津軽丸 (2代)
この後ろ、両舷にまず外側方向へ上り、途中踊り場で90度方向転換して船尾方向へ上る、後部遊歩甲板に至る階段が設置されていた。階段を上らず後方へ進むと、定員118名の後部2等椅子席で、前部2等椅子席と同様の椅子が、前部の特急2等車2両横並びの8列に加え、さらに船体中心線上に片廊下の2列を加えた10列配置となっていた。船楼甲板左舷外壁には、2等椅子席のシートピッチに合わせ、前部に29個、後部に13個の縦80cm横約50cmの複層ガラスの窓が設置された。前部2等椅子席の右舷側には、定員236名のカーペット敷き雑居席の前部2等座席があり、その最後部舷側の1区画は壁で仕切られた定員22名の「婦人席」とされ、他は前後に走る通路と両側から交互に使える高さ143.5cmの手荷物棚で仕切られた9区画があった。後部2等椅子席の右舷側にも、同様に6区画に仕切られた定員126名のカーペット敷き雑居席の後部2等座席が配置され、さらに旅客食堂と通路をはさんだ後方にも、6区画に仕切られた定員147名のカーペット敷き雑居席の中央部2等座席が配置された。これら右舷の前部、中央部、後部座席では、舷側に面した各仕切り区画には2個ずつ縦80cm横約110cmの複層ガラスの窓が設置された結果、右舷前部に10個、右舷中部に6個、右舷後部に6個の窓が設置され、これらは1等座席の窓同様に縦桟を入れた二連窓で、そのほかにも、旅客食堂に4個、左舷の2等出入口広間後方の2等婦人席に2個の二連窓が設置された。
船楼甲板のこれらの窓は、ガラスの外面清掃を考慮して内開きできる構造で竣工した。
速力14.2ノットで航行しながら、石炭がら満載のボギー無蓋車トキ15000形1両(台車中心間9.7m全重量41.1トン)の連結器に、50mのワイヤーをつなぎ、その先にこの金属製水中傘を5m間隔で4個つなぎ、さらにその先30mに円錐形浮標をつけたワイヤーをつないで先端の円錐形浮標と水中傘を海中に投げ込み、水中傘が海水の抵抗で後方へ引っ張られ、貨車を引き出し、そのまま海中投棄までが可能かが試された。引き続きチキ300形2両連結(台車中心間8.0m全重量24.5トン×2)を、水中傘を8個としたもので、同様に海中投棄が試みられた。それぞれ秒速3.8mと3.4mで、問題なく海中投棄できた。この実験の成功により、津軽丸型6隻を含む当時就航中の全船で、1966年(昭和41年)までに車両甲板後端のエプロン甲板との段差部分に収納場所を設け、この水中傘貨車投棄装置が収納された。また、その後建造された十和田丸(2代) を含む青函連絡船全船でも、同様の対応がとられた。
2等船室は全て船楼甲板にあった。乗船口は船楼甲板左舷に乗船口中心間隔で9.6m離して2ヵ所設けられ、ともに1等乗船口より船尾寄りに位置した。船楼甲板周囲には遊歩廊がないため、これら乗船口前には遊歩甲板の1等乗船口前の遊歩廊幅と同程度の奥行2.4m、幅が約4.6mの開放スペースをそれぞれ設け、舷側に両開き引き戸の波よけ柵を設置し、その奥に外開き扉の乗船口を設けて波浪の扉への直撃を防いだ。この2ヵ所の乗船口の間には乗船口扉前の開放スペースにはさまれ、舷側を背にする形で、電報や切符類の取り扱いが行われる案内所が設置された。2等出入口広間は、左舷側ではこれら乗船口と案内所に面し、船体中心側では前部機関室囲壁左舷側とその後方に連なる売店、後部機関室囲壁左舷側とその前方に連なるロッカーの壁で画された前後に長い広間であった。このロッカーの壁には、各船共通デザインながら色づかいの異なる、秋田、盛岡以北の東北と北海道の地図を図案化したレリーフが掲げられた。
案内所向かい側、売店とレリーフが掲げられたロッカーの間には右舷側へ通路が伸び、その通路の船首側が旅客食堂で、右舷側の窓から外を眺めながらの食事が楽しめた。なお第4船大雪丸(2代)からは、食堂の窓幅が約1.1mから約1.6mに拡大された。食堂の船首側には隣接して調理室が配置され、調理室内のほぼ中央から右舷に向け遊歩甲板へ上る階段があり、右舷遊歩廊の調理室入口に通じていた。この階段の船首側に隣接して、上下に動く食料積込リフトも設置されていた。
操舵室からのプロペラ翼角制御による翼角の変化は、プロペラの負荷変動による主軸(プロペラ軸)ならびに各主機械の回転数変動をもたらし、この変動を素早くガバナーが検出し、各主機械の燃料噴射量を調節して、回転数が一定に保たれるよう自動制御された。
このガバナーによる主機械の制御は、フォイトシュナイダープロペラ採用により、主機械の定速回転制御を行っていた宇高連絡船 讃岐丸(初代) で既に使われていたが、津軽丸型ではマルチプルエンジンのため、ガバナーは主軸のほか、各主機械にも装備され、多数の主機械が均等に負荷分担しながら、主軸の負荷変動にも共同で対応できるよう、これらは自動負荷分担装置で統括された。
津軽丸(2代)の自動負荷分担装置は、主軸のマスターガバナーの設定回転数(流体減速装置の減速比やすべりを織り込んだ数値)を各主機械の子ガバナーのそれより低く設定し、各主機械への燃料噴射量を制御する燃料管制軸はマスターガバナーと当該主機械の子ガバナーの両方からの指令を受けるが、そのうち燃料噴射量の少ない方の指令に従うシステムとした。これは、通常状態ではマスターガバナー指令が各子ガバナー指令を抑え込みながら各主機械の燃料噴射量を制御していることを示した。しかし急に流体継手の作動油が抜けて1台の主機械が空転状態となった場合、この主機械の回転数は急上昇し、これを検出した子ガバナーはこの主機械の燃料噴射量を絞る指令を出すが、この噴射量はマスターガバナー指令の噴射量よりはるかに少ないため、子ガバナー指令が効いてこの主機械は正常にアイドル運転となる。
これらの写真は八甲田丸参照のこと。
1978年(昭和53年)には、大雪丸タイプ(大雪丸(2代)・摩周丸(2代)・羊蹄丸(2代)の3隻)でも、補助スタンドから推進用プロペラ翼角操縦レバーが撤去され、バウスラスター翼角操縦レバーだけが残された。プロペラ制御盤も四角い箱は撤去され全面的に十和田丸(2代)に準じた形に改修された。このため推進用プロペラ翼角操縦レバーが十和田丸(2代)タイプの小型のレバーに交換されただけでなく、バウスラスター翼角操縦レバーもグリップハンドルに変更され、プロペラテレグラフのグリップハンドルも追加設置された。従来、十和田丸(2代)以外の津軽丸型6隻では、推進用プロペラ翼角操縦装置の故障時に使うプロペラテレグラフは、通常使う推進用プロペラ翼角操縦レバーと兼用で、非常時にはプロペラ制御盤前面の選択切換えスイッチで切換えて使用された。しかし通常の運航中でも、第3補機室のプロペラテレグラフ受信機には、テレグラフ使用時に作動するベルや赤ランプこそ作動しなかったが、指令翼角が常時表示されていた。しかしプロペラテレグラフのハンドルがプロペラ翼角操縦レバーと兼用では、この操縦レバー自体に機械的故障が起きたとき、翼角指令が出せなくなるため、大雪丸(2代)以降の各船では十和田丸(2代)と同じ独立型のプロペラテレグラフに改造された。
なお、十和田丸(2代)以外の6隻の補助スタンドには、推進用プロペラの実際翼角計もバウスラスターの実際翼角計も装備されておらず、これら改造と並行して、操舵室左舷前面窓上には、両舷の推進用可変ピッチプロペラの実際翼角計が設置された。
従来の青函連絡船では、入港時、岸壁前で、ブレーキと右旋回のため右舷錨を投錨し、続いて、船首から岸壁まで係船索を綱取り艇に運ばせて、岸壁のビットにつなぎ、それを引き寄せて接岸していた。出航時には、この右舷錨を揚錨して船首を右に回頭するだけでは事足らず、船首のロープを補助汽船に牽引させていた。
津軽丸型では、これらの作業を解消し、より迅速に離着岸できるよう、既にヨーロッパの鉄道連絡船では装備されつつあったバウスラスターを装備した。これも三菱日本重工横浜造船所がカメワ社から技術導入して製造した三菱横浜 KAMEWA SP800/6S型バウスラスターで、操舵室直下の船首喫水線下の船体に、両舷間をつなぐ内径2.2mのトンネルを設け、その中に直径2mの4翼可変ピッチプロペラをはめ込み、毎分264回転で定速回転させ、あとは翼角制御するだけで、左右いずれの方向へも任意の推力が得られる装置であった。その最大推力は当時の青函航路の補助汽船1隻分相当の9.3トンで、このような本格的なバウスラスターの装備は日本の船としては初めてであった。なお、1966年(昭和41年)建造の第7船、十和田丸(2代)では、バウスラスタートンネル内で、プロペラ軸を両側から3本ずつのステーで支持する6-STAY型から、片側3本のステーだけで支持する、3-STAY型のSP800/3S(毎分262回転)に変更された。
これを駆動するのは、バウスラスタートンネル直上のバウスラスター室に設置された625kW(850馬力)の三相交流巻線形誘導電動機で、これを運転するには900kVAの発電機を必要とした。
サーボモーターは同時にシンクロ制御発信機(CX)の回転子も回し、これによりシンクロ制御変圧機(CT)の回転子とのずれが解消され、偏差電圧が0Vとなってサーボモーターは停止し、翼角の進みも停止した。推進用可変ピッチプロペラ翼角遠隔操縦回路も常用2系統と、直接サーボモーターをON OFF制御するノンホローアップ式(スイッチを倒した方向へ翼角が進み続け、目的の翼角でスイッチを中立に戻すと進みが停止する)の非常用2系統を備えていた。このため、各翼角操縦レバーには常用第1装置用と常用第2装置用の2台のシンクロ制御変圧機(CT)が接続されており、第3補機室のシンクロ制御発信機(CX)も片舷2台装備され、電気回路も2系統となっていたが、最後の交流サーボモーターは実は片舷1台しかなく、これが故障すると常用2系統、非常用2系統全て機能喪失するという欠陥をかかえていた。このため第7船の十和田丸(2代)では、電気信号は各系統に1台ずつ設置したサーボバルブで油圧に変換され、この油圧で各系統1台ずつの油圧シリンダーを動かして可変ピッチプロペラ翼角管制装置の制御レバーを動かす方式に変更された。
バウスラスター(BT) 翼角操縦レバーからの翼角指令も、同レバー接続のシンクロ制御変圧機(CT)とバウスラスター室のバウスラスター変節機構部の翼角検出装置付属のシンクロ制御発信機(CX)間の偏差電圧を増幅した電気でバウスラスター室の電磁弁を作動させ、直接バウスラスター翼角変節油回路を制御して翼角操縦する仕組みで、こちらは常用1系統、ノンホローアップ式の非常用1系統であった。
これは同年8月13日の第286回理事会で了承され、第2順位の旅客定員1,500〜1,700名の高速車載客船案、ならびに第3順位のワム換算48両積載の高速車両渡船案は消滅した。
これは、1961年(昭和36年)当時の予測に比べ、その後の貨物輸送量の伸びが著しく、より早急な貨車航送能力の拡充が求められたことと、旅客の集中する深夜便については、それ以外の時間帯の定期旅客扱い便増発により、その増加率の低下が見込め、定員1,200名なら、続行便2隻で運べると判断されたためであった。
この第1船が津軽丸と命名され、1964年(昭和39年)3月31日竣工、4月11日函館港回着、4月14日7108便より貨車航送のみの試運航開始し、5月10日変14便より旅客扱い開始し本就航した。引き続き 八甲田丸、松前丸(2代)、大雪丸(2代)、摩周丸(2代)、羊蹄丸(2代)の6隻が1965年(昭和40年)8月5日までに就航し、老朽船9隻は、同年9月30日終航の石狩丸(初代)を最後に引退した。
しかしその後の輸送需要は、客貨とも1963年(昭和38年)8月の予測を大きく上回る伸びを見せ、国鉄は1965年(昭和40年)10月22日、さらに同型船1隻の追加建造を決定し、11月15日に浦賀重工へその建造を発注、1966年(昭和41年)2月15日起工し、同年11月1日、2代目十和田丸として就航した。これら7隻を「津軽丸型」と呼んだが、1982年(昭和57年)3月の津軽丸(2代)引退後は、国鉄内では残った船を「八甲田丸型」と呼んだ。
操舵室からの可変ピッチプロペラに対する迅速なプロペラ翼角制御は、船の操縦性を著しく向上させるが、その反面、急激な翼角変動はプロペラ、軸系、主機械等に過負荷をかける可能性もあった。例えば船速ゼロの状態から、操舵室のプロペラ翼角操縦レバーをいきなり16度以上にまで進めると、過負荷となる。このような場合でも自動的に稼働主機械の適正負荷範囲内で可及的速やかに翼角を進め、最終的に指令翼角まで進めるのが過負荷防止装置であった。
津軽丸型では、操舵室の翼角操縦レバーからの指令は、操縦レバーに接続されたシンクロ制御変圧機(CT)と、第3補機室のシンクロ制御発信機(CX)との間のシンクロ系サーボ機構により、シンクロ制御変圧機(CT)の偏差電圧を増幅して交流サーボモーターを駆動し、これでシンクロ制御発信機(CX)を回すとともに、可変ピッチプロペラ管制装置の制御レバーを機械的に動かして翼角を進める仕組みであった。津軽丸(2代)では、翼角を進めれば負荷も増大して主軸回転数は減少するが、これをマスターガバナーが検出して主軸負荷を推定し、負荷率が98%まで上がると第3補機室の交流サーボモーターを停止して翼角の進行を止め、100%になるとモーターを逆転させて翼角を戻す、という一種のON・OFF制御で過負荷防止を図った。しかし、このシステムでは翼角が無用に行ったり来たりし、不安定で実用に耐えられないばかりか、かえって危険と判断され、この装置は使えないようにされてしまった。
青函連絡船では、洞爺丸事件後建造の檜山丸型以来、2基のプロペラの直後にそれぞれ舵を置く2枚舵を採用することで、それまでの2軸1枚舵船で見られた強い横風を受けた時、風下に回頭できなくなる、“風に切れ上がる”という現象は解消できた。津軽丸型では、2枚舵を踏襲したうえ、船体長と喫水の増加に応じ、舵面積を檜山丸型や十和田丸(初代)の7.984 m×2から約25%増しの、9.952 m×2に拡大し、さらに低速時に限り、舵角を10度多い45度までとれるようにした。
この舵を動かす電動油圧式操舵機は、青函連絡船では、7.5kWかご形三相交流誘導電動機駆動油圧ポンプ1台の洞爺丸型から始まり、 青函連絡船より小型の宇高連絡船で、1953年(昭和28年)建造の車両渡船 第三宇高丸(1,282.15総トン)からは信頼性向上のため、2.2kWかご形三相交流誘導電動機駆動油圧ポンプを2台並列とし、さらに檜山丸型からは、2台のうち1台の油圧モーターだけでも、65度を30秒以内という規定の転舵速度が得られるよう、7.5kWかご形三相交流誘導電動機駆動油圧ポンプ2台並列とした。津軽丸型では、これを2.5倍の19kWかご形三相交流誘導電動機駆動油圧ポンプ2台並列としたため、舵面積増加にもかかわらず、舵角0度から35度まで転舵所要時間は9秒と、檜山丸型の15.5秒の半分近くまで短縮し、迅速にその旋回性能を発揮できるようにした。
仕切りの手荷物棚は両側から交互に使用できるよう、これら手荷物棚をはさんで隣接する区画の席はシートピッチの半分の70cmずつ前後にずらせた配置となった。この手荷物棚で仕切られた、前後に長い客席区画が片舷3区画並列に設置され、船体中心線上には、いずれの客席区画にも属さない前後に通じる幅1.2mの通路が確保された。これにより1等出入口広間から船首側の1等寝台室区画へは、直接椅子席に接することなく通り抜けられた。この1等指定椅子席の両側外壁には縦85cm横約105cmの複層ガラス大型固定窓がシートピッチに合わせて各8個ずつ設置されていた。
1等指定椅子席の船体中心線上の通り抜け通路を船首側に進むと、1等寝台室区画出入口に達し、左舷婦人用、右舷男子用の1等寝台室用トイレ・洗面所の間を進むと、左右両舷を結ぶ通路の中ほどに丁字に交わる。この両舷を結ぶ通路の船首側に3室、船尾側に2室の計5室の1等寝台室が配置された。いずれも2段寝台4人部屋で、寝台幅は上下段とも当時の列車の1等B寝台下段に準じた91.5cmで、寝台上の空間も90cm確保されていた。さらに2段寝台手前にはソファーと小テーブルが作り付けられたスペースも付加され、面積は約12.0mで、洞爺丸型の4人部屋1等寝台室の7.8mはもちろんのこと、十和田丸(初代)の6人部屋1等寝台室の10.6 mをも上回っていたが、すべて窓なしの部屋であった。
しかしタンク容量の少ない第1ヒーリング装置単独では、80%載貨状態の貨車の 2km/hでの積卸しでも、船体傾斜は制限オーバーの4度となったが、実際にはどうにか48両の積卸しができた。これはタンク容量不足による静的なものなので、当該貨車積載後は出航後もこの船体傾斜は続くことになり、実用上支障はないとはいえ、せっかくのヒーリング装置2組化の利点を生かしきれなかったことになる。なお、可動橋を架けての車両積卸し時の船体横傾斜の許容角度は、可動橋のねじれによる2軸貨車の3点支持脱線の危険性からは4度以内であったが、安全のため余裕を持って3度以内とされた。
なお津軽丸(2代)ではヒーリングポンプに、十和田丸(初代) や讃岐丸(初代) で採用されたかご形三相交流誘導電動機駆動の可変ピッチプロペラ式軸流ポンプは採用されず、110馬力かご形三相交流誘導電動機駆動の可変吐出量型油圧ポンプで駆動される定容量型油圧モーター駆動の可逆転固定ピッチプロペラ式軸流ポンプが2組採用され、第3船の松前丸(2代) でも、この方式が採用された。なお、第2船の八甲田丸では、85kWかご形三相交流誘導電動機駆動の可変ピッチプロペラ式軸流ポンプが2組採用され、上記2隻以外の津軽丸型5隻でも、この可変ピッチプロペラ式軸流ポンプが採用された。
第2船の八甲田丸からは、操舵室の翼角操縦レバーのシンクロ制御変圧機(CT) と、第3補機室のシンクロ制御発信機(CX)の間に差動シンクロ制御変圧機(CDX)が挿入された。八甲田丸では主軸にマスターガバナーが装備されていなかったため、各主機械のガバナーの平均負荷による電圧と、予め設定した過負荷にならない上限の負荷電圧との偏差を増幅し、これで差動シンクロ制御変圧機(CDX)の回転子を回すサーボモーターを動かした。このシステムでは、翼角増大による負荷増で各主機械の回転数が下がると、自動負荷分担装置からの平均負荷を示す負荷信号電圧が上がり、設定負荷電圧より高くなってしまう。この電圧の偏差に応じてサーボモーターが差動シンクロ制御変圧機(CDX)の回転子を翼角を下げる方向へ回し、その結果、操舵室の翼角操縦レバー指令値より過負荷分だけ低い翼角までしか上がらない仕組みであった。この差動シンクロ制御変圧機(CDX)方式は、過負荷量と翼角減少量が比例するため動作が安定し、以後建造の津軽丸型では、基本的にこの方式が採用されたが、八甲田丸と摩周丸(2代)以外は主軸のマスターガバナーからの情報を使用し、大雪丸(2代)と羊蹄丸(2代)では、マスターガバナーが直接機械的に差動シンクロ制御変圧機(CDX)の回転子を動かす方式であった。過負荷防止装置も当時試行錯誤の段階で、津軽丸(2代)の失敗例も含め、このように各船で異なった方式が採用された。
操舵室から総括制御室への推進機器発停関連の指令は、操舵室のプロペラ制御盤にある押しボタン式のエンジンテレグラフが用いられた。