Маяк

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

У этого термина существуют и другие значения, см. Маяк (значения).

Маяк

Маяк — средство оборудования морских путей в виде капитального сооружения башенного типа, предназначенное для обозначения опасных мест, проходов для судов. Это сооружение обладает яркой контрастной окраской, визуально выделяющей его на фоне окружающей местности. Маяки оснащаются сильным источником света и, как правило, снабжаются оптическими средствами для усиления светового сигнала, чтобы быть хорошо заметными и в ночное время.

Маяк может также подавать судам звуковые сигналы и (или) передавать радиосигнал, чтобы выполнять свою функцию и в условиях недостаточной видимости (вре́менной, как во время тумана, или постоянной — например, вызванной условиями рельефа местности).

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 1,500.

Содержание

1 История развития маяков
2 Типы маяков
- 2.1 Створные огни
3 Принцип работы
- 3.1 Опознавание маяков при навигации
- 3.2 Навигационные свойства маяков
4 Оборудование маяков
5 Интересные факты
6 См. также
7 Источники
8 Ссылки

[править] История развития маяков

Маяк на острове Фарос, Александрия

Маяки строились с древнейших времен — самым известным маяком в истории является одно из чудес света — Александрийский маяк, построенный в III веке до н. э.. И Греки и финикийцы огнями костров размечали опасные проходы.

По мере усложнения конструкции маяков в качестве источника света использовался каменный уголь, рапсовое масло, керосин. Важным этапом развития оптического оснащения маяков стало изобретение в 1820 году линз Френеля^[1], позволивших значительно увеличить интенсивность световых пучков. Совершенствовалась и несущая конструкция, появилось несколько типов маяков. Первый речной плавучий маяк появился в 1729 году в устье Темзы, а спустя 60 лет — в Северном море первый морской плавучий маяк^[1].

Самым первым маяком на территории России принято считать маяк Дагерортский (Кыпу), постороенный в 1531 году ^[2]. Волна строительства маяков в России связана с развитием флота при Петре I-ом. 8 июля 1807 года по указу Александра I все маяки России были переведены из частного владения в подчинение морского ведомства^[3]. Делалось это для обеспечения надлежащего надзора за состоянием маяков и, следовательно, обеспечения безопасности мореплавания. С 1997 года 8 июня стал профессиональным праздником маячников России.

В Северной Америке первый деревянный маяк близ Бостона был построен в 1716 году. Вообще же строительство маяков шло очень медленно, во всем мире к началу XIX века их было не более ста^[2].

Огромный вклад в совершенствование конструкции маяков был сделан в начале XX века шведским ученый Густав Дален, изобретателем солнечного клапана, который позволил автоматизировать работу маяков, включая маяк ночью и выключая при солнечной погоде. Необходимость в смотрителях маяков практически отпала, их задачи сводятся только к экстренному ремонту маяков. Наиболее важные маяки полностью автоматизированы.

Усовершенствования в навигации, применение GPS привели к сокращению неавтоматизированных маяков, последний такой маяк был демонтирован в 1990 -е годы.

[править] Типы маяков

Типичный береговой маяк. Lyngvig, Дания.

По месту установки маяки разделяются на:

Береговой маяк на острове. Kjeungskjær, Норвегия.

Береговые — маяки устанавливаемые на берегу, либо в непосредственной близости от него, например на прибрежных островах.

Плавучий маяк «Noord Hinder».

Морские или плавучие — маяки устанавливаемые на кораблях, используются вдали от береговой линии и при входах в порт в качестве лоцманской станции.

Береговые маяки, в зависимости от места установки делят на:

Береговые — возводят на высоких мысах материка, скалах.
Морские — на расположенных вдали от береговой линии небольших островах.

По функциональному назначению маяки разделяются на:

Опознавательные — служат знаками при входе в порт, или в том месте где суда меняют курс, а также для обозначения опасных участков.
Створные — служат для указания судам входа в гавань или порт.

Основные требования предъявляемые к маякам:

Координаты маяка должны быть точно определены и нанесены на карту.
Маяк должен быть хорошо виде и днем и ночью.
Огонь маяка не должен быть принят за случайный огонь на берегу.
Маяк должен иметь туманную сигнализацию.

Основное отличие маяка - стационарное, капитальное здание или башня и определенная характеристика маячного огня. В качестве временных, простых береговых сооружений применяются бакены и вехи.

[править] Створные огни

Створные маяки. Nantucket, Massachusetts

Маяк представляет собой точку на горизонте, что для многих навигационных нужд явно недостаточно. Для обозначения проходов в порты, устья рек, маяки могут использоваться в качестве створных знаков. В этом случае используются два маяка разной высоты. Дальний маяк всегда выше ближнего - таким образом, если судно на правильном курсе, то с него можно наблюдать оба маяка одновременно, один над другим. Благодаря разнице высот створных знаков можно точно определить в какую сторону производить корректировку курса.

Такая система обозначения была внедрена в Европе в 1837 году и получила название «Ведущих огней» (англ. Leading Lights). Она применяется не только в морской, но и в речной навигации. Створными огнями оборудован путь на Эльбе от Гамбурга до устья реки.

[править] Принцип работы

Линзы Френеля в экспозиции национального морского Музея. Франция, Париж.

Для обеспечения высокой эффективности работы маяка свет концентрируется.

В старых маяках свет:

вертикально — свет концентрируется и излучается в горизонтальной плоскости.
горизонтально концентрированный свет излучается в несколько направлений, направление луча периодически меняется, таким образом с одной стороны покрывается вся линия горизонта, с другой, за счет концентрации свет виден с бо́льшего расстояния.

Концентрация света обеспечивается сборкой вращающихся линз. В очень старых маяках источником света были керосиновые лампы, вращение линз осуществлялось часовым механизмом, приводимым в движение смотрителем маяка. Сборка линз для уменьшения трения погружена в ртуть. В современных маяках с вращающимися зеркалами часовой механизм приводится в движение электродвигателями.

Эффективная концентрация света для всенаправленного излучения требует тяжелых и толстых линз большого размера. Специально для маяков применятся линзы Френеля, которые при заданных параметрах требуют при производстве значительно меньше материалов, чем линзы, изготовленные по традиционной технологии.

Ирбенский морской маяк на радиоизотопном термоэлектрическом генераторе.

Источниками энергии в современных маяках служат электроэнергия, подводимая от электростанций на берегу, солнечная батарея или дизель-генераторы. В морских маяках могут применятся Радиоизотопные термоэлектрические генераторы. Такой генератор смонтирован на Ирбенском морском маяке, расположенном в районе банки Михайловская в Ирбенском проливе Балтийского моря^[2].

В современных автоматизированных маяках система вращающихся линз заменена источником чрезвычайно яркого света, который излучает короткие всенаправленные вспышки, то есть свет концентрируется во времени, а не в пространстве. Принцип работы этих маяков схож с аэродромными огнями и габаритными огнями на высоких строениях. Вместо постоянного источника света наблюдатель видит короткие повторяющиеся вспышки.

[править] Опознавание маяков при навигации

Применение пульсирующего света позволяет создать для каждого маяка определенную световую схему, позволяющую наблюдателю идентифицировать маяк. К примеру, маяк в Шевенингене дает вспышки с интервалами 2,5 и 7,5 секунд. В дневное время дополнительным средством опознавания маяка является окраска и форма башни.

[править] Навигационные свойства маяков

Для упрощения прохождения судами опасных мест и мелей башня маяка может иметь характерную цветную окраску из нескольких полос, так называемая «дневная метка» (англ. day mark), в ночное время применяются секторные огни (англ. sector lights), устроенные таким образом, что позволяют определить, с какой стороны судно подходит к маяку.

Цвета секторных огней:

Белый — обозначает безопасный для прохода сектор.
Красный — обозначает левую (англ. port) от безопасносго сектора область для приближающихся судов.
Зеленый — обозначает правую (англ. starboard) от безопасносго сектора область для приближающихся судов.

Для этих же целей применяется специальная металлическая отделка, таким образом для маяков и обозначения секторов формируются уникальные радарные метки.

[править] Оборудование маяков

Оборудование маяков составляют:

оптическое — маячные огни (лампы накаливания, светодиоды).
акустическое воздушное — наутофон, диафон, сирена.
акустическое подводное — подводный колокол, осциллятор.
радиотехническое — радиомаяк.

Все средства, установленные на маяках: оптические, акустические и радиотехнические, — работают синхронно.

[править] Интересные факты

Самым известным прошествием, связанным с маяками, было таинственное исчезновение трех смотрителей маяка подряд на Островах Фланнана в декабре 1900 года.
Во Франции береговая линия не обозначалась огнями вплоть до XVII века, делалось это для предотвращения нападения пиратов^[4].
Одна из немногих, действующая до сих пор, церковь-маяк — Вознесенская церковь, сооружена в 1867 году на Секирной горе Большого Соловецкого острова^[5].
Статуя Свободы с 1886 по 1902 года использовалась как маяк^[6].
Самый западный маяк России, построенный в 1813—1816, находится в городе Балтийске^[7]. Он указывает путь кораблям, следующим в порты Балтийска, Светлого и Калининграда.