Ilmatyynyjuna

Ilmatyynyjuna tai leijujuna () on juna, jossa teräspyörät on korvattu ilmatyynyalusten nostotyynyillä ja rautatie päällystetyllä ohjausradalla. Tavoitteena on ollut poistaa pyörien vierintävastus ja antaa hyvä suorituskyky sekä samalla tehdä radoista yksinkertaisia. Teknologia ei kuitenkaan koskaan saavuttanut suosiota.
Tekniikka.
Ilmatyynyjunan perusperiaatteena on, että tyynyyn puhallettava ilma saa sen leijumaan ilmatyynyaluksen lailla muutaman senttimetrin radan päällä. Tavanomaisen junan pyörät ovat vierintävastuksen lisäksi alttiita suuremmilla nopeuksilla vaihtelevalle värähtelylle ("hunting oscillation") eli junan heilahtelemiselle puolelta toiselle, mikä aiheuttaa pyörien hakkaamisen kiskoihin eli paljon kitkaa. Ilmatyynyjuna kulkee leijuen tasaisella, yleensä betonisella, radalla. Ratoja on ollut erityyppisiä, joista esimerkiksi Aérotainin rata oli kuin väärinpäin käännetyn T-kirjaimen muotoinen eli keskellä rataa oli yksi kisko pitämässä junan radalla. Jotkut radat taas muistuttavat enemmän U:n muotoista kourua, jossa juna kulkee. Näiden yksinkertaisten betoniratojen rakentaminen on monissa tapauksissa tavanomaisia rautateitä halvenpaa. Ilmatyynyjunien kehittelyn aikoihin sen nähtiin olevan helpompi kiihdyttää suureen nopeuteen ja suurella nopeudella ajaminen oli pienen kitkan takia taloudellisempaa. Hitailla nopeuksilla juna on kuitenkin epäenergiatehokas, koska leijumisen aikaansaamiseksi kuluu paljon energiaa. Propulsiona eri konsepteissa on käytetty suurta propellimaista puhallinta, suihkumoottoria ja lineaari-induktiomoottoria.
Historia.
Joitakin ideoita ja kokeiluita ilmatyynyteknologialla oli tehty ennen 1950-lukua. Vuonna 1958 "Modern Mechanix" -lehdessä kerrottiin Fordin keksimästä uudesta liikennemuodosta, Glideairista, jossa autot leijuisivat jo aiemmin kehitetyn Levapad-konseptin mukaisilla alustoilla ja liitäisivät ratoja pitkin.
Tracked Hovercraft.
Varhaisimmat varsinaisen ilmatyynyjunan ehdotukset teki ilmatyynyaluksen kehittäjä Christopher Cockerellin suunnitteluryhmältä. Brittiläinen ryhmä suunnitteli 1960-luvulla Tracked Hovercraftia, joka kulki monorail-tyyppisellä kiskolla lineaari-induktiomoottorin voimalla. Idea Se sai huomiota ja keräsi innostusta mullistavana junaliikenteen vallankumoajana. Vuonna 1966 mainoksissa luvattiin lähes viidensadan kilometrin tuntinopeutta (300 mp/h, 482,8 km/h) muutaman vuoden päästä. Tekniikkaa olisi pitänyt kehittää vielä paljon, koska monet ratkaisut eivät toimineet kunnolla. Leijuminen alettiin nähdä epätaloudellisena ja uuden rataverkon teko olisi ollut kallista. Projektilla olikin paljon rahoitusongelmia. British Railin kiinnostus ilmatyynyjunaan loppui ja se siirtyi kehittämään tavanomaisella rautatiellä kulkevaa Advanced Passenger Trainia. Earithiin rakennetulla testiradalla ajettiin helmikuussa 1973 nopeusennätys 167 km/h.
Aérotrain.
Toinen ilmatyynyjuna oli ranskalaisen Jean Bertinin kehittämä Aérotrain. Bertin sai idean jo 1950-luvulla, luovutti, mutta päätti aloittaa uudelleen brittien jalanjäljissä. Juna liikkui leijuen poikkileikkaukseltaan väärinpäin käännetyn T-kirjaimen muotoisella, ainakin osin ilmaan nostetulla radalla. Aérotrainista kehitettiin useita variantteja 1960- ja 1970-luvuilla, samaan aikaan kuin brittien Tracked Hovercraftia. Niiden propulsiona toimi niin potkurit, suihkumoottorit kuin lineaari-induktiomoottoritkin. Aérotrainin prototyypeillä ajettiin suurnopeusajoja monta kertaa ja 5. maaliskuuta 1974 se teki korkeimmaksi jääneen nopeusennätyksensä 430 km/h.
Keksinnön oli tarkoitus mullistaa hitaaksi ja vanhanaikaiseksi jäänyt rautatieliikenne, joten hän sai valtiolta rahoitusta. Aérotrain kohtasi kuitenkin useita suunnitteluhaasteita ja olisi vaatinut laajan uusien ratojen verkoston. Konsepti oli lähinnä lentokonetekniikkaa. Kaasutubiinit ja suikumoottorit olivat erittäin meluisia, minkä takia kaupunkialueilla olisi pitänyt ajaa hitaammin. Epätaloudellisuutta korosti juuri alkanut öljykriisi. SNCF hylkäsi sen liian epävarmana ja siirtyi tukemaan tavanomaisilla kiskoilla kulkevan TGV-suurnopeusjunan kehitystä.
Muita.
Samoihin aikoihin oli myös muita projekteja, muun muassa Yhdysvaltojen Tracked Air Cushion Vehicle (TACV) -ohjelma, jossa tutkittiin eri propulsioilla toimivia ilmatyynyjunia. Ilmatyynyteknologialla on rakennettu muutamia lyhyitä henkilönkuljettimia, jotka ovat ainoita oikeasti käytössä olevia teknologiansa edustajia. Nämä lähinnä lentoasemien järjestelmät perustuvat Otis Hovair -laitteeseen.
Projektien loppuminen.
Kaikki suuret ilmatyynyjunakokeilut päättyivät 1970-luvun jälkeen, koska teknologia osoittautui liian epävarmaksi ja siihen menetettiin kiinnostus. Ilmatyynyjunan kannattavuuskin jäi huonoksi, sillä se ei ollut kovin taloudellinen muuten kuin suurissa nopeuksissa ja leijunnan saavuttaminen vei paljon energiaa. Samaan aikaan magneettiseen leijuntaan perustuva maglev aikoi myös mullistaa junaliikenteen. Se sai enemmän kiinnostusta ja kehittelijöitä, vaikka sekään ei ole myöhemmin saavuttanut suosiota. Rautateiden kanssa kilpailevien uusien raideverkkojen rakentaminen olisi ollut liian kallista ja siksi valtiot hylkäsivät projektit. Lopulta perinteistä raideliikennettä kehitettiin ja uudet suurnopeusjunaprojektit saivat rahoitusta useissa maissa. Monet ongelmat, kuten hitaus ja värähtely on korjattu.