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2018年 12月 02日

ワキ10000形貨車のお話

高速貨車が誕生した頃の国鉄を取り巻く環境
国鉄が、高速貨車を誕生させたのは、昭和41年でした。
名神高速に続き、東名高速も開通した頃で有り、本格的なトラック輸送が幕を開けようとしていました。
国鉄の貨物輸送は、旧態依然としたヤード系輸送が中心で有り、近距離を中心に貨物輸送が浸食されている時代でした。
そこで、国鉄としても貨物輸送の近代化を図るため、昭和39年2月14日に国鉄本社内に、貨車近代化委員会を設置し検討が開始されました。

  1. 輸送方式の近代化および、列車の高速化に対応し、かつ保安度を十二分に備えた貨車のあり方
  2. 積載貨物の品質および取引単位に適合する貨車のあり方
  3. 貨準近代化に伴う運賃料金その他輸送制度
などについて調査審議してきたが、貨車近代化の基本方向についてはおおむね次のような中間結論を得、去る十月二十七日第330回理事会において了承されたということで、下記の通り決定されました。
その方向性としては、
  •  全国主要都市に貨物拠点駅を設け,拠点駅間に高速貨物列車を設定する。列車の単位は600~1000 t とし、EF65形電機の単機または重連けん引とする
  • 列車の速度は,主要駅について貨物の有効時間帯輸送に対応する所要到達時間から最高110km/h以上とする
  • 高速性能を備える必要から,貨車は2軸ボギー車とする
  • 今後の貨物輸送形態は,コンテナ方式とパレット方式を主力とする
高速貨車、ワキ10000の試作

と言った内容で有り、この基本線に沿って高速貨車の具体的な開発計画が検討された結果,40年12月を目途に高速コンテナ列車1編成を試作し,東海道本線で試用することとなり,その先行試作としてこのワキ10000形式有ガイ車が試作されることになりました。
ワキ10000形は、ワム80000をベースにスペースを拡張して、ボギー車としたものでした。【同時期にワキ5000が誕生していますが、こちらは、ワキ10000をベースに85km/h車として量産した車両で基本的な荷室の構造は同じ。】
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ワキ10000をベースに量産されたワキ5000

ワキ10000は、貨車で空気バネを使用した貨車として注目されますが、止むに止まれぬ事情があったようです。
当時の交通技術という部内誌を参照しますと、その辺が記載されています。
問題点の第1は、積車時と空車時の重量差が非常に大きいこと、第2には、貨車は一定の配属個所がなく全国共通運用であることである。第1の問題点とは、たとえば自重30トンの通勤電車でも最大荷重はせいぜい20トン程度にすぎないのに対し、現用のコンテナ専用ボギー貨車でも自重16トン、荷重32トンで、積載重量48トンは空車重量の3倍にもなることである。
連結器の中心レール面上からの高さは、一般貨車では空車時最低835mm、積率時最低790mmと制限されているが、この制限内におさまるパネで、しかも高速性能をよくすることは、相反する条件をパネに要求することであり、その設計は極めて困難である。これの解決策としては、柔いコイルパネを使用する方法と、荷重の有無に関係なく車体の高さを一定に保つことができる空気パネを使用する方法との、2つの方法しかない。
試作車に関しては、比較検討のため、空気バネ台車の TR93 形(汽車製造東京支店製)とコイルバネ台車の TR94 形(三菱重工業三原製作所)の2種類が試用されました。)
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他にも貨物列車と言うことで、特殊な事情がありました、貨車の場合最高速度が低く抑えられてきた背景には、最高速度から非常ブレーキで600m以内に停車しなくてはいけないという基準でした。
特の貨車の場合、最高速度を上げてかつ、この距離を実現しようとすると、空走時間を短縮するための電磁弁の設置や、ブレーキの緩解を早めるために在来のブレーキ管に加えて、元空気だめ間を引き通さなくてはなら無いという問題が生じました。
高速化車の場合、こうした作業が従来の貨車のブレーキホースの接続以外に作業として増えることとなるわけです。
ただし、国鉄線上で運用する場合、1両単位で他の貨車と連結する場合も考えられるため、従来のブレーキホースも省略できないという問題を含んでいました。

そこで、そうした作業を少しでも軽減できるようにと考えられたのが、ブレーキ管と連結器を一体化した連結器が開発されることになりました。
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なお試作車は、緑2号(湘南電車の緑色1色)に塗られており、戸袋も、ワム80000と同じ鋼製で製作されていたため、非常に重く、具合が悪かったことから、量産車ではアルミ製引き戸に変更されています。
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白黒ではイメージ掴みにくいですが、緑1色だったそうです。

なお、その後試作車も量産貨車と同じ鶯色に変更されたそうです。

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量産型のワキ10000はアルミドアとなり無塗装化で目立つ存在に

参考文献
鉄道ピクトリアル、昭和40年6月・10月号
100年の国鉄車両
交通技術 昭和40年5月号

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by blackcat_kat | 2018-12-02 18:23 | 貨車
2018年 02月 25日

気動車発達史 12 特急形気動車の発展 キハ82のお話を中心に

キハ81形誕生当時の話

キハ81形は、地方非電化区間の特急列車を走らせる目標を達成させることが出来ましたが、ARC第2回会議の目玉にしようとしたため、結果的に走り込みの期間が短かくなり、初期故障を出し切れなかった事が、原因で有ったといえそうです。

当時の鉄道ピクトリアル、12月号を参照しますと、ARC第2回会議の目玉にしようとして、昭和34年末頃から設計が始められて、昭和35年の9月には落成しています。
鉄道車両の場合は、早くても半年程度は製造にかかるため。正直かなり厳しいスケジュールだったと思います。

実際に、第2回ARCでは臨時列車として、日光まで臨時列車として往復運転されたそうですがこれも概ね好評で、フィリピンの代表等が、是非買いたいと言われたと、鉄道ピクトリアル12月号では書かれています。

また、キハ81に関するこぼれ話としましては、昭和35年9月15日に大宮~小山間で受取試運転が午前中実施され、午後からは川越線でロケが行われたと記されています。
さらに、9月18日には多くのエキストラを乗せてはつかり号の実質的な処女運転となる、ローケーションが行われました。
当時の鉄道ピクトリアルの記事から一部引用させていただきます。

 現「はつかり」のおきかえ用として、9両編成を2編成、増結をも考慮してキハ81 2両、キハ80 4両、キサシ80 1両、キロ80 1両の予備車、合計26両が完成、9月15日初秋の大宮一小山間に第1編成の公式試運転が行なわれた。この車は前にちょっとふれたように製作工程も非常につめられていたが、特に第1編成では完成後も多彩なスケジュールで実にいそがしい日程であった。これ程の車にしては慎重に検討する時期があまりにも短かすぎるのが心配だったが。公式試運転の日から快調な性能とすばらしい乗心地で好評であった。
 公式試運転をすませて午後には、すでに川越線での口ケーションがまっていた。映画「ディーゼル特急」は、その昔ガソリンカーといわれたキハのようらん時代から、今日の特急ディーゼル動車に至るまでの移り変りをえがいた、いわば主人公「はつかり」の生いたちの記であり、また、後半に上野から青森への行路を写した総天燃色、企画、日本国有鉄道、製作は岩波映画製作所。
川越線のロケでは先頭車の前にさらに緩急車(ヨ)がつけられ、運転室前面の撮影が行なわれた.9月18日にはこの「はつかり」の実質上の処女旅行ともいうべき・・・云々と書かれています。



実際の営業運転を始めて見ると、12月17日には、一部車両の逆転機破損と判明し前途運休。したという記述があります。
当然の事ながら翌日からは再び蒸気機関車牽引に戻ったそうです。


当初は、蒸気機関車と同じダイヤのまま、昭和35年12月10日には、ダイヤは蒸気機関車のままで気動車特急に置き換えられることとなりました。
その後、昭和36年3月のダイヤ改正で45分ほど短縮するとしています。
ただ、資料として見つけ切れていないのですが、はつかりの初期故障など、資料をまた調べてからアップしますのでしばしお待ちくださいませ。

なお、国鉄の部内誌などでは、初期故障はあったが本質的な問題は無かったと書かれています、実際には発煙事故で蒸気機関車のお世話になったりという運転事故は多々あったようなのでその辺は改めて資料を探ってみたいと思います。

早期落成と徹底的な走り込み
昭和36年には10月の白紙ダイヤ改正では、各地に特急列車を設定することとなり、その運転区間は下記のようになっていました。
函館~旭川 (特急 おおぞら)(函館~札幌間10両、その後6両)
 上野~秋田 (特急 つばさ)
 大阪~青森・上野(特急 白鳥) 大阪~直江津間は12両、その後分割して6両は上野へ
 京都~熊本・宮崎 (特急 かもめ)  京都~門司間は12両、その後分割して6両は宮崎へ (計画時点で変更されたと思われます)
京都~松江 (特急 やくも)
 京都~博多 (特急 まつかぜ)
 大阪~広島 (特急 へいわ)
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昭和36年10月の改正から
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京都~熊本・宮崎が実際の改正では長崎・佐世保になった理由は探してみたいと思います。

なお、増備車は当初から、分割併合の運用が考えられていたことから、車両の前面は貫通型となりました。
車両の特徴について、当時の資料を参照しますと下記のような記述が見られます。

 主な特長は先述の先頭車の形状のほか、分割併合に便利なように発電セッ卜の制御関係が複雑となっており。各車の電灯も分割のたぴに消灯しないよう、発電セットが運転状態のまま切入できるように各車にブレーカーを設けてある。
 発電セットは床下に取りつけ、運転室の後部に中央通路の両側に放熱器・機関予熱器・燃料タンク・水夕ンクなどを配置した機器室がある。
キハ82には売店をやめた。放熱器は"はつかり"で若干能力不足気味であったため、これを増加し、機関冷却水の温度が高くなると、樅関を止めることなくアイドル運転とするように変更し、このための標示装置も追加1した。各車連結用のホロば、"はつかり"の内外二重式をやめ、外ホロを廃止した。またキロ80のシートラジオも廃止した。台車には"はつかり"'よりも更に制動距離を短縮するためディスクブレーキを採用し床下各機器には"はっかり"とほぽ同様な耐寒設備をほどこしてあるが、大阪から九州方面に行く暖地向のものには、機関下部オオイ・放熱器オオイ・笛シャツタ装置、・スノープローなどは取付けていない。この特愈形は7月から8月にかけて編成が落成し、向日町区に78両、尾久区に34両、五稜郭区に15両配属されることになっている。
交通技術 昭和36年6月号から引用

その後の気動車特急を代表する顔となるキハ82として落成することとなりました。
これらの車両は、10月の改正でしたが、7月から8月にかけて順次落成しました。

そこで、キハ82を先頭とする新しい80系気動車では、徹底的な走り込みが行われたそうです。
実際のダイヤに沿って、大阪~青森まで往復したそうですが、帰区すると幾つかのエンジンが停止した状態なんて事は当たり前で、それを徹夜で修理して翌日の試験に備えたと言われています。

また続きは書きたいと思います。

続く

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by blackcat_kat | 2018-02-25 23:47 | 気動車
2017年 07月 10日

時代の狭間に咲いた花、キハ391系ガスタービン車

キハ391系という車両をご存じだろうか?
この形式を聞いてピンと来る方はかなりの通の方ですね。
国鉄の非電化区間での高速化をにらみ、大宮工場で試作された車両であり、その基礎研究は1967年(昭和42年)に日本車両工業協会(現:日本鉄道車輌工業会)が運輸省(現:国土交通省)から援助を受けて開発を始めたガスタービン機関によるターボトレインがその端緒と言われています。
この研究では、キハ07型気動車にガスタービンエンジンを搭載して基礎研究が行われました。
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鉄道ピクトリアル昭和47年(1972)6月号から引用

国鉄では、在来線の高速化が問題となり、昭和43年(1968)の第6回列車速度調査委員会で在来線特急の速度を最高130㎞/h、曲線通過速度は+20㎞/h以上を目標として計画されることとなり、電車では591系による振子電車を投入するとともに非電化区間に在っては391系による速度向上が昭和45年(1970)から開発に取り組み昭和47年に完成させたものでした。
なお、エンジンは当初、床下に設ける予定だったそうですが、最終的には床上に設置することとなったそうです。
なお、特徴として特殊な振子方式を採用していたそうで、変則的な連接式台車を採用しており、車体の1/3の部分にタービン期間を積んだ動力車がのっかり。大半の荷重を運転席がある側で支える方式となっていました。

米子駅構内で休車中の391系

鉄道ピクトリアルを参照しますと、下記の通り伯備線並びに予讃線に投入した場合の経済比較が載せられています。
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鉄道ピクトリアル昭和47年(1972)6月号から引用

昭和42年から実施された、日本車両工業協会(現:日本鉄道車輌工業会)の基礎研究では台上試験の後に下記のような試作車を作成して実際に磐越西線を走っています。
こちらも、当時の雑誌から引用させていただこうと思います。
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走行試験などを経た結果は、航空機用エンジンを鉄道に転用可能と言う結論に達したようで、今度は試作車を作って走らせてみることとなりそこで計画されたのがキハ391系ガスタービン気動車でした。

当時の非電化ローカル線は線路も脆弱で勾配も多く急曲線の連続と言う区間も多いことから下記のような方針が立てられたそうです。
1)軌道への影響を減らすため、極力軽量化し、軸重を小さくする。
2)曲線部における速度向上と転覆に対する安全性向上のため重心を低くする。
3)横風の影響を減らすため、車体全高を下げる。
4)曲線部における車輪軸圧を下げるため、台車は芯皿移動方式とする。
5)乗り心地改善のため、車体を振り子式とする。
6)軽量化の手段としてガスタービンを採用する。

と書かれています。

さらに車体についてですが、試験編成は3両で1編成となっており中間車両が動力車なのですが、この中間車は振子機能を持たないと特殊な構造となっていました。

中間車はタービンが車内に搭載されていました、画像右側の台車の構造に注目、

車輪の車体の重心を下げるために、両端の先頭車は800mm車輪を採用し、床面高さを920mmと大変低く設定されていたのも特徴でした。
従来の気動車が概ね1.3m程度の高さですから車体床高さが40cmも低いことになります。
実際、米子駅に留置されていた時に車内に入ったことがありますが(もうさすがに30年以上前の話ですから時効ですよね。苦笑)かなり床が低いなぁというのが正直な感想でした。

完成後は、川越線、伯備線、田沢湖線で試験が行われましたが、在来のディーゼル機関と比べてトルクが低く、加速は緩慢でその上騒音は大きい、消音機の改良などを行ったようですが、騒音だけはクリアできなかったと言われています。

その後は、石油ショックによる燃料費の高騰や、騒音問題などから量産には至らず長らく放置されることとなりました。

現在は解体されて先頭部分だけが保存されているとのことであるが貴重な車体だけに保存して欲しかったと思います。
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by blackcat_kat | 2017-07-10 22:08 | 気動車
2016年 06月 21日

幻に終わった151系電車、宮原配置計画 昭和36年10月鉄道ピクトリアルの記事から


昭和36年の改正「通称、サンロクトウ」と呼ばれた改正で、全国に特急網が誕生した画期的なダイヤ改正でもありました。
特急「白鳥」や「まつかぜ」「かもめ」といった気動車特急が誕生したのもこの改正でした。
特に前年の「はつかり」の失敗から80系気動車にあっては約1か月実際のダイヤで試運転が行われたといいます。
流石に往復1000kmを越える距離を走ってくると所々エンジンは不具合を出して停止してお、ガスケット割れによるオイル漏れ等を起こしたりということが多発したそうで連日その修理に追われたと言われています。

さて、そんな中で興味を持ったのは宮原区に151系を配置すると言う記事でした。
既にご存知の方も多いかと思いますが、特急こだまを含む151系はすべて東京田町に配置してあったことから何らかの理由で大阪まで151系電車が到着できなかった場合は宮原区の153系が臨時特急として向かうこととなり、国鉄としては100円引き(現在の価格であれば1000円程度)割引で対応したと記録されていますが、旅客サービス上、好ましいことではないことはもちろんです。

かなりの頻度であったようで、当初は153系の種別表示板は巻取り式ではなくアクリルの板をはめ込む方式だったそうですが、「特急」という表示も用意されていたそうですからかなりの頻度で走ったのではないでしょうか。
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この記事を見ますと、サービスアップのため本年度中(昭和36年度)にもう11両を作成して、これを大阪に配置するというものでした。

余談ですが、昭和39年に静岡で発生したクロ151とダンプカーの衝突事故ではその煽りを受けて、大阪〜宇野間の区間運転の列車として80系旧型国電が7両編成で急きょ運転されたと記録されています。


80系電車による代用運転

資料画像は、Wikipedai参照

歴史にIFはないですが、仮にここで書かれているように、大阪に予備車配置が行われていたら、上記のような措置は無かったかもしれませんね。
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by blackcat_kat | 2016-06-21 21:08 | 電車