В начале XX века инженеры разных стран искали способы сделать железнодорожный транспорт более эффективным и при этом компактным. Одним из таких новаторских решений стал гироскопический монорельс — транспортное средство, сохраняющее равновесие на одном рельсе даже во время остановки. Изобретение обещало революцию в железнодорожном транспорте, но массово применяться так и не стало. Разбираемся, как все начиналось и что пошло не так.

Луи Бреннан — изобретатель гироскопического монорельса

В 1903 году австралийско-ирландский инженер Луи Филип Бреннан запатентовал гиромонорельс. Его первая демонстрационная модель представляла собой коробку размером 762 на 300 мм с системой балансировки. Она произвела настолько сильное впечатление, что Армейский совет Великобритании выделил 10 000 фунтов стерлингов на создание полноразмерного прототипа. Вот только финансовый департамент заблокировал эту инициативу. Бреннан не сдался и собрал еще 2 000 фунтов — этой суммы хватило на создание полноразмерного прототипа и демонстрацию его работы.

Гироскопический монорельс опирался на принципы, открытые в XIX веке. Его устойчивость обеспечивали два встречновращающихся маховика, расположенных по обе стороны центральной оси вагона. Приводимые в действие электродвигателями, они создавали гироскопический эффект и не давали объекту опрокинуться. 

Балансируя на единственном рельсе, «локомотив» мог преодолевать крутые повороты и уклоны и был более маневренным по сравнению с традиционными поездами. Гироскопический эффект работал в движении и на остановках: ТС было устойчиво даже в состоянии покоя. Для строительства путей требовалось меньше пространства, да и рельс нужно было в два раза меньше — вот вам и снижение затрат на инфраструктуру. 

Бреннан тестировал прототип монорельса на заднем дворе собственного дома. Испытательный путь представлял собой трассу из обычных газовых труб, уложенных на деревянные шпалы. На участке были построены мост длиной 15 метров, крутые повороты и наклонные поверхности, чтобы можно было проверить маневренность и устойчивость изобретения в сложных условиях. Монорельс успешно преодолевал все препятствия. Это открыло двери для дальнейшего развития проекта.

В 1907 году Луи Бреннан успешно продемонстрировал гироскопическую монорельсовую систему. Несмотря на продолжающееся сопротивление со стороны армии, Индийское управление выделило около 6 000 фунтов стерлингов, а Дурбар Кашмира (правящее собрание княжества Кашмир в эпоху британского колониального правления в Индии) — еще 5 000 фунтов для разработки монорельсовой дороги в Северо-Западном пограничном регионе.

Индийское управление предоставило еще 2 000 фунтов, и это позволило Бреннану построить 12-метровый вагон с 20-сильным бензиновым двигателем. 15 октября 1909 года он впервые проехал по испытательному треку с 32 пассажирами — теми, кто захотел принять участие в тестировании.

В 1910 году Бреннан представил свой гироскопический монорельс на японско-британской выставке, проходившей в Белом городе в Лондоне. На этот раз поезд смог перевезти до 50 пассажиров по круговому маршруту на скорости 20 миль в час. На демонстрации был Уинстон Черчилль. Разумеется, его участие повысило интерес к проекту.

К сожалению, несмотря на успех и положительные отзывы, монорельс так и не смог привлечь достаточно инвесторов для дальнейшей реализации. Изобретатель был вынужден прекратить работу над своим изобретением и отказаться от мечты.

После неудачи с гироскопическим монорельсом Луи Бреннан перешел работать в армейский отдел по разработке боеприпасов. Там он начал заниматься разработкой прототипа вертолета, его проект получил поддержку от государства. Но во время испытаний в октябре 1925 года произошла авария: одна из лопастей ротора коснулась земли, и повреждения были серьезными. В 1926 году Министерство авиации прекратило финансирование проекта, сосредоточившись на других роторных аппаратах.

Шесть лет спустя, в 1932 году, Луи Бреннан трагически погиб в дорожно-транспортном происшествии, так и не увидев воплощения своих идей в жизнь.

Кто еще работал над гироскопическим монорельсом

Параллельно с Бреннаном над созданием гироскопического монорельса работали и другие инженеры. В Германии немецкий издатель и филантроп Огаст Шерл объявил о публичной демонстрации собственной версии монорельса. Его транспортное средство также было полноразмерным, но длиной всего 17 футов.

Монорельс Шерла мог перевозить всего четырех пассажиров. Уникальной особенностью его конструкции стало расположение гироскопов: они находились под сиденьями и вращались вокруг вертикальных осей. Это отличало систему Шерла от монорельса Бреннана, который использовал два гироскопа с горизонтальными осями. Такая компоновка позволила сделать транспортное средство еще более компактным и подходящим для городских условий. К сожалению, и этот проект не получил развития из-за недостатка финансирования.

Нельзя не упомянуть Петра Петровича Шиловского — российского изобретателя, известного смелыми работами в области гироскопического транспорта. В 1914 году он представил в Лондоне двухколесный автомобиль, который держал равновесие благодаря гироскопу — и да, рельс для него был не нужен. Шиловский сам проехал на гирокаре по улицам Лондона — об это писали все газеты, а Бреннан поздравил коллегу с успехом. Машина вызывала большой интерес, но Первая мировая война помешала ее развитию.

После возвращения в Россию Шиловский продолжил работу над гироскопическими системами. В 1919 году он предложил проект монорельсовой железной дороги, которая должна была связать Петроград с Гатчиной. Строительство началось, но из-за экономических трудностей и последствий Гражданской войны было остановлено после прокладки 12 километров пути.

Что пошло не так

Гироскопический монорельс умел преодолевать крутые повороты и уклоны, требовал меньше места для строительства путей, снижал затраты на инфраструктуру. Его можно было легко разместить в сложной городской среде. Но он был зависим от постоянно работающих гироскопов. Инвесторы и общественность опасались, что внезапная остановка маховиков может привести к опрокидыванию поезда. Бреннан утверждал, что в случае отключения гироскопов будет достаточно времени для активации стабилизирующих опор, но эти заверения не сработали.

Еще одним фактором, препятствующим внедрению, стали высокие затраты на разработку и производство первых прототипов. Несмотря на заинтересованность некоторых компаний и правительственных организаций, технология оказалась слишком рискованной для массового использования.

И все же гироскопический монорельс был одной из самых необычных идей в истории транспорта. Сегодня гироскопы, лежащие в основе этой технологии, используются в авиации, судоходстве и космических аппаратах.

Что еще почитать:

• Подвесной монорельс для денег: как магазины XIX–XX веков пытались упростить доставку кэша

• Как Прага стала центром инноваций в хранении данных: самая большая вертикальная картотека 30-х годов XX века

• Высотный склад ЗИЛ: «Матрица» от советских инженеров и забытая хайтек-революция в логистике