b'\n_START_ARTICLE_\nGiromonorra\xc3\xadl\n_START_PARAGRAPH_\nGiromonorail, monorail girosc\xc3\xb3pico o  monorail giroestabilizado, son t\xc3\xa9rminos usados para denominar a un veh\xc3\xadculo monorra\xc3\xadl que usa la acci\xc3\xb3n girosc\xc3\xb3pica de un volante de inercia en rotaci\xc3\xb3n para evitar el problema de la inestabilidad inherente al equilibrio de un veh\xc3\xadculo apoyado sobre un \xc3\xbanico ra\xc3\xadl._NEWLINE_Este tipo de monorra\xc3\xadl est\xc3\xa1 asociado con los nombres de Louis Brennan, August Scherl y Piotr Shilovski, que construyeron prototipos a gran escala durante la primera parte del siglo XX. Otra  versi\xc3\xb3n basada en el mismo principio f\xc3\xadsico fue desarrollada por Ernest F. Swinney, Harry Ferreira y Louis E. Swinney en los Estados Unidos en 1962._NEWLINE_A pesar de las m\xc3\xbaltiples tentativas de lograr un monorra\xc3\xadl girosc\xc3\xb3pico realmente operativo, nunca se ha desarrollado m\xc3\xa1s all\xc3\xa1 de la etapa de prototipo.\n_START_SECTION_\nCaracter\xc3\xadsticas generales\n_START_PARAGRAPH_\nLa principal ventaja del monorra\xc3\xadl citada por Shilovsky era la supresi\xc3\xb3n del movimiento de lazo, una limitaci\xc3\xb3n de velocidad con la que se enfrentaban los ferrocarriles convencionales por entonces. _NEWLINE_Adem\xc3\xa1s, para velocidades equivalentes ser\xc3\xadan posibles trazados con radios de giro m\xc3\xa1s peque\xc3\xb1os (sobre todo, en comparaci\xc3\xb3n con los radios de giro de unos 7000 metros para velocidades del orden de 350 km/h, caracter\xc3\xadsticos de las v\xc3\xadas de los modernos trenes de alta velocidad como el TGV), porque el veh\xc3\xadculo se inclinar\xc3\xada autom\xc3\xa1ticamente en las curvas, como lo hace un avi\xc3\xb3n en pleno vuelo cuando cambia de rumbo,\xe2\x80\x8b de modo que no se experimenta ninguna fuerza centr\xc3\xadfuga lateral a bordo._NEWLINE_Un inconveniente importante es que en este tipo de veh\xc3\xadculos, todas las unidades remolcadas (incluidas las de pasajeros y las de carga), y no solo la locomotora, requieren un gir\xc3\xb3scopo constantemente en funcionamiento para mantenerse erguidos._NEWLINE_A diferencia de otros procedimientos para mantener la estabilidad, como el desplazamiento lateral del centro de masas o el uso de una rueda de reacci\xc3\xb3n, el sistema de equilibrio girosc\xc3\xb3pico es est\xc3\xa1ticamente estable, de modo que solo es necesario regular su velocidad de avance. La parte activa del sistema de equilibrio se describe con mayor precisi\xc3\xb3n como un oscilador arm\xc3\xb3nico.\n_START_SECTION_\nEl coche de Scherl\n_START_PARAGRAPH_\nJusto cuando Brennan complet\xc3\xb3 las pruebas de su veh\xc3\xadculo, August Scherl, un editor y fil\xc3\xa1ntropo alem\xc3\xa1n, anunci\xc3\xb3 una demostraci\xc3\xb3n p\xc3\xbablica del monorra\xc3\xadl girosc\xc3\xb3pico que hab\xc3\xada desarrollado en Alemania. El acto tuvo lugar el mi\xc3\xa9rcoles 10 de noviembre de 1909 en el Jard\xc3\xadn zool\xc3\xb3gico de Berl\xc3\xadn._NEWLINE_\xc2\xa0_NEWLINE_La m\xc3\xa1quina de Scherl,\xe2\x80\x8b tambi\xc3\xa9n un veh\xc3\xadculo de tama\xc3\xb1o completo, era algo m\xc3\xa1s peque\xc3\xb1a que la de Brennan, con una longitud de solo 17 pies (5.2 m). Pod\xc3\xada acomodar a cuatro pasajeros en un par de bancos transversales. Los gir\xc3\xb3scopos estaban ubicados debajo de los asientos y ten\xc3\xadan ejes verticales, mientras que Brennan usaba gir\xc3\xb3scopos de eje horizontal. El servosistema era hidr\xc3\xa1ulico, y la propulsi\xc3\xb3n era el\xc3\xa9ctrica. Estrictamente hablando, August Scherl simplemente proporcion\xc3\xb3 el respaldo financiero. El mecanismo de equilibrio fue inventado por Paul Fr\xc3\xb6hlich y el veh\xc3\xadculo fue dise\xc3\xb1ado por Emil Falcke._NEWLINE_Aunque fue bien recibido y funcion\xc3\xb3 perfectamente durante sus demostraciones p\xc3\xbablicas, no logr\xc3\xb3 atraer un apoyo financiero significativo, y Scherl cancel\xc3\xb3 su inversi\xc3\xb3n.\n_START_SECTION_\nEl trabajo de Shilovsky\n_START_PARAGRAPH_\nTras el fracaso de Brennan y Scherl para atraer la inversi\xc3\xb3n necesaria, el desarrollo pr\xc3\xa1ctico del giromonorra\xc3\xadl despu\xc3\xa9s de 1910 continu\xc3\xb3 con el trabajo de Piotr Shilovski,\xe2\x80\x8b un arist\xc3\xb3crata ruso que resid\xc3\xada en Londres. Su sistema de equilibrio se basaba en principios ligeramente diferentes a los de Brennan y Scherl, y permit\xc3\xada el uso de un giroscopio m\xc3\xa1s peque\xc3\xb1o y de rotaci\xc3\xb3n m\xc3\xa1s lenta. Despu\xc3\xa9s de desarrollar un modelo de monorra\xc3\xadl girosc\xc3\xb3pico en 1911, dise\xc3\xb1\xc3\xb3 un girocoche que fue construido por Wolseley Motors Limited y probado en las calles de Londres en 1913. En lugar del sistema preferido por Brennan y Scherl, formado por un par de volantes girando en sentido contrario, el dise\xc3\xb1o de Shilovsky utilizaba un \xc3\xbanico gir\xc3\xb3scopo. Esta disposici\xc3\xb3n asim\xc3\xa9trica, hac\xc3\xada que el veh\xc3\xadculo fuera inestable cuando realizaba giros bruscos a la izquierda. Atrajo el inter\xc3\xa9s del p\xc3\xbablico, pero no una financiaci\xc3\xb3n seria.\n_START_SECTION_\nDesarrollos posteriores a la Primera Guerra Mundial\n_START_PARAGRAPH_\nEn 1922, el gobierno de la Uni\xc3\xb3n Sovi\xc3\xa9tica comenz\xc3\xb3 la construcci\xc3\xb3n de un monorra\xc3\xadl Shilovsky entre San Petersburgo y Ts\xc3\xa1rskoye Sel\xc3\xb3, pero los fondos se agotaron poco despu\xc3\xa9s de que se iniciara el proyecto._NEWLINE_En 1929, a la edad de 74 a\xc3\xb1os, Brennan tambi\xc3\xa9n desarroll\xc3\xb3 un girocoche, rechazado por un consorcio formado por Austin, Morris y Rover, sobre la base de que pod\xc3\xadan vender todos los autom\xc3\xb3viles convencionales que construyeran.\n_START_SECTION_\nIdea b\xc3\xa1sica\n_START_PARAGRAPH_\nEl veh\xc3\xadculo corre apoyado sobre un solo ra\xc3\xadl convencional, de modo que sin el sistema de equilibrio se caer\xc3\xada._NEWLINE_Una rueda giratoria est\xc3\xa1 montada en una suspensi\xc3\xb3n card\xc3\xa1n, cuyo eje de rotaci\xc3\xb3n (el eje de precesi\xc3\xb3n) es perpendicular al eje de rotaci\xc3\xb3n. El conjunto se monta sobre el chasis del veh\xc3\xadculo, de manera que cuando se halla en equilibrio, el eje de giro del volante de inercia, el eje de precesi\xc3\xb3n y el eje de giro del veh\xc3\xadculo son mutuamente perpendiculares._NEWLINE_Si se fuerza el giro del card\xc3\xa1n, se produce un movimiento de precesi\xc3\xb3n en el volante de inercia, lo que genera un par de fuerzas que hacen que el mecanismo tenga la posibilidad de enderezar el veh\xc3\xadculo cuando est\xc3\xa1 inclinado respecto a la vertical. El volante de inercia muestra una tendencia a alinear su eje de giro con el eje de rotaci\xc3\xb3n (el eje del card\xc3\xa1n), y es esta acci\xc3\xb3n la que hace rotar todo el veh\xc3\xadculo alrededor de su eje de equilibrio._NEWLINE_Idealmente, el mecanismo que aplica los pares de control al card\xc3\xa1n deber\xc3\xada ser pasivo (una disposici\xc3\xb3n de muelles, amortiguadorres y palancas), pero la naturaleza fundamental del problema indica que esto ser\xc3\xada imposible. La posici\xc3\xb3n de equilibrio es con el veh\xc3\xadculo en posici\xc3\xb3n vertical, de modo que cualquier perturbaci\xc3\xb3n de esta posici\xc3\xb3n reduce la altura del centro de masas, disminuyendo la energ\xc3\xada potencial del sistema. Todo lo que devuelva el veh\xc3\xadculo al equilibrio debe ser capaz de restaurar esta energ\xc3\xada potencial y, por lo tanto, no puede consistir solo en elementos pasivos. El sistema debe contener un servosistema activo de alg\xc3\xban tipo.\n_START_SECTION_\nCargas laterales\n_START_PARAGRAPH_\nSi las fuerzas laterales constantes fueran resistidas tan solo por la acci\xc3\xb3n girosc\xc3\xb3pica, el card\xc3\xa1n girar\xc3\xada r\xc3\xa1pidamente en las paradas y el veh\xc3\xadculo se caer\xc3\xada. De hecho, el mecanismo hace que el veh\xc3\xadculo se incline hacia la perturbaci\xc3\xb3n, resisti\xc3\xa9ndola con una componente del peso, con el eje de giro cerca de su posici\xc3\xb3n no desviada._NEWLINE_Las fuerzas laterales de inercia hacen que el veh\xc3\xadculo se incline hacia el interior de las curvas. Utilizar un solo gir\xc3\xb3scopo introduce una asimetr\xc3\xada que har\xc3\xa1 que el veh\xc3\xadculo se incline demasiado, o no lo suficiente, como para que la fuerza neta permanezca en el plano de simetr\xc3\xada, por lo que las fuerzas laterales se experimentar\xc3\xa1n a bordo parcialmente._NEWLINE_Para garantizar que el veh\xc3\xadculo se incline correctamente en las curvas, es necesario compensar el par de fuerzas girosc\xc3\xb3pico que se deriva de la velocidad de giro del propio veh\xc3\xadculo._NEWLINE_Un gir\xc3\xb3scopo libre mantiene su orientaci\xc3\xb3n con respecto a un sistema de referencia inercial, y los momentos girosc\xc3\xb3picos se generan al rotarlo respecto a un eje perpendicular al eje de giro del volante de inercia. Pero el sistema de control desv\xc3\xada el giro con respecto al chasis, y no con respecto a las estrellas fijas. De ello se deduce que el movimiento cabeceo y el de gui\xc3\xb1ada del veh\xc3\xadculo con respecto al espacio inercial introducir\xc3\xa1 pares girosc\xc3\xb3picos adicionales no deseados, que dan lugar a equilibrios insatisfactorios, pero m\xc3\xa1s problem\xc3\xa1ticamente, causan una p\xc3\xa9rdida de estabilidad est\xc3\xa1tica cuando se giran en un determinado sentido, o un aumento cuando se gira en el sentido opuesto. Shilovsky encontr\xc3\xb3 este problema con su veh\xc3\xadculo de carretera, que por lo tanto no pod\xc3\xada hacer giros bruscos hacia la izquierda._NEWLINE_Brennan y Scherl estaban al tanto de este problema, e idearon sus sistemas de equilibrio con pares de gir\xc3\xb3scopos que rotaban en sentidos opuestos, y que se orientaban en sentidos opuestos. Con esta disposici\xc3\xb3n, todos los movimientos del veh\xc3\xadculo con respecto al espacio inercial generan pares de fuerzas iguales y opuestos en los dos gir\xc3\xb3scopos y, por consiguiente, se cancelan. Con el sistema de doble gir\xc3\xb3scopo, se elimina la inestabilidad en las curvas y el veh\xc3\xadculo se alinea con el \xc3\xa1ngulo correcto, de modo que no se experimente ninguna fuerza lateral neta a bordo._NEWLINE_Shilovsky afirm\xc3\xb3 tener dificultades para garantizar la estabilidad con sistemas de dos gir\xc3\xb3scopos, aunque la raz\xc3\xb3n por la que esto pudiera ser as\xc3\xad no est\xc3\xa1 clara. Su soluci\xc3\xb3n fue variar los par\xc3\xa1metros del bucle de control de acuerdo con la velocidad de giro, para mantener una respuesta similar en los giros en cualquier direcci\xc3\xb3n._NEWLINE_De manera similar, las cargas descentradas hacen que el veh\xc3\xadculo se incline hasta que su centro de gravedad se encuentre en la vertical del punto de apoyo. Los vientos laterales hacen que el veh\xc3\xadculo se incline hacia ellos, para resistirlos con una componente del peso. Es probable que estas fuerzas de contacto causen m\xc3\xa1s incomodidad que las fuerzas de giro, ya que se traducen en que se experimenten fuerzas laterales netas a bordo._NEWLINE_Las fuerzas en el punto de contacto dan como resultado una desviaci\xc3\xb3n del card\xc3\xa1n si se utiliza un bucle de Shilovsky. Este a su vez se puede usar como la entrada para un bucle m\xc3\xa1s lento, que desplace el centro de gravedad lateralmente, de modo que el veh\xc3\xadculo permanezca en posici\xc3\xb3n vertical en presencia de fuerzas no inerciales sostenidas. Esta combinaci\xc3\xb3n de doble giro y desplazamiento lateral del centro de gravedad es el tema de una patente de 1962. Ernest F. Swinney, Harry Ferreira y Louis E. Swinney construyeron un veh\xc3\xadculo con un giro lateral de la carga en 1962. Este sistema se llama monorra\xc3\xadl Gyro-Dynamics.\n_START_SECTION_\nPosibles ventajas sobre los veh\xc3\xadculos de dos ra\xc3\xadles\n_START_PARAGRAPH_\nShilovsky resumi\xc3\xb3 las ventajas del monorra\xc3\xadl sobre los ferrocarriles convencionales. Se han enunciado las siguientes.\n_START_SECTION_\nMenores problemas de derecho de paso\n_START_PARAGRAPH_\nLa estrecha asociaci\xc3\xb3n del veh\xc3\xadculo con su \xc3\xbanico ra\xc3\xadl, su capacidad inherente para inclinarse en las curvas y la menor dependencia de las fuerzas de adherencia son factores relevantes para optimizar el trazado de la v\xc3\xada. En principio, se pueden superar pendientes m\xc3\xa1s pronunciadas y curvas m\xc3\xa1s cerradas en comparaci\xc3\xb3n con un ferrocarril convencional que depende de la adherencia rueda-carril. Los dise\xc3\xb1os t\xc3\xadpicos de las v\xc3\xadas para los trenes de alta velocidad tienen un radio de giro de unos 7000 metros, lo que en ocasiones supone un problema para encajar nuevas rutas en los pa\xc3\xadses desarrollados, donde casi toda el terreno es de propiedad individual o corporativa._NEWLINE_En su libro, Shilovsky describe una forma factible de frenado sobre el carril con un monorra\xc3\xadl, pero que alterar\xc3\xada la estabilidad direccional de un veh\xc3\xadculo ferroviario convencional. Esto ofrece la posibilidad de obtener distancias de frenado mucho m\xc3\xa1s cortas en comparaci\xc3\xb3n con las ruedas convencionales de acero, con una reducci\xc3\xb3n correspondiente en la separaci\xc3\xb3n segura entre trenes. El resultado es una mayor ocupaci\xc3\xb3n de la v\xc3\xada y una mayor capacidad.\n_START_SECTION_\nCoste total reducido del sistema\n_START_PARAGRAPH_\nSi bien es probable que los veh\xc3\xadculos individuales sean m\xc3\xa1s costosos, el mayor coste de una obra ferroviaria proviene de la construcci\xc3\xb3n y el mantenimiento de la v\xc3\xada, que debe ser m\xc3\xa1s barato con un solo carril a nivel del suelo.\n_START_SECTION_\nModos de fallo leves\n_START_PARAGRAPH_\nEl momento angular en los giroscopios es tan alto, que la p\xc3\xa9rdida de potencia no presentar\xc3\xa1 un peligro durante una media hora en un sistema bien dise\xc3\xb1ado.\n_START_SECTION_\nPeso reducido\n_START_PARAGRAPH_\nShilovsky afirmaba que sus dise\xc3\xb1os eran en realidad m\xc3\xa1s livianos que los veh\xc3\xadculos equivalentes de doble ra\xc3\xadl. La masa del giroscopio, seg\xc3\xban Brennan, representa entre el 3 y el 5\xc2\xa0% del peso del veh\xc3\xadculo, que es comparable al peso del bogie ahorrado al usar un dise\xc3\xb1o de un solo carril.\n_START_SECTION_\nPotencial para la alta velocidad\n_START_PARAGRAPH_\nLa alta velocidad convencional requiere una v\xc3\xada directa, lo que introduce un problema de derecho de paso en los pa\xc3\xadses desarrollados. Los perfiles de rueda que permiten curvas pronunciadas tienden a sufrir el movimiento de lazo cl\xc3\xa1sico a bajas velocidades. Correr sobre un solo ra\xc3\xadl es un medio eficaz para evitar este problema.\n_START_SECTION_\nVelocidad de giro m\xc3\xa1xima\n_START_PARAGRAPH_\nLas turbinas de gas est\xc3\xa1n dise\xc3\xb1adas con velocidades perimetrales tan altas como 400\xc2\xa0m/s,\xe2\x80\x8b y operan de manera fiable en miles de aviones en los \xc3\xbaltimos 50 a\xc3\xb1os. Por lo tanto, una estimaci\xc3\xb3n de la masa girosc\xc3\xb3pica para un veh\xc3\xadculo de 10 toneladas, con una altura del centro de gravedad de 2 m, suponiendo una velocidad perif\xc3\xa9rica de la mitad de la que se usa en el dise\xc3\xb1o de motores a reacci\xc3\xb3n, es de tan solo 140 kg. La recomendaci\xc3\xb3n de Brennan de un 3 a un 5\xc2\xa0% de la masa del veh\xc3\xadculo fue por lo tanto muy conservadora.'