Монорейкова дорога, монорейка — різновид рейкового транспорту з одною рейкою.
Історія
Ранні роки Перший прототип монорейки був виготовлений в Росії в 1820 році . Спроби створення монорейкових альтернатив звичайним залізницям робилися з початку 19 століття.
Монорейка була представлена на Всесвітній виставці у Філадельфії в 1876 році. За цим проєктом у 1877 році була побудована , яка проіснувала один рік — з січня 1878 року по січень 1879 року.
Близько 1879 року Хаддон і Стрінгфеллоу незалежно один від одного запропонували «однорейкову» систему, яка використовувала перевернуту «V» рейку (і, таким чином, мала форму «Λ» в поперечному перерізі). Вона призначалася для військового використання, але також розглядалася як «дешева залізниця» для цивільного використання. Аналогічно, однією з перших систем, введених у практичне використання, була система французького інженера Шарля Лартіга, який побудував лінію між Баллібуніоном і Лістоуелом в Ірландії, відкриту в 1888 році, яка проіснувала 36 років і була закрита в 1924 році (через пошкодження під час Громадянської війни в Ірландії). Вона використовувала одну несучу рейку і дві нижні, зовнішні рейки для балансу, три рейки трималися на трикутних опорах. Вона була дешевою у будівництві, але складною в експлуатації. Можливо, першим локомотивом монорейки був паровоз 0-3-0 на цій лінії. Швидкісна монорейкова залізниця з використанням системи Лартіга була запропонована в 1901 році між Ліверпулем і Манчестером.
— парова монорейкова дорога в Брукліні на Лонг-Айленді, штат Нью-Йорк. Вона проходила по одній несучій рейці на рівні землі, але з дерев'яною верхньою стабілізуючою рейкою, задіяною парою горизонтально протилежних коліс. Залізниця проіснувала лише два роки, починаючи з 1890 року.
Велосипедна залізниця Готчкісса була монорейковою дорогою, по якій можна було їздити на відповідному педальному велосипеді. Перший зразок був побудований між Смітвілем і Маунт Голлі, штат Нью-Джерсі, в 1892 році. Він був закритий у 1897 році. Інші приклади були побудовані в Норфолку з 1895 по 1909 рік, Грейт-Ярмуті та Блекпулі, Велика Британія, з 1896 року.
1900—1950-ті роки Ранні проєкти використовували подвійну фланцеву одинарну металеву рейку, альтернативну подвійній рейці звичайних залізниць, яка одночасно спрямовувала та підтримувала вагон монорейки. Підвісна версія, що збереглася, є найстарішою системою, яка все ще експлуатується: монорейка у Вупперталі в Німеччині. Також на початку 1900-х років були випробувані монорейки Gyro з вагонами, гіроскопічно збалансованими на одній рейці, але вони так і не вийшли за рамки прототипу. Система Юінга, що використовується в монорейкових залізницях штату Патіала в Пенджабі, Індія, спирається на гібридну модель з несучою єдиною рейкою і зовнішнім колесом для балансування. Високошвидкісна монорейкова дорога з використанням системи Лартіга була запропонована в 1901 році між Ліверпулем і Манчестером.
У 1910 році гіроскопічна монорейка Бреннана розглядалася для використання на вугільній шахті на Алясці. У червні 1920 року Французьке патентне відомство опублікувало FR 503782 Анрі Коанда на «Transporteur Aérien» — повітряний перевізник.
У першій половині 20-го століття було запропоновано багато інших проєктів, які або так і не вийшли за межі креслярської дошки, або залишилися недовговічними прототипами. Одна з перших монорейкових доріг, запланованих у Сполучених Штатах, була в Нью-Йорку на початку 1930-х років, пристосована для надземної системи поїздів.
1950—1980-ті роки У другій половині 20-го століття монорейки зупинилися на використанні більшої колії на основі балок або балок, з транспортними засобами, що підтримуються одним набором коліс і керуються іншим. У 1950-х роках у Німеччині був побудований 40 % масштабний прототип системи, розрахований на швидкість 200 миль/год (320 км/год) на прямих ділянках і 90 миль/год (140 км/год) на кривих. Існували конструкції з транспортними засобами, що підтримувалися, підвішувалися або консольно кріпилися до балок. У 1950-х роках з'явилася конструкція , за якою послідував оновлений підвісний тип — система SAFEGE. Різновиди технології ALWEG використовуються двома найбільшими виробниками монорейкових доріг — Hitachi Monorail та Bombardier.
У 1956 році в Х'юстоні, штат Техас, почалася тестова експлуатація першої монорейкової дороги в США. У 1959 році в Діснейленді в Анагаймі, штат Каліфорнія, була відкрита перша в США щоденно діюча монорейкова система. Пізніше в цей період були встановлені додаткові монорейкові дороги в Дісней Ворлд у Флориді, Сіетлі та в Японії. Монорейки просувалися як футуристична технологія з виставковими інсталяціями та придбанням парків розваг, як це видно на прикладі старих систем, що використовуються сьогодні. Однак, монорейкові дороги не набули значного поширення у порівнянні з традиційними транспортними системами. У березні 1972 року Алехандро Гойкочеа-Омар опублікував патент DE1755198 на «Поїзд для хребетних», побудований в якості експериментальної колії в Лас-Пальмас-де-Гран-Канарія, Іспанія. Ніша приватних підприємств, які використовують монорейкові дороги, з'явилася з появою авіаперевезень і торгових центрів, де будувалися системи човникового типу.
Сприйняття монорейкової дороги як громадського транспорту З 1950 по 1980 роки концепція монорейкової дороги, як і всі системи громадського транспорту, можливо, страждала від конкуренції з автомобілем. У той час оптимізм після Другої світової війни в Америці був на висоті, і люди купували автомобілі у великій кількості завдяки субурбанізації та системі міждержавних автомагістралей. Монорейкові дороги, зокрема, могли постраждати від небажання органів управління громадським транспортом інвестувати у сприйняту високу вартість неперевіреної технології, коли вони стикалися з дешевшими зрілими альтернативами. Існувало також багато конкуруючих монорейкових технологій, що ще більше ускладнювало їх застосування. Одним з яскравих прикладів громадської монорейкової дороги є монорейка AMF, який використовувався як транспортний засіб під час Всесвітньої виставки 1964—1965 років.
Таке високовартісне сприйняття було піддано сумніву в 1963 році, коли консорціум ALWEG запропонував профінансувати будівництво великої системи в окрузі Лос-Анджелес, штат Каліфорнія, в обмін на право на експлуатацію. Ця пропозиція була відхилена Наглядовою радою округу Лос-Анджелес під тиском Standard Oil of California та General Motors (які були сильними прихильниками автомобільної залежності), а пізніша система метро зіткнулася з критикою відомого письменника Рея Бредбері, оскільки вона ще не досягла масштабу запропонованої монорейкової дороги.
Кілька монорейкових доріг, спочатку задуманих як транспортні системи, виживають за рахунок доходів, отриманих від туризму, користуючись унікальними видами, що пропонуються з переважно надземних споруд.
Новітня історія З 1980-х років більшість монорейкових систем громадського транспорту знаходяться в Японії, за деякими винятками. Токійська монорейкова дорога, одна з найбільш завантажених у світі, в середньому обслуговує 127 000 пасажирів на день і з 1964 року обслужила понад 1,5 мільярда пасажирів. Китай, який нещодавно розпочав розвиток монорейкового транспорту наприкінці 2000-х років, вже має найбільшу і найбільш завантажену монорейкову систему в світі і має низку монорейкових систем громадського транспорту, що будуються в декількох містах. У місті Уху будується монорейкова система Bombardier Innovia, а в ряді міст, таких як Гуан'ань, Лючжоу, Бенгбу і Гуйлінь, будується кілька систем «Cloudrail», розроблених компанією BYD. Монорейкові дороги продовжують використовуватися на нішевих ринках маршрутних перевезень і в парках розваг.
Сучасні монорейкові системи громадського транспорту використовують розробки компанії ALWEG з використанням балок і шин, при цьому широко застосовуються лише два підвісних типи. Конфігурації монорейкових доріг також були прийняті для поїздів на магнітній подушці. Починаючи з 2000-х років, зі зростанням заторів на дорогах і урбанізації, спостерігається відродження інтересу до технології громадського транспорту, і ряд міст, таких як Мальта і Стамбул, сьогодні досліджують монорейкові дороги як можливе рішення для громадського транспорту.
У 2004 році Чунцінський залізничний транспорт в Китаї прийняв унікальну конструкцію на основі ALWEG з рухомим складом, який набагато ширший, ніж більшість монорейок, з пропускною спроможністю, порівнянною з важкою залізницею. Це пов'язано з тим, що Чунцін перетинають численні пагорби, гори і річки, тому тунелювання неможливе, за винятком деяких випадків (наприклад, лінії 1 і 6), через надмірну глибину. На сьогодні це найбільша і найбільш завантажена монорейкова система у світі.
Сан-Паулу, Бразилія, будує дві монорейкові лінії великої пропускної здатності як частину своєї мережі громадського транспорту. Лінія 15 була частково відкрита в 2014 році, її довжина становитиме 27 км (17 миль) після завершення будівництва в 2022 році, а пропускна спроможність — 40 000 пасажирів на добу з використанням поїздів Bombardier Innovia Monorail. Лінія 17 матиме довжину 17,7 км (11,0 миль) і буде побудована за проєктом BYD SkyRail. Інші важливі монорейкові системи знаходяться на стадії будівництва, такі як дві лінії для Каїрської монорейкової дороги, дві лінії для MRT (Бангкок) та SkyRail Bahia в Бразилії.
Типи та технічні аспекти Сучасні монорейкові дороги залежать від великої суцільної балки в якості ходової поверхні транспортних засобів. Існує ряд конкуруючих конструкцій, які поділяються на два великі класи: монорейки з перехресними балками та підвісні монорейки. Найпоширенішим типом є монорейка, в якій поїзд рухається по сталевій або залізобетонній балці шириною від 2 до 3 футів (0,6 до 0,9 м). Вагон на гумових шинах контактує з балкою зверху і з обох боків для зчеплення і стабілізації транспортного засобу. Стиль був популяризований німецькою компанією ALWEG. Існує також історичний тип підвісної монорейкової дороги, розроблений німецькими винахідниками Ніколаусом Отто та Євгеном Лангеном у 1880-х роках. Він був побудований у містах-побратимах Бармен та Ельберфельд у Вупперталі, Німеччина, відкритий у 1901 році і досі експлуатується. Міська монорейкова дорога Чіба є найбільшою у світі підвісною мережею.
Двигун Майже всі сучасні монорейки приводяться в дію електродвигунами, що живляться від подвійних третіх рейок, контактних проводів або електрифікованих каналів, прикріплених до напрямних балок або укладених в них, але існують також монорейкові системи, що працюють на дизельному паливі. Історично деякі системи, такі як монорейка Лартіг, використовували паровози.
Магнітна левітація Системи поїздів на магнітній левітації (маглев), такі як німецький Transrapid, були побудовані як монорейкові дороги з перехресним типом руху. Шанхайський потяг на магнітній подушці працює в комерційній експлуатації зі швидкістю 430 км/год (270 миль/год), а також існують повільніші монорейки на магнітній подушці, призначені для міського транспорту в Японії (Linimo), Кореї (Маглев аеропорту Інчхон) та Китаї (лінія пекінського метрополітену S1 та Чанша Maglev Express). Однак, існує думка, що більша ширина напрямної колії для маглева робить його не правомірним називатися монорейковим транспортом.
Стрілочний перевід Деякі ранні монорейки (зокрема, підвісна монорейка у Вупперталі, Німеччина) мають конструкцію, яка ускладнює перехід з однієї лінії на іншу. Деякі інші монорейки максимально уникають перемикання, працюючи в безперервній петлі або між двома фіксованими станціями, як у монорейці Сіетл-Центр.
Сучасні монорейкові дороги здатні до більш ефективного перемикання, ніж у минулому. У підвісних монорейках перемикання може здійснюватися шляхом переміщення фланців всередині прогону для переведення поїздів на ту чи іншу лінію.