ジェットコースター

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背景

ジェットコースターは、乗客が互いにリンクされた一連の車輪付きの車に座る遊園地の乗り物です。車は、木または鋼の構造物で支えられた一対のレールに沿って移動します。運転中、車はリンクされたチェーンによって急な傾斜で運ばれます。車が傾斜の頂上に達すると、車はチェーンから転がり落ち、重力によって一連の落下、上昇、回転を経て下向きに推進されます。最後に、乗客が降りて新しい乗客が乗る出発点で車がブレーキをかけて停止します。ジェットコースターは、遊園地で最もエキサイティングな乗り物であると多くの人に考えられています。

歴史

ジェットコースターの起源はおそらく1400年代のロシアにまでさかのぼります。そこでは、氷のそりが人気のある冬のアクティビティでした。比較的平坦な地域の人々が雪と氷で自分の丘を作ったほど人気が​​ありました。これらの人工の丘の頂上には、地面から階段のある高架の木製の塔を経由して到達しました。少額の料金で、人々は階段を上って、そりで丘を下って素早くエキサイティングな乗り物に乗ることができます。

1700年代までに、アイスヒルの所有者の多くは、冬の数か月を超えてライドの潜在的な利益を拡大する方法を見つけました。彼らは小さなそりの下に車輪を取り付け、氷の丘を木でできたものに置き換えました。夜の操作を可能にするために、鮮やかな色のランタンが斜面に沿って吊るされていました。

フランスからの訪問者は、彼らがロシアの山と呼んでいるこれらの乗り物を見て、彼らと一緒にアイデアを取り戻しました。最初の車輪付きコースターは1804年にパリにオープンし、コースターの流行はフランス全土に急速に広がりました。乗り物の人気が高まるにつれ、オペレーターはより速く、よりエキサイティングなコースターを建設することで、一般の人々の支持を求めて争いました。残念ながら、安全装置は速度に追いついておらず、事故は一般的でした。 1800年代半ばまでに、負傷者の数の増加と公共の利益の一般的な喪失が彼らの犠牲となった。ロシアのマウンテンコースターは1つずつ解体されました。

ジェットコースターの開発は、米国で石炭運搬鉄道が機能しなくなっていなければ、そこで止まっていたかもしれません。マウフチャンク傾斜鉄道は、1800年代初頭にペンシルベニア州に建設され、山の上の鉱山から下の運河のはしけまで石炭を運びました。ラバは空の車を丘の上に運び、重力がロードされた車をラバと一緒に降ろしました。 1874年に採掘作業が変更され、鉄道は石炭の代わりに観光客を運び始めました。往復1時間半の費用は1ドルで、すぐに成功しました。鉄道は1938年に閉鎖されるまで、乗客を運び続けました。

観光名所としてのマウフチャンク傾斜鉄道の成功は、小規模ないくつかの同様の遊園地の乗り物にインスピレーションを与えました。米国では、ラマーカストンプソンは、1884年にニューヨークのコニーアイランドのビーチで、グラビティプレジャースイッチバックレイルウェイライドを建設しました。ニッケルの場合、ライダーは、ある高架駅から別の高架駅まで、木製の架台。反対側では、車は帰りの平行軌道に切り替えられました。

コニーアイランドの2番目のジェットコースターは、チャールズアルコークがサーペンタイン鉄道を開通した1884年後半に建設されました。アルコークのコースターは、楕円形のトラックデザインを最初に使用しました。ライダーは、12 mph（19 kph）のブレークネック速度と見なされていた速度でウィッシュされたときに、開いたベンチに横向きに座っていました。 3番目のコースターは1885年にフィリップヒンクルによってコニーアイランドに建設されました。ヒンクルのコースターにはチェーンリフトが組み込まれており、車を最初の丘まで運ぶことができるため、乗客は地上で乗車でき、登りを節約できます。

ジェットコースターの開発は、米国で1,500台以上の木製コースターが稼働していた1920年代にピークに達しました。 1930年代の経済的困難と1940年代の戦時中の物資不足は、その時代に終止符を打ちました。遊園地は数百人で閉鎖され、木製のジェットコースターは荒廃したか、倒壊しました。ウォルトディズニーが1959年にディズニーランドでマターホムボブスレーライドを開始するまで、現代のスチールジェットコースターデザインの時代が始まりました。皮肉なことに、1972年にオハイオ州シンシナティ近郊のキングスアイランドにある巨大なレーサーである新しい木製のコースターが建設された後、コースターの熱狂が再び流行しました。

1990年代後半までに、米国では200を超える主要なジェットコースターが稼働していると推定され、毎年さらに追加されています。 2000年5月、オハイオ州サンダスキーのシーダーポイントにミレニアムフォースが開設されました。高さ310フィート（94 m）、時速92マイル（148 kmp）で、世界で最も高く、最速のジェットコースターです。

原材料

ジェットコースターは、支持構造に使用される材料に応じて、一般的に木製コースターまたはスチールコースターのいずれかに分類されます。

木製コースターは、巨大な木製の架台スタイルの構造を使用して、地上の線路を支えています。木材は一般的にダグラスファーやエキナタマツなどの建設グレードであり、劣化を防ぐために塗装またはその他の方法で処理されています。木製の部品はコンクリートの基礎で支えられ、ボルトと釘で接合されています。重要な接合部を補強するために鋼板が使用されます。木製のコースターを作るのに必要な膨大な数の部品の例として、イリノイ州グミーのシックスフラッグスグレートアメリカのために建てられたアメリカンイーグルは、2,000のコンクリート基礎を使用しました。 160万フィート（487,680 m）の木材; 60,720ボルト;および30,600ポンド（13,910 kg）の釘。 9,000ガロン（34,065 L）の塗料でコーティングされていました。

スチールコースターは、トラックを支えるために薄い架台スタイルの構造を使用する場合もあれば、厚い管状のサポートを使用する場合もあります。トラックは通常、長方形のボックスガーダーまたは厚い丸い管状のトラックサポートに取り付けられた鋼支柱によって所定の位置に保持された、溶接された丸い鋼管のペアからのセクションで形成されます。露出した鋼の表面はすべて塗装されています。スチールコースターは、木製コースターと同じくらい複雑になる可能性があります。たとえば、イギリスのブラックプールにあるブラックプールプレジャービーチのペプシマックスビッグワンコースターは、基礎として砂質土に打ち込まれた1,270本の杭を使用していました。 2,215トン（2,010メートルトン）の鋼と60,000本のボルト。塗装面は42,000平方ヤード（35,087平方メートル）でした。

木製コースターとスチールコースターの両方のトラックとリフトチェーンはスチール製で、車は通常スチール製の車軸と下部構造を備えています。車体はアルミニウムまたはグラスファイバーで形成され、車のホイールはウレタンまたはその他の耐久性のある静かな素材で鋳造されます。

デザイン

ジェットコースターの乗り物のデザインは、製造プロセスの最初で最も重要な部分です。それぞれのジェットコースターはユニークであるため、すべてのディテールは文字通りゼロから設計する必要があります。

まず、ジェットコースターの設計者は、どのようなライダーがコースターを使用するかを検討する必要があります。コースターが小さな子供向けに設計されている場合、丘やカーブは緩やかになり、車の速度は比較的遅くなります。家族は通常、たくさんのターンと適度な力でやや速い乗り心地を望んでいます。究極のスリリングシーカーは、極端な高さとスピードを求めています。

次に、設計者はコースターに使用できるスペースを検討する必要があります。ジェットコースターは、多くの地上スペースだけでなく、多くの空域も必要とします。設計者は、一般的な地形、その他の周囲の乗り物、送電線、アクセス道路、湖、樹木、およびその他の障害物を調べます。いくつかの遊園地は非常に多くの乗り物を追加したので、新しいジェットコースターは既存の乗り物や歩道を通り抜けるように設計する必要があります。

デザイナーの次の目的は、コースターに独特の「感触」を実現することです。デザイナーは、思い出に残る乗り心地を提供するために多くのテクニックを利用することができます。乗客の不安を高めるために、最初の傾斜を急勾配にしたり、リフトチェーンの速度を遅くしたりすることができます。傾斜を上ると、最初のドロップは通常最も急になるように設計されているため、最も速くて怖いです。他のドロップは、中央に短い平らな部分を配置して設計することができ、ダブルディップと呼ばれます。平らな部分または上向きの部分への非常に急激な移行を伴うドロップは、乗客を座席に叩きつけるため、スラマーと呼ばれます。ガリーコースターと呼ばれる、車を地面の近くで走らせると、速度が上がったように見えます。

コースター用の鋼構造の出現により、基本的なジェットコースターの乗り心地にさまざまなバリエーションが可能になりました。一部の現代のコースターでは、乗客は線路の上に乗るのではなく、線路の下に吊り下げられて座っています。他の人では、乗客は座っているのではなく立って乗っています。ボブスレーと呼ばれる一部のコースターにはトラックがまったくなく、ボブスレーのように車はトラフ内を自由に転がります。

ジェットコースターの実際の設計とレイアウトのほとんどは、コンピューター上で行われます。最初の傾斜の高さは、車が乗車中ずっと駅に戻るのに十分なエネルギーを車に与えるように計算する必要があります。積載された車両がトラックに及ぼす水平方向および垂直方向の力は、支持構造が適切であることを確認するために、すべてのポイントで計算する必要があります。同様に、乗客にかかる力はすべてのポイントで計算する必要があります。これらの力は通常、重力が私たちの体に及ぼす力の倍数である「g」として表されます。たとえば、人の体重が100ポンド（45.5 kg）の場合、2gの力でその人に200ポンド（91 kg）の力がかかります。米国のコースターは、一般的に約3.5 gを超えません。これは、ほとんどの人が許容できる限界です。米国外の3つのコースターは、6.5 g以上を発揮し、超極端と見なされます。ジェット戦闘機のパイロットは約10gでブラックアウトします。

各コースターには通常、1つ以上の新しい未使用の機能が組み込まれているため、テストと評価のために、新しい機能の実用的なプロトタイプを作成できます。試作品はメーカーの施設で組み立てられ、計装を装備した加重テストカーが希望の速度でテストセクションを通過します。これらのテストに基づいて、設計者は最終製品を作成する前に元の設計を変更する場合があります。

計算、設計、およびテストが完了すると、コンピューター支援製図（CAD）プログラムを使用して、新しいコースターの構築に使用される数千の部品ごとに詳細な図面を作成します。

製造プロセス

ジェットコースターの実際の物理的な建設は、コースターの種類とサイズに応じて、工場または遊園地の敷地で行われる場合があります。ほとんどのスチールコースターは、工場内のセクションに組み込まれ、その後、現場にトラックで運ばれて建てられます。ほとんどの木製コースターは、敷地内で1つずつ作られています。これは、現代のスチールコースターとクラシックな木製コースターの両方を製造するための典型的な一連の操作です。

サイトの準備

• 1ジェットコースターを設置する前に、ジェットコースターを設置する場所を片付けて準備する必要があります。これは通常、遊園地が閉鎖されているオフシーズンに行われます。公園がまだ開いている間にそれをしなければならない場合、一般の人々が建設現場に迷い込むのを防ぐために、そのエリアはフェンスで囲まれています。
• 2移動または解体する必要のある既存の構造物、植生、またはユーティリティがある場合、この作業が最初に行われます。周囲の地形のいずれかを埋めたり掘削したりする必要がある場合は、その作業もこの時点で行われます。
• 支持構造物の基礎用の3つの穴が調査され、掘削または掘削されます。頑丈な木製のフォームは、各基礎点のコンクリートを保持するように構築されています。土が非常に砂質である一部の地域では、大きな木製の杭が、注がれたコンクリートを使用するのではなく、基礎として地面に打ち込まれる場合があります。コンクリートを使用する場合は、ミキサートラックで現場に運ばれ、長い関節式アームを備えたコンクリートポンプによって所定の位置にポンプで送られます。 木造のジェットコースターの例。それぞれの基礎形態に到達することができます。コネクタプレートは、サポートを取り付けることができるように、各基礎の上部のコンクリートに埋め込まれています。

メインサポート構造の組み立て

• 4基礎が整うと、主要な支持構造の作業が始まります。スチールコースターのサポート（実際、スチールコースターのほとんどすべての部品）は工場で製造され、トラックのセクションで現場に出荷されます。工場では、各サポートの部品を切断し、固定具を使用して必要な形状に溶接して、互いに適切な方向に保持します。複雑な3次元曲げが必要な場合、これはコンピューターからの情報によって制御される油圧チューブベンダーで行うことができます。木製のコースターでは、サポートの材料は通常、未完成の材木として現場​​に出荷され、個々の部品は現場で切断されて組み立てられます。いずれの場合も、メインサポートの下部はクレーンで持ち上げられ、基礎点から突き出たコネクタプレートに取り付けられます。
• 5下部サポートが所定の位置に配置されたら、上部セクションが所定の位置に持ち上げられて接続されている間、一時的に補強することができます。この作業は、主要なサポート構造が完成するまで続きます。

トラックのインストール

• 6メインサポート構造が整った状態で、トラックが設置されます。スチールコースターでは、 鋼製のジェットコースターと車の例。トラックのセクションは、支柱と管状トラックがトラックサポートに溶接された状態で工場で製造されています。セクションが現場に運ばれた後、それらは所定の位置に持ち上げられ、トラックの端が一緒にスライドされます。次に、セクションはメインサポート構造と相互にボルトで固定されます。木製のコースターでは、乗り物の全長に沿ってメインサポート構造の上部に木製のタイビームが取り付けられています。レールの積層ベースを形成するために、6〜8層の平らな木の板が2列のタイビームの上に縦方向に取り付けられています。レール自体は、木製のベースにねじ込まれた長くて平らな鋼のストリップから形成されています。
• 7鋼製コースターでは、通路と手すりが線路の外側に沿って所定の位置に溶接されており、乗客のメンテナンスアクセスと緊急避難を可能にしています。木製のコースターでは、線路の外側のタイビームの部分が通路として使用され、手すりが設置されています。
• 8リフトチェーンとアンチロールバック機構はリフトヒルに設置され、ブレーキ装置はステーションへのファイナルアプローチに設置されます。

車の製造

• 9コースター用の個々の車は工場で製造されています。サブフレームピースはカットされ、溶接されます。ボディはアルミニウムから打ち抜かれるか、グラスファイバーで成形されてから、サブフレームに固定されます。シートクッションはフォームから切り取り、ベースに取り付け、布張りで覆うことができます。ランニングホイールとガイドホイールは、ロックファスナーでボルトで固定されています。ブレーキフィン、アンチロールバックドッグ、その他の安全部品が取り付けられています。

ライドの終了

• 10主要な建設が完了すると、照明用の電気配線が設置され、乗り物全体が塗装される可能性があります。搭乗駅が建設され、標識が設置され、造園が行われます。

品質管理

ジェットコースターの設計と建設は、多くの政府の安全規制によってカバーされています。使用する材料は一定の強度要件を満たしている必要があり、実際の構造は定期的な検査の対象となります。毎日、コースターは稼働する前に徹底的に検査する必要があります。

乗車が一般に公開される前に、車は加重土嚢で満たされ、すべてが適切に動作していることを確認するためにいくつかの回路を通過します。政府の安全検査官は、運用を承認する前に最終レビューを行います。

未来

より高く、より長く、より速いコースターへの現在の傾向は、おそらく近い将来続くでしょう。これは、ジェットコースターがヨーロッパ、アジア、および他の多くの外国で人気を博している今、特に当てはまります。その間、コースターの設計者は、ライダーに物理的および視覚的なスリルを与える新しい方法を探しています。