Монорельс

Статья на основе материалов из Википедии

Моноре́льс (устар. однорельсовая железная дорога) — разновидность рельсового транспорта. Хотя формально под выражением монорельс понимается железная дорога, в которой используется один несущий рельс, в отличие от обычной железной дороги, где их два, в существующей практике под монорельсом понимаются различные формы внедорожного транспорта, где рельса как такового может и не быть вообще. Как правило, монорельсом называется любая форма эстакадного транспорта, где подвеска выполнена нетрадиционным способом — то есть без двух несущих рельсов.

Конструкция

Устройство подвесного монорельса

Монорельсовая система по способу подвеса состава Монорельсовая система делится по способу подвеса состава на подвесную, опорную и с боковым подвесом.

Подвесная система. Варианты исполнения.

Опорная система. Варианты исполнения.

История

Велосипедный монорельс конструкции Артура Хотчкисса — Arthur Hotchkiss railway (1890-е гг.)

XIX век

Первый монорельс в мире появился в 1820 году в России. Тогда житель села Мячково в Подмосковье Иван Эльманов построил «Дорогу на столбах» — по верхнему продольному брусу катились вагонетки, которые тянули лошади[1].

Немногим позже, независимо от русского изобретателя, монорельс схожей конструкции был изобретён в Великобритании Генри Робинсоном Пальмером. Он запатентовал своё изобретение 22 ноября 1821 года. В 1824 году в Великобритании был построен первый действующий монорельс. Он использовался на военно-морской верфи исключительно для перевозки грузов.

Первый пассажирский монорельс в мире был открыт 25 июня 1825 года. Он был устроен по принципу Пальмера.

В общем в конце XIX века монорельс был частым гостем на разнообразных выставках. В 1872 году монорельс на кабельной тяге демонстрировался в Лионе, в 1891 году в Сент-Луисе демонстрировался монорельс с вагонами наподобие трамвайных.

В то же время создание действующего, работоспособного монорельса оказалось гораздо более сложным делом. В XIX веке было создано огромное количество конструкций монорельса, но большинство из них так и остались на бумаге, а те, которые были реализованы, не отличались долголетием. В 1878 году начал действовать паровой монорельс, соединяющий Брадфорд и Гилмор (Пенсильвания)[2]. Его длина составляла 6,4 км. Этот монорельс создавался для перевозок промышленного оборудования, но он также перевозил пассажиров. Брадфордский монорельс закрылся вскоре после случившейся 27 января 1879 года серьёзной катастрофы, когда погиб машинист монорельса и три его пассажира.

После этого в течение примерно полувека ничего нового в области строения монорельса не происходило. Попытки создать работоспособный монорельс, теперь уже на паровой тяге, возобновились в конце XIX века. Известно, что в 1872 году на политехнической выставке в Москве демонстрировался участок монорельсовой дороги конструкции инженера Лярского[3][4]. В 1876 году паровой монорельс демонстрировался на выставке Centennial Exposition в США. Длина трассы монорельса составляла 170 ярдов (около 150 м)[5]. С развитием электротехники на монорельсах стали использовать электрический привод. Одна из первых электрических монорельсовых дорог, известная как Enos Electric Railway, была построена в 1887 году в Гринвилей, Нью-Джерси.

Иллюстрация из энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона

Как уже было указано выше, несмотря на активные поиски, создать монорельс, способный быть полноценным транспортным средством, в XIX веке так и не удалось. Единственный успешный монорельс той эпохи — построенный в Ирландии в 1888 году монорельс, соединявший Баллибунион и Листоуэл. Он просуществовал до 1924 года. Однако распространения эта конструкция не получила (более подробно — см. Монорельс системы Лартига).

Первые монорельсы на конной тяге были подвесными. Паровые монорельсы имели своеобразную полуподвесную конструкцию: состав опирался на несущий рельс, стабильность обеспечивалась боковыми направляющими рельсами. Поперечный разрез такого пути напоминал букву «А», где верхняя точка соответствует несущему рельсу, а точки соединения боковых сторон и поперечной перекладины — направляющим. С появлением электрических монорельсов снова стала использоваться подвесная компоновка.

Однако предлагались и более необычные конструкции. В 1894 году в США была построена монорельсовая железная дорога Boynton Unicycle Railway[6]. На этой дороге поезд опирался на один несущий рельс, сверху же проходил поддерживающий деревянный рельс. Основным недостатком такой дороги было то, что на поворотах из-за инерции («центробежной силы») на поддерживающий рельс действовали высокие нагрузки.

Монорельс Larmanjat

Монорельс Meigs[7]

В конце XIX века появились опорные монорельсы. В 1886 году в США был построен опытный монорельс такого типа, Meigs Monorail, но в те времена распространения такая конструкция не получила.

Монорельс General LeRoy Stone’s Centennial

Монорельс Boyes

Вырезка из дизайна Kearney high-speed railway

Метрополитен на шинном ходу в Саппоро, Япония

В Саппоро используются вагоны на шинном ходу, для страховки схода поезда с колёс в случае разрыва шин, используется находящийся под днищем вагона монорельс, вполне возможным является использование в будущем на этих линиях монорельсовых вагонов.

Преимущества и недостатки

Преимущества

альт=

Вид из лобового окна автоматизированного поезда монорельса Сиэтла (США) в движении. Благодаря надземному расположению обзорность для пассажиров выше, чем у наземного транспорта.

  • Основное преимущество монорельсовой дороги заключается в том, что она, как и традиционный метрополитен, не занимает место на перегруженных магистралях города, но, в отличие от метро, гораздо дешевле в строительстве. (Собственно монорельсовые линии, используемые в качестве городских пассажирских линий ещё одна возможная реализация метрополитена.)
  • Монорельсовый состав может преодолевать более крутые вертикальные уклоны по сравнению с любым железнодорожным двурельсовым транспортом.
  • Скорость, развиваемая монорельсом, в теории может значительно превышать скорость традиционных рельсовых составов, так как отсутствует опасность схода состава с рельсов. Кроме того, вероятность столкновения с другими объектами дорожного движения ничтожно мала.
  • Обзорность шире по всем сторонам движения из-за поднятия транспортных линий на определённую высоту. По этой причине многие виды монорельсов рассматриваются как основной кандидат на обзорно-экскурсионный транспорт в парках развлечений и других рекреационных территориях. В частности монорельс в парке Дисней (США), в зоопарке Ueno Zoo (Япония) и монорельс Wolmido для доступа туристов на популярный одноименный остров в Южной Корее.
  • Пониженная шумность, в некоторых случаях тише традиционного трамвая из-за использования тихих электродвигателей и прорезиненных колес, ставших практически обязательными почти во всех видах монорельса. Шум немецкого монорельса Wuppertaler Schwebebahn после реконструкции составляет около 56 дБ[8] (50 дБ — разговор средней громкости, тихая улица, стиральная машина согласно статье о звуковом давлении).
  • Быстрота строительства и ввода в эксплуатацию по сравнению с подземным метрополитеном без необходимости дорогостоящего выкапывания подземных тоннелей или переноса подземных коммуникаций. В частности по технологии монорельса SIPEM (H-Bahn) установка трех опор в законченном виде предусматривается за 6 рабочих дней[9].

Недостатки

  • Для удержания и стабилизации на единственном рельсе обычно параллельно используется несколько пар колёс — в отличие от обычной классической системы с двумя рельсами, где пара одна. Соответственно, возрастает расход энергии в результате возрастания сопротивления движению по сравнению с обычной системой с двумя рельсами.

Монорельсовая стрелка является гораздо более материалоёмким и как следствие дорогостоящим сооружением, чем на обычных железных дорогах

  • Монорельсовая стрелка — сложное сооружение, время перевода монорельсовой стрелки — 30 с, в отличие от обычных железнодорожных (в том числе трамвайных) стрелок, которые переводятся за долю секунды.
  • На практике монорельсовый транспорт часто движется с низкой скоростью, а монорельсовые дороги не могут справиться с большими пассажиропотоками (исключения: ALWEG-монорельсы от Hitachi и Bombardier и ).
  • Монорельсовые дороги почти нигде не стандартизированы. Исключением является Япония.
  • Существует потенциальная опасность падения состава с большой высоты (по сравнению с трамваем) — особенно у подвесных систем.

Распространение и области применения

См. также список монорельсов''

Вуппертальская подвесная дорога. 10 километров путей проходят над руслом реки Вуппер на высоте около 12 метров, остальные 3,3 км над улицами города на высоте около 8 метров.

Монорельсы применяются в следующих областях:

  • В парках развлечений, зоопарках, в больших торговых центрах и т. д.
  • В аэропортах в качестве внутреннего транспорта (между терминалами, между терминалами и парковками, или между терминалом и приписанной к аэропорту пригородной железнодорожной станцией).
  • Для прямой связи аэропорта с центрами ближайших городов.
  • В роли городского общественного транспорта — как разновидность метрополитена.

По состоянию на начало 2007 года количество монорельсов, выполняющих функции общественного транспорта (далее — ОТ) невелико. В Европе имеется всего три таких монорельса, в Вуппертале, Дортмунде и Москве (см. Московская монорельсовая транспортная система). Их общая протяжённость составляет 21 км (13,3+3+4,7). В Дюссельдорфе действует монорельс, связывающий аэропорт и железнодорожную станцию (2,5 км).

В Северной Америке есть три таких монорельса: в Сиэтле (см. Монорельс Сиэтла), Джексонвиле (см. Монорельс Джексонвилла) и Лас-Вегасе. Их общая длина — 14,8 км (1,5+7+6,3). В будущем планируется расширение монорельса в Лас-Вегасе. В то же время планы развития монорельса в Сиэтле были отвергнуты населением на референдуме из-за непомерно высокой стоимости.

В Ньюарке действует монорельс, связывающий аэропорт, парковки и железнодорожную станцию (4,8 км). Самый протяжённый монорельс Северной Америки расположен в Диснейленде во Флориде. Протяжённость его трассы — 23,6 км.

Совсем другая ситуация наблюдается в Азии. Здесь монорельс рассматривается как перспективный вид транспорта. Строятся новые системы. Больше всего монорельсов-ОТ в Японии. Здесь такие монорельсы действуют в восьми городах. Крупнейшая монорельсовая система действует в Осаке (протяжённость — 23,8 км). Общая же протяжённость японских монорельсов-ОТ — 102 км. Некоторые из японских монорельсов по своему пассажиропотоку соответствуют традиционному метрополитену.

В Малайзии монорельс-ОТ действует в Куала-Лумпуре (с 2003 года, 8,6 км). Ещё в нескольких городах этой страны монорельсы-ОТ строятся. В Чунцине (Китай) с 2005 года действует монорельс протяжённостью 13,5 км. Монорельсы также строятся в Сингапуре (планируемая длина — 2,1 км), Джакарте (27 км), Объединённых Арабских Эмиратах, Тегеране, нескольких других (помимо Чунциня) городах Китая.

Монорельс в России

Общий вид шаропоезда конструкции Николая Ярмольчука (1932 г.)

Каждое колесо его поезда представляло собой гигантский шар высотой с человеческий рост. Боковушки шаров — срезаны, здесь проходят оси и установлены электродвигатели. Два таких шара, «одетые» в резину, закреплены в голове и хвосте цилиндрического вагона. Шары выступают наружу через прорези в днище.

Первый российский монорельс был построен в году в подмосковном селе Мячково. Иван Эльманов построил «дорогу на столбах», на ней по верхнему продольному брусу катились вагонетки, которые тянули лошади.

Первая электрифицированная монорельсовая дорога в России появилась в Гатчине Петербургской губернии в 1899 году по проекту инженера И. В. Романова[10].

Лесовозный монорельс, Красноярский край, 1933 год

В 1928-29 годах была построена первая в России промышленная Красноярская монорельсовая дорога с механической тягой. Она использовалась для вывоза леса с труднодоступных лесных участков на расстояние до 24 км. Подвижный состав дороги включал 4 мотовоза и 68 вагонеток оригинальной конструкции. Дорога эксплутировалась с 1930 по 1935 год.[11]

В Москве первые попытки построить монорельс проводились в году. В парке им. Горького была создана уменьшенная действующая модель «аэропоезда Вальднера» — модель пассажирского вагона длиной 2,5 метра с двумя воздушными винтами, передвигавшегося на эстакадах по среднему рельсу. Вагон мог развивать скорость до 120 км/ч и работал даже тогда, когда из-за сильных снежных заносов в Москве вставали трамваи. В году у платформы Северянин был сооружён участок эстакады в натуральную величину.

В году планировалось построить разветвлённую линию подвесного монорельса от станции метро «Автозаводская» до железнодорожной станции Коломенская Павелецкого направления МЖД; был выпущен опытный вагон, который выставлялся на ВДНХ. Позднее оказалось, что на пути монорельса располагается район Царицыно — в то время посёлок Ленино, ставший районом массовой жилой застройки, и с его пассажиропотоком могла справиться только линия традиционного метрополитена.

Состав Московского монорельса прибывает на станцию Телецентр

В начале 2000-х годов были проекты постройки монорельса в Воронеже, однако из-за высоких затрат на содержание монорельсовой линии они были отвергнуты.

20 ноября года открыта первая публичная монорельсовая дорога в Москве в районе Останкино, с 10 января года ставшая полноценным видом городского общественного транспорта. Особенность отечественной линии заключается в использовании составом линейного двигателя. С 23 января 2017 года в связи с нерентабельностью эксплуатации монорельса и снижения пассажиропотока ввиду открытия Московского центрального кольца монорельс был переведён в экскурсионный режим с интервалом следования поездов раз в 30 минут с 8:00 до 20:00.

Подвесная монорельсовая дорога по технологии немецкого монорельса H-Bahn может быть построена в подмосковном Красногорске. С таким предложением выступила строительная компания «Мортон», застраивающая жилые микрорайоны и предложившая соединить Красногорск с Москвой линией монорельса, получившего название «Стрела». В 2016 году велось строительство опытного километрового участка трассы возле Новорижского шоссе и были начаты первые испытания[12]. Однако в связи с продажей компании Мортон и её вхождения в состав группы ПИК работы по сооружению были приостановлены. Дальнейшая судьба проекта по состоянию на 2017 год остаётся неизвестной.

Галерея

В кино

  • В фильме «Бэтмен: Начало» Рас аль Гул захватывает поезд метрополитена и устанавливает в него излучатель, чтобы отправить его до башни Уэйн-Тауэр и отравить Готэм. Бэтмен смог уничтожить излучатель, поезд и Рас аль Гула.
  • В фильме «451 градус по Фаренгейту» главные герои — Монтэг и Кларисса — передвигаются на монорельсе подвесного типа.
  • В компьютерных играх «Metro 2033» и «Metro: Last Light» главный герой в нескольких миссиях перемещаются на монорельсе в тоннелях секретного Метро-2.

См. также

Примечания

  1. ОАО «Московские монорельсовые дороги»
  2. The Bradford Monorail
  3. История монорельса
  4. Неизвестный отечественный монорельс
  5. General LeRoy Stone’s Centennial Monorail
  6. Remarkable forms of public transport: monorail
  7. THE MEIGS ELEVATED RAILWAY. Scientific American—July 10, 1886
  8. Lärm
  9. Sketches of Construction and Component Attributes of the SIPEM Technology
  10. Нартов Г. Монорельс Москва — Париж — Нью-Йорк — Юный техник — журнал —
  11. А. Беляев. Лес вывозят (статья). Журнал "Революция и природа", № 1(20) от 30 октября 1931 г.
  12. Транспорт будущего: подвесной монорельс «Стрела» запустят в Красногорске... / ПолитЭксперт — 2017-07-26

Литература

  • Адасинский С. А. Городской транспорт будущего — Наука, 1979 — 164 — (Наука и технический прогресс) — ISBN РГБ: B79-31/498, 50-13056100; B79-31/499, 50-13056101 — 39 000 — Адасинский
  • Пассажирские монорельсовые дороги / РГБ: Б69-28/34, 50-12411103; Б69-28/35, 50-12411104; Арх, 50-12411105; Рег.ном. 69-27522 — 2 000
  • Олег Измеров. Неизвестный отечественный монорельс.
  • De monorail / Alkmaar : De Alk, [1977] — 79 — (Grote alken; Volume 639) — ISBN 906013639x, 9789060136393, UBM: PK 28-5416/ Bib UvA/HvA
  • One-Track Wonders: Early Monorails.

Ссылки

I am not robot