Giants of the West

　本物を縮小するとどうなるかについていくつか書いていたのだが、鹿ケ谷氏からのコメントでほとんど言い尽くされてしまった。それに書かれていないことだけを書こう。
　本物を小さくすると何が異なるかと言うよりも何が変化しないかを考えなければならない。それはヤング率である。物質の弾性変形に関する性質であって、これは物質に固有のものである。すなわち小さくするとモーメントが小さくなるが、ヤング率は変化しないので、模型は堅くなる。要するにバネは極端に堅くなるということである。車体が堅いので、捻られない。何らかの工夫をしないと、曲線の入り口の緩和曲線あたりで脱線する。
　
　レイルも枕木も砂利も堅くなる。するとカチンカチンのコンクリートの要塞の上に敷いたレイル上を走るのと同じである。その上を走る車輌の板バネは必要以上に堅く、よほどヤング率の小さい材料を選ぶか、薄くしなければならないであろう。このあたりでスケールから外れてくることが分かる。摩擦も速度によって変化するだろうし、以前に述べた慣性の現れ方も当然異なる。小半径である模型線路上を走らせようと思えば、フランジ塗油器が必要な条件であろう。

　そういうことを全て無視してひたすらスケール化するのは無意味だ。車輪を得意そうにみせてくれるのだが、挽き目が見えている。大切なフランジやフィレットに挽き目が見えるということは、スケールでも何でもない。その部分は研磨してなければならない。台車を触らせてもらうと、車軸が台車の軸箱中で左右に2 mm弱動く。これでは駄目だ。台車の中で車輪が平行四辺形になって走り、フランジが当たりやすくなる。そのような最も大切な部分を疎かにしている人たちが、どうしてよく走るスケールモデルを作れよう。この集団の指導者層が素人であることが露呈している。

　停まっている情景模型であればそれでよいが、走らせるということは意外に難しいことなのだ。プロトとかスケールという言葉に酔っているのだろう 。車輪は相変わらずある男が作っている。2万軸売れたと威張っているが、たったの2万軸である。筆者のLow-D車輪の方がはるかに多い。2万も作ればCNC旋盤で作るべきものだろうが、総型バイトで作っているものだから、ざらざらの挽き目が出てしまうのである。

　この集団には機関車を設計して板から作れる人が居ないのである。誰かが作ったキットを組み、誰かの供給する車輪を付けてスケールモデルだと信じているだけなのである。
　やはりRainmaker　が必要なのだ。巨万の富を持つ天才的な誰かが、正しい設計のものを継続的に供給できなければ、今の状態からは抜けられまい。大型機関車を作った人は居るか、と聞くと、チャレンジャを作った人が居るという。走るのを見たか、と聞いても誰も返事がなかった。

　筆者がRainmakerという言葉を出したら、Harmonは、「うまい表現だね。」と言った。この言葉は20年近く前にマット・デイモンの出世作となった映画の題名でもある。

　話は飛ぶが、ようやく筆者の低抵抗車輪の記事がModel Railroader　5月号に載った。原稿料の小切手を貰ってから随分待たされた。友人たちは10カ月待ちが普通だと言っていたが、それをはるかに上回った。先に原稿料を受け取ったので、他の雑誌からの誘いも断らざるを得なかった。

　もう30年以上前のことである。確か戦艦だったと思うが、模型を公園の池で走らせていた。Uターンさせて戻ってきたのだが、うっかり間違えてコンクリートの壁に正面衝突させてしまった。ゴンという鈍い音がしたが、船ははね返ってさしたる損傷はなかった。
　それを見ていた老人二人が、声を立てて笑った。
「やっぱりオモチャだな、はね返りおった。」　
それを聞いて、筆者は何が面白いのか分からなかった。

「はね返ってはいけないのですか。」
「そりゃだめだ。お前は船がぶつかるところを見たことがあるか。」
「いえ、ありませんが。」
「俺たちは海軍に居た。何回も船がぶつかるところを見たぞ。」
「えっ、それはすごいですね。どうなるんですか？」
「駆逐艦が岸壁にぶつかった。」
「岸壁が壊れましたか？」
「バカなことを言っちゃいかん。」
「船が壊れる。こうやってな、船がぶつかると……」
と身振り手振りで説明してくれた。

岸壁に当たったところがめり込むのだ。甲板はかなり原型をとどめたまま、ずぶずぶとめり込んでいくのだそうだ。なかなか止まらないものなのだと言う。
「船は柔らかいぞ。お前もなー、そういう柔らかい船を作って走らせてみよ。それでもって、岸壁にぶつかってぐちゃぐちゃに潰れたら、本物と同じだ！」
老人二人は、また大きな声で笑った。

　東横線元住吉で、電車の衝突事故があった。前頭部はぐちゃぐちゃだ。また、その他の車輌も床は盛り上がり、天井は落ち、長さが縮んでいる。
　やはり本物は柔らかい。その写真を見て、老人たちの会話を、ふと思い出した。

　前回のグラフは、いくつか机を並べただけの凸凹のある線路上で採られたものだ。曲線の半径も不明だし、その材質も明らかでない。レイル面が研いであると信じたいが、そうではなかったという情報もある。機関車のタイヤはよく洗ってあるのだろうか。こうなると何をしているのか、本人もわからないだろう。多分、言いたいことは、「張力計を入手したので、テレメータ化しました。」だろう。すなわち、これは測定ではない。牽引力を調べたいなら、平面上で連結器と車止めを張力計で結べばそれで解決だ。効率なら、標準貨車を牽いて斜面を走らせる必要がある。曲線抵抗は別の話題である。

　筆者は小型機の伝達効率を調べる時、サンプルとなる標準列車を用意した。20輌の質量、台車、車輪、潤滑剤は全く同一である。質量はすべて355 gにした。それらを斜面を滑走させて平坦線を転がし、その到達距離がほぼ同じであることも確かめてある。

　均一な斜面で引き上げるときの張力を測定するのだ。目盛りは動かず、一定値を示した。速度も一定値である。このような状況でないと、何の意味もない。効率という概念がわからないまま、「調べた」という記事もどこかで見たような気がする。　

　均一な斜面を作るのは大変であるが、正しい測定値を望むなら、やらざるを得ない。先日OJゲージの方から相談を受けた。アルミアングルで補強して線路を作ったのだが、少し撓むという。見るとまずい設計だ。

　この図の 水平部分は、ほとんど剛性の増大に寄与していない。どうせなら、平角板を路盤側面に貼るほうが良い。ここで合板を厚くしても、ほとんど意味はない。　
　さらに、ここでアルミ材を使うのは賢明でないことにも気づかねばならない。鋼板は安くて堅いから、それを用いるべきである。アルミはヤング率が鋼の 1/4 ほどしかない。薄い鋼板を横からエポキシ接着剤で直接貼ってしまえば良い。鋼板なら薄くても十分だ。縦の長さの3乗で効く。

　条件を変えても測定値は正比例だと考える人は多い。今回の件も、普段経験する圧力でも、その何万倍もある圧力でも、同じ挙動をすると考えているわけだ。正比例は、原点を通る直線に載る（これをリニアであるということがある）関係のことを指す。

　測定値が２つあると、その２つを直線で結んで、安心する人がいる。その２つが近接していれば、外れではない可能性もあるが、何桁も異なれば駄目であろうことは想像に難くない。しかしこういうことをなんの躊躇もなくやり、対外的に発表する人がたまにいる。

　２点を繋ぐならまだマシな方で、測定値が一つなのに、原点と結ぶ人まで居る。原点を通るとは誰も証明していないことも多い。こうなると、一体何を考えているのか、ということだ。

　模型の長さは実物とは何十倍以上も異なり、質量は何千倍も何万倍も違う。材料が同じであれば、ヤング率だけが同じである。すなわち挙動は全く異なる。しかしながら、模型人の中でそこに気付いている人はかなり少ないと感じる。この国の理科教育は、失敗しているのではないかと考えたくなる。世の中は単純ではない。
　前回の友人も実物業界の人だったから、そういう世界からの刷り込みは大きいのだろう。

　模型に実物のような挙動をさせるのは、一筋縄ではいかないはずだ。

　この表題を見ると、台枠を熔接して作るのでは…と早とちりする人が居そうだが、その必要はない。また、Oゲージの話でHOには関係ないと思う人も居るかもしれないが、ゲージには関係ないのですべての方に読んで戴きたい。
　 
　もちろん筆者の作ったレイアウトでは、材料費の節約と経年変化を最小にするためにかなりの鉄骨材料を採用している。コンクリートの床にアンカを打ち、直立させた鉄柱にアングル材の横梁を載せ、鉄筋でブレイスを作って熔接した。これは規模が大きいからである。家庭での小規模のものであるなら、垂直材は木製で良い。この作業はインパクトレンチがあれば容易である。

　一般家庭内でHOクラスのレイアウトを作るのなら、縦方向は木材で十分で、根太（一般建築での用語）を角スタッドにするだけのことである。スパンを変えながら体重を掛け、撓みを測定されると良い。非常に剛性が高い。しかし、木材と異なり耐荷重以上を掛けると曲がって元に戻らない。筆者のレイアウトには1か所その失敗箇所がある。

　設計荷重は 150 kgに決め、本線上であれば壊れない筈だったのだ。撓んでも復元するはずである。ところが…。

　手伝ってくれた体格の良い友人が路盤上を歩いて来た。重い工具を手渡すために近付いてきたのである。「それ以上近寄ってはいけない！」と叫んだが遅かった。我々の載っていた部分は15 mm程度凹んだ。二人の体重と工具の総和は150 kgをかなり越えていたのだ。
　仕方がないのでジャッキで持ち上げ、裏側に30ｘ30のアングル材をネジ留めしておいてブレイスを熔接した。運よくこの補修はうまく行き、レーザ水準器で見ても完全と言える修復が出来たので、ほっとした。修復できなければその部分を壊してすべて取り換えるつもりでいたのだ。
　このようなことは小規模のレイアウトでは起こらないだろうから安心されたい。しかし、人間が一人載る状況は考えておかねばならない。
　
　勾配線もこの手法で作ってあるので撓みはなく、均一な勾配ができる。こういうところにアルミ材を使う人を散見するが、失敗を招く。アルミのヤング率は鋼材の４分の１強しかないから、剛性が足らず、波打った路盤になる。