В первые десятилетия XX века инженеры в разных уголках мира стремились усовершенствовать железнодорожную систему, сделав её одновременно более производительной и менее громоздкой. Одним из оригинальных подходов стал гироскопический монорельс – транспорт, удерживающий баланс на единственной рельсовой нити, даже в неподвижном состоянии. Это изобретение предвещало переворот в железнодорожной индустрии, однако широкого распространения так и не получило. Рассмотрим историю создания и причины неудачи.
Гиро-монорельс Бреннана был разработан австралийским изобретателем ирландского происхождения Луисом Бреннаном. Машина была 12 метров в длину и весил 22 тонны, и была рассчитана на перевозку до 10 тонн грузов. Максимальная скорость составляла 35 км в час. Транспортное средство балансировалось двумя вертикальными гироскопами, установленными бок о бок и вращающимися в противоположных направлениях со скоростью 3000 оборотов в минуту. Диаметр каждого маховика составлял 1 метр и каждый весил 750 кг. Они были заключены в герметичный корпус где был вакуум для снижения потерь на воздушное трение.
Гиро-монорельс был оснащен двумя бензиновыми двигателями. Небольшой агрегат мощностью 20 л.с. приводил в действие гироскопы, приводил в движение воздушный компрессор для торможения. Более крупный двигатель мощностью 80 л.с. использовался для движения. Бреннан запатентовал эту концепцию в 1903 году.
Принцип действия гиро-монорельсовой машины
Когда машина отклонялась от вертикальной оси, каждый гироскоп пытался прецессировать момент. Само по себе это не прекращало наклона, однако два гироскопа, вращающиеся в противоположных направлениях, создают силы в противоположных направлениях, в результате возникает реакция на горизонтальную ось, которая противодействует наклону.
Если эта машина предназначалась для буксировки вагонов, то, по-видимому, здесь есть проблема. Каждому вагону потребуется своя собственная система гиробалансировки с источником питания. Более того, достаточно всего лишь кратковременного отказа одной гироскопической системы, чтобы стать причиной схода с рельсов.
Идея была революционной для того времени, однако система не получила широкого распространения ввиду нерешаемых проблем. Тем не менее, гироскопический монорельс оставался одной из наиболее экстраординарных концепций в летописи транспортных средств.