３８１系振子電車の思い出、その１

　鉄道関係の月刊誌である鉄道ダイヤ情報誌の先々号の特集は３８１系電車でしたね。
　この１０月で関西地区から３８１系電車は引退するので、この月刊誌の編集部にＪＲ西日本が煽る記事を出してくれと頼んだのでしょう。
　現実には伯備線の特急やくもで、まだまだ使用する車両ですので、わざわざ煽る必要なんか有りません。
　この伯備線の３８１系は未だに後継車の話すらないのですから、もしかするとまだまだ使用するかもしれませんよ。

　さて、私がこれまで乗務してきた特急電車の中で最も乗務回数が多く、同時に乗務時間でも最長なのがこの３８１系電車でして、次に多いのが２８１系で以下は順に２８３系、４８５系、５８３系、１８３系８００番台（臨時列車で大阪から米原までの１回だけ）の順になります。
　この鉄道ダイヤ情報誌をパラパラと立ち読みしただけの内容では、この電車の特徴よりも葬式鉄が好みそうな内容でして、購入する意欲すら沸きませんでした。

　３８１系電車は振子電車として有名ですが、電車としての技術的な特徴や、検修係や運転士など実際にこの車両に関わった方々の意見などはあまり知られていないのではないでしょうか。
　そこでこの３８１系電車について数回に分けて書いてみたいと思います。

　私が初めて３８１系を見たのが国鉄時代の昭和５１年頃の大阪駅発の長野行きＬ特急しなの５号でして、ちょうど第１次ブルートレインブームの絶頂期の頃でした。
　ＥＦ５８牽引の九州発のブルートレインを撮影しながら、北陸本線のＬ特急｢雷鳥｣等を撮影していた頃に、今は亡き大阪駅の１０番線ホーム（現在はこの位置に駅ビルが建っている）からヒッソリと発車していたのが「しなの」でした。
　本数の多いブルートレイン（もうこの表現も過去のモノですね）や雷鳥とは違いまして、本数が１本だけで、しかも外見が独特で屋根上にクーラーがない９両編成でしたから、何だか大蛇のように見えたような印象でした。

　この３８１系電車に初めて乗車したのが、国鉄時代の昭和５０年代後半だったと思います。既に私は国鉄職員となっていました。
　真夏の暑い時期に天王寺から白浜間を乗車し、帰りは南海電鉄の気動車を連結したキハ５８系急行｢きのくに｣号で和歌山まで乗車。ここから天王寺までは１０３系の快速電車に乗車しました。
　初めて乗車する振子電車の乗り心地は本当に独特でした。この揺れで車酔いする人がいると聞いていましたが、この時は酔いませんでした。
　この振子電車の酔いに関しては、別の機会に書いてみましょう。

　初めて仕事でこの３８１系に関わったのが、昭和６１年に国鉄吹田工場に転勤してからでした。
　３８１系のＭＴ５８形主電動機の整備を担当した事で、この電車との関わりが生まれたのです。
　このＭＴ５８形主電動機はかなり特徴的な主電動機でした。
　外見はこれまでの国鉄の主電動機の中で最も小型で、台車に取り付ける足が異様に大きく感じたほどです。
　１０１系電車用のＭＴ４６、４７Ａ形主電動機よりも直径が小さいのに、出力は４８５系、５８３系電車等に使われているＭＴ５４形主電動機と同じ１２０Ｋｗの出力を有していました。
　小型になっただけではなく、主電動機の内部構造もかなり改良されており、製造単価も相当高額だったはずです。
　また私は担当していませんでしたが、台車職場には３８１系の振子装置の整備を行うための巨大な専用台座も設置されていました。

　私が吹田工場に転勤したのは昭和６１年の夏でして、各地で特急やローカル電車の短編成化を進めて、列車の本数を増やす動きがありました。
　この３８１系もその対象となり、Ｌ特急やくも用にモハ３８１の端部に運転台を取り付けてクモハ３８１にする先頭車改造工事が吹田工場で３両施工されました。
　ご存じのとおり３８１系はアルミ車体でして、このアルミの溶接は鉄の溶接とは異なりまして、かなりの技術を要します。
　そこで吹田工場でも車体のアルミ溶接を担当する鉄工職場の中から数名にアルミ溶接の国家資格を取得させて対応したのです。
　この当時の吹田工場は、このクモハ３８１の改造工事以外に、１０３系１０００番台から１０５系への改造工事。クモニ１４３からクモハ１２３への改造工事。サロ４８９から北越用のクロ４８１への改造工事。１０３系や１１３系の冷房改造工事。そして極めつけがサシ４８１からスシ２４への改造工事（この車両が後にＪＲ北海道所有の寝台特急北斗星の食堂車になる）などが改造を受けており、更に定期で全般検査や要部検査を受ける電車が続々と入場しておりました。
　この数多くの改造工事の中で１番難易度が高かったのがクモハ３８１の先頭車改造でした。実際のところ工期も１番長かったですね。
　そして同時に、工場の片隅では余剰となった特急電車の食堂車やグリーン車、そして向日町運転所のクモヤ９１が解体されており、私もこの解体工事の手伝いをしたこともありました。（余談ですがこの時にアスベストを吸っていたのですよね・・・汗）

　国鉄からＪＲに移行し、私も工場の現場から工程管理科という管理部門に移りました。
　これまで私は内燃車両については実際に検修作業に従事していましたので構造は知っていましたが、電車に関しては全くの素人でした。
　そこで私に電車の基礎をマンツーマンで教えてくれた先輩がおられました。
　この先輩は国鉄の支社採用の大卒の方でしたが典型的な秀才型でした。
　まずは１１３系の本や資料から電車の主回路や高圧補助回路、更にパンタグラフなどの機器の構造を徹底的に教えていただき、１１３系が終わると次が３８１系でした。
　既に国鉄ではサイリスターチョッパー制御の２０１系電車、更に界磁添加励磁制御の２０５系等の次世代の電車が関西地区にも登場していたのに、敢えて私に３８１系を学ばせたのです。
　その理由ですが、２０１系や２０５系の制御回路の基礎的な部分は実は３８１系から来ているのです。
　言い換えるとこの３８１系電車以降に登場した電車は、それまでの国電とは全く違う進化した国電になっているのです。こんな事は月刊の鉄道誌には書いていないでしょ。ライターさん達は制御回路を見ることなんてありませんから、そんな事は分かりません。



　ところで、一部のスピード狂の鉄道マニアの中には「なぜ３８１系のような振子電車を他の電車特急、更には私鉄にも導入しないのか？」とか、「東海道新幹線こそ振子電車を導入すべき」という意見がありました。
　確かに到達時間の短縮を考えると振子電車は最も実現可能な選択肢でしょう。
　しかしこの電車の本当の姿を知ればそれらの意見を採用しなかったことが正解だったことがわかります。
　３８１系はこれまでの電車と違い、振子装置を搭載しています。また重心を低くするためにアルミ車体の導入や屋根上のクーラーを床下搭載にしています。
　台車や主電動機、制御装置、空制機器は全て新開発でして、それらの機器類の開発費や車輌製造費用は同じ直流特急電車の１８３系電車どころではなく、交直流特急電車の４８５系を超えて０系新幹線並みかもしれません。
　また運行を始めても、振り子式のため左右の空気バネが他の特急電車以上に収縮するので、空気圧縮機の稼働量が多く、保守点検に結構な費用がかかっていたのです。更に線路保守費の増大など維持費もかなりの出費でした。
　これはＪＲで採用された制御振子車両になっても同じでした。
　他の電車よりも高額な車両製造費と運行経費を考えると、それに見合った収入が得られるか？　これなら大手民鉄でも採用には二の足を踏むでしょう。
　それでは東海道新幹線であればどうか？
　振り子式の新幹線電車となれば、車体幅は狭くなりミニ新幹線並みになるでしょう。普通車の２列＋３列の座席はミニ新幹線と同じ２列＋２列になります。
　その状態で今のＮ７００Ａ系の編成と同じ定員を確保しようとすれば、編成は１６両では先ず無理でして２４両編成になってしまいます。まあ駅のホームの延長だけでは済まないことになりますので実現性はまず無いでしょう。
　そう思うとＮ７００Ａ系はバランスの採れた車両だと改めて思いますね。

　それにしてもこの３８１系電車ですが、これまでの国鉄特急車両の伝統を覆すほどの特徴を持っていました。
　それは、１５１系特急電車、キハ８０系特急気動車も、２０系寝台特急客車も動力以外の騒音発生源は車端部に置いていました。またそれ以降に登場した特急車両も全てこの伝統に従った設計を受け継いでいました。
　ところが３８１系はこの伝統を受け継いでいないのです。
　その理由ですが、車端部に騒音源（特に電動発電機、もしくはディーゼル発電機と電車特急の場合は更に空気圧縮機も含む）を置けば、確かに騒音の軽減では効果があるのですが、同時に編成の半分の電力を供給するため発電機が巨大化するのです。
　こうなれば床下搭載が難しくなることで、重心を下げる必要のある３８１系ではどうしてもこの伝統が足かせになるのです。そのため３８１系はこれまでの伝統を綺麗さっぱりと捨てたのです。
　そこで３８１系は新たに３両で１つのユニットを組むような設計になっています。モハ３８１とモハ３８０の電動車のユニットにクハ３８１、もしくはサロ３８１が付くという３両ユニットの考え方を導入しました。
　３８１系は他の電車と違いまして、車体長は２０メートルではなく、気動車や新系列客車と同じ２１メートル級です。
　国電でこの車体長は３８１系と交流の７８１系ぐらいです。
　当然他の特急電車よりも床下の危機搭載スペースは１メートル長い分だけ多くなりますが、それでも床下に搭載するクーラーが巨大でして、モハのユニットだけでは必要な機器を搭載しきれないのです。
　そこでスペースに余裕のあるクハとサロに電動発電機を搭載したのです。そのためこの３両でユニットにならないと走行すら出来ません。
　この３両ユニットの関係で、３８１系は３の倍数の編成が基本となり、９両編成が所定となりました。もちろんクハ＋モハ＋モハ＋モハ＋モハ＋クハの６両編成も組めます。
　しかし他の特急電車ほどの編成の自由はありませんでした。
　例えば、上記の６両編成にサロを１両だけ組み込んだ７両編成であれば、クハ＋モハ＋モハ＋サロ＋モハ＋モハ＋クハと言う編成は組むことが可能です。
　しかし、９両編成からサロだけ引き抜いた８両編成は組めないのです。その理由はわかりますか？
　特急電車だからグリーン車がなければならないというのは答えではありません。
　正解は電動発電機が編成で２台だけになり、編成全体の容量が足りなくなりますので運転出来ないのです。
　ですから基本は６か９両編成（しなのでは１２両編成もあったようですね）、もしくは７両編成が基本と考えればいいのです。
　ＪＲ化後は短編成化で３、４，５両編成も登場しましたが、あまり短編成の似合う特急電車ではなかったですし、短編成化では電動発電機の給電区分変更以外にもやっかいな作業があり難儀したようです。
　この３両ユニットの考えは、後に交流特急電車の７８１系ではＭ車＋Ｔ車という考えになり、更に後の７００系新幹線では４両で１ユニットという考えにも繋がりました。


　さて、私は吹田工場を離れたことで３８１系とのおつきあいが一旦中断することになりましたが、数年後に運転士を拝命されこの３８１系に再会して実際にハンドルを握ることになりました。
　ここで吹田工場時代に先輩から徹底的に教わったことがホンマに役立ったのです。それは３８１系は「賢い電車」であると言うこと。
　皆さんは３８１系がなぜ賢い電車なのかご存じでしょうか？
　この賢い電車の機能は、当時の私鉄や地下鉄電車、更には新幹線電車にも搭載されていないと思います。
　そして振子の揺れですが、実際に運転台から見て、カーブに突入するとどのように揺れるのかがよくわかります。
　更にこの３８１系にも弱点があることを運転士になってから知ったのです。この３８１系の弱点は何だと思いますか？

上記のことを次の日記で記してみたいと思います。