ジャイロモノレール, ジャイロ式モノレール, ジャイロ安定式モノレール,またはジャイロカーはジャイロスコープを安定の為に利用して1本のレール上を走行するモノレールである。ジャイロ式モノレールは20世紀初頭に、とによって実物大の試作車が作られた。1962年にアメリカ合衆国で Ernest F. Swinney, Harry Ferreira とLouis E. Swinney によって派生型が作られた。ジャイロモノレールは試作段階を超えた開発はなかった。Shilovskyによるモノレールの原理的な優位性は当時の通常の鉄道車両の限界速度の要因であった蛇行動が抑制される事である。同様に航空機のように曲線通過時に車体を傾斜させる為に近代的な一般のTGVのような高速鉄道よりも曲線通過速度が7km速い。 その為、車上では遠心力により外側へ押し付けられることがない。(鉛直方向には変化する。)主な欠点は倒れないようにする為に機関車だけでなく客車や貨車を含む多くの車両に常に回転するジャイロスコープが必要であることである。重心移動やリアクションホイールの使用やジャイロスコープの自立安定性のようなバランスを維持する他の手段とは異なり動的安定性を付与する事のみに制御装置が機能する。この画像はブレナンが開発した22トンの試作車である。. ブレナンは彼の最初の特許を1903年に取得した。彼が最初に実演したモノレールは2 ft 6in×12 inch (762 mm×300 mm)箱型のバランス装置だった。しかしながらこれは軍評議会の目にとまり実物大の開発費として£10,000が与えられた。しかしながら陸軍はブレナンの仕事の為に様々なところから予算£2000をひねり出した。この予算でブレナンは全長6 ft (1.83m)、幅1 ft 6in (0.46m)で2個の直径5 inch (127 mm)ジャイロスコープの回転によってバランスを維持する大型の模型を作った。この模型はロンドン科学博物館に現存する。ケント州Gillinghamのブレナンの自宅に軌道が敷設された。それはガス管が枕木上に敷設されたもので50フィート長のワイヤロープの橋や曲線や最大5つの坂があった。ブレナンの縮小された鉄道は陸軍省の最初の熱意に報いた。しかしながら1906年の選挙による自由党政府では経費削減政策により陸軍からの資金は途絶えた。しかし、1907年、インド局は£6000の資金を北西辺境州のモノレール開発に拠出し、さらに1908年、カシミールのDurbarによってさらに£5000が拠出された。このお金は1909年1月以降支払われ、さらにインド局は£2000拠出した。1909年10月15日、鉄道車両は32人の乗客を乗せて工場の周囲を初めて自走した。車両は全長 40 ft (12.2m)で幅は10 ft (3m) でa 20 hp (15 kW) ガソリンエンジンを備え、速度は22 mph (35 km/h)だった。変速機は電気式でガソリンエンジンで発電機を駆動して両方の台車に備えられた電動機を駆動した。この発電機は同様にジャイロを回転するための電動機と空気圧縮機にも電力を供給した。安定化装置は初期の模型で利用された摩擦車ではなく空気圧によるサーボを使用した。ジャイロは運転席内に設置され、一般公開の展示前はブレナンは車両の床下に移設する予定だったがScherlの機械が発表されたので急き立てられ、最初の一般公開は1909年11月10に前倒しされた。急いでいたのでモノレールの一般公開前にジャイロの位置を変更する十分な時間は無かった。ブレナンのモノレールの真の公開は1910年、ロンドンのホワイトシティーでの日本-イギリス展示会だった。当時モノレールは50人の乗客を乗せて時速20 mphで環状の軌道を走行した。乗客にはウィンストン・チャーチルも含まれており、かなりの熱意を示した。交通手段として有望だったが、さらなる投資の誘致には失敗した。2台だけが作られ1台は屑鉄屋に売られ、他方は1930年まで公園の避難所として使用された。単車輪式のジャイロモノレールの玩具がイギリスとドイツで製造された。ブレナンが彼の車両を試験していた当時、ドイツの出版業者で篤志家のAugust Scherlは彼がドイツで開発したジャイロモノレールの一般公開を発表した。一般公開は1909年11月10日水曜日にベルリン動物園で実施された。Scherlのモノレール機械も同様に実物大の車両はブレナンの物よりも幾分小さく、全長はわずか17 ft (5.2m)だった。4人の客を横のベンチシートに収容できた。ジャイロは座席の下にありブレナンが二組の水平軸のジャイロを用いたのに対して垂直軸のジャイロを備えていた。サーボ機構は油圧式で電気推進だった。厳密に言えばAugust Scherlは単に財政支援をしたに過ぎない。立ち直りの機構はPaul Fröhlichによる発明で、車両の設計はEmil Falckeによるものだった。一般公開時には完璧に作動し、好評だったが車両は大幅な財政支援を集める事に失敗し、Scherlは彼の投資を打ち切った。ブレナンとScherlが必要な投資を集める事に失敗したがジャイロモノレールの原理的な開発は1910年以降もロンドン在住のロシアの貴族であるPyotr Shilovskyによって継続された。彼のバランス装置は厳密にはブレナンやScherlの物とは異なる原理の装置を基にしていてより小型でゆっくり回転するジャイロを使用していた。1911年に模型のジャイロモノレールが開発された後、彼はジャイロカーを設計してウーズレーによって製作され、1913年、ロンドンの通りで試験された。ブレナンやScherlが二組のジャイロを互いに反対方向に回転させていたのに対して1個のジャイロを使用していたので展示の動作は非対称で左に曲がる時には不安定だった。注目を集めたが資金は集まらなかった。1922年、ソビエト政府はレニングラードからツァールスコエ・セロー間でShilovskyモノレールの建設を開始したが開始早々予算不足になった。1929年、74歳のブレナンはジャイロカーを開発した。これは通常の自動車を生産していたオースティン/モーリス/ローバーからの委託だった。車両は1本の通常のレール上を走行する。その為バランス装置がなければ転倒する。ジンバルに設置されたコマが回転する事で常に復元力が働く回転するコマが自由に方向を変えることが出来るようにジンバルの中に備えられる。コマの復元力はコマの傾斜した方向から回転方向の反対方向に90度戻った方向へ復元力が働くのでこれを利用する。(説明図は英語版を参照)異なる国々では異なる軌間が使用されるので異なる軌間の国へ輸送する為には荷物を載せかえたり車輪を交換したりする必要があり、時間と費用がかかった。単線式であればこのような問題は解消され容易に国際的な輸送ができる。考えられる重量はシロフスキーは彼の設計は2本のレールの車両よりも軽量化することに主眼を置いて設計した。ブレナンによればジャイロの重量は1本のレールを使用する設計の台車の重量と比較可能な車両の総重量の3-5%だとされる。高速走行には通常直線が必要で先進国での導入には用地取得の権利問題がある。車輪には低速時における古典的な蛇行動が生じる。1本の軌道上を走行する事は蛇行に対して効果がある。ガスタービンの最高周辺速度は(音速を超えることにより衝撃波を発生するので)400m/sに設計されていて過去50年以上に1000以上の航空機で運用実績がある。森博嗣は電子制御を使用しないジャイロモノレールの鉄道模型を自作し、論文や動作中の映像を公開している。

出典:wikipedia