Composite — класс вагонов метрополитена Нью-Йорка, выпускавшийся с 1903 по 1904 год компаниями Jewett , St. Louis , Wason и John Stephenson [1] для Interborough Rapid Transit Company и её преемника — New York City Board of Transportation .
Композит получил свое название от конструкции как «защищенный деревянный вагон». Каркас вагона был сделан из стали, а сам кузов вагона был сделан из дерева, заключенного в слой медной оболочки . Медная оболочка предназначалась для защиты вагона в случае пожара в метро. Таким образом, в результате получился корпус, состоящий из нескольких материалов (как в композитном материале ), и стал известен просто как «Композит». [2]
Первое метро IRT в Нью-Йорке оказалось первой попыткой создания подземного тяжелого рельсового метро в Америке. Например, подземная часть Бостонской зеленой линии , которая открылась в 1897 году, была легкорельсовым транспортом. Поэтому IRT и ее главный инженер Джордж Гиббс почувствовали необходимость разработать вагон метро, который был бы прочнее и безопаснее любых ранее спроектированных железнодорожных вагонов. Это неизбежно привело их к выводу, что лучше всего было бы спроектировать полностью стальной вагон для работы в новых туннелях. [3]
Однако производители автомобилей того времени не желали проводить такие эксперименты. Сталь считалась слишком тяжелой для практического применения. Общепринятое мнение того времени (которое впоследствии оказалось ложным) гласило, что полностью стальной вагон будет вибрировать на куски, утверждая, что дерево «необходимо» для его демпфирующего воздействия на вибрацию вагона. Также широко распространено мнение, что стальной вагон будет очень громким и плохо изолированным от экстремальных температур, таких как жара и холод. С большим количеством невыполненных заказов на деревянные вагоны у производителей не было стимула исследовать новую технологию, поскольку спрос на деревянные вагоны все еще был большим. IRT знал, что открытие нового маршрута метро 27 октября 1904 года быстро приближалось, и что подвижной состав должен был быть спроектирован и построен в ближайшее время, иначе линия не будет готова. Поскольку времени на заказ подвижного состава оставалось мало, была предложена альтернатива на основе древесины — защищенный деревянный вагон, известный как Composite. [3]
Инженерные работы начались над защищенными деревянными вагонами, и в 1902 году у Wason были заказаны два прототипа Composite . Первоначально они были пронумерованы 1 и 2 и названы August Belmont (в честь президента IRT) и John B. McDonald (в честь первого подрядчика метро) соответственно. Каждый был разработан для того, чтобы опробовать различные функции и удобства — Belmont исследовал возможность предложения «первоклассного» обслуживания (что так и не было реализовано), в то время как McDonald тестировал макет, который должен был быть более стандартным. После тщательной оценки всех функций обоих прототипов вагонов пришло время принять решение о дизайне Composite, который будет заказан для метро. Все инженерные работы над вагонами были окончательно завершены в 1902 году, и вскоре после этого были размещены заказы у четырех производителей на 500 вагонов. [3] [4]
Однако IRT не закончил рассматривать идею цельнометаллического вагона. В 1903 году Джордж Гиббс использовал свое влияние, чтобы заключить контракт с мастерскими Пенсильванской железной дороги в Алтуне на создание цельнометаллического прототипа для нового метро. Цельнометаллический прототип послужил вдохновением для вагонов Gibbs Hi-V , названных так в честь Джорджа Гиббса, который так много сделал для их создания. Наряду с аналогичным цельнометаллическим оборудованием, которое появилось позже, вагоны Gibbs в конечном итоге постепенно вывели Composites из эксплуатации метро. Тем временем, пока в 1903 году продолжались усилия по проектированию стального вагона, IRT ждал прибытия Composites. [3] [4]
Два прототипа Composite (вагоны 1 и 2 — August Belmont и John B. McDonald ) никогда не обслуживали пассажиров в туннелях метро IRT. В 1903 году они были перенумерованы в 3340 и 3341 соответственно. August Belmont стал учебным вагоном, в то время как John B. McDonald использовался для распределения заработной платы среди сотрудников до 1917 года. В 1917 году, через год после того, как производственный парк вагонов Composite был переоборудован для обслуживания на надземном участке, прототип John B. McDonald также был переоборудован и добавлен в надземный парк, где он курсировал вместе с остальными вагонами Composite. После выхода на пенсию оба прототипа Composite также были списаны. [3]
Основной парк Composites начал прибывать в Нью-Йорк еще в 1903 году и вскоре после этого был испытан на надземных линиях IRT, поскольку работа над метрополитеном IRT продолжалась. Они оказались пригодными для использования. Наряду с Gibbs Hi-Vs , Composites были частью первоначального парка IRT, который курсировал по первому маршруту метро Нью-Йорка ( IRT Manhattan Mainline ) с 27 октября 1904 года. Вагоны оказались пригодными для эксплуатации и с этого момента продолжили работу. [3] [4]
Не считая двух прототипов Composite, IRT получил 500 Composite: 340 автомобилей и 160 прицепов. По оценкам инженеров IRT, соотношение автомобилей и прицепов должно было быть 3:1. Поэтому, когда к этим числам были добавлены 300 двигателей Gibbs Hi-V , общее количество составило 640 автомобилей и 160 прицепов. Это был избыток автомобилей. Поэтому вскоре после поставки IRT начал переоборудовать автомобили в прицепы. Поскольку все автомобили Gibbs Hi-V были моторными, предпочтение было отдано сохранению их в таком состоянии, а больше двигателей Composite переоборудовать в прицепы. К 1910 году 208 из 340 моторизованных автомобилей Composite были переоборудованы в прицепы. [3] [4]
К 1909 году было решено, что необходимо усовершенствовать парк. Поскольку конструкция Composites находилась под сильным влиянием как надземного оборудования, так и железнодорожных вагонов того времени, вагоны имели только две двери на крайних концах вагона метро. Было решено, что добавление центральной двери для улучшения пассажиропотока будет хорошей идеей. Это потребовало удаления поперечных сидений, которые были обращены друг к другу в центре вагона. После модификации пассажирские сидения будут располагаться только в продольном направлении (по бокам вагона). Это создало больше места для стоящих. Эта модификация была завершена в вагонах к 1912 году. [3] [4]
Несмотря на медную обшивку, было обнаружено, что вагоны метро не были так уж хорошо «защищены» от огня для эксплуатации в метро, так как 23 вагона Composites были выведены из эксплуатации из-за пожара или мелких аварий к 1916 году. Они были запрещены в метро по приказу Комиссии по государственной службе. Кроме того, поскольку последующие заказы вагонов для IRT были полностью стальными, росли опасения относительно последствий эксплуатации деревянного оборудования рядом со стальным оборудованием в случае столкновения. К счастью, этого не произошло, за исключением испытания, проведенного для того, чтобы посмотреть, как поведут себя вагоны. Composite был сильно раздавлен, в то время как полностью стальной вагон получил значительно меньшие повреждения, что доказало превосходящую прочность стальных вагонов. В результате этих двух опасений — пожара и столкновения — 477 оставшихся вагонов Composites были переведены в 1916 году для работы на надземном участке IRT. Это также означало соответствующее изменение их веса, чтобы уменьшить нагрузку на более слабые надземные конструкции. 17 января 1916 года первые надземные поезда с вагонами Composite были запущены на линиях IRT Third Avenue и Second Avenue, разделяя пути с метро. Из-за их дополнительного веса даже с более легкими тележками, Composite должны были ехать без пассажиров в антипиковом направлении своих поездок в час пик. Весь парк вагонов Composite был переведен на надземные линии в Манхэттене к декабрю 1916 года. Composite оставались на надземке до своего выхода на пенсию в 1950 году. [3] [4]
После выхода на пенсию все вагоны Composite были списаны к 1953 году. [3]
Из-за опасений по поводу деревянной конструкции, Composites использовали ряд старинных механизмов начала 20-го века, чтобы снизить риск возгорания. Чаще всего это включало использование асбеста , электробестоса или асбестосодержащего материала transite . Поскольку неблагоприятные последствия для здоровья таких материалов еще не были полностью известны и поняты, асбест присутствовал во многих местах по всему автомобилю, особенно под полом и вокруг любой электропроводки. [5] Все электрооборудование под автомобилем было размещено в стальных ящиках. Сталь и дерево использовались для дополнения друг друга и придания жесткости кузову путем укрепления рамы. Однако боковые панели автомобиля оставались деревянными. Но в качестве дополнительной меры противопожарной защиты деревянная обшивка была бы заключена в слой медной обшивки, которая проходила бы до середины боковой части автомобиля. [3]
Из-за медной оболочки композитов бригады IRT и персонал мастерских придумали для автомобилей прозвище: « Медные боковины» . [3]
Первоначально вагоны поставлялись только с двумя дверями с каждой стороны вагона, расположенными в конечных тамбурах. Первоначальная конфигурация сидений была известна как «стиль Манхэттена», название было дано потому, что расположение сидений возникло в вагонах, которые курсировали по надземным линиям Манхэттена в 19 веке. Сидения «стиля Манхэттена» представляли собой восемь поперечных сидений в центре вагона, обращенных друг к другу, и продольные скамьи по бокам остальной части вагона. В конечных тамбурах не было сидений, поскольку они в основном предназначались для входа и выхода, а также для размещения стоящих пассажиров. Каждый конечный тамбур был доступен в любое время, за исключением тех, что находились в самом начале и в самом конце поезда, которые были закрыты раздвижными дверями тамбура, чтобы заблокировать вход. Из-за такой компоновки условия для толпы были настоящим нью-йоркским зрелищем. Пассажиропоток и условия для толпы IRT превзошли ожидания инженеров IRT. Выход был затруднен, поскольку пассажирам нужно было получить доступ к концам вагона, чтобы выйти из вагона через тамбур. Входящим пассажирам приходилось ждать, пока выходящие пассажиры выходили из поезда, прежде чем они могли начать долгий процесс посадки. Следовательно, наиболее разумным было определено добавить центральные двери в каждый вагон Composite. Эта модификация проводилась с 1909 по 1912 год. Однако добавление центральной двери в кузов вагона напрямую противоречило стилю сидений Manhattan, поэтому для этих модификаций пришлось убрать центральные поперечные сиденья. Кузов вагона также не был спроектирован с прочностью, необходимой для поддержки центральной двери, поэтому, когда была сделана эта модификация, пришлось добавить балки Fishbelly под центральными дверями, чтобы обеспечить дополнительную прочность рамы вагона. [3]
Вагоны, которые были доставлены, имели ротанговые сиденья и лампы накаливания, основные элементы большинства вагонов метро до Второй мировой войны в Нью-Йорке. Все зоны вагонов были освещены, так как лампочки были размещены вдоль центральной линии крыши и по бокам салона каждого вагона. Кроме того, пары лампочек на каждом конце освещали вестибюль с каждой стороны. В поставляемом состоянии они не поставлялись с вентиляторами, однако окна и вентиляционные отверстия в верхнем этаже крыши можно было открывать для вентиляции. Все окна были опускающегося типа (а не поднимающегося типа) для повышения безопасности и уменьшения сквозняков в движущихся вагонах. Полы были сделаны из дерева (клен), а вдоль крыши были предусмотрены поручни для стоящих людей. Первоначально эти поручни были сделаны из кожи (как в надземных поездах), а позже заменены стальными поручнями, которые были стандартом IRT в течение многих лет. [3]
Первоначально вагоны были оснащены ручными дверями «Армстронг», что отсылает к «сильной руке», которая понадобится машинистам, чтобы их открыть. Возле каждой двери был большой рычаг, который машинисты могли перекинуть, чтобы открыть или закрыть двери. Это означало, что каждому составу Composites требовалось несколько машинистов для управления дверями на каждой остановке. [3]
Маршруты назначения и схемы обслуживания были указаны пассажирам с помощью стальных знаков, размещенных в держателях вдоль бортов вагонов, около дверей. Эти знаки можно было физически снять и заменить, когда поезду была назначена другая схема обслуживания. Габаритные огни спереди и сзади каждого вагона также указывали маршруты для бригад в пути, а также для проницательных пассажиров, которые со временем научились узнавать схемы габаритных огней своих поездов. [3]
Освещение туннеля осуществлялось с помощью керосиновых фонарей, подвешенных спереди и сзади каждого поезда. Красный цвет должен был быть в задней части поезда, а белый — в передней. На каждом конечном повороте фонари менялись, чтобы отразить новое направление движения поезда. Керосиновые лампы были выбраны из-за их надежности. Даже в случае отказа третьего рельса метрополитена керосиновые лампы продолжали гореть. [3]
Все вагоны, как изначально было построено, имели высоковольтное оборудование управления движением, которое подавало 600 вольт через пульт управления машиниста, а также через поезд с помощью перемычек между вагонами. Это было необходимо для создания электрических контактов, чтобы все моторные вагоны поезда могли синхронно получать питание от третьего рельса . Однако это могло быть опасно как для машинистов, так и для персонала цеха, создавая опасность поражения электрическим током. Даже неприводные прицепные вагоны должны были переносить 600 вольт через эти перемычки, поскольку было необходимо передать напряжение моторным вагонам позади прицепа, чтобы синхронизировать их с ведущим вагоном. Двигатели, производимые либо Westinghouse, либо General Electric , имели мощность 200 лошадиных сил каждый. Каждый моторный вагон был оснащен двумя двигателями. [3]
Кроме того, как и все старое высоковольтное оборудование, вагоны были оснащены десятиточечным латунным контроллером с ручным ускорением, который требовал от машинистов постепенного нажатия на педаль газа по мере набора скорости поездом. Однако, если машинист слишком быстро продвигался с помощью ручки контроллера, устройство фактически предотвращало слишком быстрое нажатие на педаль газа двигателя вагона. На верхней части ручки контроллера была установлена кнопка, которую нужно было нажимать все время, действуя как выключатель аварийной остановки , который автоматически включал аварийные тормоза поезда, если машинист отпускал его. Это была функция безопасности, предназначенная для остановки поезда, если машинист становился недееспособным. Разновидности выключателя аварийной остановки или устройства аварийной остановки постоянно использовались с тех пор и до сих пор используются на всем текущем подвижном составе метро Нью-Йорка . [3]
Когда в 1916 году было принято решение о переводе Composites в надземное отделение IRT, в оборудование было внесено несколько изменений. Как вагоны метро, Composite были просто слишком тяжелыми для работы на надземных сооружениях. Поэтому их облегчили. Тележки заменили на более легкие надземные, и установили меньшие, менее мощные двигатели (120 л. с. вместо 200 л. с.). Как упоминалось выше, к 1916 году 208 моторизованных Composites уже были переоборудованы в прицепы. Когда IRT рассмотрел это и отметил снижение мощности моторных вагонов, связанное с использованием меньших двигателей, в 1916 году было принято решение переоборудовать все Composite прицепы в моторы. Хотя эта модификация увеличила вес прицепных вагонов, нагрузка на каждое колесо все еще находилась в пределах допустимого диапазона для работы на надземных сооружениях. Поэтому все Composite стали моторизованными. [3]
Еще одно заметное изменение произошло во время модификаций 1916 года. Высоковольтное управление движением было заменено более безопасным низковольтным управлением движением, которое использовало напряжение батареи (32 вольта) для управления двигателями поезда. Это напряжение батареи проходило через пульт управления машиниста и между вагонами. Тяговое усилие во всем поезде синхронизировалось напряжением батареи таким образом. Между тем, каждый вагон реагировал индивидуально на напряжение батареи, перемещая свои собственные 600-вольтовые контакты для прямой мощности, получаемой локально каждым вагоном непосредственно от третьего рельса к двигателям. Использование 32 вольт для управления движением таким образом было гораздо более безопасным предложением для машинистов и персонала цеха, чем 600 вольт, связанных со старой высоковольтной установкой. [3]
Вагоны, как и были построены, имели старый стиль пассажирского тормозного оборудования WABCO , ранее использовавшегося на пассажирских железных дорогах. График торможения был известен как AM(P). Первоначально он был известен как AM, но «P» было добавлено позже, чтобы отличить установку от более новых типов AM, таких как AML. Поэтому для целей этой нотации P было включено в скобки – как в Графике торможения AM(P) – чтобы признать это изменение. В поезде, оборудованном AM(P), не было электрической синхронизации торможения во всем поезде, поэтому тормозное усилие требовало несколько секунд, чтобы применить или снять равномерно по всему поезду, так как разные вагоны реагировали на запрос тормоза (который был полностью пневматическим) в разное время. Кроме того, оператор не мог частично уменьшить свое тормозное усилие, чтобы сгладить остановки или исправить, если он не достиг отметки (функция, известная как постепенное снятие тормозов). Настройка AM(P) требовала, чтобы поезд полностью отпустил тормоза, прежде чем они могли быть применены снова. Это сделало совершение точных остановок на станциях для машинистов настоящим искусством, но это задача, с которой справилось большинство машинистов IRT. [3]
К 1910 году был введен улучшенный график торможения, известный как AMRE. Эта установка и все последующие, позволяли постепенно отпускать тормоза для более точного управления торможением. Кроме того, AMRE допускала электрическую синхронизацию торможения во всем поезде, заставляя все тормоза на всех вагонах поезда срабатывать равномерно и одновременно. Это создавало более плавное тормозное усилие во всем поезде. Для того чтобы электрическая синхронизация работала, необходимо было вставить ключ электрического тормоза, чтобы активировать функцию. Все старые вагоны IRT, включая Composites, были переоборудованы новой системой AMRE около 1910 года. [3]
Когда в 1916 году было решено перевести Composites на надземное отделение IRT, торможение вагонов было еще больше модернизировано. При торможении по расписанию AMRE электрический тормоз должен быть активирован все время с помощью электрического ключа тормоза для электрической синхронизации тормозного усилия поезда. Если он не был «включен» или вышел из строя в пути, систему все равно можно было бы использовать для пневматического применения тормозов. Это все равно позволило бы поезду остановиться, но замедление заняло бы больше времени, как при старом торможении по расписанию AM(P). Однако в AMRE выемки в тормозном стенде, вызывающие это пневматическое применение, полностью отделены от выемок, вызывающих электрическое применение. Поэтому, если бы машинист с неисправным или неактивным электрическим тормозом AMRE электрически включил тормоза, ничего бы не произошло. Драгоценные секунды были бы потеряны, пока он понимал, что его электрический тормоз неактивен, прежде чем он мог бы перейти к выемке пневматического применения, чтобы начать замедлять свой поезд (что все равно заняло бы больше времени, чем обычно, без электрической синхронизации тормозов). В серьезном сценарии это может привести к тому, что он проскочит станцию или важный пункт остановки, или превысит скорость. Однако в новом графике торможения, известном как AMUE, электрические и пневматические выемки соединены на тормозном стенде машиниста. Поэтому, даже если электрический тормоз неисправен или неактивен, его перемещение ручки тормоза в положение применения все равно начнет настраивать пневматическое применение тормозов, создавая гораздо более быструю реакцию на состояние, чем это было возможно при любой другой предыдущей системе. В рамках модификаций для обслуживания на повышенных скоростях Composites были оснащены графиком торможения AMUE с 1916 года до их выхода на пенсию. [3]
