100kitov.ru

Интересные факты — события, биографии людей, психология
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как устроен маяк?

Как работает маяк и зачем он нужен в наше время

О чем вы думаете, когда слышите слово “маяк”? Кто-то представит себе GPS-трекер, кто-то — шпионские маячок, кто-то — мигалку на полицейской машине, а кто-то — просто радио Маяк. Но, скорее всего, большинство людей представит именно ту большую красивую башню на берегу моря, окруженную ореолом романтики и стаями голодных чаек. Чтобы вы не представили, но истоки этого слова ведут именно к навигационному сооружению. Если хотите, это первая стационарная навигационная башня. В давние времена она позволяла кораблям не натыкаться на скалы и рифы, а сейчас выполняет эту и некоторые другие не менее важные функции. Эта конструкция сложнее, чем кажется, но важнее, чем можно подумать, просто прогуливаясь по берегу.

Маяки не только красивы, но и функциональны.

Прежде всего, как обычно, стоит понять, что вообще такое маяк и каким определением можно дать ответ на этот вопрос.

“Маяк — башня с сигнальными огнями на берегу моря, на острове или в устье реки.” — определение согласно словарю Ожегова.

Как правило, маяками являются именно стационарные конструкции, установленные на берегу, хотя иногда они бывают плавучими. В этом случае они устанавливаются на специальных понтонах или буях и крепятся якорем ко дну. Выполняемые функции в этом случае схожи с функциями стационарного сооружения.

Когда появился первый маяк

Строительство маяков ведется с древних времен. Когда появился первый из них, сказать сложно, но точно это было примерно в те времена, когда появились более-менее большие корабли и началось массовое движение по воде.

Несмотря на это, есть маяк, который можно назвать самым известным. Им является Александрийский маяк, построенный в III веке до нашей эры. Он даже признан одним из чудес света.

В основе первых маяков лежал огонь. Началось все с того, что греки и финикийцы размечали кострами опасные водные проходы. Постепенно это переросло в стационарные сооружения, в которых в качестве топлива использовались каменный уголь, рапсовое масло и даже керосин.

Важным этапом в истории развития маяков стало появление линзы Френеля, которая позволяла направить поток света в сторону кораблей, но не одним тонким лучом, а в виде рассеянного источника. Так дальность действия маяка становилась существенно выше. Сама линза появилась на свет в 1820 году.

Линза Френе́ля представляет собой оптическую деталь со сложной ступенчатой поверхностью. Она может заменить как сферическую, так и цилиндрическую линзы, а также другие оптические детали, например, призмы.

Если отдельно говорить о других типах маяков, можно отметить, что первый плавучий маяк на реке появился в 1820 году в устье Темзы, а на море только 60 лет спустя. Было это на Северном море.

В истории нашей страны первые маяки появились в восемнадцатом веке. При этом они почти сразу начали появляться не по одному. Наблюдался бурный рост их количества, а связано это было с указами Петра I и развитием флота в тот период. Многие маяки находились в частном владении, но 8 июля 1807 года вышел указ Александра I, согласно которому все они были переведены в подчинение морского ведомства. Только так можно было обеспечить надлежащий уход за столь сложным, но важным сооружением и его своевременно обслуживание.

Так выглядит линза Франеля в маяке.

Все это время за маяками следили специальные люди, которые назывались смотрителями маяков или маячниками, но только в конце тысячелетия у них появился профессиональный праздник — день маячника России. Впервые он был отпразднован 8 июля 1997 года в 190-ю годовщину перевода, про который я говорил выше.

По ту сторону океана, в США, маяки, как и в каждой стране, развивались своим путем. Первый из них был построен в 1716 году рядом с Бостоном. Вы спросите, почему только в это время в крупных странах началось строительство этих сооружений, если они были еще до нашей эры, и будете правы. Строительство действительно шло не очень быстро и в конце XIX века во всем мире насчитывалось всего около ста подобных объектов. Тем не менее, примерно в это время маяки начали строиться и во многих других странах. Например, в Японии.

Один из переломных моментов в конструкции маяков, и вообще в их истории, произошел в начале XX века (1907 год), когда Густавом Даленом был изобретен солнечный клапан. Это позволило сделать маяки автоматическими. Они выключались после восхода солнца и зажигались снова, когда оно садилось или скрывалось за плотными облаками в плохую погоду. Изобретение такого клапана даже было удостоено Нобелевской премии по физике в 1912 году с формулировкой “за изобретение автоматических регуляторов, использующихся в сочетании с газовыми аккумуляторами для источников света на маяках и буях”.

Примерная конструкция солнечного клапана.

Солнечный клапан — устройство для зажигания сигнального огня, обеспечивающее выделение газа только в ночное время или в плохую погоду.

В основе конструкции солнечного клапана лежит колба, в которую помещено четыре стержня. В середине находится зачерненный, а вокруг него установлены три отполированных, которые должны отражать солнечный свет на зачерненный стержень и нагревать его. За счет нагревания он расширяется, давит на клапан и перекрывает подачу газа. В этот момент свет выключается. Когда стержень остывает и сжимается, газ снова открывается и свет зажигается. Принцип работы этого клапана основан на свойствах расширения материалов при нагревании.

Читайте так же:
Почему на Черном море нет приливов и отливов?

Во многом после появления солнечного клапана профессия смотрителя маяка начала исчезать. Сейчас она вообще почти не нужна. За маяками следят в основном техники, которые просто приходят ремонтировать их, если они ломаются. О поломке, опять же, сообщит специальная система самодиагностики.

Раз уж мы говорим об истории маяков, нельзя не отметить и некоторые интересные исторические факты. Например, самое известное происшествие в истории этих навигационных объектов, когда одновременно бесследно пропали три смотрителя маяка на Островах Фланнана в декабре 1990 года. Об их судьбе ничего не известно.

Береговая линия во Франции не обозначалась огнями вплоть до XVII века, чтобы избежать нападения пиратов. А в США с 1886 по 1902 год в качестве маяка использовалась Статуя Свободы. Собственно для этого она и строилась. По задумке она должна была приветствовать своим огнем уставших путников, пересекших Атлантику.

Мало кто знает, но главный открыточный символ Нью-Йорка строился как маяк.

На данный момент самым старым из известных маяков является маяк, находящийся в испанском городе Ла-Корунья. Он был построен во времена римского императора Траяна (II в.).

Классификация маяков

Маяки делятся на несколько типов, в том числе, по месту установки и по выполняемым функциям.

Как уже было сказано выше, маяки бывают береговыми и плавучими. Первые устанавливаются на берегу или в непосредственной близости от него (на островах, рифах, скалах), вторые плавают вдали от берега на специальных платформах или кораблях, как правило, обозначая вход в порт.

По выполняемой функции маяки различаются на опознавательные и створные. Первые являются одиночными, а вторые обязательно должны работать в паре.

Опознавательные маяки служат для обозначения препятствия в опасных местах, в качестве точки навигации, например, около которой надо совершить поворот, а также служат знаком захода в порт.

Створные маяки куда интереснее. Они не просто показывают, что “Вот тут скалы! Разобьетесь!”, а указывают маршрут до конкретного места. Например, безопасный фарватер при заходе в порт.

Фарва́тер (голл. vaarwater, от varen — плыть и water — вода) — судовой ход, безопасный в навигационном отношении и обозначенный на местности и/или карте проход по водному пространству (реке, озеру, морю, проливу, фьорду, океану и другим), характеризующийся достаточными глубинами и отсутствием препятствий для судоходства, например, затопленных судов, рифов и мин.

Створные маяки всегда выстраиваются так, чтобы было понятно, в какую сторону движется корабль и какой маневр ему надо совершить, чтобы пройти сложный участок. Впервые такая система обозначения была внедрена в Европе в 1837 году и получила название «ведущих огней» (англ. Leading Lights). Подобные маяки используются не только на море, но и в речной навигации.

Существует и дневная система опознавания маяков. Для этого они окрашиваются особым образом, чтобы при подходе к нему было понятно с какой стороны от опасной зоны он установлен. Белый цвет означает безопасный сектор, красный обозначает левую от безопасного сектора область, а зеленый — правую.

Принцип работы маяка

Про основы конструкции маяка можно сказать, что она представляет собой прожектор, сила света которого пропорциональна площади собирающего свет зеркала или линзы, а угол, в котором распространяется свет, обратно пропорциональная этой площади.

Сами оптические элементы не делаются из единого куска стекла, так как они очень большие и при условии монолитности будут очень дорогими, сложными в производстве и уязвимыми. А так как это не телескоп, где важна идеальная точность, применение сборной конструкции вполне оправдано.

Так выглядит линза маяка.

Одной из самых удачных конструкция стала та, в которой применялась линза Френеля. При этом конструкция из сборки таких линз и зеркал должна вращаться вокруг источника света. Так достигается возможность не только дальнего обнаружения, но и охват на 360 градусов. В современных маяках используется электропривод элементов, а раньше вместо него был часовой механизм или система грузов. “Заводились” они при помощи мускульной силы смотрителя маяка, которому время от времени приходилось потрудиться.

В качестве источника света в старых маяках использовался огонь, а в современных — электрические лампы, которые питаются от электричества, поданного с берега или дизельного генератора. В плавучих морских маяках используется солнечная энергия и дизельный генератор в качестве резервного источника.

Еще больше интересного контента в нашем Яндекс.Дзен!

Кроме традиционного источника света и вращающегося элемента, в современных маяках часто используется импульсная система. Она позволяет не только визуально узнать конкретный маяк за счет особо ритма срабатывания, но и дать в разных направлениях разное освещение, чтобы капитан мог понять, с какой стороны он подходит в маяку.

Кроме этого, современные маяки оснащаются дополнительными навигационными приборами. Например, радиостанциями или звуковыми излучателями. Это позволяет ориентироваться по ним в условиях плохой видимости. В качестве дополнительного сигнала маяк может выступать в роли отражателя радиосигнала с корабля, опять же давая капитану больше информации для принятия решений.

Читайте так же:
Почему животным нравится, когда их гладят? Причины, фото и видео

Даже современным кораблям нужны маяки.

Сколько в мире маяков?

Из-за применения современных навигационных технологий роль маяков, как навигационного средства, несколько снизилась и в настоящее время количество работающих маяков во всём мире не превышает полутора тысяч.

Можно спросить, для чего они вообще нужны, если есть спутниковые системы глобального позиционирования и другие современные навороты, включая эхолоты, сонары и прочее. Истинная важность маяков кроется в том, что любая система может дать сбой, а источник света на горизонте вечен. Это как с самолетами, которые могут садиться по приборам, но есть специальные сигнальные огни, которые позволяют визуально контролировать точность захода по глиссаде.

В конце концов, вы же не едете на машине по навигатору, смотря только на него. Он лишь помогает, как и другие элементы, включая дорожные указатели. Именно поэтому, несмотря на развитие техники, визуальное наблюдение остается важнейшим средством ориентации на море, и потому маяки продолжают использоваться.

При этом используются не только старые маяки. В некоторых местах строятся новые, которые должны обезопасить морские пути в условиях изменения навигации и ландшафта. В ближайшее время предсказать отказ от такого средства обнаружения, как маяк не получится, поэтому они еще долго будут существовать и освещать путь кораблям.

Как устроен маяк?

Маяк, казалось бы, сооружение бесхитростное: стоит себе башня, а наверху у неё свет горит. Но так ли просто всё устроено? Там кто-нибудь живёт? За счёт чего достигается такая яркость? Почему маяк не должен быть слишком высоким? И что, в конце концов, нужно делать: плыть на свет или держаться подальше от него?

Эта статья была опубликована в журнале OYLA №11(39). Оформить подписку на печатную и онлайн-версию можно здесь.

Если кратко, маяк нужен, чтобы корабли благополучно добирались до места назначения. Правда, для этого ему приходится выполнять противоположные функции. Есть маяки, предостерегающие от опасности: они помечают рифы, скалы и береговые линии, о которые судно может разбиться. Также они могут стоять в удобном для распознавания месте, например у входа в порт или в точке, где нужно поменять курс. Если же надо обозначить безопасный проход в гавань, используют сразу два маяка; в этом случае они называются створными. Выходит, не каждый маяк обещает уставшему моряку возвращение на землю, а некоторые из них и вовсе следует обходить стороной.

Предостерегающие маяки часто используют секторные огни — светофильтры, которые окрашивают в разные цвета участки водной поверхности. Белым обозначается безопасная область, красным — сектор слева, зелёным — справа. То есть если корабль видит красный или зелёный свет, ему нужно скорректировать курс, чтобы оказаться в белом секторе.

Что касается парных створных маяков, они располагаются не по обе стороны входа в порт, как можно было бы подумать, а один позади другого. Причём передний стоит немного ниже, поэтому есть курс, на котором оба световых сигнала и наблюдатель оказываются на одной прямой. Именно это направление является правильным, и нужно двигаться так, чтобы верхний огонь не сместился вправо или влево. Таким образом обозначают безопасный маршрут к гавани или по каналу.

Первые маяки (в том числе одно из семи чудес света — Александрийский маяк) ставили только у населённых пунктов, позволяя морякам издалека заприметить нужную гавань и не петлять у опасных скалистых берегов. Массово строить маяки для рифов и мелких островков стали только на рубеже XVII–XVIII веков, когда начала расти трансатлантическая морская торговля.

Как же различать такие противоречивые сигналы? Для этого нужно ориентироваться на местности, уметь читать карту и знать условные световые схемы. Каждый сигнал маяка характеризуется особым сочетанием цвета, фазы (характеристики света) и временного периода. Цвет может быть белым, зелёным (G) или красным (R). Фаза зависит от длительности и интенсивности светового сигнала: постоянный, мигающий и т. д. Период — это время между сигналами.

Обозначение фаз маяка

F —фиксированный свет. Подаётся ровно и без вспышек.

Fl —мигающий свет. Ненадолго вспыхивает, потом выдерживается длительная пауза.

Q —быстрый свет. Мигает очень часто, до 80 вспышек в минуту.

Ос —затмевающийся свет. Вспышки длятся дольше, чем паузы между ними.

Alt —чередующийся свет. Цвет сигнала попеременно меняется.

Iso —равные по времени вспышка и пауза.

Маяки в навигации

Представим, что вы ведёте по морю небольшую яхту. Конец путешествия близок, но спутниковая навигация барахлит. Ночь. Надвигается гроза. Вы открываете карту и видите, что неподалёку находятся два маяка: один отмечает небольшой портовый городок, а второй предупреждает об опасных скалах. Условное обозначение первого — Fl (2) 15s, второго — F.G. Какие световые сигналы вы увидите и какой из них приведёт вас в безопасную гавань?

Разберёмся с первым маяком. Число в скобках (2) означает количество вспышек. Цвета G или R не указаны, значит, маяк будет светить белым по 2 вспышки с перерывом в 15 секунд. Второй же выдаёт постоянный луч зелёного света. Сложно перепутать!

Традиционно мы представляем себе маяк как многоэтажную башню, но это не обязательно так. На равнинной местнос­ти, конечно, нужен высокий ориентир, а вот если маяк стоит на скалистом обрыве, он может быть довольно приземистым. Также размер здания зависит от местных погодных условий. Например, если у земли стелется густой туман или низко нависли облака, свет слишком высокого маяка может не пробиться сквозь них, и корабли не увидят сигнал.

Читайте так же:
10 природных ароматов, которые меняют настроение

В наше время маяки автоматизированы, и обслуживающий персонал обычно занимается только ремонтом и профилактикой поломок. Раньше же у смотрителя было множество обязанностей: включать и выключать свет в должное время, несколько раз за ночь проверять исправность маяка, днём — протирать части светового механизма, а также вести подробный журнал своих действий. На такую методичную работу подходил не каждый, а потому хорошие смотрители маяков ценились на вес золота.

Любая ошибка могла привести к катастрофе: истории известно немало случаев, когда корабль разбивался о скалы возле потухшего маяка. Некоторых смотрителей обвиняли в том, что они специально гасят свет, чтобы поживиться товарами, выброшенными на берег. Эти слухи стали популярным сюжетом в мировой культуре (от романа Дафны Дюморье «Таверна “Ямайка”» до квеста в «Ведьмаке 3»), но в реальности ни одно подобное обвинение не было доказано.

В литературе и кинематографе маяк — символ одиночества, а его смотритель обычно нелюдим и немногословен. На самом деле за редкими исключениями у маяка жили одна или несколько семей. Мужчины учили ремеслу сыновей, так что складывались целые династии смотрителей. В Европе некоторые семьи до сих пор селятся в заброшенных маяках, открывают музеи и небольшие отели. В США и Канаде борются за сохранность устаревших маяков как исторических памятников и принимают законы об их защите.

Свет от керосиновой лампы преломляется, проходя сквозь линзу Френеля, и концентрируется в одном направлении

Современные маяки используют мощные электрические прожекторы, но до XX века смотрители работали с керосиновыми лампами. Сам по себе такой источник света не очень ярок, по­этому его помещали в так называемую линзу Френеля — что-то вроде огромного абажура из множества маленьких кусочков стекла. Отличие линзы Френеля от обычной выпуклой линзы в ваших очках в том, что она состоит из небольших заострённых колец. Свет, падающий на них, преломляется и выходит параллельным пучком.

С развитием спутниковых навигационных технологий необходимость в маяках сходит на нет. И всё же, если на корабле откажет техника, маяк может стать единственным средством спасения от гибели.

Устройство плавучего маяка. Почему маяк можно не только видеть, но и слышать

Важнейшее требование к плавучему маяку — надежное навигационное ограждение морской опасности ночью, в туман, плотную морось, снежные заряды и штормовую погоду. В эту пору яркий огонь и четкий звук сигнальной установки — единственная надежда на спасение застигнутых ненастьем мореходцев. Однако в эпоху фонарей с сальными свечами, поднимаемых на мачтах плавмаяков, эти требования оставались несбыточной мечтой.

НЫРЯЮЩАЯ ЗВЕЗДА

При сильной болтанке утлых суденышек огонь, хаотично появляясь и исчезая в провалах обрушавшихся на маяк волн, только вводил в заблуждение, не давая шкиперу четкого представления, где находится его судно относительно навигационной опасности, а часто и вообще гас.

Не лучше обстояло и со звуковым оповещением. Звон корабельного колокола и удары колотушки в металлические доски и в тихую-то погоду были слышны не далее 1–1,5 миль, а в ненастье их напрочь глушили накатывающиеся на палубу волны и порывы штормового ветра, превращая маяк в беспомощного немого, над которым жестоко потешалась распоясавшаяся стихия. Это отчетливо понимали устроители плавучих маяков и делали все для повышения как надежности маячного освещения, так и эффективности звуковых динамических оповещательных устройств.

Осветительный аппарат, Уилкинс, плавающий маяк

Первый совершенный для своего времени осветительный аппарат, специально созданный для плавучих маяков, предложил в 1857 г. английский инженер Роберт Уилкинс (Robert Wilkins). Он представлял собой восьмигранный застекленный фонарь диаметром 5¼ фута, накрытый сверху восьмигранным пирамидальным колпаком, из центра каждой грани которого выходила вытяжная труба, тоже накрытая колпаком. Колпак крепился к опорному кольцу, охватывающему судовую мачту.

С наступлением сумерек фонарь с зажженными фотофорами малого диаметра (не более 1 фута) поднимали палубной лебедкой, установленной возле мачты, на высоту от 25 до 38 футов. С восходом солнца его опускали в устроенное на палубе вокруг мачты круглое помещение, где лампы гасили, затем чистили фотофоры, заполняли резервуары ламп свежим маслом и протирали фонарные стекла. Для стабилизации фотофоров каждый из них размещался в кардановом подвесе. Благодаря этому при качке лампы оставались в вертикальном положении. На первых плавучих маяках огни светили постоянным светом. Это ограничивало возможности световых характеристик маяков.

Изобретение Уилкинса впервые позволило получать проблесковые вращающиеся огни. Для этого после подъема на мачту катоптрическому аппарату механической вращательной машиной, аналогичной применявшимся на стационарных маяках, придавали круговое движение с определенной скоростью и в зависимости от числа граней осветителя получали проблески различной интенсивности. Чтобы отличить один плавучий маяк от другого, варьировали число огней, — как правило, от одного до трех. Их размещали один над другим, по разным концам ноков рей или вокруг мачты, со смещением на 120º один относительно другого. Средняя дальность видимости катоптрических огней плавучих маяков не превышала 4–8 миль.

Читайте так же:
Как сделать силиконовый хвост русалки

Это вполне удовлетворяло мореплавателей, поскольку корабли и суда старались следовать мимо маяка на небольшом удалении, чтобы гарантированно избежать встречи с морской опасностью. Катоптрический способ освещения просуществовал на плавучих маяках до 1872 г., когда французский фабрикант маячных аппаратов Лепот предложил заменить его диоптрическими аппаратами Френеля.

аппарат Френеля, огонь, устройство

Для постоянного огня его фирма разработала аппарат из трех фонарей с внутренним диаметром 300 мм. В фокусе каждого из них горела всего одна лампа, работавшая на растительном масле или керосине. Фонари, установленные в карданных подвесах, располагались вокруг мачты на разных друг от друга расстояниях, из расчета, что два из них одновременно должны быть хорошо наблюдаемы при подходе судов к маяку с любых румбов. Огни поднимались на требуемую высоту посредством цепной лебедки. Как отмечали специалисты, такие фонари, стоившие значительно дешевле катоптрических приборов, было просто и удобно поднимать и опускать, а сами фонари, небольшие по размерам и весу, даже при сильной качке легко и безопасно снимать и относить в помещение для чистки и приготовления к действию на следующую ночь 29 .

Для аппаратов, показывающих проблесковый огонь, или для больших аппаратов, дающих постоянный огонь, Лепот предложил вместо корабельной мачты устраивать на палубе ажурную вышку или цилиндрическую железную трубу большого диаметра, внутри которой имелся скоб-трап для доступа в фонарный отсек. На горизонтальной площадке опоры в остекленном фонарном отсеке он разместил светооптический аппарат Френеля, а если маяк имел проблесковую характеристику, то, как и на стационарном маяке, механическую вращательную машину. Предложение оказалось востребованным, и вскоре все маячные суда оснастили такими устройствами, техническое решение которых имело множество вариантов.

Маятник, механизм, линза, устройство

Чтобы свет плавучего маяка всегда распространялся в горизонтальной плоскости, диоптрический аппарат стали соединять с особым маятниковым механизмом, поддерживаемым кардановым подвесом на шаровых подшипниках. Металлический стержень, выполнявший роль маятника и закрепленный в кардановом подвесе, вверху имел форму конуса, на который насаживалась диоптрическая линза Френеля.

Заключенная в каркас из четырех вертикальных металлических ребер, соединенных внизу с конической муфтой, линза одевалась на верхнюю оконечность стрежня. На вершине ее устанавливался металлический круг с закраинами, куда укладывался балансировочный груз. К нижнему концу стержня крепился груз из наборных чугунных дисков. Центр тяжести полученной таким образом качающейся системы располагался несколько ниже точки подвеса кардана. Это позволяло короткому плечу иметь очень большой период колебания, а тяжелый груз на длинном плече обеспечивал системе большой момент инерции. Находясь в равновесии, близком к неустойчивому, такая система во время боковой качки судна, когда точка подвеса описывала дугу большой кривизны, сохраняла почти полную неподвижность маятника относительно среднего положения и обеспечивала горизонтальное направление выходящего из фонаря светового луча. При накренениях судна свыше 50° во избежение сильных ударов груза о стенки трубы, способных повредить оптический аппарат, срабатывали буферные компенсаторы удара. При необходимости обслуживающий персонал производил «согласование» периода качания маятника с амплитудой колебания судна, подбирая верхние и нижние грузы. Выпуск подобных маятниковых аппаратов для плавучих маяков в начале XX в. освоила шведская фирма «Газоаккумулятор» известного изобретателя, нобелевского лауреата Нильса Густава Далена.

Масляное и керосиновое освещение на плавучих маяках просуществовало до начала 50-х гг. XX в., затем его заменили либо ацетиленовыми горелками, либо электрическими лампами накаливания, а вот распространенные в ту пору на стационарных маяках керосинокалильные установки, в силу повышенной хрупкости калильных сеток и чувствительности Ауэровских колпачков к морской влаге, на плавучих маяках не прижились.

Все плавучие маяки, помимо осветительных аппаратов, в обязательном порядке имели средства звуковой сигнализации. Сначала это были паровые свистки с максимальной дальностью действия до 2 миль, затем пневматические сирены, слышимые за 3–5 миль, позже появились наутофоны или диафоны с дальностью действия от 5 до 15 миль и, наконец, подводные колокола с дальностью действия лучших образцов до 20–40 миль. Мы не останавливаемся на их устройстве и принципах действия, поскольку по этим вопросам имеется обширная как научно-популярная, так и узкоспециальная литература.

Как устроен маяк?

Новости | Техника | Как устроен маяк

Как устроен маяк

С детства мне хотелось побывать внутри маяка, подняться по его узкой винтовой лестнице в святая святых — на самый верх, к лампе, которую жадно ищут в ночи десятки глаз где-то в открытом море. Сегодня я могу поделиться с вами этой мечтой, с ее реализацией — мы побываем внутри Херсонесского маяка, которому, без малого, 200 лет.

1. Херсонесский маяк является одним из моих любимых мест в Крыму. Около маяка я был десятки раз, а вот внутрь попасть все не удавалось…

2. Херсонесский маяк знаком и узнаваем многими. Он расположен у входа в Севастопольскую бухту, в ее юго-западной части, на далеко выступающей в море оконечности мыса Херсонес (не путать с заповедником Херсонес, который расположен непосредственно в городе Севастополь).

Первые сведения о маяке в этих местах появились в 1789 году, спустя 6 лет после того, как в Ахтиярскую бухту впервые вошли российские военные корабли.

Обустройство морской военной базы и закладка города Севастополь требовала, в том числе, и организация навигационных сооружений. Одним из которых и стал Херсонесский маяк.

Читайте так же:
Как делают книги-малютки

3. Строить Херсонесский маяк начали в 1816 году вместе с Тарханкутским. Руководил выбором места и строительством Леонтий Спафарьев, директор маяков самой развитой в этом отношении акватории Российской Империи — Финского залива.

4. Маячная башня представляла собой 36-ти метровый пустотелый каменный конус с двухметровыми стенами у основания. К уровню маячной комнаты толщина стен уменьшалась до одного метра. Как показал опыт эксплуатации, запас прочности конструкции позволял успешно противостоять колоссальным знакопеременным ветровым нагрузкам, ударам штормовых волн и даже сейсмическим ударам. Маяк пережил самое серьезное крымское землетрясение XIX-XX веков, которое было в 1927 году.

5. Еще в XIX в. для маячной прислуги возле башни построили дома. Сначала прислуга ютилась всего в нескольких комнатах, но позже появился небольшой жилой маячный городок, который, впрочем, не раз страдал от штормов и бурь.

В наше время одно из помещений оборудовано под маячно-техническое. В нем располагается вся необходимая радиоаппаратура, а также автоматическая система, управляющая маяком

6. В самом начале, в 1816 году, в качестве источника света на маяке было пятнадцать ламп Арганда с хлопчатобумажным фитилем, пропитанным сурепным маслом. Горелка, защищенная открытым сверху стеклянным колпаком, напоминала привычную нам керосиновую лампу (хотя последняя, впрочем, изобретена лишь 37 лет спустя). Лампы помещались в фокусе полированных параболических зеркал.

Позже осветительный аппарат модернизировали для обеспечения проблескового режима работы. Зеркала и лампы поместили на круглый поплавок, опущенный в чашу со ртутью. Сложный шестеренчатый механизм, принцип работы которого аналогичен работе часов с гирями, придавал поплавку равномерное вращение с заданной скоростью.

В конце XIX в. зеркальный осветитель демонтировали. Вместо него установили светооптический аппарат на основе линз Френеля, состоящих из примыкающих друг к другу концентрических колец небольшой толщины, имеющих в сечении форму призмы.

После войны осветительная система снова была модернизирована и проблесковый режим работы обеспечивается уже не вращением оптического аппарата, а периодическим включением-выключением лампы.

Сегодня уже нет необходимости постоянного присутствия смотрителя в маячной комнате на башне, ручного разжигания маяка и наблюдения за тем, чтобы свет не погас. Всем этим управляет автоматическая система в служебном здании около маяка.

7. Смотритель в назначенное время только должен повернуть ручку включения маяка

8. Назначенное время он смотрит в таблице освещенности, которая составляется на каждый месяц на основании времени рассвета и заката каждого дня

9. Это часы, которые подвешены в специальной системе, нивелирующей влияние гравитации земли

10. Аппарат прямой связи с главной навигационной службой и стикер с позывными

11. На стене в комнате смотрителя маяка олдскульный плакат по технике безопасности и такой же олдскульный аккумуляторный фонарь. И только мобильный телефон выдает современность

12. Но пора идти внутрь башни. Ведь впереди самое интересное.

13. Несмотря на таблички с годом 1816, самой башне не 200 лет. Во время Великой Отечественной войны (1941—1945) башня была почти полностью разрушена и заново отстроена в 1950—1951 гг. из железобетона, облицованного инкерманским белым камнем.

14. Как устроена маячная башня? Как я уже говорил, она имеет высоту 36 метров. Нижняя часть — пустотелый конус с винтовой лестницей и четырьмя ярусами световых окон для освещения лестницы.

В верхней части располагается маячная комната (с круглым окошком и оградой по контуру), в которой сначала располагалась система розжига маяка, а также ночью находился смотритель. На самом верху — колпак, в котором располагается лампа. Колпак имеет 360-градусной остекление, чтобы свет маяка был виден отовсюду.

15. Маячная комната под световым колпаком. Здесь низкий потолок и совсем нет места, чтобы развернуться. Небольшой стол, телефон экстренной связи и маленькое окно-иллюминатор

16. И вот — святая святых — в люке показывается горящая в ночи лампа маяка

17. Сегодня используется система с кварцево-галогенная лампа мощностью 1 кВт, установленная во время послевоенной отстройки маяка в 1951 году. Проблесковый режим работы обеспечивается не вращением оптического аппарата, а периодическим включением-выключением лампы. Причем, чередование длительности импульсов обеспечивает передачу азбукой Морзе сигнала «СВ» — Севастополь.

Кроме того, на мысе работает круговой радиомаяк КРМ-300, передающий тот же сигнал «СВ» на дальность до 150 миль (280 км). Помимо него имеется аппаратура более точной навигационной системы «Маяк-75», принцип действия которой основан на измерении времени между сигналами ведущей и ведомой станций и вычислении расстояния до них. Станция «Маяк-75» работает совместно с аналогичными, расположенными на мысах Тарханкут, Фиолент и у Геническа.

18. Момент розжига лампы. Потом на нее смотреть физически невозможно

19. Ночью с маяка открывается прекрасный вид в открытое море. Кстати, огонь маяка ясной ночью видно примерно с расстояния в 16 миль (30 километров)

20. Башня маяка ночью

21. Так выглядит 36-метровая башня с моря

22. Один из десятков закатов, которые я провел на берегу под маяком

23. Вечерний Херсонесский маяк. Также смотрите статью «Маяки — путеводные огни для кораблей».

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию