Кіріспе
Монорельс немесе өндірістік монорельс термині, креслосы немесе тасымалдағышы жоғары орналасқан рельстік құрылымға ілініп тұратын немесе оның үстімен қозғалатын кез келген көлік жүйесін сипаттау үшін қолданылады. Көп танымал екі рельстік жүйеден өзгеше, монорельс деп аталған көптеген рельстік басқарылатын көлік түрлері бар, сондықтан тарихын зерттеуде нені қосу керек, ал нені қоспау керек деген мәселе туындайды. Көбінесе монорельс – бағытталған тұрақтылықты қамтамасыз ету үшін дәстүрлі рельстік көліктердегі конустық әрекетті пайдаланбайтын кез келген рельстік басқарылатын көлік деп түсініледі. Бұл рельстік теміржолдар мен фуникулерлерді қоспағанда. Тағы бір қабылданған ереже – жолдың ені көлік құралынан тар болуы керек. Cable Liner және MiniMetro сияқты биік орналасқан, тіреуге ие, кабельмен қозғалатын жүйелер әдетте монорельс саналмайды. Дәстүрлі теміржолдардың даму үлгісін ескере отырып, әртүрлі уақытта әртүрлі критерийлер мен тиімділік өлшемдері маңызды болды және әртүрлі жобалау шешімдері ұсынылды. Сондықтан, 19 ғасырдың басындағы монорельстер қазіргі заманғы үлгілерден мүлдем өзгеше болды және әртүрлі технологиялық шектеулер аясында әртүрлі өнімділік мақсаттарына бейімделген.
The term monorail or industrial monorail is used to describe any number of transport systems in which a chair or carrier is suspended from, or rides on, an overhead rail structure. Unlike the well known duo rail system, there are many rail guided transport options which have been described as monorails, so that tracing the history presents a demarcation problem regarding what should be included and what should be omitted. Common usage appears to define a monorail as any rail guided vehicle which does not employ the coning action of conventional adhesion railways to achieve directional stability. This would exclude rack railways and funicular railways. Another generally accepted rule is that the guideway or track must be narrower than the car/vehicle. Elevated, supported, cable propelled systems like the Cable Liner and MiniMetro are generally not considered to be monorails. Bearing in mind the pattern of development of conventional railways, different criteria and measures of effectiveness were relevant at different times, and alternative design solutions were proposed. Hence, a monorail of the early 19th century bears little resemblance to current
designs, and were optimized for different performance objectives, within different technological constraints.
Алғашқы дамуы
Бір рельсті көлік құралына арналған ең алғашқы патент 1821 жылғы 22 қарашадағы Ұлыбританияның No 4618 патентімен тіркелген. Оны Генри Робинсон Палмер ойлап тапқан, ол оны «жерден белгілі бір биіктікте орналасқан, вагондардың ауырлық орталығы рельстің жоғарғы бетінен төмен болуын қамтамасыз ететін жеке рельс» деп сипаттады. Көлік құралдары рельстің үстінен, мысықтың үстіндегі екі себеттей орналасқан. Жылқымен қозғалды. 1824 жылы Лондонның Депфорд кемежайында, ал 1825 жылы Гертфордширдегі Чешунт қаласында желі салынды. «Чешунт темір жолы» деп аталған бұл желі тарихқа енді, өйткені ол әлемдегі алғашқы жолаушы тасымалдайтын монорельс және Гертфордширде ашылған алғашқы темір жол желісі болды. 1826 жылы Германиядағы Бармен мен Эльберфельд арасында желі салу үшін компания құрылды, бірақ құрылыс басталған жоқ. 19-ғасыр бойы Палмердің дизайны тұрақтандыру дөңгелектері мен қосымша рельстер қосылу арқылы жақсартылды (бұл «монорель» деген бұрыс атауға әкелді). 1829 жылы Максвелл Дик рельстің астына «қауіпсіздік рельстерін» орнатты. Ол сондай-ақ осы көлік түрінің басты артықшылығын атап көрсетті: «тіреулердің биіктігі елдің жағдайына қарай әртүрлі болуы мүмкін». Яғни, жүйе қиын жерлерді кесіп өтуге ыңғайлырақ болды. 1868 жылы Уильям Торольд М.I.C.E. жолдың ішінде немесе жанында жер деңгейінде салынатын монорельс жүйесін ұсынды. Патиала мемлекеттік монорельсті темір жолы мен Кундала аңғарлық темір жолы Үндістанда оның сипаттаған принципі бойынша салынды. 1869 жылы Дж. Хэддон Сирияда әскери мақсаттағы қайықтарды ауыстыру үшін монорельс салды. Онда жақтан бағыттаушы рельстер болды, бірақ негізінен екі тік бу қазандығы бар локомотивпен сүйретілетін себет тәрізді конструкция болды. Генерал Лерой Стоун 1876 жылы жолаушыларды тасымалдау үшін «Жүз жылдық монорельсін» көрсетті, бірақ Брэдфорд және Фостер Брук монорельсіндегі идеяны іске асыра алмады, ал 1879 жылы қазанның жарылуынан кейін ол бір жылдан соң жабылды. 1879 жылы Джозеф Стрингфеллоу Австралияда «арзан теміржол» ретінде пайдалану үшін ұқсас «бір рельсті» жүйені ойлап тапты. 19-ғасырдың соңында монорельс құрылысын қолдаушылардың бастылары Чарльз Лартиг және Ф. Б. Бехр болды. Лартиг эспарто шөптерін тасымалдау үшін, қашырлар мен түйелердің орнына, Альжирде Палмер монорельстерін құрастырды, бірақ қозғалтқыш күші «жануар» деп тіркелді. Ол өз идеяларын Париж (1884), Вестминстер (1886), Тур (1889), Санкт-Петербург (1894), Лонг-Айленд (1894) және Брюссельде (1897) көрсетті. Бехр Ливерпуль мен Манчестер арасындағы жоғары жылдамдықты монорельс жобасын ұсынды, бірақ қаржылық қолдау болмағандықтан құрылыс басталған жоқ. Лартигтің ең танымал монорельсі – Ирландиядағы Листовел және Баллибунион темір жолы, ол 1888 жылдан 1924 жылға дейін жұмыс істеді. Бұл темір жолдың бір бөлігі сақталған және туристік нысан ретінде пайдаланылады. Соңғы Лартиг конструкциясы 1924 жылы Лос-Анджелестің солтүстігінде 100 шақырымдай жердегі Кристалл Хиллстегі магний кеніші мен Калифорния штатының Трона қаласындағы теміржол торабы арасында салынды. Бұл бензинмен жұмыс істейтін локомотивтерді пайдаланды және рельсті ағаштан жасалған А-тұғырларға орнатты.
gravity of the carriages to be below the upper surface of the rail'. The vehicles straddled the rail, rather like a pair of pannier baskets on a mule. Propulsion was by horse. A line was built in 1824 in the Deptford Dockyard in London, and in 1825, another line was built in Cheshunt, Hertfordshire. Dubbed the Cheshunt Railway, this line made history as it was the world's first passenger carrying monorail, and the first railway line to open in Hertfordshire. In 1826 a company was formed to construct a line between Barmen and Elberfeld in Germany, but construction never started. Throughout the 19th century, the Palmer design was improved, with the addition of stabilising wheels and additional rails (rendering a misnomer of 'monorail'). In 1829, Maxwell Dick introduced 'safety rails' below the running rails to reduce the likelihood of derailment. He
also articulated the main advantage claimed for this class of vehicle: 'the pillars or supports to be of different heights as circumstances of the country may require'. In other words, the system was better suited for crossing rough terrain. In 1868, William Thorold M. I. C. E. presented a paper proposing a monorail system that could be built at ground level in or alongside roads. The Patiala State Monorail Trainways and Kundala Valley Railway were built in India on the principle that he described. In 1869, J Haddon built a monorail in Syria to replace a mule train in military use. This embodied lateral guide rails, but was basically a pannier design hauled by a locomotive having double vertical steam boilers. General LeRoy Stone demonstrated in 1876 his Centennial Monorail for transporting passengers, but failed to exploit the concept also on the Bradford and Foster Brook Monorail, and this was closed after only one year due to a lethal boiler explosion in 1879. Around 1879, Joseph Stringfellow devised a similar "one rail" system for possible use as a "cheap railway" in Australia. By the end of the 19th century, the main proponents for the monorail were Charles Lartigue and F. B. Behr. Lartigue constructed Palmer monorails in Algeria to transport esparto grass, to replace mules and camels, although the motive power is recorded as 'animal'. He also demonstrated his ideas in Paris (1884), Westminster (1886), Tours (1889), St Petersburg (1894), Long Island (1894) and Brussels (1897). Behr proposed a high speed monorail between Liverpool and Manchester, but construction never started through lack of financial support. The most famous Lartigue monorail was the Listowel and Ballybunion Railway, in Ireland, which stayed in service from 1888 until 1924. Part of this railway survives as a preserved railway and tourist attraction. The last Lartigue design was built in 1924 between a magnesium mine at Crystal Hills, about 100 miles north of Los Angeles, and a railhead in Trona, California. This used petrol driven locomotives, and mounted the rail on a set of wooden A frames.
Ауыстырмалы және велосипедтік теміржолдар
1886 жылы Enos Electric Company компаниясы Нью-Джерси штатының Джерси-Сити қаласының Гринвилл ауданындағы Daft Electric Light Company компаниясының аумағында аспалы монорельсті көрсетті, ол сыртқы түрі жағынан қазіргі заманғы монорельстерге жақын болды. Бірақ осы дәуірдегі ең танымал аспалы монорельс – Эуген Лангеннің 1901 жылы іске қосылған Вуппертал қаласындағы «Schwebebahn» немесе «Жүзуші темір жолы» болды. Вуппертал монорельсі Вуппер аңғарында жүреді, онда дәстүрлі темір жол салу өте қиын. Пальмер монорельсі сияқты, аспалы монорельс таулы және қиын жерлерде тиімді шешім болып көрінеді, бірақ трассаның көп бөлігі жақсы жағдайда болғандықтан, ол жиі жақсы нәтиже бермейді. Осы типтегі монорельстің нишасы – таулы аймақтардағы қысқа учаскелер, мысалы, Пиренейде Siemens компаниясы Ria Copper Co. үшін салған жүйе. Бұл мысалда регенеративті тежеу жүйесі қолданылды, яғни төмен түсетін вагондардың өндірген энергиясы бос вагондарды тауға қайта көтеруге жеткілікті болды. 1890 жылы Лонг-Айлендте Бойнтон велосипед темір жолы салынды. Бұл темір жолдың жобасын кейін Кубаның көрнекті мемлекет қайраткері Хосе Рамон Виллалон жасады. Ол жердегі рельстің үстінен өтетін қосымша тұрақтандыру рельсіне екі қарама-қарсы дөңгелекпен тіреліп, бір рельс бойынша қозғалды. Темір жол тек екі жыл ғана жұмыс істеді, бірақ оның дизайны басқа жерлерде де қолданылды. 1908 жылы Эльфрик Уэллс Чалмерс Керни (1881–1960) көктемдік механизмдері бар жоғары тұрақтандыру рельсімен монорельс жобалады. Бірақ автомобиль жасалса да, ол пайдалануға берілген жоқ. 1910–1914 жылдары Говард Х. Тунис жобалаған монорельстік жүйе Нью-Йорк қаласының Бронкс ауданындағы Пелхам Парк және Сити Айленд темір жолында қолданылды. Монорельстің алғашқы сапарында, жүргізуші басында болған көлік тіреу рельсінен сыға қалыпты. Нью-Йорк газеттерінің кейбіреулері оқиғаны үлкен апат деп қате баядады, бірақ шындығында бір жолаушы ғана жеңіл жарақат алды. Көлік тез жөнделіп, монорельс 1911 жылдан 1917 жылға дейін қауіпсіз түрде жүріп тұрды. Бірақ Бірінші дүниежүзілік соғыс басталғанда әскерилер оны бұзды, себебі Сити Айленд маңындағы терминал қажеттілік үшін алынды. 1926 жылы Джордж Бенни винттік жетегі бар аспалы монорельс жобалады, ол темір жолдың қауіпсіздігі мен сенімділігімен бірге ұшақтың жылдамдығына ие болуын мақсат етті. Оған «Бенни теміржолы» деген ат берілді. 1929 жылы Глазго қаласының жанында демонстрациялық үлгі салынды, бірақ жүйе Ұлыбританияда одан әрі дамытылмады. Ресей 1930 жылдары «Бенни теміржолына» ұқсас жүйеде жұмыс істеді және тіпті Түркістан арқылы сағатына 180 миль жылдамдықпен 332 мильдік желі құруды жоспарлады. Олардың жүйесі бірегей болды, өйткені бір рельске орнатылған екі вагоны болды және қажет болған жағдайда өзендерді кесіп өту үшін рельстен түсіп, амфибия ретінде жүзе алатын еді, содан кейін екінші жағынан қайта рельске орналасатын болды. Бұл жүйенің элементтері Мәскеуде сынақтан өткізілді, бірақ Ресей үкіметі оның орнына дәстүрлі темір жол жүйесін салды.
favourable territory, it only rarely offers an overall better solution. Short sections in mountainous areas, such as a system built for the Ria Copper Co. by Siemens in the Pyrenees, seem to be the niche for this type of monorail. This particular example used a form of regenerative braking, such that the electricity generated by the full descending trucks was sufficient to drive the empty trucks back up the mountain. In 1890 the Boynton Bicycle Railroad was built in Long Island. Designed by Jose Ramon Villalon, who would later become one of Cuba's greatest statesmen, this railroad ran on a single rail at ground level, but with an overhead stabilising rail engaged by a pair of horizontally opposed wheels. The railway operated for only two years, but the design was adopted elsewhere. In 1908, Elfric Wells Chalmers Kearney (1881–1960) designed a monorail having an overhead stabilizing rail with spring loaded vertical stabilizing wheels, but although a car was built, it never saw service. From 1910–1914 a monorail system designed by Howard H Tunis was used on the Pelham Park and City Island Railroad in the Bronx, New York City. On the first trip of the monorail, the vehicle, with the inventor at the controls, slipped off the supporting lower rail. Though some of the New York newspapers erroneously reported that the accident was a major catastrophe, that is not so, and only one passenger on the car claimed a minor injury. The car was quickly repaired and the monorail operated safely on a regular basis from 1911 until 1917, when it was dismantled by the military at the outset of World War I, because the terminal near City Island was requisitioned. A propeller driven suspended monorail, claiming the speed of aircraft with the safety and reliability of railways was designed by George Bennie in 1926, and named the 'Bennie Railplane'. A demonstrator was built near Glasgow in 1929, but the system did not progress further in the UK. Russia worked on a system similar to the Bennie Railplane in the 1930s and were even planning a 332 mile line through Turkestan with a top speed of 180 mph. Their system was unique in that it had two side by side cars suspended on one rail, and it could actually dismount from the rail to cross rivers as an amphibian and then on the other side remount the rail. And while elements of this system were tested in Moscow, the Russian government instead built a conventional rail system.
Гиромонорельс
Бәлкім, нағыз монорельс – Луи Бреннан, Август Шерл және Пётр Шиловский дербес әзірлеген Гиромонорельс қана болды. Бұл – гироскопқа негіделген тепе-теңдік жүйесі арқылы тік тұра алатын нағыз бір рельстік пойыз. Олардың барлығы толық көлемді прототиптермен көрсетілді, бірақ Бірінші дүниежүзілік соғыс дамуын тоқтатты. Бреннанның жобасы Үндістанның Солтүстік-Батыс шебі үшін мұқият қарастырылды, ал 1921 жылы КСРО үкіметі Ленинград пен Царское Село арасында Шиловский монорельсін салуды ұсынды. Құрылыс басталғаннан кейін көп ұзамай қаржы таусылды. 1930 жылдардың басында Нью-Йорк қаласы АҚШ-тағы алғашқы монорельстік жүйені қарастырды. 2018 жылы гироскопиялық рельс вагонының дизайны неміс мобильділігі сыйлығында бірінші орын алды. 2020 жылы әзірлеушілер прототип жасау үшін 3,6 миллион еуро мемлекеттік қаржыландыру алды және 2022 жылы сынақтар басталуы мүмкін деп күтілуде. Көлік құралдары қолданыста болған, бірақ қазіргі таңда тасталған теміржол желілерінде жүруге арналған, олар қолданыстағы рельстерде бір-бірінен өтеді.
"Дөңгелек болаттан жасалған" монорельстің дамуы
Жоғарыда аталған көліктер (әлі толыққанды қызмет ететін Вупперталь монорельсінен басқа) қазірде тарихи ескертулерге айналды. Монорельстің қиын таулы жерлерді басып өту артықшылығы, теміржол желілерінің жаңа аймақтарда кеңейтілу кезеңіне қатысты болды, бірақ көп жағдайда дәстүрлі теміржол тиімдірек шешім болды, тек бірнеше арнайы жағдайларда ғана монорель қолданылды. Монорельдік жолдар көбінесе 60 мильден аспайтын, тіпті одан да қысқа болатын. Соңында автокөлік монорельді оның сирек кездесетін қолданылу салаларынан ығыстырды. Осы ерте кезеңдегі монорельдерде, дәстүрлі теміржолдардағыдай, дөңгелектер болаттан жасалған, бірақ кейбір монорельдер тұрақтандыру рельсіне қарсы қызмет ете отырып, жабысу қасиетін арттырып, үдеуді, тежеуді және тауға көтерілуді жақсартатын.
more appropriate solution, except for a few niches. Monorail tracks were rarely longer than 60 miles, and usually considerably shorter. The motor road vehicle finally displaced the monorail from its few niche applications. Wheel on steel characterised monorails of this early era, just as it does conventional railways, although some bicycle railways could react against the stabilizing rail to increase adhesion, improving acceleration, braking and hill climbing.
Қазіргі заман: екі жақты арқалықтар
Автомобиль технологиясының дамуы Палмер мен Лартигтің еңбектеріне шамалы ғана қарызды жаңа монорельс класын құрады. Бұл көліктер бетонды арқалықтарға ілініп тұрады немесе олардың үстінен өтеді, жақсырақ ұстау үшін және дөңгелектердің болатқа тигендегі шуды азайту үшін пневматикалық шиналарды пайдаланады. Олар дәстүрлі теміржолдарға қарағанда басқарылатын автобустарға көбірек ұқсайды. Арқалық, әуедегі жолға немесе теміржолға қарағанда көзге аса түспейді, ал қазіргі заманғы жобалар тығыз қала орталықтарындағы жол өту құқығы мәселелерін шешуге, туннель қазуға қарағанда төмен құнмен мүмкіндік береді.