El Sharopoyezd ) Tres esférico, también conocido como ShELT acrónimo de шаро-электро-лотковый транспорт "transporte eléctrico por canal con cojinetes de bolas" fue un desarrollo ferroviario realizado por el ingeniero e inventor soviético Nikolai Grigorievich Yarmolchuk entre 1932 y 1933.
El Sharopoyezd era un tren eléctrico monorraíl que circulaba con ruedas esféricas de metal recubiertas de caucho con los motores integrados que rodaban en una ranura semicircular realizada en hormigón (las pruebas con una maqueta a escala 1/5 se realizaron en ranuras de madera y el vehículo alcanzó la velocidad de 70 km/h) y podría alcanzar la velocidad de 300 km/h.Publicación: Military Review Título: Proyecto SHELT: Transporte de bandeja eléctrica con bolas de N. G. Yarmolchuk Autor: Kirill Ryabov Fecha: 1 de diciembre de 2015 Fue uno de los primeros proyectos ferroviarios de alta velocidad. thumb|300px|Vista general del tren de bolas diseñado por Nikolai Yarmolchuk en 1932.
Historia El desarrollo del Sharopoyezd lo realizó el ingeniero Nikolai Grigorievich Yarmolchuk tras establecerse en Kursk al fin alizar la guerra civil rusa en la que había participado del lado de bolcheviques y trabajar como ajustador de ferrocarriles. Yarmolchuk desarrolló la teoría de que el principal obstáculo de para el desarrollo de la velocidad en el transporte ferroviario estaba la interacción entre los rieles y las bridas de las ruedas como un factor limitante. En su opinión, el aumento de la velocidad del material rodante podría aumentar significativamente el bamboleo causado por el movimiento axial del juego de ruedas, restringido por las bridas de ambas ruedas. Esto podría llevar a la dañar los bogies de la locomotora o del vagón. Además, la propia fricción causada por las bridas daba como resultado una ralentización del tren.
En 1924 comenzó a desarrollar la idea de hacer un ferrocarril que circulara por un único carril en forma de canal sobre unas ruedas esféricas, que evitarían el bamboleo, lo suficientemente grandes para que los coches se inclinarán hacia el centro, preservando así su estabilidad ya que cuando el tren estaba en movimiento, se suponía que las ruedas esféricas se autoorientarían, evitando que se saliera de la vía .
Primer proyecto thumb|300px|Popular Science, febrero de 1934, pág. 41: «Un nuevo tipo de monorraíl ruso que circula por un canal sobre grandes esferas. Han surgido informes fragmentarios y contradictorios desde Rusia sobre un nuevo y revolucionario tipo de ferrocarril que se está probando secretamente allí, lo que ha despertado la curiosidad y el interés del mundo de la ingeniería estadounidense, que recientemente recibió la primera confirmación completa de los detalles del nuevo sistema, incluyendo fotografías de un modelo en funcionamiento.»
En la primera versión del SHELT, los vagones debían ser esféricos; el motor y otros componentes, así como la cabina de pasajeros, se montarían en el interior, mientras que la superficie exterior de la carrocería estaría en contacto con la canal. Al entrar en una curva, el vagón debía inclinarse en la dirección adecuada para garantizar la estabilidad. Se utilizarían como tracción motores eléctricos, ya que proporcionaban las características de tracción necesarias sin ocupar mucho espacio.
Durante los años siguientes, Yarmolchuk se graduó de la Universidad Técnica Estatal Bauman de Moscú y del Instituto de Ingeniería Eléctrica de Moscú, adquiriendo los conocimientos necesarios para implementar el proyecto SHELT y comenzó a desarrollar sus ideas y solicitó una patente estatal para su diseño.Simultáneamente, envió cartas a las autoridades pertinentes, citando argumentos a favor de la implementación de dicho proyecto (en particular, sus características de velocidad, que incluso rivalizaban con el transporte aéreo, dada su mayor capacidad de carga y pasajeros). Yarmolchuk también destacó el ahorro previsto en materiales de construcción y la simplificación de la tecnología de tendido de vías, dada la falta de equipo especializado en ese momento para tender una red tradicional de vías sobre traviesas. Se previó que la vía se ensamblaría a partir de secciones de hormigón armado prefabricadas.
En un principio los funcionarios se mostraron reacios a apoyar el proyecto debido a la necesidad de inspecciones y los costos de instalar nuevas líneas SHELT.
Fase de prueba En 1929, finalmente logró atraer la atención de las autoridades, y bajo su patrocinio, reunió a un equipo del Instituto de Ingenieros de Transporte de Moscú para construir una maqueta de su Sharopoyezd, que posteriormente se mostró a los representantes del Comisariado del Pueblo de Ferrocarriles de la Unión Soviética (Narkomput), quienes quedaron impresionados. Lo que llevó a la creación de la Oficina Experimental especial de Transporte de Alta Velocidad (Бюро опытного строительства сверхскоростного транспорта, también conocida por el acrónimo БОССТ) para desarrollar las ideas de Yarmolchuk en un sistema de transporte de alta velocidad y crear un modelo de prueba más avanzado del Sharopoyezd. Esta oficina trabajó en el proyecto hasta 1931 y recibió financiación especial, así como el uso de un área cerca de la plataforma ferroviaria de Severyanin, actualmente Rostokino, una parada de la línea ferroviaria de Moscú en dirección Yaroslavl , ubicada en el distrito de Yaroslavl de Moscú.
Durante las revisiones de diseño, se introdujeron cambios significativos. El vagón de tren esférico pasó a asemejarse más a un vagón de ferrocarril clásico (alargado), pero contaba con solo dos ruedas, una detrás de la otra. Esto, en particular, permitió una mayor capacidad de carga útil. Cada rueda tenía forma de esfera con los lados recortados (a veces denominada "esferoide"). Los ejes y los elementos de suspensión se ubicaron en el lugar de los lados recortados. Las ruedas debían ser de metal y estar recubiertas de una capa de caucho. El motor eléctrico se ubicaría dentro de la rueda, bajo su eje, lo que confería estabilidad a la estructura gracias a su centro de gravedad más bajo. El par motor se podía transmitir del motor a la rueda mediante un engranaje o una transmisión por fricción. Esta versión del tren esférico podía alcanzar teóricamente velocidades de hasta 300 km/h y transportar hasta 110 pasajeros. Esta versión superó a los trenes convencionales en velocidad y a los aviones de pasajeros en capacidad de carga.
El proyecto recibió apoyo gubernamental en 1929 y Yarmolchuk, con la ayuda de especialistas del Instituto de Ingenieros de Transporte de Moscú del Comisariado del Pueblo de Educación de la RSFSR, construyó un modelo del SHELT con un vagón de cuerda. El funcionamiento del modelo se demostró a los representantes del Comisariado del Pueblo de Ferrocarriles (NKPS). Un vagón de cuerda, sobre ruedas hemisféricas, se movía con bastante rapidez a lo largo de un conducto tendido en el suelo del laboratorio. Después de los impresionantes resultados, se aprobó seguir trabajando en el proyecto. Después de probar el modelo, el NKPS creó una organización especial para desarrollar los proyectos de Yarmolchuk: la Oficina de Construcción Experimental de Transporte de Alta Velocidad (BOSST). Se le encargó crear un diseño completo del sistema SHELT, seguido de una maqueta más completa, un prototipo a escala reducida de dicha línea.
El proyecto se desarrolló hasta principios de la primavera de 1931. Luego, la documentación fue revisada por el liderazgo de la URSS, e incluso más tarde, el Comisariado del Pueblo de Ferrocarriles ordenó la construcción de un sistema modelo, para lo cual se asignaron fondos por valor de 1 millón de rublos y un sitio en el área de la plataforma Severyanin, que en ese momento aún no estaba ubicada en el territorio de Moscú.
Además de la aprobación de las agencias mencionadas, las ideas de Yarmolchuk también recibieron el apoyo de la prensa soviética en la primavera de 1931. Los artículos publicados destacaron las ventajas del SHELT, incluido un aumento de cinco a seis veces en la velocidad de los trenes de pasajeros, mientras que se predijo un aumento de treinta veces para los trenes de mercancías.
Construcción de la maqueta
En 1931 se decidió probar el proyecto a mayor escala, construyendo una maqueta de madera inicial de 3 kilómetros con un raíl en forma de U. En ese momento, comenzaron a surgir las primeras dudas en la prensa y entre los especialistas, tanto por la complejidad técnica del proyecto como por su coste, pero el Sharopoyezd logró asegurar el respaldo continuo de las autoridades.
Entre finales de 1931 y principios de 1932 se terminaron las vías, y para abril de 1932 también se completó el primer vagón de pruebas. Era una estructura cilíndrica con un capó frontal, de unos 6 metros de largo y 80 centímetros de ancho, con dos ruedas de alrededor de 1 metro de diámetro, una delantera y otra trasera. Las esferas truncadas de las ruedas sobresalían significativamente de la carrocería del coche, creando el efecto giroscópico necesario para evitar que el coche se calara. Cada una de las ruedas iba equipada con un motor eléctrico trifásico interno estaban ubicado dentro de ella. Para asegurar la alementación de corriente, se proporcionó un bogie, que se movía a lo largo de la red de contacto y estaba conectado al coche mediante un cable y cables de alimentación. Se proporcionaron puertas y ventanas para acomodar a los probadores.
Para el otoño de 1932, se habían construido cuatro coches más, después de lo cual fue posible probar todo el tren. El tren esférico podía acelerar hasta 70 km/h. Las esperanzas en el efecto giroscópico estaban justificadas: el tren tomaba curvas con una ligera desviación hacia un lado, pero no tendía a volcar. Tras unas primeras pruebas exitosas con vagones vacíos, se probó posteriormente transportando tanto carga como pasajeros.
A pesar de los alentadores resultados de las pruebas, los probadores pronto se dieron cuenta de las desventajas del sistema. Con la llegada del invierno, se hizo evidente que la nieve se acumulaba en las vías y era necesario retirarla periódicamente. La necesidad de construir un sistema de cambio de vía también era un problema que debía abordarse. BOSST continuó probando el Sharopoyezd hasta el verano de 1933, mientras buscaba soluciones a estos problemas. Esto no frenó el apoyo oficial al proyecto, y se emitió una recomendación para comenzar a trabajar en vías ShELT de tamaño real.
Intentos de construir un tren de tamaño real En 1931, el trabajo se centró principalmente en el trazado de una ruta de prueba. El proyecto empleó a 89 personas, quienes, para ahorrar tiempo, plantaron un huerto de aproximadamente 15 hectáreas en el sitio de prueba. La ruta experimental se construyó de madera. La zanja consistía en un marco de madera, al que luego se fijó una plataforma de tablones. Sobre la plataforma, una red eléctrica de contacto, construida con tubos en lugar de cables, se suspendió en soportes en forma de U. Se probaron dos disposiciones de tubos: una con un tubo directamente debajo del soporte y los otros dos más abajo, y otra con los tres tubos al mismo nivel. Se construyó una pequeña subestación eléctrica junto a la ruta de 3 kilómetros de longitud.
A medida que el proyecto avanzaba y recibía cobertura mediática, algunos expertos expresaron su preocupación por sus posibles deficiencias. En concreto, anticiparon problemas de coste y dificultades técnicas. Sin embargo, los responsables decidieron poner a prueba estas proyecciones y continuaron la construcción. La vía se completó entre 1931 y 1932. El primer vagón de bolas también estuvo listo en abril de 1932. Durante las etapas iniciales de las pruebas, el tren se desplazaba sin carga. Al confirmarse la estabilidad, los vagones se cargaron con lastre y pasajeros de prueba. Cada vagón tenía capacidad para un máximo de dos personas, todas tumbadas, por lo que se colocaron colchones en el suelo.
Uno de los probadores recordó