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| SR/BRリーダークラス[1] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
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 オックステッドの試験列車を積んだリーダー機関車 36001 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
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リーダーは、革新的な技術者オリバー・ブレイドの設計によりイギリスで製造された、実験的な0-6-0+0-6-0 T蒸気機関車のクラスである。リーダーは、既存の蒸気機関車に関連する運用上の欠点の多くを排除することで、蒸気牽引の寿命を延ばす試みであった。それは、サザン鉄道（SR）でまだ運用されている老朽化したM7クラスタンク機関車の代替として意図されていた。[2]設計作業は1946年に始まり、1948年の鉄道国有化後もイギリス鉄道（BR）の後援の下で開発が続けられた。
リーダー計画は、サザン鉄道の電気機関車で得た経験に基づいて蒸気機関車を近代化したいというブレイドの願望の一部でした。[2]ブレイドは、蒸気機関車の労働集約性に対する考え方が戦後変化し、ディーゼル化と電化が好まれるようになったと考えました。蒸気の継続的な可能性を示す努力の一環として、ブレイドは蒸気動力の限界を押し広げ、労働の節約と操作の容易さの点でディーゼル機関車や電気機関車に対抗できることを期待しました。[3]
この設計には、機関車の両端に熱サイフォン、台車、キャブを使用するなど、多くの斬新な特徴が取り入れられ、蒸気機関車としてはユニークで現代的なディーゼル機関車のような外観となった。しかし、いくつかの革新は失敗に終わり、1950年代初頭にプロジェクトが中止された一因となった。5台のリーダー機関車が製造開始されたが、完成したのは1台だけだった。運用可能な機関車は、ブライトン周辺の旧サザン鉄道網で試験運用された。設計上の問題、性能に関する無関心な報告、高騰する開発コストをめぐる政治的圧力により、このクラスの機関車はすべて1951年までに廃棄された。
背景
リーダーの基礎は、1944年にサザン鉄道の蒸気機関車群を見直したことに由来し、その結果、老朽化したM7クラスタンク機関車群を置き換えるために、メンテナンスがほとんど必要のない高出力の機関車を求めるサザン鉄道の設計要旨が生まれました。[2]また、要旨では、機関車は旅客列車と貨物列車の両方で使用されるため、高い路線可用性が必要であると規定されていました。ブレイドは、運用中にメンテナンスが容易であることが証明されたSR Q1クラス機関車に基づく初期設計を提案しました。 [3]提案が進むにつれて、ブレイドは、当時のサザン鉄道の電気機関車の機能の一部を採用することで、従来の蒸気機関車に必要な特定の作業を排除できることに気付きました。[2]しかし、その後の0-4-4-0の車輪配置の設計の1つは、20英トン（20.3トン、22.4米トン）という許容できないほど高い車軸荷重があり、サザン鉄道の線路を損傷するリスクが高まりました。 [4]この提案をさらに発展させて、ブレイドは0-6-0+0-6-0 Tのボギー機関車設計に落ち着きました。これにより、重量がレール上でより均等に分散され、車軸荷重が軽減されました。[5]
デザイン
ブレイドはサザン鉄道の経営陣に、両端走行を組み込んだ一連の初期案を提示した。これにより、機関車の運転手はボイラーや炭水車で視界が遮られることなく、どちらの方向でも最大限の視界を確保できた。このため機関車を方向転換するためのターンテーブルは不要になったが、当初の設計は溶接技術の問題で運用部門に却下された。[6]採用された設計には、重量軽減スリーブバルブと駆動車軸を連結するチェーンを備えた0-6-0蒸気台車2台が含まれていた。ボイラーは通信通路用のスペースを確保するためにオフセットされており、運転手は機関車を離れずに両方の運転室にアクセスできたが、この配置が後に問題を引き起こした。[7]機関車の中心近くにある火室には、通信通路で両方の運転室に連結された第3の運転室から火夫が燃料を供給した。[8]機関車全体が共通のフレーム上に設置されていたため、0-6-6-0 Tと呼ばれることが多いが、実際には0-6-0+0-6-0 Tと表記される。これは、両方の機関車がガレット、ダブルフェアリー、またはマイヤーの機関車のように旋回するためである。[9] [10] [11] [12]
リーダーのプロトタイプはブライトン鉄道工場で製造され、1946年に作業が開始されました。[6] 1946年に5台の機関車の最初の注文が図面から直接行われ、1947年にさらに31台が注文されましたが、国有化が迫っていたため、これは単なるジェスチャーに過ぎませんでした。 [13]後者の注文は、サザン鉄道が国有化された後、プロトタイプの試験を行うためにキャンセルされました。[13]
台車とシリンダーの設計
2台の台車にはそれぞれ3つのシリンダーがあり、駆動輪はオイルバスに囲まれたチェーンで接続されていました。これは、ブレイドのパシフィック機関車のチェーン駆動バルブ装置に基づいています。 [14]バルブ装置には珍しいスリーブバルブ配置が使用されており、これは元LB&SCR H1クラスの ハートランドポイントでも、最初のリーダー機関車の製作と並行してテストされました。[14]リーダーは、 1908年のセシル・パジェットの機関車以来、スリーブバルブの一種を使用した最初の蒸気機関車であり、ハートランドポイントで同時に原理をテストしたことは、機関車の構想が急いでいたことを暗示しています。[15]機関車は珍しいブレイドファースブラウン車輪の上に座っていましたが、これはスポーク付きの同等品よりも軽量でありながら強度がありました。
エンジンユニットの可動部品を潤滑するためのスリーブバルブとオイルバスの使用は、当時の内燃機関の慣例にヒントを得たものである。[6]これには、スリーブに25度の軸方向移動を与え、可動部品の潤滑を均一にする振動ギアが含まれていた。[16]しかし、これはメンテナンスが困難な複雑すぎるメカニズムをもたらし、根絶することを意図していた焼き付きを永続させることになった。この機能は、試験が進むにつれてプロトタイプの両方の台車から削除された。[17]蒸気台車アセンブリのもう1つの革新的な機能は、障害が発生したときにそれらを交換できることであり、通常の蒸気機関車の動きをオーバーホールする複雑さと比較すると、保守スタッフにとって簡単な操作であった。[4]
各台車の3つのシリンダーはモノブロック形式で鋳造され、それぞれが2つの環状入口蒸気室と1つの大きな出口蒸気室に囲まれていました。[16]これらには、シリンダーに入る蒸気の温度と圧力を維持するために、シリンダーを高温の蒸気で加熱しておくという追加機能がありました。しかし、これらの鋳造品は正確に機械加工するのが困難でした。[16]このシステムに必要な蒸気シールの配置も複雑で、6つのシリンダーとバルブスリーブのそれぞれに24個のシールリングが必要でした。[15]
ボイラー、火室、煙室、ケーシングの設計
ボイラーはパシフィック級で学んだ教訓の集大成であり、優れた蒸気発生装置であった。すべてのリーダー級ボイラーはイーストリーで建造され、設計全体の中で最も問題の少ない部分であることが判明した。[14]ボイラー圧力は280 psi（1,900 kPa）に設定され、各ボイラーの火室内には4つのサーミックサイフォンが取り付けられ、蒸発率を高め、水循環を改善した。[18]これらは、ブレイドのマーチャントネイビー、ウェストカントリー、バトルオブブリテン級の設計で以前に使用されて大きな効果を上げていた。[18]
リーダーには「ドライライニング」の火室があった。これは通常の慣習のように上部と側面を水の「ジャケット」で囲まれていなかったが[19] 、溶接鋼で作られ、断熱材として水の代わりに耐火レンガが使われていた。これは斬新だが面倒な解決策だった。[6]耐火レンガの使用により、火格子面積が47平方フィート（4.4 m 2）から25.5平方フィート（2.37 m 2）に減少し、火がより狭い範囲に集中した。[19]火口の扉はボイラーのバックヘッドの左側にオフセットされていたため、火夫が石炭を火に注ぐのが困難だった。[20]火室には当初耐火レンガのアーチが装備されていなかったが、1950年の夏に後付けされた。[21]このアーチは、高出力時に炎がキャブ内に入る傾向があり、火室面積が狭くなることで状況が悪化するという問題があった。[21]
煙室には一定の真空を維持するという本質的な問題があった。これは、ブレイドのもう一つの省力化技術革新、前部運転室から制御されるスライドハッチの結果であり、これにより機関車が走行中に灰をシュートから線路上に排出することが可能になった。[22]問題は、灰がスライドの縁に集まり、煙室に空気が漏れて機関車全体の効率が低下することだった。[19]排気口からの激しい爆風によって灰や残り火が大気中に放出され、線路脇で火災の危険性が生じる可能性もあった。[23]
メンテナンスを容易にするため、ボイラー、火室、煙室は鋼板で覆われており、機関車の形状は現代のディーゼル機関車に似ていた。これは従来の蒸気機関車の設計からの大きな逸脱であり、機関車を洗浄する設備を使用して機関車を洗浄できるようになった。[24]機関車は4トン（4.06トン）の石炭と4,000英ガロン（18,000リットル、4,800米ガロン）の水を運ぶように設計されており、石炭庫は火夫の運転室への水の浸入を防ぐために防水シートで覆われていた。 [1]機関車への出入りは引き戸に続くはしごで行ったが、台車設計のため、火夫の運転室に登るには油槽のケースをよじ登る必要があった。[19]
工事
最初の5台のリーダー機関車の建造は、1947年7月にサザン鉄道のブライトン工場で始まった。 [25]イギリス鉄道は、1948年の国有化時にリーダープロジェクトを引き継いだが、ブレイドがまだ新設されたイギリス鉄道南部地域の主任機械技師であったため、プロトタイプの建造を継続できるほど十分に進んでいた。[26]他の4台の機関車の作業は行き詰まったが、プロトタイプのリーダーは1949年6月に機関車No.36001としてブライトンから登場した。
サザン鉄道が最初に発注した残りの4両、36002～5号機は、開発期間の終了時点ではそれぞれ異なる製造段階にあった。36002号機はほぼ完成、36003号機は外装が未完成、36004～5号機はフレームのセット程度だったが、主要部品のほとんどはイーストリーとブライトンで製造され、取り付け準備が整った状態で保管されていた。[6]鉄道当局から完成のための追加資金が割り当てられる見込みがなかったため、未完成の機関車は、今後の決定を待つ間、旧サザン鉄道ネットワークのさまざまな車両基地に保管された。[6]
手術
計算上の牽引力は25,350ポンドで、リーダー号には出力等級5が与えられた。[27]これは、クラス7と評価されていた当時のWC/BB太平洋型列車よりもかなり低く、これはリーダー号が、両端連結式設計が最も有利となる二次路線や支線で運行できるような車軸荷重を持つ必要があったことを意味していたが、設計上固有の重量を考えるとそれはありそうになかった。
完成すると、36001号はすぐにイングランド南東部で空の客車を使った運行試験に投入された。[6]ブライトン工場で保管されている公式の試験記録には、実施された運行における成功と失敗の度合いがさまざまに記録されている。[28]しかし、メリルボーンにある英国鉄道本部に報告された試験の結果では、リーダーの長所、すなわちボイラー、ブレーキシステム、および2つの台車による完全な粘着力に対する「賞賛の欠如が顕著」であった。[29]この状況に関していくつかの説が提唱されているが、最も妥当な説は、ブライトンの鉄道労働者と鉄道役員会のより保守的なメンバーが、リーダーはあまりにも革新的であると感じ、現状維持に熱心だったというものである。[30]
36001号の性能
1年以上続いた試験の結果、36001号機には、石炭と水の消費量が多い、機械の信頼性が低い、機関助手と運転手の双方にとって耐え難い労働条件、シリンダーリングからの蒸気の損失、台車の重量配分の不均一など、いくつかの欠陥があることが判明した。シリンダーアセンブリを交換した後、LNERダイナモメーター車を使用してブライトンとイーストリー周辺で試験が行われ、燃料費と機関助手の労力は多かったものの、良好な走行が得られた。2週間にわたって、リーダーはUクラス機関車[27]の性能と比較試験され、ブレーキの適用はブレイド設計で最良のものであったにもかかわらず、厳しいスケジュールで使用するにはブレーキの解除が遅すぎることが示された。[31]これらの試験はクランク軸の破損により中断され、36002の軸に交換されたが、元の軸とほぼ同じ走行距離で再び破損した。[27]
36001号機の試験中、耐火レンガの内張りが絶えず火の中に崩れ落ちるという問題が絶えず発生していた。[8]その後、耐火レンガは火室の高熱で溶ける鋳鉄製の代替品に置き換えられ、さらに厚い9インチ (230 mm) の耐火レンガに置き換えられた。 [6]リーダー号に割り当てられた機関助手の中には、機関車の中央運転室の窮屈さについて不満を漏らす者もいた。高出力時に火室から運転室に炎が入り込むことで状況は悪化した。[23]そこは常に暑い密閉された空間であり、機関車の側面にある唯一の機関助手用出入口は、換気を促すために走行中は開け放たれていた。[8]機関車が横転した場合に機関助手席への扉が塞がれ、機関助手が逃げられなくなるため、批判も集まった。そのため、鉄道労働組合ASLEFのメンバーは、リーダー号の運行を乗務員に止めさせると脅した。[19]機関助手席の温度は120°F（50°C）に達する可能性があることが測定され、その熱と湿度から機関車は「チャイニーズランドリー」というあだ名が付けられた。[27]
イーストリー工場でクランク車軸の作業中に、機関車を計量台に置く機会があり、オフセットされたボイラーと石炭庫のせいで機関車の重心が片側にずれていることが判明した。[27]機関車のバランスをとるために、連絡通路に大量のスクラップ金属を詰める実験が必要だったが、再設計で床上げに置き換えて重りの付いた材料を覆った。これらの変更の結果、機関車は総重量制限の150トン（151トン）を超えてしまい、試験中に設計のルートの可用性が著しく制限された。[32]関連する問題として、高さ12フィート11インチ（3.94メートル）の機関車であるにもかかわらず、運転室の天井が比較的低いことがあった。機関車の煙室端の運転室は、火夫の運転室と同様に過度の熱に悩まされた。この問題を回避するために機関車は後部運転室が水タンクと石炭シュートの隣にあり、煙室内で循環する高温ガスから離れていたため、後部運転室は後進的に使用された。[33]
こうした問題にもかかわらず、機関車は試運転で2台の動力台車から得られる蒸気特性と総合的な牽引力に優れた性能を示した。 [34]適切に点火すると、リーダーはスケジュールに遅れずについていくことができ、時には先行することさえあった。しかし、給水のために停止する際には運用上の困難に遭遇した。機関車が急速に水を使用するため頻繁に停止する必要があっただけでなく、完全に密閉されたケーシングと機関車全体の高さのために、多くの給水クレーンが水タンクに直接給水するには低すぎたため、間に合わせのスコップとホースを配置するか、スタンドパイプとホースからタンクに給水する必要があり、どちらの方法も給水に必要な時間を大幅に延長した。これらの遅延により、機関車が良好に動作した場合に得られる時間的利点が失われる傾向があり、公表された性能数値に影響を及ぼした。[35]リーダーの試作車は、旧サザン鉄道の中央部で試験列車を牽引していたにもかかわらず、バルブギアの故障のリスクと、それがイギリス国鉄に与える悪評のため、収益を生むサービスには使用されなかった。[36]
塗装と番号
サザン鉄道
プロジェクトがサザン鉄道の支援下にあったとき、No. 36001 は CC101 と番号付けされていた。[1]ブリードは、第一次世界大戦前のウェスティングハウス・エレクトリックのフランス支社での経験に基づいて、大陸式の機関車命名法を提唱した。サザン鉄道の番号はUIC 分類システムを適応したもので、「C」は動軸の数 (この場合は台車 1 台につき 3 つ) を示している。[37]設計には 6 つの動軸があるため、最初のバッチの番号は CC101 から CC105 となり、最終番号が機関車の識別番号となる。
イギリス鉄道
運用時の塗装は写真のような灰色で、裏地は赤と白だった。イギリス国鉄の「サイクリング・ライオン」の紋章も使用されていたが、工場の写真の後、説明もなく塗りつぶされた。[6]番号はイギリス国鉄の標準システムで、36001シリーズであった。[6]このクラスがフル生産されていた場合、機関車はイギリス国鉄の混合交通/貨物用黒塗装に赤、灰色、クリーム色の裏地で塗装されていたはずである。36001は当初この塗装で塗装されていたが、これは公式工場写真に先立つものであり、その後写真のような灰色の塗装に塗り直された。[38]
運用評価
リーダーの生産は、蒸気ボイラーを密閉された上部構造物に収めることの本質的な不適切さを実証した。内部の環境は非常に不適切であり、重量は法外であり、ボイラー洗浄などの必要なメンテナンスは機関車を大幅に解体することによってのみ可能であった。[27]
リーダーには大きな期待が寄せられていたが、ブレイドが意図したような動力革命にはならなかった。リーダーの設計はロバート・リドルズによるイギリス国鉄のスタンダードクラスの機関車には採用されず、国際的にも支持されなかった。ガーレットの機関車がより少ないメンテナンスで同様の機能を提供していたためである。 [3]ブレイドがイギリス国鉄を離れ、アイルランドのコーラス・インペール・エアラン社の主任機械技師になった後（ブレイドはそこで同様の設計の泥炭燃焼機関車CIÉ No. CC1 を製造した） 、 1951年にこの構想全体がひっそりと放棄され、5両すべてが廃棄された。[3]このプロジェクトの最終段階では、納税者に178,865ポンド5シリング0ペンス（2023年時点で7,741,108ポンドに相当[39]）の請求がかかりましたが、1953年になっても報道機関がこの話を報じたところ、500,000ポンド（2023年時点で21,639,498ポンドに相当）がプロジェクトに無駄に費やされたと主張されました。[40]ブリードの辞任後にプロジェクトの責任者となったRGジャービスは、当初のコンセプトの問題を解決するには機関車を完全に再設計する必要があると主張しました。
1950年の試験中に問題が生じたため、同年11月に36001号機と、当時組み立てのさまざまな段階にあった他の4台のリーダー機関車はすべて解体され、スクラップとなった。[27]現存するのは36001号機と36002号機のナンバープレートのみである。[41] 36001号機のナンバープレートは国立鉄道博物館に所蔵されている。この機関車用に作られたが実際には取り付けられなかった機関車製造者のプレートが、2008年に1050ポンドで競売にかけられた。[42]リーダーは当時の蒸気機関車設計の限界を押し広げる大胆な試みであり、成功していればイギリス国鉄における蒸気機関車の寿命を延ばすことができたかもしれない。[3]
参考文献
- 注記
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- 文献
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- デイ・ルイス、S. (1964)。ブリード、蒸気機関の最後の巨人ロンドン：ジョージ・アレン＆アンウィン。
- ブライアン・ヘアスネイプ (1979)。Bulleid 機関車: 絵画の歴史。ロンドン：イアン・アラン。
- ハリス、マイケル（1994年）。「ブレイドの『リーダー』を解雇する」「蒸気の日。第66号」
- ロバートソン、ケビン (2007)。『リーダープロジェクト：大失敗か勝利か？』オックスフォード：オックスフォード出版会社。ISBN 978-0-86093-606-0。
- タプリン、ワシントン州（1965年）。「不運な『リーダー』「鉄道ワールド」第26巻。
さらに読む
- イアン・アラン著『英国鉄道機関車のABC』（1950年版）。
- カーター、アーネスト F. (1960)。『珍しい機関車』フレデリック・ミュラー社。
- ノック、OS (1972)。サザン・スチーム。ニュートン・アボット：デイヴィッドとチャールズ。
- ロバートソン、ケビン (1990)。『リーダーと南部実験蒸気』ストラウド: アラン・サットン出版。
- タフネル、ロバート (1985)。プロトタイプ機関車。ニュートン アボット: デイビッドとチャールズ。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、 SR リーダークラスに関連するメディアがあります。
- 「リーダー」クラス機関車 サザンEグループ