Композитный (вагон метро Нью-Йорка)

Композитный
1904 г. Рендеринг композита IRT.
Производитель	Автомобильная компания Джуэтт Автомобильная компания Сент-Луиса Производственная компания Уэйсон Компания Джона Стивенсона
Построенный	1903–1904
Вступил в сервис	1904
Отремонтированный	1916
Списано	1950–1953
Количество построенных	500
Номер сохранен	0
Номер удален	500
Номера флота	2000–2059 ( трейлеры Jewett ) 2060–2119 ( прицепы для автомобилей Сент-Луиса ) 2120–2159 ( прицепы Wason ) 3000–3039 ( Jewett ) двигатели 3040–3139 ( Стивенсона ) моторы 3140–3279 ( Автомобильные моторы Сент-Луиса) 3280–3339 ( Wason ) двигатели
Емкость	До 1909–1912: 162: 52 (сидя), 110 (стоя). После: 162:44 (сидя) 118 (стоя)
Операторы	Компания скоростного транспорта Interborough Департамент транспорта Нью-Йорка
Технические характеристики
Конструкция кузова автомобиля	Дерево с медной кожей
Длина автомобиля	51 фут 1,5 дюйма (15,58 м)
Ширина	8 футов 11,375 дюймов (2727 мм)
Высота	12 футов 1,375 дюйма (3693 мм)
Высота этажа	3 фута 2,5 дюйма (0,98 м)
Двери	До 1909–1912 гг.: 4. После: 6
Максимальная скорость	55 миль в час (89 км / ч)
Масса	Автомобиль (до 1916 г.): ~ 81 600 фунтов (37 000 кг) (после): 73 788 фунтов (33 470 кг) Прицеп-вагон (до 1916 г.): ~ 60 000 фунтов (27 000 кг) ( Обратите внимание, что все прицепы были переоборудованы в автомобили в 1916 году )
Тяговая система	Автомобиль (до 1916 г.): группа переключателей Westinghouse типа «M» с двигателями GE 69 или Westinghouse 86 (200 л.с. или 150 кВт каждый). Два двигателя на машину (как на грузовом автомобиле, так и на прицепе без мотора). Автомобиль (после 1916 г.): GE группа переключателей типа PC с двигателями GE 259 (120 л.с. или 89 кВт каждый). Два двигателя на машину (по одному на каждый грузовик). Прицеп (до 1916 г.): нет ( обратите внимание, что все прицепы были переоборудованы в автомобили в 1916 г. )
Выходная мощность	До 1916 года: 200 л.с. (149 кВт) на тяговый двигатель. После 1916 г.: 120 л.с. (89 кВт) на тяговый двигатель.
Электрическая система(ы)	600 В постоянного тока Третий рельс
Токоприемник(и)	Верхняя беговая контактная обувь
Тормозная система(ы)	До 1910 года: WABCO Schedule AM(P) с тройным клапаном типа P и тормозной стойкой M-2. 1910–1916: WABCO Schedule AMRE с тройным клапаном типа R и тормозной стойкой МЕ-21. После 1916 года: WABCO Schedule AMUE с универсальным клапаном UE-5 и тормозной стойкой ME-23.
Система соединения	До 1910 года: Ван Дорн После 1910 года: WABCO J
Ширина колеи	фута 8 + 1 ⁄ дюйма 4 ( 1435 мм )

Composite — вагон класса метро Нью-Йорка, построенный с 1903 по 1904 год Jewett , St. Louis , Wason и John Stephenson. компаниями для компании Interborough Rapid Transit Company и ее преемника, Управления транспорта Нью-Йорка .

Composite получил свое название от конструкции «защищенного деревянного автомобиля». Каркас автомобиля был изготовлен из стали, а сам кузов — из дерева, покрытого слоем медной обшивки . Медная обшивка предназначалась для защиты автомобиля в случае пожара в метро. Таким образом, результатом стало тело, состоящее из нескольких материалов (как в « Композитном материале ») и получившее название просто «Композит».

Фон

Первое метро IRT в Нью-Йорке оказалось первой попыткой создания подземного тяжелорельсового метро в Америке. Например, подземная часть зеленой линии Бостона , открывшаяся в 1897 году, раньше представляла собой легкорельсовый транспорт. Поэтому IRT и его главный инженер Джордж Гиббс почувствовали себя обязанными разработать вагон метро, ​​который был бы прочнее и безопаснее, чем любые ранее спроектированные железнодорожные вагоны. Это неизбежно привело их к выводу, что лучше всего было бы спроектировать цельнометаллический автомобиль для поездок по новым туннелям.

Однако производители автомобилей того времени не желали предпринимать такое экспериментальное предложение. Сталь считалась слишком тяжелой для любого практического применения. Распространенная мудрость того времени (которая впоследствии оказалась ложной) заключалась в том, что цельнометаллический автомобиль развалится на куски, утверждая, что древесина «необходима» для ее демпфирующего воздействия на вибрацию автомобиля. Также широко распространено мнение, что стальной автомобиль будет очень громким и плохо изолирован от экстремальных температур, таких как жара и холод. Из-за большого количества заказов на деревянные вагоны у производителей не было стимула изучать новую технологию, поскольку спрос на деревянные вагоны по-прежнему был большим. В IRT знали, что открытие нового маршрута метро 27 октября 1904 года быстро приближалось и что подвижной состав необходимо спроектировать и построить в ближайшее время, иначе линия не будет готова. Поскольку времени на заказ подвижного состава было мало, была предложена альтернатива на основе дерева – защищенный деревянный вагон, известный как Композит.

Конструкция прототипа

1902 г. Фотография Scientific American композитных прототипов IRT. Август Бельмонт на переднем плане, а Джон Б. Макдональд виден вдалеке.

Начались инженерные работы над защищенными деревянными вагонами, и в 1902 году у Уэйсона были заказаны два прототипа Composite . Первоначально они имели номера 1 и 2 и назывались August Belmont (в честь президента IRT) и John B. McDonald (в честь президента IRT). первый подрядчик метро) соответственно. Каждый из них был разработан с учетом различных функций и удобств: Belmont изучал возможность предложения «первоклассного» обслуживания (которое так и не было реализовано), в то время как McDonald тестировал планировку, призванную стать более стандартной. После тщательной оценки всех характеристик обоих прототипов вагонов пришло время определиться с дизайном «Композитов», которые будут заказаны для метро. Все инженерные работы над автомобилями были окончательно завершены в 1902 году, и вскоре после этого у четырех производителей были размещены заказы на 500 автомобилей.

Однако IRT еще не закончила рассмотрение идеи цельностального автомобиля. В 1903 году Джордж Гиббс использовал свое влияние, чтобы заключить контракт с магазинами Пенсильванской железной дороги в Алтуне на строительство цельностального прототипа нового метро. Цельнометаллический прототип послужил источником вдохновения для автомобилей Gibbs Hi-V , названных так в честь Джорджа Гиббса, который так много сделал для их создания. Наряду с аналогичным цельностальным оборудованием, которое появилось позже, вагоны Гиббса в конечном итоге вывели Composites из эксплуатации в метро. Тем временем, пока в 1903 году продолжались работы по созданию стального автомобиля, IRT ждала появления композитов.

История обслуживания

Прототипы

Два прототипа Composite (вагоны 1 и 2 — « Август Бельмонт» и «Джон Б. Макдональд» ) никогда не обслуживали пассажиров в туннелях метро IRT. В 1903 году им были изменены номера на 3340 и 3341 соответственно. Август Бельмонт стал обучающим автомобилем, а Джон Б. Макдональд использовался для распределения заработной платы сотрудникам до 1917 года. В 1917 году, через год после того, как производственный парк составных автомобилей был переоборудован для обслуживания. В надземном дивизионе прототип Джона Б. Макдональда также был переоборудован и добавлен в надземный парк, где он работал вместе с остальными автомобилями Composite. После вывода из эксплуатации оба прототипа Composite также были списаны.

Серийные автомобили

Вид на Composite 3252, находившийся в эксплуатации в Боулинг-Грин в 1905 году.

Магистральный парк Composites начал прибывать в Нью-Йорк еще в 1903 году и вскоре после этого был испытан на надземных линиях IRT, пока продолжались работы в метро IRT. Они оказались пригодными к использованию. Наряду с Gibbs Hi-V , Composites входили в первоначальный парк IRT, который курсировал по Нью-Йорка первому маршруту метро ( IRT Manhattan Mainline ) начиная с 27 октября 1904 года. Вагоны оказались работоспособными и продолжили работу. с этого момента.

Не считая двух прототипов «Композита», ИРТ получил 500 «Композитов»: 340 легковых автомобилей и 160 прицепов. По оценкам инженеров IRT, соотношение легковых автомобилей и прицепов составляло 3:1. Таким образом, когда к этим цифрам были добавлены 300 двигателей Gibbs Hi-V , общее количество составило 640 автомобилей и 160 прицепов. Это был избыток автомобилей. Поэтому вскоре после поставки IRT начала переоборудовать автомобили в прицепы. Поскольку все автомобили Gibbs Hi-V были моторами, было решено оставить их такими, переоборудовав больше составных двигателей в прицепы. К 1910 году 208 из 340 моторизованных автомобилей Composite были переоборудованы в прицепы.

К 1909 году было решено, что флот необходимо усовершенствовать. Поскольку на дизайн Composites сильно повлияли как надземное оборудование, так и железнодорожные вагоны того времени, вагоны имели только две двери в крайних концах вагона метро. Было решено, что установка центральной двери для улучшения пассажиропотока будет хорошей идеей. Для этого потребовалось убрать поперечные сиденья, обращенные друг к другу в центре автомобиля. После модификации размещение пассажиров будет осуществляться только в продольном направлении (по бокам автомобиля). Это создало больше места для стоящих. Данная модификация была завершена на автомобилях к 1912 году.

Несмотря на медную обшивку, было обнаружено, что вагоны метро не были так хорошо «защищены» от огня при эксплуатации в метро, ​​поскольку к 1916 году 23 «Композита» были выведены из эксплуатации из-за пожара или мелких аварий. Их использование в метро было запрещено. по приказу Комиссии по делам государственной службы. Кроме того, поскольку последующие заказы на автомобили для IRT были полностью стальными, росли опасения по поводу последствий эксплуатации деревянного оборудования рядом со стальным в случае столкновения. К счастью, этого так и не произошло, если не считать испытаний, проведенных с целью выяснить, как поведут себя автомобили. Композитный автомобиль был сильно раздавлен, в то время как цельнометаллический автомобиль получил значительно меньшие повреждения, что доказывает превосходящую прочность стальных автомобилей. В результате этих двух опасений - пожара и столкновения - 477 оставшихся соединений были переведены в 1916 году для службы в надземной дивизии ИРТ. Это также означало соответствующее изменение их веса, чтобы уменьшить нагрузку на более слабые надземные конструкции. 17 января 1916 года первые надземные поезда составных вагонов ходили по линиям Третьей авеню и Второй авеню IRT, разделяя пути с метро. Из-за увеличения веса даже с более легкими грузовиками «Композитам» приходилось ездить без пассажиров в антипиковом направлении своих поездок в час пик. К декабрю 1916 года весь автопарк Composite был переведен на эстакады Манхэттена. Composites оставались на эстакаде до выхода на пенсию в 1950 году.

После выхода на пенсию все автомобили Composite были списаны к 1953 году.

Описание

Дизайн

Из-за опасений по поводу деревянной конструкции компания Composites использовала ряд старинных механизмов начала 20-го века, чтобы снизить риск возгорания. Чаще всего это связано с использованием асбеста асбестосодержащих материалов , электробеста или транзитных . Поскольку его вредное воздействие на здоровье еще не было полностью известно и понято, асбест присутствовал во многих местах по всему автомобилю, особенно под полом и вокруг электрической проводки. Все электрооборудование ходовой части размещалось в стальных коробах. Сталь и дерево использовались, чтобы дополнять друг друга и придавать кузову жесткость за счет усиления рамы. Однако боковая обшивка автомобиля осталась деревянной. Но в качестве дополнительной меры противопожарной защиты деревянный сайдинг будет заключен в слой медной обшивки, который будет проходить до середины борта автомобиля.

Из-за медной оболочки Composites бригады IRT и персонал цеха придумали для автомобилей прозвище: Copper Sides .

Интерьер

1904 г., визуализация внутреннего устройства IRT Composite.

В первоначальной комплектации автомобили имели только две двери с каждой стороны, расположенные в торцевых тамбурах. Первоначальная конфигурация сидений была известна как «Манхэттенский стиль» - название, данное потому, что такое расположение сидений возникло в автомобилях, которые курсировали по надземным линиям Манхэттена в 19 веке. Сидения в «манхэттенском стиле» включали восемь поперечных сидений в центре автомобиля, обращенных друг к другу, и продольные скамейки по бокам остальной части автомобиля. В торцевых вестибюлях не было мест для сидения, поскольку они предназначались в основном для входа и выхода, а также для размещения стоящих людей. Каждый концевой вестибюль был доступен в любое время, за исключением тех, которые находились в самой передней и самой задней части поезда, которые были закрыты раздвижными дверями тамбура, чтобы заблокировать вход. Благодаря такому расположению толпа превратилась в настоящее нью-йоркское зрелище. Пассажиропоток и условия скученности IRT превзошли ожидания инженеров IRT. Выход был трудным: гонщикам нужно было получить доступ к концам автомобиля, чтобы выйти из машины через вестибюль. Входящим пассажирам приходилось ждать, пока выходящие пассажиры выходили из поезда, прежде чем они могли начать длительный процесс посадки. Следовательно, самым разумным решением было добавить центральные двери к каждому автомобилю Composite. Эта модификация имела место с 1909 по 1912 год. Однако добавление центральной двери к кузову автомобиля напрямую противоречило сиденьям в манхэттенском стиле, поэтому для этих модификаций пришлось удалить центральные поперечные сиденья. Кузов автомобиля также не был спроектирован с учетом прочности, необходимой для поддержки центральной двери, поэтому, когда была внесена эта модификация, необходимо было добавить балки под центральными дверями, чтобы обеспечить дополнительную прочность рамы автомобиля.

Поставленные вагоны имели сиденья из ротанга и лампы накаливания, которые были характерны для большинства до Второй мировой войны вагонов метро Нью-Йорка . Все помещения автомобилей были освещены, поскольку лампочки были расположены вдоль центральной линии крыши и по бокам салона каждого автомобиля. Кроме того, пары лампочек на каждом конце освещали каждый торцевой вестибюль. При поставке они не поставлялись с вентиляторами, однако окна и вентиляционные отверстия на верхней крыше можно было открывать для вентиляции. Все окна были с откидными створками (а не с поднимающимися створками) для повышения безопасности и уменьшения тяги в движущихся автомобилях. Полы были деревянными (клен), а вдоль крыши были предусмотрены поручни для стоящих рядом людей. Первоначально эти поручни были сделаны из кожи (как в надземных поездах), а позже заменены стальными поручнями, которые в течение многих лет были стандартом IRT.

В первоначальной комплектации вагоны имели двери «Армстронг» с ручным управлением, что является отсылкой к «сильной руке», которая понадобится железнодорожникам, чтобы открыть их. Возле каждой двери железнодорожники могли нажать на большой рычаг, чтобы открыть или закрыть двери. Это означало, что каждому поезду Composites требовалось несколько машинистов для открытия дверей на каждой остановке станции.

Направления маршрутов и схемы движения указывали пассажирам с помощью стальных знаков, размещенных в держателях по бокам вагонов, возле дверей. Эти знаки можно было физически удалить и изменить, когда поезду была назначена другая схема движения. Габаритные огни в передней и задней части каждого вагона также указывали маршруты для экипажей, находящихся в пути, а также для проницательных водителей, которые со временем стали узнавать схемы габаритных огней своих поездов.

Освещение тоннеля осуществлялось с помощью керосиновых фонарей, висевших спереди и сзади каждого поезда. Красный цвет должен был отображаться в задней части поезда, а белый - в передней. На каждом развороте терминала фонари менялись, чтобы отражать новое направление движения поезда. Керосиновые лампы были выбраны из-за их надежности. Даже в случае отключения электроэнергии на третьем пути метрополитена керосиновые лампы продолжат гореть.

Движение

Все вагоны в первоначальном виде имели высоковольтное оборудование для управления движением, которое подавало напряжение 600 В через пульт управления машиниста, а также через поезд с помощью перемычек между вагонами. Это должно было быть сделано для того, чтобы обеспечить электрические контакты, позволяющие всем вагонам поезда синхронно получать энергию от Третьего рельса . Однако это может быть опасно как для водителей, так и для персонала цеха, поскольку может привести к поражению электрическим током. Даже прицепам без двигателя приходилось передавать 600 вольт через эти перемычки, потому что необходимо было подавать напряжение на автомобили позади прицепа, чтобы синхронизировать их с ведущим автомобилем. Двигатели, выпускавшиеся либо компаниями Westinghouse , либо General Electric , имели мощность по 200 лошадиных сил каждый. Каждый автомобиль был оснащен двумя моторами.

Дженерал Электрик 69

Вестингауз 86Б

1904 г. Изображение типов двигателей мощностью 200 л.с., использовавшихся на композитах до 1916 г.

Кроме того, как и все старое высоковольтное оборудование, вагоны были оснащены десятиточечным латунным контроллером с ручным ускорением, что требовало от машинистов постепенно увеличивать скорость по мере того, как поезд набирал скорость. Однако, если машинист будет двигаться слишком быстро с помощью рукоятки контроллера, устройство фактически предотвратит слишком быстрое ускорение двигательной системы автомобиля. На верхней части рукоятки контроллера была установлена ​​кнопка, которую нужно было постоянно нажимать, действующая как аварийный выключатель , который автоматически включал экстренное торможение поезда, если машинист отпускал его. Это была функция безопасности, предназначенная для остановки поезда в случае, если машинист выйдет из строя. Варианты аварийного выключателя или устройства мертвеца с тех пор постоянно использовались и до сих пор используются на всем нынешнем подвижном составе метро Нью-Йорка .

Когда в 1916 году было решено передать «Композиты» в надземное подразделение ИРТ, в оборудование было внесено несколько изменений. Вагоны метро Composite были просто слишком тяжелыми для движения по надземным конструкциям. Поэтому их облегчили. Грузовики . заменили на более легкие надземные, установили меньшие по размеру и менее мощные моторы (120 л.с. вместо 200 л.с.) Как уже говорилось выше, к 1916 году в прицепы было уже переоборудовано 208 моторизованных «Композитов». Когда IRT изучил это и отметил снижение мощности легковых автомобилей, связанное с использованием двигателей меньшего размера, в 1916 году оно решило переоборудовать все составные прицепы в двигатели. Хотя эта модификация увеличила вес прицепных автомобилей, нагрузка на каждое колесо была все еще находится в пределах допустимого диапазона для бега по поднятым конструкциям. Поэтому все Композиты стали моторизованными.

Еще одно заметное изменение произошло во время модификаций 1916 года. Высоковольтное управление движением было заменено на более безопасное низковольтное управление движением, которое использовало напряжение аккумулятора (32 В) для управления двигателями поезда. Это напряжение батареи должно было проходить через пост управления машинистом и между машинами. Таким образом, тяговое усилие во всем поезде синхронизировалось напряжением аккумуляторной батареи. Между тем, каждый автомобиль будет индивидуально реагировать на напряжение аккумулятора, перемещая свои собственные контакты на 600 В, чтобы направлять мощность, получаемую локально каждым автомобилем, непосредственно от третьей шины к двигателям. Использование 32-вольтового напряжения для управления движением таким образом было гораздо более безопасным предложением для железнодорожников и персонала цеха, чем 600-вольтовое напряжение, связанное со старой высоковольтной установкой.

Торможение

1904 г.: визуализация электрического и пневматического оборудования под композитом IRT.

Вагоны в том виде, в каком они были построены, имели пассажирское тормозное оборудование WABCO старого типа , ранее использовавшееся на пассажирских железных дорогах. График торможения был известен как AM(P). Первоначально он был известен как AM, но позже была добавлена ​​буква «P», чтобы отличить эту установку от более новых типов AM, таких как AML. Поэтому для целей данного обозначения буква P была включена в круглые скобки – как в Графике торможения AM(P) – чтобы подтвердить это изменение. В поезде, оснащенном AM(P), не было электрической синхронизации торможения во всем поезде, поэтому тормозное усилие требовало нескольких секунд, чтобы равномерно применить или ослабить действие торможения по всему поезду, поскольку разные вагоны реагировали на запрос на торможение (который был полностью пневматическим). ) в разное время. Кроме того, оператор не мог частично уменьшить свое тормозное усилие, чтобы сгладить остановки или исправить ситуацию, если он не достиг отметки (функция, известная как постепенное отпускание тормозов). Установка AM(P) требовала, чтобы поезд полностью отпустил тормоза, прежде чем их можно было снова задействовать. Благодаря этому точные остановки на станциях для машинистов стали настоящим искусством, но задачей, с которой справились большинство машинистов IRT.

К 1910 году был введен улучшенный график торможения, известный как AMRE. Эта установка и все последующие позволяли плавно отпускать тормоза для более точного управления торможением. Кроме того, AMRE позволила электрически синхронизировать торможение всего поезда, в результате чего все тормоза всех вагонов поезда срабатывали равномерно и одновременно. Это обеспечило более плавное торможение во всем поезде. Чтобы электрическая синхронизация работала, необходимо было вставить ключ электрического тормоза, чтобы активировать эту функцию. Все старые автомобили IRT, включая Composites, были переоборудованы новой системой AMRE примерно в 1910 году.

Когда в 1916 году было решено передать «Композиты» в надземное подразделение ИРТ, тормозная система автомобилей была дополнительно модернизирована. При торможении по расписанию AMRE электрический тормоз должен всегда активироваться с помощью ключа электрического тормоза для электрической синхронизации тормозного усилия поезда. Если бы он не был «включен» или вышел из строя в пути, системой все равно можно было бы манипулировать для пневматического торможения. Это по-прежнему позволит поезду остановиться, но замедление займет больше времени, как, например, при торможении по старому графику AM (P). Однако в AMRE выемки на тормозной стойке, вызывающие пневматическое воздействие, полностью отделены от выемок, вызывающих электрическое воздействие. Следовательно, если бы машинист с неисправным или неработающим электрическим тормозом AMRE электрически задействовал тормоза, ничего бы не произошло. Ценные секунды будут потеряны, пока он поймет, что его электрический тормоз неактивен, прежде чем он сможет перейти к пневматической выемке включения, чтобы начать замедление поезда (что все равно заняло бы больше времени, чем обычно, без электрической синхронизации тормозов). В серьезном сценарии это может привести к тому, что он пролетит мимо станции или важного пункта остановки или превысит скорость. Однако в новом графике торможения, известном как AMUE, электрические и пневматические насечки соединяются на тормозной стойке машиниста. Следовательно, даже если электрический тормоз неисправен или неактивен, его перемещение ручки тормоза в положение включения все равно приведет к срабатыванию пневматического срабатывания тормозов, создавая гораздо более быструю реакцию на состояние, чем это было возможно в любой другой предыдущей системе. В рамках модификаций для повышенных условий эксплуатации «Композиты» были оснащены системой торможения по расписанию AMUE с 1916 года до их выхода на пенсию.