津軽丸 (2代)
また、航海甲板は水面から12m以上の高い位置にあり、波がこの前部消音機室を直撃する頻度は低いため、その外壁と煙突後面基部には、第1補機室、発電機室、第1主機室につながる電動送風機付きの給気、排気口が設けられていた。なお、船楼甲板より上の客室が大きくなったことによる重心上昇を抑えるため、この前部煙突はアルミニウム製であった。
車両甲板下の主発電機や主機械への浸水その他による停電事故に備え、水面から高い位置の前部消音機室には非常用電源が設置されていた。前部消音機室前側部分は電池室に、右舷後側には補助発電機室が割り当てられ、両者の間、右舷前側は補助配電盤室となっていた。補助発電機は、船内電圧が10秒以上定格値の85%以下となると、10馬力エアモーターにより自動起動され、電圧が90%以上に回復すれば自動停止する100馬力ディーゼルエンジン駆動、出力70kVAの自励式回転界磁型三相交流同期発電機で、主発電機故障時に、主軸駆動発電機ではバックアップされない航海用機器や無線装置、船内通信装置、水密辷戸動力、消防用ポンプ等の非常用設備関連の電源や、非常用照明をバックアップした。この補助発電機は、国際航海に従事する旅客船に義務づけられた非常用設備規程を準用したもので、国鉄では既に十和田丸(初代)と1961年(昭和36年)建造の宇高連絡船 讃岐丸(初代)(1,823.89総トン) でこれを装備していた。
この2台の油圧ポンプから船尾左舷と右舷の2台のウインチの油圧モーターへの配管は、船首の主・補助ウインチと同様、途中に遮断弁付き交通回路が設けられ、さらに右舷ウインチ油圧モーター出入口には遮断弁が設けられた。これにより、出力の大きい左舷ウインチの単独運転時には交通回路遮断弁を開放し、2台の油圧ポンプの油圧を左舷ウインチに集中することができた。しかし右舷ウインチは小出力のため、単独運転時も交通回路遮断弁は閉鎖のまま、右舷用油圧ポンプからの油圧だけで稼働したため、左舷ウインチ油圧モーター出入口への遮断弁設置はなかった。しかし、同時運転時の若干の油圧不足もあり、船首の主・補助ウインチの油圧回路と同様の経過をたどり、松前丸(2代)からは両ウインチの油圧回路は独立し、大雪丸(2代)以降は油圧ポンプ駆動電動機が65kW 2台に増強された。
これら船尾係船機械は船尾船楼甲板左舷の台の上に設置された操縦スタンドから遠隔操作されたが、このスタンドも船首の操縦スタンド同様後ろ向きでの操作であった。新造当初、操舵室からの指令伝達用ドッキングテレグラフはこの操縦スタンド上に設置されていたが、1972年(昭和47年)の乗用車積載スペースの船尾係船作業場の頭上への拡張工事に際しドッキングテレグラフのみ左舷入渠甲板上に移設された。
津軽丸(2代)では、プロペラ制御盤の頂部左端に四角い箱形の「国鉄型船舶主軸推力計」の指示器が外付け状態で設置されていた。これは、第2主機室後壁近くの左舷主軸に挿入された弾性軸のひずみを、抵抗線ひずみ計で検出し、左舷推進用可変ピッチプロペラの前後進時の推力を、リアルタイムでトン表示するものであった。これは当時日本最大の可変ピッチプロペラの試運転時の各種データ―収集のほか、失速状態とならず有効に推力を発生できる操縦方法の研究にも供されたが、あくまでも試作機で、左舷のみのため、各種解析には限界があった。それでも可変ピッチプロペラメーカー発表の、速力ゼロ時の推定最大推力53トンに対し、後進全速(翼角-22度)から前進全速(翼角+26.4度)にした時、激しい失速の後、最大推力48トンを記録する等、貴重なデータ―を残した。しかし、この推力計は津軽丸(2代)以外に装備されることはなく、上の1973年(昭和48年)7月撮影の操舵室内写真に写ってはいるが、当時使用されておらず、終航後の写真ではその指示器も撤去されていた。
しかし、ハサミ部分が重く、常に張力がかかっていないと緩んでしまう、などの欠点があった。
津軽丸型は1日2.5往復するため、折り返し時間が55分に短縮されるのに、車両積載数は増加し、人員も削減されるため、この甲種緊締具の操作性改善が強く求められた。このため、ハサミ部分を廃止し両側ともフック付きにして、重量を20kgから13kgに軽量化した緊締具が考案され、これに対応するため、国鉄では1962年(昭和37年)4月から1966年(昭和41年)3月まで、車両航送される可能性のある車両約10万両の台枠にフック掛けを取り付けた。甲種緊締具自体も、洞爺丸事件後急遽建造の檜山丸型への装備品からは、ハサミ式ながら、材質を変更して降伏荷重を、それまでの4トンから12トンに引き上げており、通常航海では、2軸車では片側2本で強度的に十分とされた。このため、フック掛けの取り付け数は、2軸車片側2ヵ所、ボギー車片側4ヵ所とされた。
甲種緊締具のさらなる軽量化を目指し、鎖を用いたレバー・ブロック方式も開発された。これは車両甲板面に緊締レールの代わりに通常レールを溶接し、そのレールを把持したまま、容易に前後移動できるレバー・ブロックを設置し、ここから伸ばした軽量鎖の先端のフックを貨車のフック掛けに掛け、レバー・ブロックで締める方式で、檜山丸(初代)での試験採用を経て、第5船の摩周丸(2代)以降、羊蹄丸(2代)、十和田丸(2代)で、船首から25mの範囲で採用された。
さらに、回路油圧上昇に連動して、油圧ポンプの吐出量を抑制する仕組みを付加することで、係船機械として望ましい荷重速度特性を得ることができた。
津軽丸型では、船楼甲板船首係船作業場には、揚錨機のほか、着岸前、最初に岸壁のビットとつないで船首を岸壁へ引き寄せるフォアラインを巻き込む左舷の主ウインチ、左舷が岸壁から離れないよう固定するブレストラインを巻き込む右舷の補助ウインチが、それぞれ揚錨機の左右に別個に設置された。しかし、船首係船作業場は狭く、船体を後方へ引き寄せて船尾を岸壁ポケットへ押し込むスプリングライン用のスプリングウインチの設置場所は確保できず、1層下の左舷中甲板の甲板機械動力室に設置された。このため、船楼甲板上にはスプリングラインを出す穴だけが設けられた。これら揚錨機・ウインチは何れも、船首の一段高くなった船首指揮台のコントロールスタンドから遠隔操作されたが、揚錨機だけは、操舵室内前面左舷側の操縦スタンドからも遠隔操作できた。しかし錨鎖をロックしている制鎖器のカンヌキの解除は現場でしかできず、そこまで行くなら船首スタンドを使う、ということで、結局操舵室のスタンドは使われず、第7船十和田丸(2代)では設置されなかった。
これより以後の青函連絡船の運航本数の増減は、専ら車両渡船による貨物便の増減によるもので、この運航パターンは1988年(昭和63年)3月13日の青函連絡船終航まで続けられた。
1969年(昭和44年)10月1日ダイヤ改正では、最大28往復(通常26往復)が設定され、その当日に1日2.5往復可能な高速車両渡船渡島丸(2代)が就航した。津軽丸型6隻15往復と、1隻余った津軽丸型と、この渡島丸(2代)の2隻で丙系統の25分あとを続行する5往復、在来船の檜山丸型2隻、石狩丸(2代)、さらに引退間近の蒸気タービン船十勝丸(初代)の4隻もフル稼働8往復して、青函航路初の28往復運航を、11月12日から24日まで行った。この改正より、甲系統と丙系統全便が乗用車航送設備のある青森第1岸壁、函館第2岸壁発着となり、乗用車航送10往復可能体制が確立された。
1970年(昭和45年)6月30日までに高速車両渡船渡島丸型3隻が就航し、蒸気タービン船は引退したため、ディーゼル船13隻体制となったが最大28往復のままであった。1972年(昭和47年)3月15日ダイヤ改正からは、最大30往復(通常28往復)が設定され、同年秋冬繁忙期の10月6日から31日まで、津軽丸型6隻で15往復、1隻で2往復、渡島丸型2隻で丙系統に続行する5往復、1隻で2往復、檜山丸型2隻と石狩丸(2代)の在来船3隻で6往復して、青函航路初の30往復運航が行われた。
このように、1968年(昭和43年)10月以降は、津軽丸型は持てる能力をフルに発揮する活躍を続け、就航前の1963年(昭和38年)度の旅客輸送人員が366万人、貨物輸送量593万トンであったのに対し、1970年(昭和45年)度にはそれぞれ470万人、847万トンに達していた。
船首の露天部は、揚錨機(ウインドラス)や係船ウインチが設置された船首係船作業場になっており、甲板室最前部には機関部・事務部の高級船員室と事務室、左舷にトイレ、右舷に高級船員用洗面所、同浴室、前部水密辷戸動力室が配置されていた。それに続いて2等トイレ・洗面所(左舷寄りが男子用、右舷寄りが婦人用)があり、その後ろは、左舷側は前部2等椅子席、2等出入口広間、雑居席の2等婦人席、後部2等椅子席と続き、右舷側は雑居席の前部2等座席、調理室、旅客食堂、食堂入口前の雑居席の中央部2等座席、後部水密辷戸動力室、雑居席の後部2等座席と続いた。このように国鉄船舶では雑居席を“座席”と呼び、椅子席は“椅子席”と呼んだ。甲板室最後部の左舷には病室と警乗員室があり、中央部に男子用、右舷側に婦人用の2等トイレ・洗面所が配置されていた。船尾側の露天部は係船ウインチの設置された船尾係船作業場で、船尾端には車両積卸し作業を目視しながらヒーリングポンプ操作のできる箱型のポンプ操縦室が、一段高くなって後方へ突き出して設置されていた。離着岸時、船尾扉開放状態でも船尾が監視できるよう、このポンプ操縦室屋上から両翼舷外まで張り出した入渠甲板も設置されていた。
これら空気式遠隔解放装置により、従来、着岸後の貨車引き出し時、船尾トリムで船尾が下がっており、車止めの自動連結器が貨車に引っ張られた状態で、手動での連結器解錠ができず、引き出しに来た機関車に貨車を押してもらって連結器を緩め、手動解錠していたが、その必要もなくなった。
油圧緩衝器が装備されたとはいえ、車止めはあくまでも積載車両を固定することが目的で、入換機関車の“暴走”を止めるものではない。このため、陸上の入換機関車の機関士が目視できない列車先頭と車止めまでの距離を、機関士からも分かるよう、電光表示器が、青森第1岸壁、第2岸壁、函館第1岸壁、第2岸壁の各可動橋の門構え上に、1965年(昭和40年)9月30日に設置され、車止め付近の表示操作器ダイヤルから、有線で車止めまで「あと何両」という電光表示と音声放送ができるようになった。これら表示と放送のため、船内軌道各線の中ほどから終端部にかけて、ワム換算で「あと5両~1両」の標記看板が車両甲板天井に設置され、軌道内には「あと5m~1m」の目印の白線がペイント標示された。その後、可動橋の電光表示器は、青森第3岸壁には1969年(昭和44年)11月20日に、函館第3岸壁、第4岸壁には1970年(昭和45年)3月にそれぞれ設置された。
国鉄連絡船では、翔鳳丸以来、積載車両転倒防止のため、車両台枠を横から斜め下の甲板面につなぎ止める甲種緊締具が使用されてきた。この緊締具の車両側はハサミ状で、このハサミで車両台枠をはさみ込み、甲板側はフック付きで、甲板上の緊締用レールの穴に引っ掛け、ターンバックルで締め上げる方式で、通常の航海では、2軸車では片側4本、ボギー車では片側6本を掛けていた。
十和田丸(初代)以前の青函連絡船では、船首係船作業場にある係船機械は、両舷の錨の投揚錨を行う揚錨機(ウインドラス)1台だけであった。入港時、岸壁前で右舷錨を投錨し、速力を落としつつ右旋回し、近寄ってきた綱取り艇という小舟に、甲板縁に設置された係船索の向きを変える滑車(フェアリーダー)を通して降ろした係船索(フォアライン)の一端を持たせ、これを岸壁まで運ばせ、岸壁のビットに掛けた。揚錨機の両側面には、ワーピングドラムという水平軸で回転する糸巻き形のドラムが突出しており、岸壁とつながったフォアラインをこのワーピングドラムに巻き付け、甲板員3人がかりで引いたり緩めたりして、このフォアラインをワーピングドラム周上でスリップさせ、フォアライン巻き込み速度や張力を調節しながら、船体を岸壁に引き寄せて行った。着岸作業では通常、補助汽船は船尾しか押さないため、このフォアライン巻き込み力は船首を岸壁方向へ引き寄せる唯一の力で、重要なものであった。また船尾にも、車両甲板の曝露部、あるいは船楼甲板の両舷に、ワーピングドラムを垂直にした形のキャプスタンが1台ずつあり、甲板員2名で船尾を可動橋に合わせる作業を行っていた。
このため、ヒーリングタンクは前後に分離され、その間にはいずれもクロスフラッディング装置付きの2対のボイドスペースが配置され、各ヒーリングタンクには独立したヒーリングポンプが設置され、ヒーリングポンプ1台の容量は檜山丸(初代)と同程度に抑えられた。
第1ヒーリングタンク(片舷163.9トン 有効容量約130トン)は、発電機室とタンク後端は第1主機室水密区画の一部の両舷に達する形で設置され、両舷タンク間は、発電機室の一つ前に隣接する第1補機室を迂回する太いパイプでつながれ、第1ヒーリングポンプは第1補機室に設置された。第2ヒーリングタンク(片舷238.8トン 有効容量約200トン)は、第2主機室両舷を中心に、その前後端は前後の隣接水密区画舷側まで達したやや大きなタンクで、両舷タンク間は第2補機室を通る太いパイプでつながれ、第2ヒーリングポンプは第2補機室に設置された。さらにこの太いパイプは船尾方向へも分岐し、第3補機室を経由して、“その他の乗船者”室船底のトリミングタンクにつながり、船尾喫水の調節も迅速にできるようになった。このトリミングタンクまでつながる配管は讃岐丸(初代)に始まるものであった。
ヒーリング装置は2組装備となったが、1組故障した場合、タンク容量の大きい第2ヒーリング装置単独では、積卸し速度を規程の半分の2km/h程度に落とすことで、船体傾斜3度以内で48両の積卸しは可能であった。
国鉄連絡船も1957年(昭和32年)建造の十和田丸(初代)までは、当時広く採用されていた界磁の回転軸に直結した直流励磁機(直流発電機)で励磁電流を発電する直流励磁機方式が採用されていた。しかしこの方式は直流励磁機の整流子・ブラシの保守管理が煩雑なうえ、界磁励磁電流を迅速に制御できないため、かご形三相交流誘導電動機始動時等の大電流負荷時には著しい電圧降下をきたし、船舶交流電化普及の障壁となっていた。
1950年代後半 (昭和30年代前半)に至り、乾式整流器や可飽和リアクトルの進歩にともない、自機で発電した交流の一部を、これらの機器経由で直流変換して界磁を励磁する同期発電機が西ドイツ シーメンス社で実用化された。この方式では回転する直流励磁機が不要なため、静止励磁方式と呼ばれ、この方式の発電機は自励式同期発電機と呼ばれた。本方式は保守管理が容易なうえ、負荷電流の変化に速やかに追随して界磁励磁電流を変化させ、安定した発電電圧が得られたことから、陸用・舶用ともに急激に普及していった。日本の船舶では1958年 (昭和33年)建造の日本郵船の長良丸(8,397.66総トン)が自励式同期発電機搭載第1船で、国鉄船舶では、1961年 (昭和36年)建造の讃岐丸(初代)からであった。自励式同期発電機の出現は、構造の簡単なかご形三相交流誘導電動機の広汎な採用を可能とし、船価低減とメインテナンスフリーを促進し、その後の船舶交流電化の普及に貢献した。
なお第1船室へはプラットホームからだけではなく、車両甲板船首両舷の中甲板下の階段室から上記の左右方向の通路端へ降りる階段もあった。
水密辷戸を通り抜けた前後方向の通路は、第2船室内で左右方向への通路を両側へ2本ずつ分岐し、それらに面し普通船員居室が配置され、左舷前方分岐路の先にはこの区画用の空気調整室(第8系統)が設置されていた。右舷後方分岐路起始部から階段で船首方向へさらに1層下ると船艙倉庫で、ここには船底からピトー管を出して、船の対水速力を測定する測程儀が設置されており、さらに1974年(昭和49年)には汚物処理装置(第1系統)が設置された。この階段の直上には、右舷前方分岐路起始部から船尾方向へ上って車両甲板プラットホームへ至る階段が設置されていた。また後方分岐の左右方向の通路の先には避難階段があり、車両甲板両舷の船楼甲板へ通じる階段室へ至っていた。
八甲田丸もほぼ同じ油圧回路で、65kW誘導電動機1台で、49kW油圧モーター2台を駆動するため、津軽丸(2代)同様、2台同時運転時両ウインチの定格出力運転はできなかった。このため、この2隻では、就航後は主・補助ウインチは単独運転のみで2台同時運転は行われなかった。松前丸(2代)も1台の誘導電動機で2台の可変吐出量型油圧ポンプを駆動したが、その誘導電動機出力が105kWに増強されたため、各出力50kWの油圧モーターで駆動される主・補助ウインチの定格出力での同時運転が可能となった。これにより単独運転用の交通回路は不要となり廃止され、両ウインチの油圧回路は独立し、油圧ポンプと油圧モーターは常時1対1の関係で運転されるようになった。
大雪丸(2代)以降は、八甲田丸タイプを改良する形で、油圧ポンプを駆動する電動機(65kW)を2台に増やし、それぞれの電動機が1台ずつ油圧ポンプを駆動し、それら2台の油圧ポンプが対応する主・補助ウインチの各油圧モーター(各49kW)2台を常時1対1の関係で駆動できるようにし、主・補助ウインチの同時定格運転も可能となった。これにより松前丸(2代)同様、交通回路の設置はなく両ウインチの油圧回路は独立した。
船首スプリングウインチの油圧モーターは、出力21.
可変ピッチプロペラの利点は、全速前進から急ブレーキをかける場合、固定ピッチプロペラでは、全速後進発令後主機械を一旦停止し、逆回転で再起動しなければならず、その間の無駄な空走を許してしまうが、可変ピッチプロペラでは、主機械はそのまま運転継続で、プロペラの翼角を逆向きにするだけのため、発令直後からブレーキがかかり、ブレーキ距離を大幅に短縮できた。津軽丸(2代)での試運転からの試算では、可変ピッチプロペラでは19ノットから475mで停止できたが、固定ピッチプロペラでは1,129mも要したとのことであった。このような可変ピッチプロペラの圧倒的な操縦性の良さは、相当長い高速航行区間と頻繁な出入港を併せ持つ青函連絡船には最適であった。
可変ピッチプロペラ採用により、主軸回転数は毎分217.5回転で、回転方向は互いに外転のまま、あとは操舵室のプロペラ翼角操縦レバーからの翼角制御だけで、船の前後進から速力の調節まで行われた。これは、主機械は一定方向、一定回転数さえ維持していればよいことを意味し、天井高さの低い機関室での出力増強の目的で、マルチプルエンジン方式が採用されたが、多数の ディーゼルエンジンの発停、逆転を、同時に行うことが容易ではないことを考えると、もし可変ピッチプロペラがなければ、建造コストの高いディーゼル・エレクトリック方式を選択せざるを得なかったことにもなる。
さらに当時日本最大の可変ピッチプロペラ(Controllable Pitch Propeller CPP)を2基装備して、ブレーキ距離を半分以下に短縮し、船首水線下には日本初となる出力850馬力の本格的なバウスラスター(Bow Thruster BT)を装備して、舵の効かない低速時や停船時にも船首を迅速に回頭できるようにし、港内での操船能力を格段に向上させた。これらによる画期的なスピードアップにより、「海の新幹線」と呼ばれた。 本船建造を担当した浦賀重工にとっても、初めて造るもの、扱うものも多く、製造番号1番という機器も珍しくない中、造船所、機器メーカー、国鉄の関係者は試行錯誤の連続であったが、船位自動測定装置(SPレーダー)のように実用化には至らず、後に撤去された機器も少なくなかった。
この画期的な自動化・遠隔操縦化により、従来の車載客船では約120名、車両渡船でも72〜78名を要した運航要員が53名になり、この9隻廃船、7隻新造で、青函航路全体で471名の船員が陸上勤務に配置転換された。