh ở các tần số 2.6 Hz, 5.2 Hz, 7.8 Hz và 10.4 Hz - có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe nếu không được xử lý.
Để đánh giá cảm giác của hành khách, nhóm sử dụng chỉ số Sperling - một chuẩn toàn cầu được phát triển từ thập niên 1940. Ở tốc độ 400 km/h, chỉ số này đạt mức "rất khó chịu"; còn ở 600 km/h, chỉ số lên đến 4,2 - mức được coi là có hại nếu tiếp xúc lâu dài. Tuy nhiên, nhờ cải tiến hệ thống treo, ở tốc độ 1.000 km/h, chỉ số này giảm còn 3,1 - ở ngưỡng "gần như chịu đựng được."
Tuy còn phải giải quyết nhiều vấn đề, như đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định trong các tình huống khẩn cấp (phanh gấp, vật cản bất ngờ), nhóm nghiên cứu tin rằng họ đang đi đúng hướng. Nếu thành công ở quy mô đầy đủ, công nghệ này không chỉ thay đổi cách chúng ta di chuyển mà còn tạo tiền đề cho các ứng dụng công nghệ khác, như phóng vệ tinh giá rẻ.
Hyperloop là khái niệm do tỷ phú Elon Musk đưa ra năm 2013, nhưng đã gặp nhiều khó khăn và chính thức kết thúc chương trình thử nghiệm vào năm 2023. Trong khi đó, Trung Quốc xem tàu đệm từ siêu tốc không chỉ là phương tiện giao thông tương lai mà còn là biểu tượng chiến lược quốc gia.
Cơ sở thử nghiệm ở Đạt Đồng đã xây dựng đường hầm chân không bằng bê tông kín khí và các khớp nối ray từ chính xác đến từng milimet - những thành tựu mang tính nền tảng trong công nghệ đệm từ.
Theo báo cáo, việc nghiên cứu và thử nghiệm công nghệ Hyperloop tiêu tốn hàng trăm triệu nhân dân tệ chỉ trong giai đoạn tiền triển khai, bao gồm chi phí siêu máy tính cho mô phỏng dao động và xây dựng mô hình vật lý. Tuy nhiên, chính phủ Trung Quốc xem đây là khoản đầu tư chiến lược trong tham vọng hiện đại hóa hạ tầng và công nghệ quốc gia.
Tính đến nay, Trung Quốc vẫn là nước duy nhất xây dựng và thử nghiệm một hệ thống maglev quy mô đầy đủ trong môi trường gần như chân không - một cột mốc mà chưa quốc gia nào khác đạt được.
Theo SCMP, IFL Science
