В начале ХХ века в Англии , Германии и России почти одновременно появились необычные гироскопические аппараты. Восхищенным зрителям казалось , что выкладки создателей машин верны: будущее за двухколесными автомобилями и однорельсовыми поездами.

Идея о том, что выгодней перемещаться по одному рельсу, чем по двум, родилась у изобретателей в 1820-х годах. История хранит сведения о проекте «Дорога на столбах» Ивана Эльманова. Известно, что инженер из подмосковного села Мячково всячески пытался найти инвесторов под свой проект монорельса, но безуспешно. А в Англии тем временем был построен первый в мире реально действующий монорельс. По нему возили грузы на военно-морской верфи. В течение последующих лет с завидной регулярностью появлялись проекты одноколейного транспорта, но прорыв произошел примерно сто лет назад, когда конструкторы придумали использовать гироскоп для поддержания устойчивости одноколейных транспортных средств.

В 1907 году Август Шерль в Берлине и независимо от него Луи Бреннан в Лондоне продемонстрировали публике модели однорельсовых поездов. А уже через пару лет тот же Бреннан в Джилингхеме (Великобритания) показал полноразмерный вагон на 50 пассажиров.

Джилингхемское чудо 10 ноября 1909 году в Джилингхеме, городке на юго-востоке Англии, британцы могли увидеть чудо-локомотив Луи Бреннана в действии. Он ездил по одному рельсу и поддерживал равновесие за счет гироскопической системы. Все желающие могли прокатиться на его платформе.

Юла для взрослых

Детская игрушка юла, будучи раскрученной, может довольно долго стоять вертикально, касаясь опорной поверхности кончиком своей оси. По этому же принципу были устроены и экспериментальные поезда той эпохи. Гироскоп, или, как говорили раньше, жироскоп, размещался в специальном отделении одноколейного вагона и за счет своего вращения позволял ему не только катиться по рельсу или туго натянутому канату, но и стоять на месте.

Современники с большим оптимизмом отзывались об однорельсовых дорогах, полагая, что в скором времени они совсем вытеснят привычные двухрельсовые. Действительно, вознесенные над землей на легких и компактных виадуках, они были бы гораздо удобнее в качестве скоростного городского транспорта, нежели распространенные тогда трамваи и конки. Однорельсовые дороги дальнего следования из-за меньшей материалоемкости путей и повышенной скорости передвижения поездов обещали быть гораздо выгоднее привычных двухрельсовых. Большие надежды на изобретение возлагали и военные ведомства, заинтересованные возможностью быстрого строительства подъездных путей.

Но были и поводы для скепсиса. Нерешенным оставался вопрос постоянного поддержания равновесия подвижного состава. На двухколейном составе при остановке и стоянке можно было просто выключить двигатель, на одноколейном требовалось постоянно поддерживать вращение маховика. Конечно, можно было обойтись и без вращающегося гироскопа — для этой цели у вагонов имелись специальные предохранительные упоры. Они могли выручить в случае поломки двигателя и постепенного прекращения вращения маховика. Но пользоваться ими было не слишком удобно. Кроме того, каждая новая раскрутка массивного маховика требовала времени.

Как работал автомобиль Шиловского? Устойчивость двухколесного автомобиля поддерживалась за счет массивного ротора, вращавшегося с высокой угловой скоростью. При кренах и перемещениях пассажиров внутри автомобиля для поддержания стабильного положения кузова использовался гироскопический эффект. В горизонтальном положении автомобиль находился до тех пор, пока новое возмущение не вызывало нового наклона. Описанная работа гироскопического стабилизатора повторялась вновь, пока горизонтальное положение автомобиля снова не было восстановлено. Суть гироскопического эффекта в том, что если мы пытаемся повернуть ось вращающегося маховика в плоскости, перпендикулярной плоскости его вращения, то она будет поворачиваться не в том направлении, в котором ее пытаются сдвинуть. Работала система под держания равновесия следующим образом. При посадке пассажиров корпус автомобиля стремился повернуться вокруг продольной оси СС. При таком повороте металлический шар, находящийся внутри трубки переключателя, перекатывался в сторону наклона и замыкал одну из двух пар управляющих контактов. Тем самым включался электродвигатель, который создавал момент, воздействующий на гироскоп относительно оси BB. В зависимости от наклона автомобиля замыкалась одна из пар контактов, и электромотор вращался либо в одну, либо в другую сторону. Под воз действием электродвигателя гироскоп, а вместе с ним и кузов автомобиля получали прецессионное движение вокруг продольной оси СС. В результате кузов автомобиля выравнивался, уменьшая наклон к горизонту. Когда экипаж возвращался в исходное положение, шар размыкал управляющие контакты, электромотор переставал воздействовать на гироскоп и поворот автомобиля вокруг оси СС прекращался.

Наш рельс

Тем не менее опыты и расчеты показывали, что идея постройки однорельсовой дороги вполне здравая и сулит выгоду. Поэтому попытки построить такую дорогу неоднократно предпринимались. В 1911 году на Аляске строилась однорельсовая дорога протяженностью 160 км. О судьбе этого проекта история хранит молчание. А вот «Красная газета» от 15 апреля 1921 года сообщает: «Президиум ВСНX обсуждал вопрос о сооружении однорельсовой жироскопической железной дороги. Постановлено использовать ныне бездействующую бывшую царскую ветку Петроград — Детское Село — Александровка. Путиловский завод исполняет уже раму и корпус двухвагонного поездного состава. Пробный поезд будет готов через год. Он рассчитан на 150-верстную скорость в час. Такая скорость для двухрельсовых дорог была пока недоступна». Автором проекта этого поезда выступал Петр Петрович Шиловский.

Губернатор, влюбленный в механику

Представитель древнего дворянского рода, Петр Петрович получил юридическое образование, обучался юриспруденции в России и Германии. Вернувшись на родину, он работал следователем в Луге, под Петербургом, потом стал журналистом, затем опять занял должность следователя, теперь в Новоржеве. В свободное время играл на скрипке и даже всерьез подумывал о карьере музыканта.

Показав себя незаурядной личностью на административных должностях, Шиловский получил пост вице-губернатора в Уральске, затем в Екатеринославе и Симбирске. Наконец, в 1910 году Петр Петрович стал губернатором Костромы. Но, будучи государственным деятелем, Шиловский не забывал о своем увлечении — маховичном транспорте.

Весной 1909 года Шиловский получил патент за № 27091 на «Устройство для сохранения равновесия повозок или других находящихся в неустойчивом положении тел». Причем изобретение свое он запатентовал не только на родине, но и в Англии, Германии, Франции и США. «В природе нормальное, правильное, естественное передвижение вперед, — пишет изобретатель, — есть продвижение по линии, а не по плоскости».