Giro monorraíl
Este tipo de monorraíl está asociado con los nombres de Louis Brennan, August Scherl y Piotr Shilovski, que construyeron prototipos a gran escala durante la primera parte del siglo XX.
La parte activa del sistema de equilibrio se describe con mayor precisión como un oscilador armónico.
La imagen adyacente muestra el prototipo del vehículo de 22 toneladas (peso en vacío) desarrollado por Louis Brennan,[3] cuya primera patente presentó en 1903.
El interés fue tal que en Inglaterra y Alemania se produjeron juguetes del monorraíl con una solo rueda, giroestabilizados mediante un mecanismo de relojería.
[4][5] Aunque era un medio de transporte viable, el monorraíl no logró atraer más inversiones.
Justo cuando Brennan completó las pruebas de su vehículo, August Scherl, un editor y filántropo alemán, anunció una demostración pública del monorraíl giroscópico que había desarrollado en Alemania.
Podía acomodar a cuatro pasajeros en un par de bancos transversales.
El mecanismo de equilibrio fue inventado por Paul Fröhlich y el vehículo fue diseñado por Emil Falcke.
Esta disposición asimétrica, hacía que el vehículo fuera inestable cuando realizaba giros bruscos a la izquierda.
En 1929, a la edad de 74 años, Brennan también desarrolló un girocoche, rechazado por un consorcio formado por Austin, Morris y Rover, sobre la base de que podían vender todos los automóviles convencionales que construyeran.
Idealmente, el mecanismo que aplica los pares de control al cardán debería ser pasivo (una disposición de muelles, amortiguadorres y palancas), pero la naturaleza fundamental del problema indica que esto sería imposible.
Todo lo que devuelva el vehículo al equilibrio debe ser capaz de restaurar esta energía potencial y, por lo tanto, no puede consistir solo en elementos pasivos.
Si las fuerzas laterales constantes fueran resistidas tan solo por la acción giroscópica, el cardán giraría rápidamente en las paradas y el vehículo se caería.
De ello se deduce que el movimiento cabeceo y el de guiñada del vehículo con respecto al espacio inercial introducirá pares giroscópicos adicionales no deseados, que dan lugar a equilibrios insatisfactorios, pero más problemáticamente, causan una pérdida de estabilidad estática cuando se giran en un determinado sentido, o un aumento cuando se gira en el sentido opuesto.
Shilovsky encontró este problema con su vehículo de carretera, que por lo tanto no podía hacer giros bruscos hacia la izquierda.
Con esta disposición, todos los movimientos del vehículo con respecto al espacio inercial generan pares de fuerzas iguales y opuestos en los dos giróscopos y, por consiguiente, se cancelan.
Shilovsky afirmó tener dificultades para garantizar la estabilidad con sistemas de dos giróscopos, aunque la razón por la que esto pudiera ser así no está clara.
Los vientos laterales hacen que el vehículo se incline hacia ellos, para resistirlos con una componente del peso.
El momento angular en los giroscopios es tan alto, que la pérdida de potencia no presentará un peligro durante una media hora en un sistema bien diseñado.
Considerando que un vehículo recorre una curva horizontal, los problemas más serios surgen si el eje del giróscopo es vertical.
Sin embargo, una rotación idéntica en sentido opuesto cancelará el par de giro que está causando la inestabilidad, y si se le fuerza a adoptar un giro de precesión en la dirección opuesta al primer giro, se producirá un par de control en la misma dirección.
