El término monorraíl o monorraíl industrial se utiliza para describir cualquier cantidad de sistemas de transporte en los que una silla o un transportador se suspende de una estructura de rieles elevada o se desplaza sobre ella. A diferencia del conocido sistema de dos rieles, existen muchas opciones de transporte guiadas por rieles que se han descrito 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 raíles que no emplea la acción cónica de los ferrocarriles de adherencia convencionales para lograr estabilidad direccional. Esto excluiría los ferrocarriles de cremallera y los funiculares . Otra regla generalmente aceptada es que la vía o carril guía debe ser más angosto que el vagón/vehículo. [1] Los sistemas elevados, soportados y propulsados por cable como el Cable Liner y el MiniMetro generalmente no se consideran monorraíles.
Teniendo en cuenta el patrón de desarrollo de los ferrocarriles convencionales , en diferentes momentos se aplicaron distintos criterios y medidas de eficacia y se propusieron soluciones de diseño alternativas. Por tanto, un monorraíl de principios del siglo XIX guarda poca semejanza con los diseños actuales y se optimizó para distintos objetivos de rendimiento, dentro de distintas limitaciones tecnológicas.
La primera patente de un vehículo diseñado para circular sobre un único raíl se remonta a la patente británica nº 4618, del 22 de noviembre de 1821. El inventor fue Henry Robinson Palmer , que lo describió como «una única línea de raíl, sostenida a tal altura del suelo que permitía que el centro de gravedad de los vagones estuviera por debajo de la superficie superior del raíl». Los vehículos se montaban a horcajadas sobre el raíl, como un par de cestas de alforjas sobre una mula. La propulsión era a caballo. [2] Se construyó una línea en 1824 en el astillero Deptford de Londres, y en 1825 se construyó otra línea en Cheshunt , Hertfordshire . Apodada Cheshunt Railway , esta línea hizo historia al ser el primer monorraíl de transporte de pasajeros del mundo y la primera línea ferroviaria que se inauguró 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 incorporación de ruedas estabilizadoras y raíles adicionales (lo que hizo que el término "monorraíl" fuera un término inapropiado). En 1829, Maxwell Dick introdujo "raíles de seguridad" debajo de los raíles de rodadura para reducir la probabilidad de descarrilamiento. También articuló la principal ventaja que se atribuía a esta clase de vehículo: "los pilares o soportes debían tener diferentes alturas según lo exigieran las circunstancias del país". En otras palabras, el sistema era más adecuado para cruzar terrenos accidentados.
En 1868, William Thorold MICE presentó un documento en el que proponía un sistema de monorraíl que se pudiera construir a nivel del suelo en las carreteras o junto a ellas. Los ferrocarriles de 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 un tren de mulas en uso militar. Este monorraíl incorporaba rieles de guía laterales, pero era básicamente un diseño de cestas tiradas por una locomotora con calderas de vapor verticales dobles.
El general LeRoy Stone demostró en 1876 su monorraíl centenario para transportar pasajeros, pero no logró explotar el concepto también en el monorraíl de Bradford y Foster Brook , y este se cerró después de solo un año debido a una explosión letal de la caldera en 1879. Alrededor de 1879, Joseph Stringfellow ideó un sistema de "un solo carril" similar para su posible uso como un "ferrocarril barato" en Australia. [5]
A finales del siglo XIX, los principales promotores del monorraíl fueron Charles Lartigue y FB Behr. Lartigue construyó monorraíles Palmer en Argelia para transportar esparto, en sustitución de mulas y camellos, aunque se registra que la fuerza motriz era "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 se inició por falta de apoyo financiero.
El monorraíl más famoso de Lartigue fue el Listowel and Ballybunion Railway , en Irlanda, que estuvo en servicio desde 1888 hasta 1924. [6] Parte de este ferrocarril sobrevive como ferrocarril preservado y atracción turística. [7] [8]
El último diseño de Lartigue se construyó en 1924 entre una mina de magnesio en Crystal Hills, a unos 160 kilómetros al norte de Los Ángeles, y una estación de ferrocarril en Trona, California. Utilizaba locomotoras impulsadas por gasolina y montaba el riel sobre un conjunto de bastidores de madera en forma de A.
En 1886, la Enos Electric Company demostró un monorraíl suspendido en los terrenos de la Daft Electric Light Company en la sección Greenville de Jersey City , Nueva Jersey , [9] que era más cercano en su apariencia a los monorraíles más modernos, pero el monorraíl suspendido más famoso de esta era fue el ' Schwebebahn ', o ferrocarril flotante, de Wuppertal , de Eugen Langen , que entró en servicio en 1901 y todavía se usa a diario.
El monorraíl de Wuppertal sigue el valle de Wupper , donde un ferrocarril convencional resulta bastante impráctico. El monorraíl suspendido, al igual que el monorraíl de Palmer, parece una solución potencialmente superior en terrenos accidentados y montañosos, pero dado que la mayor parte de la vía discurre por un territorio más favorable, rara vez ofrece una solución global mejor. Los tramos cortos en zonas montañosas, como un sistema construido para la Ria Copper Co. por Siemens en los Pirineos , parecen ser el nicho para este tipo de monorraíl. En este ejemplo en particular se utilizó una forma de frenado regenerativo, de modo que la electricidad generada por los vagones llenos que descendían fue suficiente para impulsar los vagones vacíos de vuelta a la montaña.
En 1890 se construyó en Long Island el Ferrocarril de Bicicletas Boynton . [10] [11] Diseñado por José Ramón Villalón, quien luego se convertiría en uno de los más grandes estadistas de Cuba, este ferrocarril funcionaba sobre un solo riel a nivel del suelo, pero con un riel estabilizador superior acoplado por un par de ruedas opuestas horizontalmente. El ferrocarril funcionó solo durante dos años, pero el diseño se adoptó en otros lugares.
En 1908, Elfric Wells Chalmers Kearney (1881-1960) [12] diseñó un monorriel con un riel estabilizador superior con ruedas estabilizadoras verticales accionadas por resorte, pero aunque se construyó un carro, nunca entró en servicio.
Entre 1910 y 1914 se utilizó un sistema de monorraíl diseñado por Howard H. Tunis en el ferrocarril Pelham Park and City Island en el Bronx , Nueva York. En el primer viaje del monorraíl, el vehículo, con el inventor a los mandos, se deslizó fuera del raíl inferior de apoyo. Aunque algunos periódicos de Nueva York informaron erróneamente de que el accidente fue una catástrofe importante, no fue así, y solo un pasajero del vagón afirmó haber sufrido una lesión leve. El vagón se reparó rápidamente y el monorraíl funcionó de forma segura de forma regular desde 1911 hasta 1917, cuando fue desmantelado por los militares al comienzo de la Primera Guerra Mundial, porque la terminal cercana a City Island fue requisada. En 1926, George Bennie diseñó un monorraíl suspendido impulsado por hélice que reivindicaba la velocidad de los aviones con la seguridad y fiabilidad de los ferrocarriles y lo bautizó como " Bennie Railplane ". En 1929 se construyó un demostrador cerca de Glasgow , pero el sistema no siguió avanzando en el Reino Unido.
En los años 30, Rusia trabajó en un sistema similar al Bennie Railplane e incluso estaba planeando una línea de 532 kilómetros a través del Turquestán con una velocidad máxima de 290 kilómetros por hora. Su sistema era único porque tenía dos vagones uno al lado del otro suspendidos sobre un riel y podía desmontarse del riel para cruzar ríos como anfibio y luego volver a montarse sobre el riel en el otro lado. Y aunque algunos elementos de este sistema se probaron en Moscú, el gobierno ruso construyó en su lugar un sistema ferroviario convencional. [13]
Tal vez el único monorraíl auténtico fue el Gyro Monorail desarrollado independientemente por Louis Brennan , August Scherl y Pyotr Shilovsky . Se trataba de un auténtico tren de vía única que utilizaba un sistema de equilibrio basado en un giroscopio para mantenerse en posición vertical. Todos ellos se demostraron mediante prototipos a escala real, pero el desarrollo se detuvo de manera efectiva durante la Primera Guerra Mundial. El diseño de Brennan se consideró seriamente 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 de un vagón de ferrocarril giroscópico ganó el primer lugar en el Premio Alemán de Movilidad. [16] En 2020, los desarrolladores consiguieron financiación gubernamental de 3,6 millones de euros para desarrollar un prototipo y se espera que las pruebas puedan comenzar en 2022. Los vehículos estarán diseñados para circular por líneas ferroviarias existentes pero abandonadas, cruzándose unos con otros sobre los raíles existentes. [17]
Los vehículos a los que se hace referencia anteriormente (con excepción del monorraíl de Wuppertal, que todavía está en pleno servicio ) son hoy poco más que curiosidades históricas. La ventaja del monorraíl de atravesar terrenos montañosos accidentados era relevante en la época de expansión de las redes ferroviarias por terrenos vírgenes y, en la mayoría de los casos, el ferrocarril convencional resultó ser la solución más adecuada, salvo en unos pocos nichos. Las vías del monorraíl rara vez superaban los 96 kilómetros y, por lo general, eran considerablemente más cortas. El vehículo de carretera a motor acabó desplazando al monorraíl de sus pocas aplicaciones específicas.
La rueda sobre acero caracterizó a los monorraíles de esta primera época, al igual que a los ferrocarriles convencionales, aunque algunos ferrocarriles para bicicletas podían reaccionar contra el carril estabilizador para aumentar la adherencia, mejorando la aceleración, el frenado y la subida de pendientes.
El desarrollo de la tecnología automotriz ha dado lugar a una nueva clase de monorraíl que debe poco al trabajo de Palmer y Lartigue. Estos vehículos están suspendidos de vigas de hormigón o se montan sobre ellas y utilizan neumáticos para mejorar la adherencia y reducir el ruido en comparación con los vehículos con ruedas de acero. Tienen más en común con los autobuses guiados que con los ferrocarriles convencionales. La viga es menos molesta que una carretera o un ferrocarril elevados y los diseños modernos pueden tener un nicho para abordar los problemas de derecho de paso en centros urbanos congestionados, a un coste menor en comparación con la construcción de túneles.