El término monorraíl o monorraíl industrial se utiliza para describir cualquier número de sistemas de transporte en los que una silla o transportador está suspendido o montado sobre una estructura de riel elevado. A diferencia del conocido sistema duo-rail, existen muchas opciones de transporte guiado por ferrocarril que han sido descritas como monorraíles, por lo que rastrear la historia presenta un problema de demarcación respecto de lo que se debe incluir y lo que se debe omitir.
El uso común parece definir un monorraíl como cualquier vehículo guiado por rieles que no emplea la acción cónica de los ferrocarriles de adhesión convencionales para lograr estabilidad direccional. Esto excluiría los ferrocarriles cremallera y funiculares . Otra regla generalmente aceptada es que la vía o vía debe ser más estrecha que el coche/vehículo. [1] Los sistemas elevados, soportados y propulsados por cable como Cable Liner y MiniMetro generalmente no se consideran monorrieles.
Teniendo en cuenta el patrón de desarrollo de los ferrocarriles convencionales , diferentes criterios y medidas de eficacia fueron relevantes en diferentes momentos y se propusieron soluciones de diseño alternativas. Por lo tanto, un monorraíl de principios del siglo XIX se parece poco a los diseños actuales y fue optimizado para diferentes objetivos de rendimiento, dentro de diferentes limitaciones tecnológicas.
La primera patente de un vehículo diseñado para circular sobre un solo carril se remonta a la patente británica nº 4618, fechada el 22 de noviembre de 1821. El inventor fue Henry Robinson Palmer , quien lo describió como "una sola línea de carril, sostenida a tal altura desde el suelo de manera que el centro de gravedad de los vagones quede por debajo de la superficie superior del carril». Los vehículos se encontraban a horcajadas sobre la vía, como un par de cestas sobre una mula. La propulsión era a caballo. [2] Se construyó una línea en 1824 en Deptford Dockyard en Londres, y en 1825, se construyó otra línea en Cheshunt , Hertfordshire . Apodada Cheshunt Railway , esta línea hizo historia ya que fue el primer monorraíl de transporte de pasajeros del mundo y la primera línea ferroviaria que se abrió en Hertfordshire. [3] [4] En 1826 se formó una empresa para construir una línea entre Barmen y Elberfeld en Alemania, pero la construcción nunca comenzó.
A lo largo del siglo XIX, el diseño de Palmer fue mejorado, con la adición de ruedas estabilizadoras y rieles adicionales (lo que genera un nombre inapropiado para "monorraíl"). En 1829, Maxwell Dick introdujo "barandillas de seguridad" debajo de los rieles para reducir la probabilidad de descarrilamiento. También articuló la principal ventaja reivindicada para esta clase de vehículos: "los pilares o soportes serán de diferentes alturas según las circunstancias del país lo requieran". En otras palabras, el sistema era más adecuado para atravesar terrenos accidentados.
En 1868, William Thorold MICE presentó un artículo en el que proponía un sistema de monorraíl que podría construirse a nivel del suelo en las carreteras o a lo largo de ellas. Los ferrocarriles monorraíl del estado de Patiala y el ferrocarril del valle de Kundala se construyeron en la India según el principio que él describió.
En 1869, J. Haddon construyó un monorraíl en Siria para reemplazar una caravana de mulas de uso militar. Este incorporaba rieles de guía laterales, pero era básicamente un diseño de maleta arrastrado por una locomotora con calderas de vapor verticales dobles.
El general LeRoy Stone demostró en 1876 su monorraíl Centennial para el transporte de pasajeros, pero no logró explotar el concepto tampoco en el monorraíl de Bradford y Foster Brook , que se cerró después de sólo un año debido a la letal explosión de una caldera en 1879. Alrededor de 1879, Joseph Stringfellow ideó un sistema similar de "un solo carril" para su posible uso como "ferrocarril barato" en Australia. [5]
A finales del siglo XIX, los principales defensores del monorraíl fueron Charles Lartigue y FB Behr. Lartigue construyó monorraíles Palmer en Argelia para transportar esparto, en sustitución de mulas y camellos, aunque la fuerza motriz se registra como "animal". También demostró sus ideas en París (1884), Westminster (1886), Tours (1889), San Petersburgo (1894), Long Island (1894) y Bruselas (1897). Behr propuso un monorraíl de alta velocidad entre Liverpool y Manchester , pero la construcción nunca comenzó por falta de apoyo financiero.
El monorraíl de Lartigue más famoso fue el ferrocarril Listowel y Ballybunion , en Irlanda, que permaneció en servicio desde 1888 hasta 1924. [6] Parte de este ferrocarril sobrevive como una atracción turística y ferroviaria conservada. [7] [8]
El último diseño de Lartigue se construyó en 1924 entre una mina de magnesio en Crystal Hills, a unas 100 millas al norte de Los Ángeles, y una cabecera de ferrocarril en Trona, California. Para ello se utilizaban locomotoras de gasolina y se montaba el riel sobre un conjunto de bastidores A de madera.
En 1886, Enos Electric Company demostró un monorraíl suspendido en los terrenos de Daft Electric Light Company en la sección Greenville de Jersey City , Nueva Jersey , [9] que en su apariencia se parecía más a los monorraíles más modernos, pero el más famoso El monorraíl de esta época fue el Schwebebahn o ferrocarril flotante de Eugen Langen de Wuppertal , que entró en servicio en 1901 y todavía se utiliza a diario.
El monorraíl de Wuppertal recorre el valle de Wupper , donde un ferrocarril convencional resulta poco práctico. El monorraíl suspendido, al igual que el monorraíl Palmer, parece una solución potencialmente superior en terrenos accidentados y montañosos, pero dado que la mayor parte de la vía se encuentra sobre un territorio más favorable, rara vez ofrece una mejor solución general. Los tramos cortos en zonas montañosas, como un sistema construido para Ria Copper Co. por Siemens en los Pirineos , parecen ser el nicho para este tipo de monorraíl. Este ejemplo en particular utilizó una forma de frenado regenerativo, de modo que la electricidad generada por los camiones que descendían llenos era suficiente para impulsar a los camiones vacíos de regreso a la montaña.
En 1890 se construyó el ferrocarril para bicicletas Boynton en Long Island. [10] [11] Diseñado por José Ramón Villalón, quien más tarde se convertiría en uno de los más grandes estadistas de Cuba, este ferrocarril corría sobre un solo riel a nivel del suelo, pero con un riel estabilizador elevado enganchado por un par de ruedas horizontalmente opuestas. El ferrocarril funcionó sólo durante dos años, pero el diseño se adoptó en otros lugares.
En 1908, Elfric Wells Chalmers Kearney (1881-1960) [12] diseñó un monorriel que tenía un riel estabilizador superior con ruedas estabilizadoras verticales accionadas por resorte, pero aunque se construyó un vagón, nunca entró en servicio.
De 1910 a 1914, se utilizó un sistema de monorraíl diseñado por Howard H Tunis en Pelham Park y City Island Railroad en el Bronx , Nueva York. En el primer viaje del monorraíl, el vehículo, con el inventor al mando, se resbaló del riel inferior de soporte. Aunque algunos periódicos de Nueva York informaron erróneamente que el accidente fue una gran catástrofe, no es así y sólo un pasajero en el automóvil afirmó haber sufrido heridas leves. El vagón fue reparado rápidamente y el monorraíl funcionó de forma segura y regular desde 1911 hasta 1917, cuando fue desmantelado por los militares al comienzo de la Primera Guerra Mundial, porque la terminal cerca de City Island fue requisada. George Bennie diseñó en 1926 un monorriel suspendido propulsado por hélice, que combinaba la velocidad de los aviones con la seguridad y confiabilidad de los ferrocarriles y lo denominó ' Bennie Railplane '. En 1929 se construyó un demostrador cerca de Glasgow , pero el sistema no progresó más en el Reino Unido.
Rusia trabajó en un sistema similar al Bennie Railplane en la década de 1930 e incluso estaba planeando una línea de 332 millas a través de Turkestan con una velocidad máxima de 180 mph. Su sistema era único porque tenía dos vagones uno al lado del otro suspendidos en un riel y podía desmontarse del riel para cruzar ríos como un anfibio y luego, por el otro lado, volver a subir al riel. Y aunque se probaron elementos de este sistema en Moscú, el gobierno ruso construyó un sistema ferroviario convencional. [13]
Quizás el único monorriel verdadero fue el Gyro Monorail desarrollado independientemente por Louis Brennan , August Scherl y Pyotr Shilovsky . Se trataba de un verdadero tren de vía única que utilizaba un sistema de equilibrio basado en giroscopio para mantenerse en posición vertical. Todos fueron demostrados mediante prototipos a escala real, pero el desarrollo fue efectivamente detenido por la Primera Guerra Mundial. El diseño de Brennan recibió seria consideración para la frontera noroeste de la India, y el gobierno de la URSS propuso un monorraíl Schilovski entre Leningrado y Tsarskoye Selo en 1921. [14] Los fondos se agotaron poco después de que comenzara la construcción.
A principios de la década de 1930, la ciudad de Nueva York consideró un sistema de monorraíl, que habría sido el primero en Estados Unidos. [15]
En 2018, un diseño para un vagón giroscópico ganó el primer premio en el Premio Alemán de Movilidad. [16] En 2020, los desarrolladores obtuvieron una financiación gubernamental de 3,6 millones de euros para desarrollar un prototipo y se espera que las pruebas puedan comenzar en 2022. Los vehículos se diseñarán para circular por líneas ferroviarias existentes pero abandonadas, pasando unos a otros sobre los rieles existentes. [17]
Los vehículos mencionados anteriormente (a excepción del monorraíl de Wuppertal, que todavía está en pleno servicio ) son ahora poco más que curiosidades históricas. La ventaja del monorraíl de cruzar terrenos montañosos accidentados fue relevante en la época de expansión de las redes ferroviarias sobre tierras vírgenes, y en la mayoría de los casos el ferrocarril convencional resultó ser la solución más adecuada, excepto en algunos nichos. Las vías del monorraíl rara vez superaban las 60 millas y, por lo general, eran considerablemente más cortas. El vehículo de carretera finalmente desplazó al monorriel de sus pocas aplicaciones específicas.
Las ruedas sobre acero caracterizaron los monorrieles de esta era temprana, al igual que los ferrocarriles convencionales, aunque algunos ferrocarriles para bicicletas podrían reaccionar contra el riel estabilizador para aumentar la adherencia, mejorar la aceleración, el frenado y la subida de pendientes.
El desarrollo de la tecnología del automóvil ha dado lugar a una nueva clase de monorraíl que poco debe al trabajo de Palmer y Lartigue. Estos vehículos están suspendidos o montados sobre vigas de hormigón y utilizan neumáticos para mejorar la adherencia y reducir el ruido en comparación con las ruedas sobre acero. Tienen más en común con los autobuses guiados que con los ferrocarriles convencionales. La viga es menos molesta que una carretera aérea o un ferrocarril, y los diseños modernos pueden tener un nicho para abordar los problemas de derecho de paso en los centros urbanos congestionados, a un costo menor en comparación con la construcción de túneles.