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Monorail gyroscopique

Le monorail gyroscopique, dit aussi monorail gyrostabilisé, est un véhicule terrestre à rail unique qui utilise l'action gyroscopique d'une roue qui tourne pour surmonter l'instabilité inhérente à l'équilibre sur un rail unique.

Monorail gyroscopique
Le monorail de Brennan

Le monorail est associé aux noms de Louis Brennan, August Scherl et Piotr Chilovski, qui ont chacun construit des prototypes grandeur nature au début du vingtième siècle. Une version a été développée par Ernest F. Swinney, Harry Ferreira et Louis E. Swinney aux États-Unis en 1962. Le monorail gyroscopique n'a jamais dépassé le stade du prototype.

Le principal avantage du monorail cité par Shilovsky est la suppression de l'oscillation de chasse, une limitation de vitesse rencontrée par les chemins de fer conventionnels à l'époque. De plus, des virages plus serrés sont possibles par rapport au rayon de braquage de km typique des trains à grande vitesse modernes tels que le TGV, car le véhicule s'incline automatiquement dans les virages, comme un avion, de sorte qu'aucune accélération centrifuge latérale n'est ressentie à bord. Un inconvénient majeur est que de nombreux wagons - y compris les wagons de passagers et de marchandises, et pas seulement la locomotive - auraient besoin d'un gyroscope constamment alimenté pour rester en position verticale.

Contrairement à d'autres moyens de maintenir l'équilibre, comme le déplacement latéral du centre de gravité ou l'utilisation de roues de réaction, le système d'équilibrage gyroscopique est statiquement stable, de sorte que le système de commande ne sert qu'à conférer une stabilité dynamique. La partie active du système d'équilibrage est donc plus précisément décrite comme un amortisseur de roulis.

Histoire

L'image de la section leader reprĂ©sente le vĂ©hicule prototype de 22 tonnes (22 tonnes longues ; 24 tonnes courtes) (poids Ă  vide) dĂ©veloppĂ© par Louis Brennan. Brennan a dĂ©posĂ© son premier brevet de monorail en 1903. Son premier modèle de dĂ©monstration n'Ă©tait qu'une boĂ®te de 30,0 par 11,8 pouces (762 par 300 mm) contenant le système d'Ă©quilibrage. Cependant, cela suffit au Conseil de l'ArmĂ©e pour recommander une somme de 10 000 ÂŁ pour le dĂ©veloppement d'un vĂ©hicule de taille normale. Le dĂ©partement financier a opposĂ© son veto. Cependant, l'armĂ©e a trouvĂ© 2 000 ÂŁ de diverses sources pour financer le travail de Brennan. Dans le cadre de ce budget, Brennan a produit un modèle plus grand, de 6,0 par 1,5 pied (1,83 par 0,46 m), maintenu en Ă©quilibre par deux rotors de gyroscope de 5,0 pouces (127 mm) de diamètre. Ce modèle existe toujours au Science Museum de Londres. La piste du vĂ©hicule a Ă©tĂ© posĂ©e sur le terrain de la maison de Brennan Ă  Gillingham, dans le Kent. Elle se composait de tuyaux de gaz ordinaires posĂ©s sur des traverses en bois, avec un pont en câble mĂ©tallique de 15 mètres, des angles aigus et des pentes allant jusqu'Ă  un sur cinq. Brennan a fait la dĂ©monstration de son modèle lors d'une confĂ©rence donnĂ©e Ă  la Royal Society en 1907, oĂą il l'a montrĂ© faisant des allers-retours « sur un câble mince et enseignĂ© (...) sous le contrĂ´le parfait de l'inventeur ».

Le chemin de fer Ă  Ă©chelle rĂ©duite de Brennan a largement justifiĂ© l'enthousiasme initial du ministère de la Guerre. Cependant, l'Ă©lection en 1906 d'un gouvernement libĂ©ral, avec des politiques de restrictions financières, a effectivement stoppĂ© le financement de l'armĂ©e. Toutefois, le Bureau de l'Inde a votĂ© une avance de 6 000 ÂŁ (Ă©quivalant Ă  639 401 ÂŁ en 2019) en 1907 pour dĂ©velopper le monorail pour la rĂ©gion de la Frontière du Nord-Ouest, et 5 000 ÂŁ supplĂ©mentaires (Ă©quivalant Ă  525 892 ÂŁ en 2019) ont Ă©tĂ© avancĂ©es par le Durbar du Cachemire en 1908. Cet argent Ă©tait presque dĂ©pensĂ© en janvier 1909, lorsque le Bureau de l'Inde a avancĂ© une somme supplĂ©mentaire de 2 000 ÂŁ (Ă©quivalent Ă  210 015 ÂŁ en 2019).

Le , l'autorail a roulĂ© sous sa propre puissance pour la première fois, transportant 32 personnes autour de l'usine. Le vĂ©hicule mesurait 40 pieds sur 9,8 (12,2 sur 3 m) et, avec un moteur Ă  essence de 20 chevaux (15 kW), il pouvait atteindre une vitesse de 22 miles par heure (35 km/h). La transmission Ă©tait Ă©lectrique, le moteur Ă  essence entraĂ®nant un gĂ©nĂ©rateur et des moteurs Ă©lectriques situĂ©s sur les deux bogies. Ce gĂ©nĂ©rateur alimentait Ă©galement les moteurs des gyroscopes et le compresseur d'air. Le système d'Ă©quilibrage utilisait un servomoteur pneumatique, plutĂ´t que les roues Ă  friction utilisĂ©es dans le modèle prĂ©cĂ©dent.

Les gyroscopes étaient situés dans la cabine, bien que Brennan ait prévu de les replacer sous le plancher du véhicule avant de le présenter en public, mais le dévoilement de la machine de Scherl l'a obligé à avancer la première démonstration publique au . Il n'y avait pas assez de temps pour repositionner les gyroscopes avant les débuts publics du monorail.

La vĂ©ritable première publique du monorail de Brennan eut lieu Ă  l'exposition nippo-britannique de White City, Ă  Londres, en 1910. La voiture monorail transportait 50 passagers Ă  la fois sur une piste circulaire Ă  une vitesse de 32 km/h (20 miles par heure). Parmi les passagers se trouvait Winston Churchill, qui s'est montrĂ© très enthousiaste. L'intĂ©rĂŞt est tel que des jouets monorail Ă  horloge pour enfants, Ă  roue unique et gyrostabilisĂ©s, sont produits en Angleterre et en Allemagne. Bien qu'il s'agisse d'un moyen de transport viable, le monorail n'attire pas d'autres investissements. Des deux vĂ©hicules construits, l'un a Ă©tĂ© vendu comme ferraille, et l'autre a Ă©tĂ© utilisĂ© comme abri de parc jusqu'en 1930.

Notes et références

Notes

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Gyro monorail » (voir la liste des auteurs).

    Références

      Bibliographie

      • (en) Petr Petrovich Schilovsky, The Gyroscope, Its construction and Practical Application, E Spon Publications, .
      • (en) H. Cousins, « The Stability of Gyroscopic Single Track Vehicles », Engineering 2,‎ , p. 678–681
      • (en) R Graham, « Brennan, His Helicopter and other Inventions », Aeronautical Journal, vol. 77, no 746,‎ , p. 74–82.
      • (en) A Mee, « Harmsworth », Popular Science, vol. 3,‎ , p. 1680–1693.
      • (en) H.T. Eddy, « The Mechanical Principles of Brennan's Mono-Rail Car », Journal of the Franklin Institute, vol. 169, no 6,‎ , p. 467–485 (DOI 10.1016/s0016-0032(10)90004-5, lire en ligne).
      • N Tomlinson, Louis Brennan, Inventor Extraordinaire, John Hallewell Publications, (ISBN 0-905540-18-2).
      • (en) « The Scherl Gyroscopic Monorail Car », Scientific American,‎ .
      • (en) « The Brennan Mono-Track Vehicle », The Commercial Motor,‎ .
      • (en) « The Schilowski Gyroscopic Monorail System », The Engineer,‎ .
      • (en) P.A. Hamill (et al.), « Comments on a Gyro-Stabilised Monorail Proposal », Control Systems Laboratory, Canada,‎ .
      • (en) « Monorail Vehicles », Engineering,‎ , p. 794.
      • (en) G.F.C. Rogers et Y.R. Mayhew, Engineering Thermodynamics, Work and Heat Transfer, Longman, , 3e Ă©d., p. 433.

      Voir aussi

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      Liens externes

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