На таком же принципе, что и стабилизация судна при качке на море, основано устройство однорельсовой железной дороги.

Огромное количество рельсов необходимо для прокладки железнодорожного пути. Мысль о сокращении подобных расходов возникла давно. Хорошо было бы сократить вдвое количество рельсов, да и колес для вагонов. Решение этого серьезного вопроса возможно с помощью гироскопа.

Однорельсовую железную дорогу предложили примерно в 1909 г. почти одновременно англичане Бреннан, Шарль и русский инженер П. П. Шиловский.

В предложениях Шарля и Шиловского ось гироскопа расположена вертикально, в системе Бреннана — по поперечной оси вагона.

Для пропаганды идеи однорельсовой дороги Шарль и Шиловский построили одноколесный автомобиль. В нем они разъезжали по Лондону, удивляя жителей британской столицы.

Принцип действия гироскопа подобен принципу действия успокоителя качки судна.

Представим себе вагон однорельсовой железной дороги, в котором установлен гироскоп. Ось гироскопа расположена вертикально и находится в подшипниках, помещенных на раме, которая в свою очередь покоится в цапфах, а подшипники рамы закреплены в стене вагона (рис. 41).

Рис. 41. Схема сохранения устойчивости вагона однорельсовой железной дороги. 1 — рама; 2 — прецессионная сила, восстанавливающая равновесие.

Допустим, что ротор гироскопа вращается по часовой стрелке, если смотреть сверху, а вагон, стоявший на месте вертикально, вдруг наклонился вправо. Он в этом случае, естественно, свалился бы на бок, но тут вступает в дело быстро вращающийся гироскоп.

Под действием наклона вагона в гироскопе возникает прецессия, благодаря которой ротор вместе с рамой 1 начинает поворачиваться в цапфах. Верхний конец оси ротора, если смотреть на рис. 41, будет двигаться к нам, а нижний — от нас (рис. 41). Под влиянием гироскопического эффекта, возникающего на концах цапф у стен вагона, возникают усилия, стремящиеся поставить вагон вертикально. Они, противодействуя силе тяжести, восстанавливают равновесие вагона.