Эволюция и производство школьных автобусов

Исторический контекст

Школьный автобус — моторное транспортное средство, предназначенное для перевозки учеников к учебным заведениям и обратно. По определению, автобус должен перевозить минимум 10 пассажиров; в США примерно 85 % всех школьных автобусов весят более 10 000 фунтов (4500 кг) и вмещают более 16 пассажиров.

До моторных транспортных средств конные автобусы — способные перевозить 25–50 пассажиров — служили общественным транспортом. Франция использовала их уже в 1828 году, а в 1830 году британский изобретатель сэр Голдворти Гёрни представил паровой автобус. Несмотря на эти инновации, конные транспортные средства оставались доминирующими на протяжении XIX века.

В 1832 году Нью-Йорк уложил металлические рельсы для сглаживания езды конных кареток. Эти рельсы позже поддержали конные троллейбусы, паровые локомотивы и электрические поезда, закрепляя рельсовый транспорт до подъема моторных транспортных средств в начале XX века.

Публичные школы уже начали перевозить учеников в XIX веке. Первое законодательство США, авторизующее публичные средства для студенческого транспорта, было принято в Массачусетсе в 1869 году, оплачивая местных фермеров за перевозку детей в конных фургонах. Вермонт последовал в 1876 году, и к 1919 году все 48 штатов имели подобные законы.

Два фактора подтолкнули к этим законам: обязательное посещение требовало, чтобы все дети ходили в школу, и законы о консолидации объединяли мелкие сельские школы в более крупные центральные. Получившаяся необходимость перевозить более крупные студенческие популяции на большие расстояния сделала школьные автобусы незаменимыми.

Ранние школьные фургоны были простыми деревянными фермерскими фургонами, позже покрытыми брезентовыми тентами для защиты от погоды и обогреваемыми печами зимой.

Переход к моторизированному транспорту начался с ДВС: бельгиец Этьен Ленуар (1860), и немецкие пионеры Карл Бенц и Готлиб Даймлер (1885). К 1890-м автомобили пролиферировали по Европе и США.

В Германии ДВС привел в движение восьмипассажирский автобус в 1895 году. Даймлер построил первый грузовик в 1896 году. До 1920-х автобусы и грузовики разделяли шасси. В 1921 году компания Fageol Safety Coach представила выделенное автобусное шасси — более широкое, длинное и низкое, чем грузовые рамы — которое остается фундаментом современных школьных автобусов.

Сборочная линия Генри Форда 1913 года революционизировала производство: стандартизированные детали двигались по лентам, драматически снижая затраты и делая транспортные средства доступными для среднего класса. К концу 1920-х стальные кузова заменили деревянные, давая надежный дизайн, видимый сегодня.

Важность школьных автобусов выросла в послевоенную эру, пока консолидация продолжалась. От более 100 000 округов к концу войны до около 17 000 к началу 1970-х, система школьных автобусов США выросла в крупнейшую в мире сеть общественного транспорта, перевозящую более 22 млн учеников ежедневно к концу 1980-х.

Сырье

Сталь — краеугольный камень автобусного строительства, обеспечивая прочность шасси и кузова. Она производится из железной руды, кокса и известняка; кокс поставляет углерод, известняк удаляет примеси, и кислородные удары устраняют излишки углерода и остаточные элементы. Ламинированное стекло — два стеклянных слоя, склеенные над пластиковой прослойкой — защищает пассажиров, удерживая осколки при разрушении. Шины комбинируют натуральный или синтетический каучук, технический углерок, серу и другие химикаты для достижения желаемого сцепления и долговечности. Дополнительные металлы и пластики создают множество мелких компонентов, необходимых для готового транспортного средства.

Процесс производства

Изготовление готовых компонентов

• 1. Школьные автобусы включают сотни деталей, многие изготавливаемые специализированными поставщиками, некоторые из которых являются дочерними компаниями производителя автобусов.
• 2. Ламинированное стекло производят плавлением кварца и оксидов, всплавлением расплавленного стекла на расплавленном олове для достижения плоской поверхности, затем закалкой. Два закаленных слоя склеивают с прозрачной пластиковой прослойкой под теплом и давлением.
• 3. Шины начинаются как «зеленая шина»: каучук, технический углерок, сера и добавки смешивают, нагревают и слоят в оболочку. Оболочку формовывают против протектора с надувным мешком, затем вулканизируют для фиксации дизайна.
• 4. Металлические компоненты прецизионно обрабатывают сверлами, токарными станками или литьем в формы, в зависимости от материала (например, алюминиевые литые детали).
• 5. Пластиковые детали формируют литьем под давлением — пластик плавится, давится в форму под давлением, затем остывает до формы.

Когда все компоненты готовы, шасси и кузов собираются вместе.

Изготовление шасси

• 6. Листовой металл поставляется в заданных толщинах; резальные и штамповочные станки формируют его в компоненты шасси, которые болтят вместе по мере продвижения сборочной линии.
• 7. Раму собирают первой, за ней — подвеска, тормоза, выхлоп, двигатель, карданный вал, колеса и шины. Временное водительское сиденье позволяет предварительный дорожный тест трансмиссии.

Изготовление кузова

• 8. Кузовные панели формируют из стальных листов, болтят или сваркивают вместе на выделенной сборочной линии.
• 9. Панели создают пол, боковые стенки и крышу автобуса; затем крепят двери.
• 10. Кузов проходит цикл очистки, фосфатирование для коррозионной стойкости, грунтовку, обжиг, покраску и второй обжиг для полимеризации финиша.
• 11. Устанавливают окна, внутренние компоненты (приборная панель, сиденья) и внешние особенности (ручки дверей, фары).

Сборка школьного автобуса

• 12. Кран поднимает кузов на шасси; два болтят вместе. Электропроводка, финальные регулировки и комплексный осмотр завершают транспортное средство перед отгрузкой на специальных автоперевозчиках.

Контроль качества

Все предпроизведенные детали проходят инспекцию на дефекты. Стальные листы хранят под навесом для предотвращения коррозии. Каждый вырезанный кусок проверяют на форму и размер. Шасси проходит краткий дорожный тест; полностью собранный автобус получает полный дорожный тест для выявления операционных дефектов.

Водяные спрей-тесты выявляют утечки, и детальный финальный осмотр обеспечивает одобрение каждого пункта строгого чек-листа перед отгрузкой. Безопасность остается первостепенной: федеральные регламенты mandatируют строгие стандарты для тормозов, аварийных выходов, прочности пола, сидений, окон, зеркал, топливных систем и крэшвортинесса. Эти регламенты доказали, что школьные автобусы значительно безопаснее других режимов транспорта для детей.

Будущее

Правительство США непрерывно пересматривает стандарты безопасности. Один спорный вопрос — обязательные ремни безопасности; исследование 1989 года оценило $40 млн ежегодных затрат для спасения одной жизни в год. Новые тренды включают природный газ и электрическую тягу, улучшенный климат-контроль с кондиционерами и продвинутые электронные приборные панели, улучшающие ситуационную осведомленность водителя.