Historia del monorraíl

El término monorraíl o monorraíl industrial se utiliza para describir diversos sistemas de transporte en los que una silla o un vehículo se suspende de una estructura de rieles elevados o se desplaza sobre ella. A diferencia del conocido sistema de doble riel, existen muchas opciones de transporte guiado por rieles que se han descrito como monorraíles, por lo que rastrear su historia plantea un problema de delimitación sobre qué debe incluirse y qué debe omitirse.

El uso común parece definir un monorraíl como cualquier vehículo guiado por rieles que no emplea la acción de cono 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 guía debe ser más estrecha 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 la evolución de los ferrocarriles convencionales , en distintos momentos se aplicaron diferentes criterios y medidas de eficacia, y se propusieron soluciones de diseño alternativas. Por consiguiente, un monorraíl de principios del siglo XIX guarda poca semejanza con los diseños actuales, ya que estos se optimizaron para diferentes objetivos de rendimiento, dentro de distintas limitaciones tecnológicas.

La primera patente de un vehículo diseñado para circular sobre un solo raíl se remonta a la patente británica n.º 4618, fechada el 22 de noviembre de 1821. El inventor fue Henry Robinson Palmer , quien lo describió como «una sola línea de raíl, sostenida a tal altura del suelo que permite que el centro de gravedad de los vagones esté por debajo de la superficie superior del raíl». Los vehículos se colocaban a horcajadas sobre el raíl, de forma similar a un par de cestas de alforjas sobre una mula. La propulsión era mediante caballos. ^{[ 2 ]} En 1824 se construyó una línea en el astillero de Deptford en Londres, y en 1825 se construyó otra línea en Cheshunt , Hertfordshire . Conocida como el Ferrocarril de Cheshunt , esta línea hizo historia al ser el primer monorraíl de pasajeros del mundo y la primera línea ferroviaria que se inauguró en Hertfordshire. ^{[ 3 ] [ 4 ]} En 1826 se formó una compañía 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 se fue perfeccionando con la adición de ruedas estabilizadoras y raíles adicionales (lo que desmitificó el término «monorraíl»). En 1829, Maxwell Dick introdujo raíles de seguridad bajo los raíles de rodadura para reducir la probabilidad de descarrilamiento. También destacó la principal ventaja de este tipo de vehículo: «los pilares o soportes pueden tener diferentes alturas según las características del terreno». En otras palabras, el sistema era más adecuado para atravesar terrenos irregulares.

En 1868, William Thorold MICE presentó un documento en el que proponía un sistema de monorraíl que podría construirse a nivel del suelo, sobre o junto a las carreteras. Los trenes monorraíl del estado de Patiala y el ferrocarril del valle de Kundala se construyeron en la India siguiendo el principio que él describió.

En 1869, J. Haddon construyó un monorraíl en Siria para reemplazar un tren de mulas de uso militar. Este incorporaba rieles guía laterales, pero básicamente era un diseño de vagones con alforjas, remolcado por una locomotora con calderas de vapor verticales dobles.

En 1876, el general LeRoy Stone presentó su monorraíl Centennial para el transporte de pasajeros, pero no logró explotar el concepto también en el monorraíl de Bradford y Foster Brook , que fue clausurado tras solo un año de funcionamiento debido a una explosión mortal de la caldera en 1879. Alrededor de 1879, Joseph Stringfellow ideó un sistema similar de "un solo riel" para su posible uso como "ferrocarril económico" en Australia. ^{[ 5 ]}

A finales del siglo XIX, los principales defensores del monorraíl eran Charles Lartigue y F.B. Behr. Lartigue construyó monorraíles Palmer en Argelia para transportar esparto, sustituyendo así a las mulas y los camellos, aunque la fuerza motriz se registró como animal. También presentó 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 su construcción nunca se inició por falta de financiación.

El monorraíl más famoso de Lartigue fue el ferrocarril de Listowel y Ballybunion , en Irlanda, que estuvo en servicio desde 1888 hasta 1924. ^{[ 6 ]} Parte de este ferrocarril se conserva como ferrocarril histórico 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. Este ferrocarril utilizaba locomotoras de gasolina y montaba las vías sobre una estructura 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 de Greenville de Jersey City , Nueva Jersey , ^{[ 9 ]} que se parecía más a los monorraíles modernos, pero el monorraíl suspendido más famoso de esta época fue el ' Schwebebahn ' de Eugen Langen , o ferrocarril flotante, de Wuppertal , que entró en servicio en 1901 y todavía se usa a diario.

El monorraíl de Wuppertal recorre el valle del Wupper, donde un ferrocarril convencional resulta poco práctico. El monorraíl suspendido, como el de Palmer, parece una solución potencialmente superior en terrenos accidentados y montañosos, pero dado que la mayor parte de la vía discurre por terrenos más favorables, rara vez ofrece una solución global mejor. Los tramos cortos en zonas montañosas, como el sistema construido para la Ria Copper Co. por Siemens en los Pirineos , parecen ser el nicho de mercado para este tipo de monorraíl. Este ejemplo concreto utilizaba un sistema de frenado regenerativo , de modo que la electricidad generada por los vagones cargados al descender era suficiente para impulsar los vagones vacíos de vuelta montaña arriba.

En 1890 se construyó el ferrocarril de bicicletas de Boynton en Long Island. ^{[ 10 ] [ 11 ]} Diseñado por José Ramón Villalón, quien más tarde se convertiría en uno de los estadistas más importantes de Cuba, este ferrocarril circulaba sobre un único riel a nivel del suelo, pero con un riel estabilizador superior accionado 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 monorraíl con un riel estabilizador superior con ruedas estabilizadoras verticales cargadas con resorte, pero aunque se construyó un vagón, nunca entró en servicio.

Entre 1910 y 1914, un sistema de monorraíl diseñado por Howard H. Tunis se utilizó 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 salió del riel inferior de soporte. Aunque algunos periódicos neoyorquinos informaron erróneamente que el accidente fue una gran catástrofe, no fue así, y solo un pasajero del vagón sufrió heridas leves. El vagón fue reparado rápidamente y el monorraíl operó de forma segura y regular desde 1911 hasta 1917, cuando fue desmantelado por el ejército al comienzo de la Primera Guerra Mundial, debido a que la terminal cerca de City Island fue requisada. En 1926, George Bennie diseñó un monorraíl suspendido impulsado por hélice, que prometía la velocidad de los aviones con la seguridad y fiabilidad de los ferrocarriles, y lo denominó « Bennie Railplane ». Se construyó un prototipo cerca de Glasgow en 1929, pero el sistema no prosperó en el Reino Unido.

Rusia trabajó en un sistema similar al Bennie Railplane en la década de 1930 e incluso planeaba una línea de 535 kilómetros a través de Turkestán con una velocidad máxima de 290  km/h. Su sistema era único porque tenía dos vagones paralelos suspendidos sobre un mismo riel, y podía desembarcar para cruzar ríos como un vehículo anfibio y luego volver a subirse al otro lado. Si bien se probaron elementos de este sistema en Moscú, el gobierno ruso optó por construir un sistema ferroviario convencional. ^{[ 13 ]}

Quizás el único monorraíl verdadero fue el Gyro Monorail , desarrollado independientemente por Louis Brennan , August Scherl y Pyotr Shilovsky . Se trataba de un tren de vía única que utilizaba un sistema de equilibrio basado en un giroscopio para mantenerse erguido. Todos fueron demostrados con prototipos a escala real, pero el desarrollo se detuvo efectivamente por la Primera Guerra Mundial. El diseño de Brennan fue considerado seriamente para la Frontera Noroccidental de la India, y el gobierno de la URSS propuso un monorraíl Schilovski entre Leningrado y Tsárskoye Seló 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 los Estados Unidos. ^{[ 15 ]}

En 2018, un diseño de un vagón giroscópico ganó el primer premio en el German Mobility Award. ^{[ 16 ]} En 2020, los desarrolladores obtuvieron financiación gubernamental de 3,6 millones de euros para desarrollar un prototipo y se espera que las pruebas comiencen en 2022. Los vehículos estarán diseñados para circular por líneas ferroviarias existentes pero abandonadas, cruzándose entre sí sobre las vías existentes. ^{[ 17 ]}

Los vehículos mencionados anteriormente (a excepción del monorraíl de Wuppertal, que aún está en pleno funcionamiento ) son hoy poco más que curiosidades históricas. La ventaja del monorraíl para atravesar terrenos montañosos accidentados era relevante en la época de expansión de las redes ferroviarias en territorios vírgenes, y en la mayoría de los casos el ferrocarril convencional resultó ser la solución más adecuada, salvo en contadas excepciones. Las vías del monorraíl rara vez superaban los 96 kilómetros (60 millas), y solían ser considerablemente más cortas. El automóvil acabó desplazando al monorraíl de sus escasas 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 riel estabilizador para aumentar la adherencia, mejorando la aceleración, el frenado y la capacidad para subir pendientes.

El desarrollo de la tecnología automotriz ha dado lugar a una nueva clase de monorraíl que poco debe al trabajo de Palmer y Lartigue. Estos vehículos se suspenden de vigas de hormigón o se desplazan sobre ellas, 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 intrusiva que una carretera o vía férrea elevada, y los diseños modernos podrían tener una solución para los problemas de derecho de vía en centros urbanos congestionados, a un menor coste que la construcción de túneles.

• Girocar
• Monocarril
• Ferrocarril elevado de Meigs
• Haddan 1872 ^{[ 18 ]}

• Garner Adrian S. «Monorraíles del siglo XIX», 2011, Lightmoor Press, ISBN 9781899889570
• Monorraíles Barton HHC , Institución de Ingenieros de Locomotoras, 6 de febrero de 1962
• Wheatcroft ELE, Woodhouse LC Monorails , Proc. Inst Mech Eng Vol 181, 1967.
• Cousins ​​H. La estabilidad de los vehículos giroscópicos de una sola vía . Ingeniería, 21 de noviembre, 28 de noviembre, 12 de diciembre de 1913.
• Carter FW Sobre la estabilidad de la marcha de las locomotoras , Actas de la Royal Society, julio de 1928
• Wickens AH La dinámica de los vehículos ferroviarios en vía recta: consideraciones fundamentales de estabilidad lateral . Proc. Inst. Mech Eng. Vol 180, 1966.
• Palmer, Henry (1823) [1823]. Descripción de un ferrocarril basado en un nuevo principio . J. Taylor.

• Ferrocarril de Listowel y Ballybunion