Светотехника на воздушном транспорте (Аэросветотехника) - Устюгов Г.К., Райский И.Д.

Автор: Устюгов Г.К. Райский И.Д.

Теги: светотехника авиатехника

Год: 1935

Похожие

Световые измерения в светотехнике (фотометрия)

Сборник задач основам светотехники

Основы светотехники. Часть 1

Светотехника. Краткое справочное пособие

Текст

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ГРАЖДАНСКОГО
ВОЗДУШНОГО ФЛОТА у
Проф. Г. К. УСТЮГОВ и доц. И. Д. РАЙСКИЙ 6^4.^
•®йм 05K-SM
ЗАЗ
СВЕТОТЕХНИКА
НА ВОЗДУШНОМ ТРАНСПОРТЕ
(АЭРОСВЕТОТЕХНИКА)
ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА
Утверждено в качестве учебного
пособия для втузов ГВФ Управле-
нием учебных заведений аэрофлота.
| Читальный зал № 1
DSKAti
ОНТИ • НКТП • СССР
ГЛАВНАЯ РЕДАКЦИЯ АВИАЦИОННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ЛЕНИНГРАД 1 9 3 5 МОСКВА

Книга является первой работой, систематично излагающей основные
вопросы светотехники иа воздушном транспорте для искусственного света.
Книга содержит следующие отделы: источвики света и оптические системы,
осветительная техника земного оборудования, световая сигнализация белым
и цветным светом, светооборудование и эксплоатания воздушных трасс
и аэропортов, светооборудование воздушных судов, вопросы светотехники
в гидроавиации и воздухоплавании.
Из содержания книги видно, что она содержит теорию и практику
данной области техники. Материалом для книги послужили: русская
и иностранная литература, личная практика, опыт и научно-исследователь-
ская работа авторов в этой области.
Книга в основном является пособием для студентов втузов и техни-
кумов, специализирующихся по аэросветотехвике и для инженеров и на-
учных работников, работающих в этой области. Главы прикладного харак-
тера являются пособием и для инженерно-технических работников
аэрофлота.
Кроме того эта книга может быть полезна вообще для лиц, занимаю-
щихся светотехникой, а особенно для работающих в области световой
сигнализации на морском, речном, железнодорожном транспорте и т. п.
Для понимания специальных глав теоретического характера требуется
знание общего курса светотехники.
Ответственный редактор Г. К. Устюгов. Технический редактор Р. С. Волховер.
Сдана в набор 13;VI 1934 г. Подписана к печати 15/111 1935 г.
Формат 62 X М /м- Изд- № 9- БУМ- листов 15г/„. Тип. зн. в 1 бум. л. 124.800.
Ленгорлит № 1858. , Тираж 5000—авт. л. 491/^ Заказ Лй 2921
2-г. тнпотр. ОНТИ имени Евгении Соколовой. Ленинград, просп. Кр Командиров. 29.”
ПРЕДИСЛОВИЕ
Предлагаемая вниманию читателей книга заключает в себе все основные
сведения по светотехнике на воздушном транспорте (аэросветотехнике) как
с научной, так и практической точки зрения. Цель ее—способствовать
рациональной светофикации аэропортов, воздушных трасс и воздушных су-
дов Союза для обеспечения безопасности полетов в течение круглых суток.
Несомненно, что настоящая книга, как первый труд в своей области,
имеет из-за обширности материала и новизны вопросов ряд недочетов и
недостатков, за указание которых авторы заранее приносят благодарность
Они надеются, что изложенные здесь светотехнические вопросы принесут
пользу не только инженерно-техническим и научным работникам аэрофлота,
но и всем лицам, работающим по светотехнике вообще, в том числе и уча-
щимся втузов, изучающим вопросы светотехники на воздушном транспорте.
Материал, изложенный в книге, распределяется между авторами ниже-
следующим образом: проф. Г. К. Устюговым написаны введение, первый
и второй отделы, главы I — IV третьего отдела, § 2 главы V, § 2 шестого
отдела и заключение; доц. И. Д. Райским написаны глава V третьего
отдела, четвертый и пятый отделы и отдел шестой, кроме § 2. Приложе-
ние написано авторами совместно.
В заключение авторы выражают глубокую благодарность проф. П. М.
Тиходееву за просмотр рукописи и за ряд ценных указаний по содержанию
книги и инж. Г. С. Попову за помощь по составлению графиков, относя-
щихся к расчету освещения летного поля.
Февраль 1934 г. Проф. Г. Устюгов.
Доц. И. Райский.
1*
3
Таблица принятых в книге обозначений единиц.
№ по пор. Наименование величин Наименование единиц Обозначение единиц Примечание
1 2 3 4 5 6 7 8 9 С в ето т Световой поток Плотность светового потока а) светимость 6) освещенность Сила света Яркость Международн Электрическое сопро- тивление Сила тока Электрическое напря- жение и электро- движущая сила Электрическая мощ- ность Количество электри- чества ехнические е Люмен Рад фот Фот Миллифот Люкс Международная свеча Стильб Миллистильб Микростильб ые электричес Междунар. ом Мегом Микром Международный ампер Миллиампер Микроампер Международный вольт Киловольт Милливольт Международный ватт Киловатт Милливатт Ампер-час д и н и ц ы. 1m rph Ph mph lx C sb msb psb кие един Q Мй рй А mA рА V kV mV W kW mW Ah 0,001 ph 0,001 sb 0,000001 sb и цы. 1 000 000 й 0,000001 Q 0,001 A 0,000001 A 1000 V 0,001 V 1000 w 0,001 w
4
Продолжение
№ по пор. Наименование величин Наименование единиц Обозначение единиц Примечание
10 Работа электрического тока Междунар. ватт- секунда Международный джоуль Ватт-час Киловатт-час Ws J Wh kWh 3600 Ws 1000 Wh
11 Электрическая емкость Международная фарада Микрофарада F pF 0,000001 F
12 Самоиндукция и взаим- ная индукция Междунар. генри Миллигенри Микрогенри H mH pH 0,001 H 0,000001 H
Абсолютная система механических единиц (МТС).
13 Сила Стен cn Сила, сообщаю- щая телу, имею- щему массу в т, ускоре- ние, равное 1 mIcck2
Килостен Сантистен Миллистен ken ccn men 1000 си 0,01 сп 0,001 сп
14 Работа и энергия Килоджоуль Джоуль kJ J 0,001 kJ
15 Мощность Киловатт Ватт kW 0,001 kW
16 Механические напря- жения (давление, растяжение, каса- тельное иа пряжение) Пьеза Г ектопьеза Сантнпьеза pz hpz cpz Давление, кото- рое равномерно распределено по площади в 1 м2, произ- водит полное усилие в 1 стен 100 pz 0,01 pz
Метрические меры.
17 Меры массы Килограмм Тонна Грамм Милллиграмм кг m г мг 1000 кг 0,001 кг 0,000001 кг
5
Продолжение
№ по пор. Наименование величин Наименование единиц Обозначение единиц Примечание
18 Меры длины Метр Километр Дециметр Сантиметр Миллиметр Микрон Миллимикрон м км дм см мм р- Мр 1000 м 0,1 м 0,01 м 0,001 м 0,000001 м 0,000000001 м
Ангстрем А 0,0000000001 м
19 Меры поверхности Квадратный метр Квадратный ки- лометр Гектар Ар Квадратный сан- тиметр Квадратный мил- лиметр лт2 км- га2 а2 см2 мм2 1 000 000 м2 10000 м2 100 0,0001 м? 0,000001 м?
20 Меры объема Кубический метр Кубический де- циметр Кубический сан- тиметр м? дм? см? 0,001 м2 0,000001 л8
Кубический мил- лиметр мм? 0,000000001 м?
.21 Меры вместимости Литр Килолитр Гектолитр Сантилитр л кл гл сл 1000 л 100 л 0,01 л
Другие принятые условны е обозначения.
22 Меры количества тепла Большая кало- рия Малая калория Cal cal 0,001 Cal
23 Единицы времени Секунда Минута Час сек. мин. час
24 Обозначение темпера- туры Стоградусной шкалы Абсолютной тем- с \ ’ ' л • - •
пературы 7*о
6
ВВЕДЕНИЕ
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СВЕТОТЕХНИКЕ НА ВОЗДУШНОМ
ТРАНСПОРТЕ.
В Союзе ССР гражданскому воздушному флоту уделяется исключи-
тельное внимание. Это и понятно, если иметь в виду обширность и про-
тяженность территории Союза, бездорожье и пока еще малую освоенность
многих его окраин.
Воздушный флот с развитой сетью воздушных линий является в СССР
мощным проводником культуры, хозяйственного развития удаленных
районов, самым быстрым средством сообщения, могучим орудием связи
и т. п.
Правительством Союза, в целях обеспечения быстрых темпов развития
и высокого положения гражданского воздушного флота, предусмотрено
как соответствующее капиталовложение, так и необходимое организацион-
ное оформление, путем создания Главного управления гражданского воз-
душного флота (аэрофлота), в функции которого входит самостоятельное
разрешение всех вопросов авиации и воздухоплавания.
Исключительно большую и ответственную роль в деле развития воз-
душного флота суждено сыграть светотехнике.
Совершенно бесспорны преимущества воздушной линии, оборудованной
на всем своем протяжении для ночных полетов, особенно при боль-
шой ее протяженности и при интенсивном росте количества воздушных
судов, вылетающих с пункта отправления и прибывающих периодически
днем и ночью.
Несомненно, что только ночное светотехническое оборудование линии
обеспечивает непрерывность движения по ней в течение круглых суток:
только в этом случае сохраняется за воздушными сообщениями их пре-
восходство в скорости передвижения. На эту же точку зрения встала
и Америка.
Пятилетний план гражданской авиации СССР намечает довести сеть
воздушных линий до протяжения 85 тыс. км с большим процентом свето-
оборудованных участков, приспособленных для ночных полетов.
Наряду с этим должно быть развернуто широкое строительство местных
воздушных линий с доведением их эксплоатационной длины в 1937 г.
до 35 тыс. км.
Земное светооборудование воздушных трасс и аэропортов естественно
! выдвигает требование, чтобы все воздушные суда (самолеты и дирижабли)
в свою очередь также были светооборудованы, так как только в этом
7
случае в полной мере обеспечивается непрерывность полета во всякое время
суток и надежность эксплоатации.
За последнее десятилетие светотехника получила большое развитие
в области освещения воздушных линий и воздушных судов. Начало ее при-
менения относится к периоду империалистической войны, когда противники
вынуждены были прибегать к ночным полетам с целью бомбардирования
стратегических пунктов и т, п. Для указания маршрута таких полетов
выявилась необходимость установки на земле прожекторов (в качестве
аэромаяков) и других световых сигналов, а для беспрепятственной посадки
потребовалось соответствующее светооборудование аэропортов и воздушных
судов.
По окончании империалистической войны постепенно начала развиваться
гражданская авиация, и круглосуточное движение по некоторым участ-
сткам воздушных линий сделалось крайней необходимостью.
Первая воздушная линия была приспособлена для ночных полетов
в Америке, на участке Чикаго — Чейн, протяжением 1670 км (900 миль),,
составляющем часть воздушной линии Нью-Йорк—Сан-Франциско. С 1 июня
1924 г. на этом участке начались регулярные ночные полеты. Затем
в Германии, в сентябре 1924 г., были начаты ночные полеты на линии
Берлин — Штетин и Штетин — Копенгаген.
Участок линии Бухарест—Белград был открыт для ночного движения
приблизительно в то же время. В 1921 г. во Франции, близ Дижона, где
разветвляются воздушные пути из Парижа, был построен специальный аэро-
маяк с силою света, по каталожным данным, около 1 000 000 000 междуна-
родных свечей.
В нашем Союзе Московский аэропорт был светооборудован в 1923 г.,
а открытие первого ночного участка для регулярных полетов относится
к 1929 г.
Эта историческая справка показывает, что светотехническое обслужива-
ние воздушного транспорта (аэросветотехника) насчитывает около 10 лет
своего существования и, следовательно, должно быть отнесено к самым
молодым отраслям техники, возникшим в течение послевоенного времени.
И естественно поэтому, что некоторые задачи, стоящие перед аэросвето-
техникой, еще далеки от своего окончательного разрешения.
Главным препятствием к надлежащему освещению воздушного пути,
а следовательно, и к регулярности 'воздушного сообщения является ту-
ман, который затрудняет вождение воздушных судов в дневное и ночное
время.
При определенной густоте тумана светотехника в настоящее время
не в состоянии обеспечить надлежащую видимость световых сигналов и
осветить нужные объекты.
Кроме светотехники вопрос полета в тумане разрабатывается также
в аэронавигации, радиотехнике и в технике сигнализации инфракрасными
и ультрафиолетовыми лучами. Поэтому можно надеяться, что совместными
усилиями этот вопрос будет разрешен. Особенно большие успехи дости-
гнуты в этой области радиотехникой.
Применение светотехники в воздушном транспорте распадается на две
основных области, а именно: на обслуживание авиации и обслуживание
воздухоплавания.
В каждой из этих областей светотехника используется на воздушных
трассах, воздушных базах и воздушных судах; следовательно, может быть
8
посадочный прожектор с
рассеивателями для осве-
Рис. 1. Осветительные и сигнализационные приборы, применяемые в аэроп рту.
проведено и дальнейшее подразделение аэросветотехники на отделы: сигна-
лизация и освещение.
Воздушная трасса должна быть светооборудована так, чтобы*пилоту
была обеспечена возможность ведения воздушного судна по заданному на-
правлению. Пилот должен также иметь отчетливое представление о своем
местонахождении на всем протяжении трассы. Кроме того должна быть обес-
печена возможность вынужденной посадки в ночное время.
Светооборудование аэропорта1 должно быть таково, чтобы пилот мог
еще издали заметить место летного поля и при приближении к нему обна-
ружить все препятствия, возвышающиеся над землей. При подходе к аэро-
порту пилот должен видеть общее очертание летного поля и определить
направление ветра, необходимое для совершения правильной посадки (против
ветра). Ночная посадка требует освещения летного поля или, в крайнем
случае, световых ориентиров.
В некоторых случаях с целью создания общей перспективы освещается
не только летное поле, но даже крыши и стены 'впереди лежащих аэро-
дромных построек. На рис. 1 показаны осветительные и сигнали-
зационные приборы, которые применяются в воздуш-
ном транспорте.
Помимо перечисленного освещения на аэродромах устраивается еще
освещение аэродромных улиц, охранное освещение, осве-
щение ангаров, специальных построек и т. п. Кроме того
устанавливаются специальные огни, указывающие место старта,
специальные командные огни связи воздушного судна
с землей и т. п.
Само воздушное судно тоже должно быть светооборудовано, что
в основном сводится к установке на нем аэронавигационных огней,
служащих для опознавания воздушного судна во время его полета. Затем
на воздушном судне требуются специальные осветительные средства для
освещения места посадки и впереди лежащей местности во время полета,
затем—для освещения пассажирских кают, приборной доски, вплоть до спе-
циальных помещений.
Таковы основные моменты применения светотехники в воздушном транс-
порте.
Комиссия по терминологии при Секции светотехники Научно-исследова-
тельского аэроинститута в г. Ленинграде предлагает называть область свето-
техники, понимая под последней науку и технику производства, распреде-
ления, передачи и использования световой энергии для практических целей
воздушного флота, — одним термином а именно: аэросветотехни-
кой.
Этот термин состоит из одного слова (краток) и вполне выражает
существо дела.
Более выразительно было бы предложить термин светотехника на
воздушном транспорте, но он образован из нескольких слов и по-
этому менее удобен.
Применение аэросветотехники, как это отчасти уже вытекает из выше-
изложенного, можно разбить по нижеследующим двум схемам.
1 Под наименованием аэропорт правильнее понимать как общий термин для
баз воздушного транспорта, т. е. для авиопортов (аэродромов и гидродромов) и
воздухоплавательных баз.
10
Схема I.
Аэросвето-
техника
Светооборудование
аэропортов
Светооборудование
воздушных трасс
Светооборудование
воздушных судов
Естественное освещение (дневное)
Искусственное освещение (ночное)
Дневная и ночная световая сигнали-
зация
Проекционная светотехника
{Дневная сигнализация
Ночная сигнализация
( Естественное освещение (дневное)
| Искусственное освещение (ночное)
{ Дневная и ночная световая сигнали-
зация
( Проекционная светотехника1
В свою очередь эти области разобьются на те объекты, для которых
осуществляются освещение и световая сигнализация, и на те приборы и
установки, посредством которых создается в этих случаях требуемый свето-
вой эффект.
Схема II.
Физические и техни-
ческие основы
Аэросвето-
техника
з .
Психо-физиологиче-
ские основы
Светооборудование
воздушного транс-
порта
Световые измерения
Источники света
Оптические системы
Светооптические системы
Оптические свойства среды (атмо-
сфера, пропускающие и рассеи-
вающие средины и пр.)
Работа глаза в условиях световой
сигнализации
Работа глаза в условиях освещения
Светосигнальные приборы
Светосигнальные установки
Осветительные приборы
Осветительные установки
Нормы, устройства и расчеты осве-
щения открытых пространств и
закрытых помещений
При изложении вопросов, относящихся к аэросветотехнике, мы полагаем,
что читатель знаком с основами светотехники и со световыми измерениями
как для белого, так и цветного света.
1 Проекционная светотехника представляет собой новую зарождаю-
щуюся область применения светотехники на воздушном транспорте, как например
световая проекция иа облака, на крыши сооружений и т. п.
11
ОТДЕЛ ПЕРВЫЙ
ИСТОЧНИКИ СВЕТА И ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ, ПРИМЕ-
НЯЕМЫЕ НА ВОЗДУШНОМ ТРАНСПОРТЕ.
ф
Глава I.
ИСТОЧНИКИ СВЕТА.
1. Классификация источников света.
Все источники света в основном подразделяются на два класса по роду
происхождения испускаемого ими излучения, а именно: на класс
первичных излучателей, непосредственно производящих световой
поток, и на класс вторичных излучателей, непосредственно
светового потока не испускающих, а заимствующих его от первичных
излучателей.
В свою очередь первичные излучатели подразделяются на темпера-
турные, основанные на температурном излучении, и на люминесци-
р у ю щ и е, для которых высокая температура светящегося тела не является
необходимым условием.
Температурные источники света далее могут быть разделены на источ-
ники с непосредственным сжиганием горючего, дающим
светящееся пламя, и на источники с телами, нагреваемыми до светового
лучеиспускания — так называемые источники света на к а л и-
вания.
Затем намечается подразделение источников по роду питающей их
энергии — на источники света электрические и неэлектри-
ческие. (Эти последние находят себе применение в неэлектрифицированных
местностях).
В табл. 2 (стр. 14—15) перечисляются некоторые из существующих
источников света. В ней приведены источники света, не только применявшиеся
и применяемые для нужд воздушного транспорта, но и те, которые применялись
для маяков морского транспорта, так как в основном связь между этими
видами применения светотехники большая. Разбирая вопрос маячного
освещения вообще, невольно приходится коснуться в основных чертах и его
исторической стороны, что дает нам возможность проследить за последова-
тельным усвоением техники маячного освещения и на основании этого
сделать некоторые выводы относительно источников света аэромаячного
освещения.
12
2. Источники света с твердым и жидким горючим.
а) Источники света с твердым горючим. Применение этого рода
источников света относится к наиболее глубокой древности. В те времена
обыкновенные костры (дрова) зажигались на возвышенных частях
берега, а затем на верхних площадках специальных башен и имели большое
распространение в качестве маячных огней. Затем позднее, в средние
века, когда стал известен каменный уголь, дрова как топливо частично
заменялись углем.
Подобного рода маячные огни, конечно, обладали существенными недо-
статками и весьма часто не только не предостерегали мореплавателей от
опасности, но сплошь и рядом являлись причиной кораблекрушений. В
дальнейшем, приблизительно в конце XIII столетия, для освещения маяков
стали применяться сальные свечи, преимущество которых заключалось
в возможности устраивать фонари со стеклами и с отводом дыма в трубу.
Эффект от этого рода освещения получался меньше, чем при освещении
кострами. Самым существенным недостатком освещения маяков свечами
была необходимость часто снимать с.них нагар.
Приблизительно в это же время было введено в качестве источника
света сурепное масло, которое сжигалось на обыкновенных плошках.
При использовании свечей и плошек пределы видимости маячных огней
в ясную погоду не превосходили 3—4 миль,1 от костров же видимость
доходила до 5—6 миль, а поэтому последний способ освещения имел пре-
имущественное распространение и применялся повсеместно до начала XIX
столетия.
В настоящее время свечное освещение имеет применение как временное
освещение в местах огнебезопасных. В качестве материалов применяются
стеарин, парафин или смесь обоих (композиционные свечи). Кроме
того иногда применяются воск, спермацет и сало. Фитиль для них
делается из хлопка и пропитывается бурой или борной кислотой. Табл. 1
может служить характеристикой свечного освещения.
Таблица 1.
Удельное потребление на среднюю сферическую свечу.
Г орючее Теплотворная способность На 1 международную свечу
ВЫСШ. иизш. граммов го- рючего в час больших ка- лорий в час ватт
Стеарин .... Парафин .... Композиция . . 9600 11000 10300 8900 9700 9300 8,8—13.2 8,8 10,2 78—112 86 95 93—138 100 110
б) Источники света'С ЖИДКИМ горючим. Твердое горючее стало
настоятельно вытесняться из маячного освещения после того, как была
изобретена рациональная лампа для жидкого горючего. Это изобретение
1 Одна миля равняется 1,853 км.
13
£ Таблица 2. Классификация источников света.
№ по пор Наименование источников света Принцип излучения Род излучателя Род лампы Сфера применения
1 2 3 4 5 6 7 I. Источники света, основан- ные иа сжигании горючего. А. Твердого горючего. Огонь костра (дрова, уголь) Свечи сальные, животные жиры. Свечи стеариновые, восковые, парафиновые. Б. Жидкого горючего. Различного рода лампы для растительного масла (конопля- ное, оливковое, кольза, суреп- ное масло). Различного рода лампы для минерального масла (пиронафт, керосин), одно- и многофи- тильные. Керосино- и спиртокалиль- ные лампы низкого и высокого давления. В. Газообразного горю- чего. Друммондов свет (накалива- ние извести в пламени грему- чего газа). . Темпера- турное из- лучение. я а я W 1 Пламя. я b и я Калильная сетка (колпачок Ауэра). « Накаленное тело. Решетки с ко- лосниками. Свеча, плошки. Дампа Кардана (1550 г.). Арганда (1784 г.). Лампа Доти (1868 г.). Дуглас (шести- фитильн.). „ЛетуЧая мышь“ (обыкнов. лампа). Лампы Кемпа, Галкина, Форлеса. Автолюкс. Лампы Просера (1861 г.), опыты на Применялись в морском маячном деле до начала XIX столетия. В маячном деле с XIV столетия. Как временное освещение в не- огнеопасных помещениях. С лампы Арганда начинается при- менение источника света с оптиче- скими системами. Лампа появилась в маяках 1784 г. Во второй половине XIX столетия в маячном деле. В ориентирующих огнях аэродро- мов. Временное освещение внутри неогнеопасных помещений. Для маяков с 1891 г. Для аэромаяков, с началом разви- тия ночных воздушных сообщений. Опытные установки Ирландских маяков с 1826 г.
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 (Светильные газы). Масляный газ. ] Каменноугольный газ. Блаугаз. ) Ацетилен. Пропан. J II. Электрические источники света. А. Лампы накаливания. С угольной нитью. С вольфрамовой нитью. а) Пустотные. б) Газополные. Б. Лампы с вольтовой дугой. С обыкновенной вольтовой дугой. С дугой повышенной яркости. С вольфрамовой дугой. В. Электролюминесци- рующие источники света. Газосветные лампы. Неоновые трубчатые лампы повышенного напряжения. Неоновые газосветные лампы пониженного напряжения. Индукционные (безэлектрод- ные) лампы. Темпера- турное из- лучение. * Темп, излу- чен. + лю- мин. Я Пламя светиль- ного газа или ка- лильная сетка. Раскаленное тело нити. Я Кратер дуги. Кратер дуги и светящийся газ. Раскаленный шарик. Свечение паров и газов. я я По преимуществу для маячных огней. к Почти не применяются вследствие своей неэкономичности. Для местного освещения и ближ- ней световой сигнализации. То же, но преимущественно для освещения летного поля и для аэро- маяков. Вытесняются лампами с дугой по- вышенной яркости. Для мощных прожекторов и аэро- маяков. Не привились вследствие своей сложности. । Для освещения и сигнализации аэропорта. Аэромаяки, сигнальные и ориенти- рующие огни. То же. •
V1 ‘ 1 Z
принадлежит Э. Арганду и было им сделано в 1784 г. Оно заключалось
в том, что ему удалось особым приспособлением добиться правильного
поступления горючего в светильню -иод давлением, прикрыть пламя стеклом,
а в самой горелке сделать отверстие для проникновения туда воздуха, вслед-
ствие чего удалось повысить яркость пламени и улучшить горение. В каче-
стве горючего применялось сравнительно густое сурепное масло, тре-
бовавшее напора для лучшего всасывания его светильней, что и было в этой
лампе осуществлено. Подробно на описании этой лампы мы не останавли-
ваемся, так как в настоящее время она представляет лишь исторический
интерес.
Дальнейшие усовершенствования заключались в том, что для увеличения
силы света стали применяться горелки из нескольких светилен, числом до
четырех, и притом таким образом, что каждая светильня имела приток
воздуха. В совокупности горелка подобной лампы состояла из концентри-
ческих цилиндров листовой меди, соединенных между собой попарно и
представляющих систему кольцеобразных сосудов, вложенных один в другой.
Подобная горелка увеличила яркость пламени в сравнении с горелкой
А р г а н д а. Над созданием подобной горелки потрудились известные фран-
цузские ученые А. Френель, Араго, Фаркюгар и другие.
Подобные лампы питались растительными маслами — обычно сурепным,
конопляным или оливковым.
Во второй половине XIX в.стали входить в употребление минеральные
масла, в частности пиронафт и керосин. Существующие многофи-
тильные лампы для растительных масел не могли быть использованы для
минеральных масел до тех пор, пока американский капитан Доти в 1863 г.
не предложил своего способа сжигания их в больших лампах, применявшихся
для маяков. Дальнейшие усовершенствования были произведены Д е ш е н о,
Томасом Стивенсоном и др. Появилось много различных ламп, но
все они могли быть разбиты на три основные системы в зависимо-
сти от устройства, служащего для подачи горючего в горелку, а именно:
на механические, поршневые и с верхним- резервуаром.
Начиная с конца XVIII в. и в начале XIX в. эти фитильные лампы
употреблялись с отражательной, а затем и с преломляющей
оптикой.
В настоящее время фитильные лампы почти полностью утратили свое
значение и, если и применяются, то только как запасное освещение, или же
за отсутствием электроэнергии служат иногда на аэропортах в качестве
временного освещения и для ориентировочных огней. К подобному
освещению надо отнести так называемый фонарь конюшенного типа
„Летучая мышь". В этих частично употребляемых в настоящее время источ-
никах света в качестве горючего применяется керосин.
Высшая теплотворная способность 1 кг керосина 11000 Cal, низшая
10 300 Cal, удельный вес 0,79—0,83. Температура кипения 150—270 t°.
Для временного освещения внутренних пространств могут применяться
керосиновые лампы с плоским или круглым фитилем. Горелки
ламп различаются величиной их диаметра в линиях.1 В продаже чаще всего
встречаются горелки от 6"' до 30"'. Наиболее употребительные из них
8"г и 14"' горелки. Первые потребляют керосина 25 г)час при силе света
7—8 С, а последние — 40 г/час при 12—14 С, в горизонтальном направлении.
1 Англ, мера длины = Vio дюйма = 2,54 мм.
16
Заканчивая описание источников света с жидким горючим, надо сказать,
что фитильные лампы с одним или несколькими концентрическими фитилями,
вспышек. Лампа могла
Рис. 2. Светотехническая характе-
ристика однофитнльной горелки.
А — кривая распределения света: В — кри-
вая распределения яркости.
пользовавшиеся ранее широким распространением, в настоящее время почти
не применяются, как требующие весьма тщательного ухода; затем эти
лампы не могут быть использованы для получения световых вспышек
(проблесков). На рис. 2 показана светотехническая характери-
стика однофитильной горелки. Яркость однофитильной горелки
доходит до 2,08 sb в горизонтальном направлении. Путем применения
нескольких концентрических фитилей яркость была доведена до 4,5 sb
в горизонтальном направлении.
Французом Бурдель была изобретена ф и т и л ь н о-к еросиновая
лампа, приспособленная для световых
гореть в течение четырех недель без
ухода. Недостатком лампы было то, что
ее пламя имело сравнительно неболь-
шую яркость— 1,45 sb в горизонтальном
направлении. В 1882 г. шведским инже-
нером Линдбергом была осуще-
ствлена автоматическая лампа,
в которой в качестве горючего при-
менялся газолин или бензин. Эта
лампа могла гореть без всякого надзора
в течение двух недель. Еще раньше им
же был предложен и принят во всех го-
сударствах способ придания сигналам
проблесков. Способ этот состоял в том,
что вокруг источника света вращалась
экранирующая ширма, приводимая в
движение потоком горячего воздуха,
идущего из стекла лампы. Гораздо
позже, в 1893 г., инженером Андер-
сеном была изобретена автомати-
ческая керосиновая лампа. Ею
были снабжены почти все предостерега-
тельные огни, питавшиеся до этого га-
золином или бензином.
С введением керосина уменьшились
безопасность в пожарном отношении. Лампа Анде р-
яркое пламя, чем бензиновая горелка, расходовала
керосина и могла гореть без надзора до 4 недель.
Все же подобные лампы только частично разрешали проблему автома-
тического освещения, так как при малейшем недосмотре или случайном за-
грязнении керосина освещение прекращалось, а иногда даже и возникал
пожар. Эти лампы нуждались в обязательном осмотре два раза в месяц
и в пополнении в эти же сроки запаса осветительного материала. Все это
вызывало значительные расходы. Автоматичность маячного освещения была
достигнута только после введения газообразного горючего и главным
образом — после введения ацетилена.
в) Керосинокалильные горелки. Этого рода освещение появилось
в 80-х годах прошлого столетия. Толчком развития керосинокалильного
освещения явилась конкуренция с электрическими источниками света, которые
2
Зак. Л» 2921. Светотехника на воздушном транспорте.
эксплоатационные расходы и была
достигнута большая
сена давала более
в сутки всего 1 кг
17
только что стали появляться в эксплоатации. Это освещение более позднее»
чем газовое, которое будет описано далее. Рациональная разработка керо-
синокалильного освещения принадлежит венскому физику Ауэр-Вельс-
баху, который в 1891 г. изобрел калильный колпачок, могущий
нагреваться от горения паров жидкого горючего или от сгорания самого
газа. Остов колпачка делается из шелка, вискозы, рами и бумажной пряжи
и пропитывается азотнокислыми солями тория и церия и других металлов
группы редких земель. Фабрикация калильных сеток представляет собою
очень деликатное производство. В зависимости от процентного содержания
в сетке основных солей изменяется яркость светящихся поверхностей.
Основным окислом является окись тория, которая входит в состав
в количестве около 99°/о, и остальное составляет обычно окись церия.
На рис. 3 изображены калильные сетки, делающиеся с разными
способами подвеса.
/
Рис. 3. Калильные сетки.
о
Керосинокалильное освещение пользуется большим распространением
в морском деле, причем применяется в случаях недостатка электрической энергии
или отсутствия газового производства. Керосиновая лампа с сеткой дает
приблизительно одинаковой силы свет в течение всей ночи.
Для маяков калильные горелки применяются с так называемыми стоячими
или висячими сетками. Первые употребляются в горелках с пламенем,
тянущимся снизу вверх; вторые предназначены для опрокинутого пламени,
идущего сверху вниз.
На рис. 4 показаны светотехнические характеристики
газокалильных сеток. Яркость стоячей сетки около 29 sb, а висячей
43,5 sb. Расход керосина на одну свечу в час значительно меньше, чем
в фитильных лампах. Из кривых видно, что у ламп с сетками распределение
силы света более благоприятно для использования в светооптических си-
стемах, чем у фитильных ламп.
На рис. 5 показано распределение яркости катадиоптри-
ческой светооптической системы при лампе с двумя фитилями
и при калильной сетке 50 мм. Вследствие неравномерного распределения
яркостей фитильной лампы яркость световой полосы кольцеобразной
оптической системы получается довольно неравномерной. Для керосиновых
18
/тп/ядегение ярнеети
сбето-оптической метены
оо го /0 5 0
Рис. 6. Обычная керосинокалильная горелка.
источников света недостатком является еще то, что очень затруднительно дать
проблеск потуханием и зажиганием света, а для получения проблеска необ-
ходимо прибегать к вращению светооптической системы или к вращению
шторки вокруг источника света.
В заключение приводим на рис. 6 тип керосинокалильной
горелки с кратким его описанием.
Принцип, на котором основано действие горелок, состоит в впрыски-
вании керосина под давлением в испаритель, поддерживаемый в сильно
нагретом состоянии. Образую-
щиеся при этом пары кероси-
на проходят через маленькое
отверстие О -эжектора Е с до-
статочной скоростью и увле-
кают за собой необходимое для
полного сгорания количество
воздуха.
Смесь проходит через трубу
и распространяется по камере G,
пройдя предварительно через
штампованную часть N, назна-
чение которой — равномерное
распределение смеси. Из каме-
ры G легковесные пары подни-
маются вверх до решетки Н,
где и сгорают, давая пламя
весьма высокой температуры и
накаливая сетку Q.
Более тяжеловесные пары
направляются вниз через труб-
ку КК До уровня испарителя и
сгорают при входе у решеток
подогревателей RR и тем под-
держивают испаритель в доста-
точно нагретом состоянии во
все время действия горелки.
Газообразные продукты го-
рения подогревателей отводят-
ся вон трубками ММ. По бо-
кам решеток RR помещаются
два жарособирателя, заставляю-
щие пламя с решеток RR охва-
тывать со всех сторон испари-
тель V. Относительное количе-
ство воздуха и паров керосина
горючей смеси регулируется
передвижением трубки F до получения соответствующего пламени.
Кроме самой горелки имеется особое приспособление для подачи керо-
сина к горелке. Оно состоит из двух резервуаров для воздуха и для
горючего, связанных особыми трубопроводами. Керосин подается под да-
влением около 4 hpz (около 4 atm). На подробностях останавливаться не
будем.
3. Источники света с газообразным горючим.
а) Горелки газового пламени. Маячное освещение светильным
газом впервые было применено в 1818 г. Вначале, несмотря на некоторые
преимущества газового способа освещения маяков перед освещением расти-
тельными маслами и животными жирами, он почти не получил распростра-
нения, так как, главным образом, вследствие дороговизны доставки газа
на маяки способ этот был экономически очень невыгоден. Наибольшее
распространение получило .газовое освещение маяков в Англии и обычно
в тех случаях, когда маяки находились близко от газовых заводов. Вначале
газ преимущественно применялся для портовых огней.
Для разрешения вопроса целесообразности применения для морских
огней и, главным образом, для маяков газового освещения в Англии в 1884 г.
были произведены тщательные опыты. В результате этих опытов было
найдено, что пламя осветительного газа лишь несколько лучше керосино-
вого и немного лучше видно в туманную погоду. При газовом освещении
легче устроить проблески огня, отчего уменьшается расход газа. К отрица-
тельным сторонам этого рода освещения было отнесено то, что при боль-
шом числе горелок для получения большой силы света температура у верх-
него края светооптической системы поднималась слишком высоко, вслед-
ствие чего линзы аппарата лопались. Затем газ представляет собою очень
огнеопасный материал, что является чрезвычайно опасным в пожарном
отношении. Несмотря на некоторые преимущества газового освещения
перед керосиновым, применение газового освещения не может быть оправ-
дано теми расходами, с которыми связано его устройство, особенно на
маяках, расположенных на отдельных отдаленных скалах.
Выводы английской комиссии отрицательно повлияли на дальнейшее
распространение газового освещения и почти положили конец его дальней-
шему существованию. Только после ряда лет, когда в области газового
освещения были произведены большие усовершенствования и стали появ-
ляться аппараты, удовлетворяющие всем основным требованиям практики,
этот способ снова стал вводиться на береговых маяках, преимущественно
на предостерегательных и портовых огнях. Для больших же маяков, нахо-
дящихся часто в трудно доступных местах и не располагающих при этом
достаточным помещением для необходимых запасов газа, освещение послед-
ним было не только слишком дорого, но и совершенно неприемлемо.
Юлий Пинч в 80-х годах прошлого столетия предложил применение
нефтяного газа для освещения баканов помощью устроенных
им осветительных приборов, удовлетворяющих основным требованиям.
Это предложение сулило чрезвычайно большие удобства, и приборы его
системы стали входить во всеобщее употребление. Приборы самого послед-
него времени при достаточном запасе газа могут действовать продолжи-
тельное время, не требуя при этом никакого надзора, и могут давать про-
блески любого характера.
Рассмотрим в самых. общих чертах лампы, применяемые для газового
освещения. Существенной частью в них являются горелки, которые можно
разбить на три типа: 1) с круглыми отверстиями, 2) горелки
Арганда и 3) газокалильные.
На рис. 7 изображен первый тип. Эти горелки наиболее просты, но
менее экономичны и представляют собой группу от 3 до 7 вертикальных
цилиндров с маленьким отверстием наверху в каждом. В центре их нахо-
20
дится сторожевой огонек, который обеспечивает быстрое и верное вспыхи-
вание после каждого момента потухания огня.
На рис. 8 изображена горелка Ар ганда. Газ здесь вытекает из ряда
мелких отверстий, имеющихся по верхней окружности полого вертикального
цилиндра. Количество отверстий делается от 15 до 40. Пламя имеет форму
полого цилиндра.
11 б) Газокалильные горелки. Друммондов свет. Под этим названием
известен источник света, исторически являющийся одним из первых резуль-
татов попыток устройства газокалильного освещения.
Этот источник света практического применения почти не имел, были
лишь осуществлены опытные установки, поэтому мы остановимся на нем
в самых общих чертах. Друммондов свет получается при накаливании
известковых пластинок в пламени гремучего газа, как известно,
представляющего собою смесь газов кислорода с водородом. Наиболее
Рис. 7. Газовые горелки
с круглыми отверстиями.
Рис. 8. Газовая горелка Арганда.
совершенная лампа этого освещения была осуществлена в 1861 г. англича-
нином П р е ч е р; эта лампа и была установлена для маячного освещения
как опытная установка. Лампа состояла из восьмигранной известковой
призмы, заключенной в металлический футляр с 8 прорезами, причем каж-
дый из них находился против одного из 8 газовых рожков, из которых
выходил гремучий газ и накалял грани известковой призмы.
В современных газокалильных горелках, как и в керосинокалильном
освещении, источником является калильная сетка—ауэровский колпа-
чок, который накаливается пламенем газа, выходящего из горелки. Среди
газокалильных горелок преобладает горелка с висячим калильным колпач-
ком. Устройство газокалильной горелки и горелки, питаемой жидким горючим,
в основном одинаково. Из резервуара газ под давлением 7 или 10 hpz
проходит вначале в регулятор давления. Между регулятором давления и
горелкой устраивается специальная коробка с механизмом, автоматически
управляющим проблесками, которые по желанию могут быть получены
в самых разнообразных видах путем сочетания отдельных и групповых
вспышек.
CyinecTBeHHvro часть внутреннего устройства прибора, дающего пробле-
сковый огонь, составляет так называемый ударник, приводимый в действие
22
посредством приподнимания и опускания кожаной мембраны, колеблю-
щейся под давлением газа. От колебания мембраны приходят в движение
два клапана, которые периодически закрывают или открывают приток газа
к горелке. В моменты затухания пламя не вполне гаснет, так как по особо
регулируемому ходу газ постоянно протекает в незначительном количестве
для сторожевого огня. На рис. 9 изображен общий вид этого аппарата.
Самый короткий проблеск продолжается около 0,6 секунды. Преиму-
ществом этого рода освещения является большая экономия газа, дающая
возможность оставлять бакан без ухода в течете 5 месяцев и более.
Такого рода источники света имеют еще то преимущество, что предста-
вляется возможным воспользоваться частью потенциальной энергии сжатого
газа (разницей между давлением в
резервуаре и давлением горения) для
получения кода огня (осн. терм. 41)
различным путем.
Рис. 10. Распределение силы света
и яркости для газокалильной го-
релки (горит блаугаз).
Рис. 9. Прибор для газо-
калильного освещения,
автоматически управляю-
щий проблесками.
Наиболее ходовые механизмы для получения проблесков приводятся
s движение при помощи мембранного механизма, который создает враще-
ние светооптической системы или особой затемняющей ширмы, или же
перемещение вверх и' вниз источника света относительно оптики. В по-
следнем случае получается „погружающийся" свет: световой луч переме-
щается вверх и вниз, чем создается впечатление световой вспышки.
Недостатком ауэровских колпачков является их хрупкость, а потому в
некоторых случаях приходится устраивать газокалильную горелку из
нескольких колпачков с автоматической заменой в случае перегорания или
порчи одного из них, используя для этой цели энергию газа.
Распределение света подобных горелок благоприятно в смысле исполь-
зования светового потока оптической системой, как это
видно из рис. 10. Яркость горелки достигает 12,5—32 sb.
в) Характеристика газообразных горючих. Газообразные горючие,
находящие применение в морском деле и могущие найти применение’также
23
и в воздушном транспорте, следующие: 1) масляный газ, 2) каменноугольный
газ, 3) блаугаз, 4) ацетилен под давлением, 5) ацетилен растворенный,
6) пропан.
Остановимся на каждом из них.
Масляный газ получается из неочищенных минеральных масел посред-
ством разложения при нагревании их в ретортных печах или генераторах,
под обычным давлением при температуре около 800 f.
Средний состав масляного газа нижеследующий: 25% тяжелых угле-
водородов, преимущественно С2Н4, немного С2Н6 и мало С6Н6, 55% легких
углеводородов СпН2п+2 (СН4, С2Н6, реже высшие гомологи), 20% водорода Н2.
Удельный вес газа — около 0,75.
При сжатии масляный газ выделяет конденсат в количестве, зависящем
главным образом от величины давления, от 2 до 5%, причем он состоит
преимущественно из бензола ,и олефина, обусловливающих потерю силы
света в открытых горелках. После введения калильного освещения тяжелые
углеводороды стали играть меньшую роль в этом отношении, так как свет
создается накаливанием колпачка, которое зависит от присутствующих более
легких углеводородов — окиси углерода, водорода и др. Таким образом,
например, содержащийся в масляном газе водород сгорает в открытой
горелке синим несветящим пламенем, тогда как в калильной горелке
вследствие его высокой температуры сгорания он уже является сравнительно-
большим производителем светового потока.
Теплотворная способность несжатого масляного газа 9150—10 000 Cat
в 1 лг3. Масляный газ при смеси с воздухом в пропорции более 1:8 и
менее 1:25 следует рассматривать как взрывчатую смесь.
Для перевозки масляных газов (при нормальных давлениях) употребля-
ются стальные бутыли без шва.
В трубопроводах, служащих для питания горелки, поддерживается давле-
ние в 147—294 cpz (150—300 мм водяного столба). Горелки со светя-
щимся пламенем потребляют от 35 до 150 литров газа в час и дают
12,5—14 С. Потребление при обращенных (так называемых инвертных) го-
релках составляет приблизительно 40 литров газа в час при силе света 72 С.
Каменноугольный газ добывается из каменного угля посредством
сухой перегонки. Газ для освещения светящимся пламенем не годится, но
он применяется в калильном освещении.
Состав несжатого газа приблизительно таков:
5% тяжелых углеводородов (3*/г% С2Н4, Р/2% С6Н6),
34% легких углеводородов СН4,
49% водорода Н2,
8% окиси углерода СО,
4% углекислоты СО2 и азота N2.
Удельный вес—около 0,41.
При сжатии этого газа тяжелых углеводородов выделяется больше, чем
у масляного газа, вследствие чего, как известно, происходит уменьшение
светового потока при сжигании в светящемся пламени.
Теплотворная способность 1 м8 составляет около 4000—4600 Cal. Смеси
газа с воздухом, содержащие каменноугольного газа более 8% и менее 19%
от объема смеси, взрывчаты. Накопление и перевозка газа производится
в спаянных или сварных сосудах.
Блаугаз. Этот газ назван по имени открывшего его химика, Германа
л а у. аз получается из неочищенного масла, посредством сухой пере-
24
гонки в ретортных печах, как и масляный газ, причем процесс переработки»
основного материала происходит при более низких температурах, а именно-
около 550—660 f.
Разреженный блаугаз имеет приблизительно следующий состав:
52% тяжелых углеводородов С2Н2, С-,Н4 и С6Н6,
44% легких углеводородов Сп Н2п+2,
2,5% водорода Н2,
1,5% водяного пара, азота и окиси углерода (ОН2 %% + СО).
Удельный вес газа относительно воздуха равен 1,02, а сжиженного
газа по отношению к воде — около 0,5. Точка кипения жидкости при нор-
мальном давлении лежит около 50-—60 t°.
Теплотворная способность его составляет около 14 600 Cal на 1 л/3.
Один объем блаугаза требует для полного своего сгорания в среднем
13 объемов воздуха. Смеси газа с воздухом, содержащие блаугаз более 4%
и менее 8°/о от объема смеси, при обыкновенном давлении взрывчаты.
Для перевозки газа служат стальные бутыли без шва. В виду того, что газ
в бутылях при давлении 100 hpz (около 100 atm) находится в жидком
состоянии, приемная способность бутылей при 100 hpz имеет более
тройного количества газа, которое она содержала бы при наполнении ее
под тем же давлением обыкновенным масляным или каменноугольным газом.
Пропан. Кроме указанных выше газов находит применение так назы-
ваемый газ „пропан", имеющий химическую формулу С3Н8. Характеристика
его следующая:
Вес 1 л3 (0 i0,.1,013 hpz)—1,97 кг.
Теплотворная способность одного м8—22 000 Cal.
Вес одного литра в жидком состоянии—0,51 кг.
При 15 f и давлении в 7,2 hpz (около 7,1 atm) он превращается
в жидкое состояние. Хранится в стальных бутылях в жидком состоянии
при давлении 25 hpz. В сравнении с другими газами он имеет преимуще-
ства как в эксплоатационном, так и в светотехническом отношении, как
это видно из табл. 3.
^'Таблица 3.
Характеристические данные При газокалильной горелке
Масляный газ Жидкий масляный газ (блаугаз) Пропан
Теплотворная способность 1 м3 в Са! Световая отдача С от 1 л в час Удельное потребл. Cal на С в час Яркость поверхности горелки Sb 9150 1,08—1,53 6,85—4,85 9,9 —12,6 14 600 2,06- 2,8 5,75— 4,23 12,6—15,3 22 000 2,96-3,77 6,02—4,68 14,4—18
г) Ацетилен и ацетиленовые горелки открытого пламени.
Ацетилен — бесцветный газ, имеющий химическую формулу С2Н2, содер-
жащий 92,3% углерода и 7,7% водорода. В чистом состоянии обладает
слабым своеобразным запахом. Пламя ацетилена отличается большой ярко-
стью и сравнительно высокой температурой.1
1 Цветовая температура зависит от устройства горелки; обыкновенно она
достигает 2360 Т°.
25
Ацетилен добывается из карбид-кальция, имеющего химическую
«формулу СаС2 или, как его еще называют, из углеродистого кальция.
Это вещество темнобурого цвета, кристаллического строения. Способ
'получения карбид-кальция в больших количествах был выработан француз-
ским химиком проф. Анри Муассан. При высоких температурах, порядка
3000 f, известь, соединяясь с углем, образует ‘ карбид-кальций и окись
углерода по реакции: ЗС -ф- СаО — СаС2 -ф- СО.
При воздействии на карбид-кальций водой получается ацетилен. Удель-
ный вес его по отношению к воздуху составляет 0,91, а нижняя тепло-
творная способность около 11 700 Са1/ м3.
Ацетилен, смешанный с воздухом в количестве более 5% и менее 80°/о
таза от объема смеси, взрывчат. С медью ацетилен вступает в реакцию
и образует легко воспламеняющееся от удара гремучее соединение.
Рис. 11. Типы газоаккумуляторов.
Благодаря своей высокой осветительной способности ацетилен обратил
ма себя всеобщее внимание. Первые попытки его применения для маяч-
ного освещения относятся к 90-м годам прошлого столетия. В светотехни-
ческом отношении ацетилен обнаружил большие преимущества перед дру-
гими источниками света, что выразилось в сравнительной дешевизне его
эксплоатации и в относительно большой световой отдаче. Тем не менее
первые опыты показали, что практическое применение ацетилена опасно
вследствие его взрывоспособности. Для примера можно указать, что аце-
тиленовый газ, сжатый до давления свыше 2 hpz (около 2 atm) при обыкно-
венной температуре даже от слабого сотрясения легко разлагается по экзо-
термической реакции на углерод и свободный водород. Вследствие этого
ацетилен не мог найти себе применение в таком виде, в каком, например,
применяется масляный газ, т. е. в баллонах под давлением. Кроме того
большим препятствием для его применения была трудность разработки
надлежащей горелки, дающей спокойное, хорошо светящееся, некоптящее
пламя. Особенно трудно было соразмерить величину выходного давления
газа с величиной отверстия горелки для достижения хорошего смешения
газа с воздухом. Лучшие горелки — это горелки с тонкими отверстиями, из
26
Рис. 12. Устройство газо-
аккумулятора.
которых газ выходит под давлением 39 — 98 cpz (40—100 мм водя-
ного столба^), причем струи газа направляются друг к другу п^ углом.
Рассмотрим теперь, каким образом ацетилен применяется для освещения.
В 1904 г. Томас Вильсон разработал установку для освещения
бакана, где газ не был заключен в специальное хранилище и получался
из карбид-кальция, помещенного в резервуаре. В последний посредством
автоматического клапана могла поступать вода. Способ Вильсона хотя
и устранил опасность взрыва, но привиться не мог вследствие сложности
своего устройства.
Ацетилен в сжатом состоянии, как упоминалось, не мог найти себе
применения вследствие взрывоопасности. Большое распространение ацети-
лен получил, когда был изобретен способ растворять его и благодаря этому
делать его невзрывоопасным, т. е. вполне годным
для эксплоатации. Поэтому мы на растворенном
ацетилене (ac6tylene dissous) более подробно и
остановимся.
Французскими инженерами Клодом, Гессом
и Футе был открыт безопасный способ напол-
нения ацетиленом специальных баллонов или, как
их еще иначе называют, газоаккумуляторов.
Впоследствии эти газоаккумуляторы были усовер-
шенствованы шведским инженером Густав ом
Даленом.
В настоящее время газоаккумуляторы изгото-
вляются различных размеров. Наиболее ходким
в маячном морском деле является тип АК-50, изо-
браженный на рис. И. Представляет он собой ци-
линдр, длиной 177 см, диаметром 23 см и весом
105 кг. Буквы АК обозначают марку, а числа —
сотни литров вместимости газа.
Остановимся несколько подробнее на устрой-
стве газоаккумулятора. Из рис. 12 видно,
что Дазоаккумулятор снабжен мембранным венти-
лем V-10, которым открывается и закрывается
выход газа через отверстие, имеющееся в углуб-
лении сбоку головки газоаккумулятора. Вентиль
сверху закрывается навертывающейся пробкой
выхода газа — медной пробкой с алюминиевой
включается в трубопровод, пробка вывинчивается
бление ввертывается конец трубопровода с навертывающимся винтовым
соединением F-10. При помощи ключа N-130 открывают мембранный вен-
тиль, для чего шпиндель последнего медленно повертывают на */2 оборота
влево.
Наполнение газоаккумуляторов ацетиленом основано на следующем.
Ацетон (С3Н6О) обладает способностью поглощать в себе ацетилен в 25 раз
больше своего объема на каждую гектопьезу (прибл. атмосферу) давления
при температуре 10/°, причем объем ацетона возрастает всего на 4°/0,
считая на каждую гектопьезу при 10 Л Вследствие этого свойства предста-
вляется возможным собрать в баллоне несравненно больше ацетилена, раство-
ряя его в ацетоне, чем просто наполняя баллон только ацетиленом. Для
предотвращения взрыва ацетилена выработали способ наполнения баллонов
V-14, а отверстие для
шайбой. Когда баллон
и в открывшееся углу-
27
Рис. 13. Вид ацетиленового
пламени.
пористой массой. Назначение этой массы, имеющей пористость 80%,
заключается в том, чтобы препятствовать скоплению свободного сжатого
ацетилена. Благодаря пористости массы ацетон распределяется в ней равно-
мерно, и кроме того при возникновении разложения ацетилена пористая
масса, вследствие ее большой поверхности соприкосновения, отводит обра-
зовавшееся тепло так быстро, что дальнейшее распространение этого
явления прекращается в самом начале. Практически баллоны наполняются
пористой массой приблизительно на 20% и на 40% ацетоном.
Давление в бутылях обычно (при нормальной температуре) 15 hpz (ок.
15 atm). Следовательно ацетон после поглощения ацетилена увеличится в
своем объеме на 4Xi5 = 60%, т. е. будет занимать не 40%, а вместе
с ацетиленом 40% % 24°/о = 64°/о объема бутыли. Принимая во внимание,
что объем пористой массы — 20% объема бу-
тыли, оказывается, что свободного пространства
останется около 16%. Это пространство необ-
ходимо для того, чтобы дать возможность расши-
ряться веществам, находящимся в бутыли.
Удобный способ хранения ацетилена и его
положительные светотехнические свойства дали
ему право претендовать на применение в деле
освещения воздушного транспорта. В дальней-
шем остановимся несколько подробнее на свето-
технических свойствах ацетилена, сжигаемого в
открытых горелках и горелках с калильным кол-
пачком.
В числе газов, питающих установки маяч-
ного освещения, ацетилен оказался особенно
удобным в применении вследствие сравнительно
большой яркости открытого пламени.
Ацетиленовые установки по способу подачи
газа из резервуара и регулировки давления, ра-
вно как приборы для получения световых вспы-
шек, сходны с установками, применяемыми для
нефтяного и блаугаза. Однако в отличие от них
получили большое распространение горелки с открытым пламенем для по-
лучения световых вспышек как отдельных, так и групповых.
Открытые горелки делают возможным получение довольно быстрого
зажигания и потухания пламени. Например, продолжительность световых
вспышек может быть доведена до 0,1 секунды, что составляет также одну
из положительных сторон этого рода освещения. Благодаря этому предста-
вляется возможным создавать различные вариации светового кода сигналь-
ного огня в сравнительно короткие промежутки времени, приемлемые для
воздушной практики. Уход за ацетиленовой установкой прост и заклю-
чается главным образом в том, что требуется периодически заменять резер-
вуар (баллон) с новой порцией жидкого ацетилена. При наличии горючего
ацетиленовая установка может оставаться без присмотра в течение несколь-
ких месяцев.
Характеристика ацетиленового открытого пламени. Нижепри-
водимые характеристики относятся к ацетиленовому открытому пламени
горелки завода Пинч № 3664: 0,3H, 2,7D, при установленном размере
пламени: ширина и высота 21 мм. Исследование ацетиленового пламени
28
произведено в Прожекторной лаборатории Гос. опт. института. На
рис. 13 показан вид ацетиленового пламени, если смотреть на него
по направлению, перпендикулярному к плоскости пламени. На том же ри-
сунке указаны номера точек, в которых определялась яркость; значение
яркости указывается в табл. 4.
Таблица 4.
Значение яркости.
Номера точек 1 2 3 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Яркости в sb . 5,5 7,0 8,0 7,0 5,5 6,5 8,4 6,5 4,5 4,5 4,6 8,8 4,6 11,9
Яркость определялась по перпендикулярному направлению к пламени.
Из данных видно, что максимальная яркость — у самого отверстия, где
вырывается светящийся столб, и затем она понижается к краям.
углы
Рис. 14. Кривая изменения яркости ацетиленового открытого пламени
в зависимости от направления в пределах 0—90°. Горелка завода
П инча. Установленный размер пламени: максимальная ширина 21 мм,
максимальная высота 21 мм.
На рис. 14 приведена кривая, показывающая, как изменяется
яркость в зависимости от направления. Максимальная яркость,
которая достигает свыше 30 sb, — в направлении плоскости пламени. Надо
полагать, что это происходит за счет увеличения толщины пламени в дан-
ном направлении, т.’ е. сказывается объемное свечение газа.
29
На рис. 15 и 16 показаны кривые распределения света этого пламени
в вертикальной и горизонтальной плоскостях, причем кривая I, рис. 15
соответствует азимуту 0°, как это видно из рисунка, а кривая II—ази-
муту 90°. Характерно то, что кривые почти одинаковы по характеру,
равно как и по величине. На рис. 16 горизонтальная кривая распределения
света — почти окружность; близки к этому и кривые в вертикальной пло-
скости. Из этого следует, что фотометрическая поверхность этого источника
приближается к поверхности шара. Характер подобного распределения
света объясняется тем, что здесь имеется объемное свечение открытого
пламени газа ацетилена.
Максимальное значение силы света—около 11,5 С.
30
Рис. 17. Светооптический аппарат
с ацетиленовой калильной горел-
кой и с проблесковым аппаратом.
Л) Ацетиленовые газокалильные горелки. В связи с высокой тем-
пературой пламени ацетилена идея калильной ацетиленовой горелки каза-
пась очень заманчивой. Однако для .рационального ее осуществления при-
шлось преодолеть значительные затруднения, и только в 1915 г. удалось
выработать осветительный аппарат, дающий ацетиленокалильный огонь.>
Аппараты эти,, творцом которых был также инженер Дален, получили
название огней Далена. Главным затруднением осуществления этого рода
горелки было то, что во избежание образования копоти и для получения до-
статочной яркости тела накаливания ацетиленовое освещение требовало весьма»
равномерного и постоянного смешения ацетилена с воздухом и подачи
смеси при сравнительно большом давлении. Вследствие этих обстоятельств
газокалильные аппараты Далена отличаются следующими особенностями.
1) Горелка, употребляемая в других
системах освещения накаливанием, заме-
нена механическим аппаратом, так назы-
ваемым смесителем Далена, посред-
ством которого смесь газа с воздухом
получается всегда в одних и тех же про-
порциях, что является необходимым для
полного сгорания.
2) Смеситель Далена дает возможность
иметь сравнительно высокое давление газа
в горелке, что важно для получения боль-
шей яркости калильного колпачка.
3) При употреблении смесителя Далена
получается некоторая экономия газа по
сравнению с другими системами инжекторов.
4) При этой системе не требуется от-
дельного трубопровода для сторожевого
огня, так как последний получается умень-
шением главного пламени. Следовательно
сторожевой огонь не расходует газа непро-
изводительно в моменты горения с пол-
ною силою.
5) Вышеупомянутые особенности дали возможность получить проблеско-
вый огонь, который ранее не мог быть получен никакими другими аппара-
тами с сеткой накаливания.
Яркость ацетиленовой калильной горелки в зависимости от ее размеров:
колеблется от 25 до 80 sb.
На рис. 17 изображены схематично светооптический аппарат
с ацетиленовой калильной горелкой и с проблесковым
аппаратом А. Последний отличается от такового для горелки открытого
пламени тем, что здесь имеется смеситель Далена, имеющий весьма слож-
ное устройство.
Горелка устанавливается в опрокинутом виде, вследствие чего дости-
гается лучшее накаливание сетки. Кроме того в таком положении она более
предохранена от повреждений. Горелки и, следовательно, размеры калиль-
ных сеток различны, и чем больше их размер, тем естественно больше и
сила света тела накаливания. Размер диаметра сеток приблизительно от
13 до 42 мм, причем сила света их колеблется от 18 до 83 С.
Главный недостаток газокалильного освещения заключается в том, что

31
•его вследствие малой прочности газокалильных колпачков нельзя оставлять
продолжительное время без присмотра. Для избежания этого изобретены
•особые приспособления, так называемые сеткоменятели, которые авто-
матически производят замену поврежденной сетки новою.
Сравнительная характеристика неэлектрических источников
света применительно к нуждам воздушного транспорта.
Для нужд воздушного транспорта применяются все те же неэлектриче-
ские источники света, которые до сего времени удержались в обиходе
морского транспорта.
Костры находят себе применение лишь в крайних случаях, когда не
•имеется налицо других наиболее подходящих источников света. Приме-
няются они главным образом для освещения посадочной площадки аэродрома.
Свечное освещение совершенно не применяется. Керосино-
вое освещение находит применение, а именно: лампы Летучая мышь
применяются в качестве временного и запасного освещения на аэропортах
и на трассе. Когда электрическое освещение отсутствует, огни Летучей
мыши имеют полезное значение. Применение их объясняется тем, что они
горят при ветре, сила света их достаточна для ориентировки летчика
на близких расстояниях и они просты в обслуживании и эксплоатации.
Керосин кроме того находит применение для маячной сигнализации
в калильных фонарях. Практика ограничивает применение последних.
Они ставятся только в качестве промежуточных маяков. В наших
словиях где были применены фонари „Автолюкс", практика показала,
что керосинокалильные фонари экономически мало выгодны, так как
вызывают большие затраты на их обслуживание, требуют частой замены
калильных колпачков и вообще скоро портятся.
Остальные источники света, описанные выше, в настоящее время не
нашли еще применения в СССР. За границей неэлектрические источники
света применяются, но есть тенденция замены их электрическими, когда это
возможно и целесообразно. Для аэромаяков за границей изредка приме-
няется газовое освещение и притом по преимуществу ацетиленовое.
Газовое освещение, и особенно ацетиленовое, находи! себе
преимущественное применение в недоступных, слабо заселенных местностях,
где подача электроэнергии сопряжена с затруднениями. Установка своего
собственного агрегата (двигателя внутреннего сгорания и динамо) не всегда
экономически выгодна тем более, что для обслуживания и надзора за этими
установками требуется рабочая сила. С изобретением автоматических станций
вопрос обслуживания значительно упрощается.
Из табл. 5 можно видеть полную характеристику различных газовых
источников света, которые применяются для осветительных целей. На осно-
вании этой таблицы можно сделать конкретные выводы о преимуществах
или неудобствах применения того или иного газа.
Основные требования, предъявляемые к источникам света таковы:
1. Минимальная стоимость горючего или энергии, относимая к .свето-
вому эффекту.
2. Для источников с газообразным горючим — возможность накопления
газа в достаточно малом объеме, что связано с удобством снабжения
сигнала осветительными материалами и с продолжительностью горения без
обслуживания.
32
3. Удобство подачи горючего или энергии.
4. Удобство обслуживания.
5. Надежность эксплоатации.
6. Отличительность света.
7. Применительность источника света к особенностям светооптической
системы для получения надлежащего светового эффекта.
Таблица 5.
Характеристики источников света с газообразным горючим по германским
данным.
Сжатый масляный газ при давлении 10 hpz Сжатый масляный газ при давлении 100 hpz Сжатый каменно- угольн. газ при давлении 10 hpz Блаугаз при давл. 100 hpz Сжатый ацетилен при давлении 10 hpz Растворен- ный ацети- лен при давлении 15 hpz
1. 10 л объема сосуда со- держат газа при обыкно- венном давлении (в литрах) . 100 1000 100 3000 100 1250
2. Нижняя теплотворная способность 1 л3 газа при давлении в 1 hpz (калорий) . 9500 9250 4600 14000 11700 11700
3. В 10 л объема сосуда накоплено нижней тепло- творной способности (ка- лорий) . . - : 950 9250 460 42000 1170 14600
4. Средняя сила света от 1 м3 газа в открытой го- релке (свечей на протяже- нии 1 часа) . 180 176 — 360 1580 1580
5. Средняя сила света от 1 м3 газа в опрокинутой калильной горелке (свечей па протяжении 1 часа) . . 2285 2240 1125 3570 3960 3960
а именно: а) придавл.у горел. 73 cpz 1930 1890 900 3850 3840
Ь) я „ „ „ 147 „ 2050 2025 990 2570 3850 3840
с) „ „ „ „ 732 „ 2450 2400 1080 "•ч 4000 3990 3990
d) „ „ - „ „ 1470 „ 2700 2640 1530 4150 4150 4150
6. От 10 л объема сосуда при открытом пламени сила света на протяжении 1 часа (свечей) 18 176 — 1080 158 1980
3 Зак. № 2921. Светотехника на воздушном транспорте.
33
Продолжение
Сжатый масляный газ при давлении 10 hpz Сжатый масляный газ при давлении 100 hpz Сжатый каменно- угольн. газ при давлений 10 hpz Блаугаз при давл. 100 hpz 1 Сжатый ацетилен ! при давлении 10 hpz Растворен- ный ацети- лен при давлении г 15 hpz
7. От 10 л объема сосуда при калильном освещении сила света на протяжении 1 часа (свечей) 202 2240 113 10700 395 4940
а именно:
а) при давл. у горел. 73 cpz 193 1890 90 — 384 4800
b) „ , , , 147 . 207 2025 99 7700 384 4800
с) . , „ „ 732 „ 245 2490 108 11900 398 5000
d) „ „ „ „ 1470 . 8. Цена1 * за 1 л3 газа при 270 2640 153 12400 415 5180
нормальном давлении (ру- блей) 0,18 0,23 0,11 0,46(0,69) • 0,47 0,92(1,38)
9. Цена газа, собранного в 10 л объема сосуда (ру- блей) 0,018 0,23 0,011 1,38 (2,07) 0,05 1,15(1,73)
10. Цена требуемого для 1000 свечей-час количества 1
газа при открыт, пламени (рублей) 0,92 1,15 — 1,15 (1,73) 0,28 0,55 (0,78)
11. Средняя стоимость требуемого для 1000 свеч-
час газа при калильном освещении (рублей) .... 0.072 0,09.. 0,084 0,115(0,172) 0,11 0,207 (0,312)
При рассмотрении табл. 5 четко выявляется преимущество ацетиленовой
горелки открытого пламени в смысле световой отдачи. Вообще надо ска-
зать, что ацетилен заслуживает внимания. Необходимо произвести оценку
его выгодности и целесообразности в применении для воздушного транс-
порта в СССР.
5. Электрические источники света.
Современное значение электрических источников света огромно. Они
по праву завоевали себе всеобщее применение не только в области воз-
душного транспорта, но и в хозяйстве, в быту и т. п. Преимущество элек-
трических источников света перед неэлектрическими заключается прежде
всего в том, что они гораздо экономичнее последних, имеют несравненно
ббльшую световую отдачу, силу света и яркость. Другими преимуществами
электрических ламп являются: возможность одновременного питания боль-
шого количества ламп от одного источника электроэнергии; удобство
обслуживания; надежность эксилоатации; возможность устройства рацио-
нальных светооптических систем как для осветительных, так и для свето-
1 Расценка по немецким данным. При переводе стоимости одной марки на рубли
принято, что 1 марка равна 46 коп.
34
сигнальных целей; возможность использования для получения электро-
энергии любой силовой установки, как то: двигателей внутреннего сгорания,
паровой, ветросиловой установки и т. п.; легкость устройства различных
автоматов. Все эти преимущества дают электрическим источникам света
колоссальный перевес перед неэлектрическими.
В дальнейшем приступим к рассмотрению электрических источников
света, имея в виду, что они в основных чертах знакомы читателю; поэтому
упомянем некоторые их особенности и усовершенствования с точки зрения
нужд воздушного транспорта.
а) Дуговые лампы. Дуговые лампы разделяются на лампы с чи-
стыми углями, лампы с пламенными фитильными углями
и с углями повышенной яркости или, как их еще называют,
углями интенсивного горения. Когда дуговые лампы работают
с односторонней оптикой, тогда особенно необходимо, чтобы они питались
постоянным током. Этим получается приблизительно в два раза больший
коэфициент полезного действия све-
тооптической систем!!.
Остановимся несколько подроб-
нее на дуговых лампах с углями по-
вышенной яркости, так как в насто-
ящее время они имеют распростране-
ние в воздушном транспорте.
Общий вид угольных эле к-
тродов дуги повышенной рис
яркости виден на рис. 18. Основ-
ным световым излучателем является
кратер и облачко паров, находящееся в
18. Общий вид электродов дуги
с углями повышенной яркости.
сравнительно плотном состоянии
внутри кратера дуги. Это облачко обладает сине-зеленоватым цветом. Сама
дуга имеет фиолетовый цвет, пламя языка — оранжевый и накаленные
электроды — беловато-желтый цвет; в результате источник дает белый свет
слегка пурпурного оттенка.
Исследования Бенфорда показывают, что облачко паров, судя по рас-
пределению интенсивности излучения в области видимого спектра, имеет
температуру свыше 5000 Т° (цветовая температура). Можно думать, что
облачко внутри кратера находится под повышенным давлением или же
что здесь происходит в основном объемное свечение частиц паров, спо-
собных к люминесценции. Вообще говоря, природа дуги повышенной
яркости до сего времени еще остается до конца не выясненной.
На рис. 19 показаны значения яркостей кратера ц различ-
ных направлениях и для различных мест кратера от его центра. Макси-
мальная яркость в центре кратера ближе к оси угля достигает до 90 000 sb.
Положительный уголь представляет собой макарону из плотной массы
чистого угля. Внутренность угля содержит ряд соединений металлов ред-
ких земель. Кроме церия, присутствующего в значительном количестве,
входит целый ряд других металлов: лантан, неодим, празеодим, самарий
и т. п. Есть основание предполагать, что в качестве примеси при изгото-
влении фитиля послужили отбросы, остающиеся при обработке монацитов и
при изготовлении газокалильных сеток. Введением этих земель в относительно
мягкий сердечник положительного угля и пропусканием тока большой плот-
ности достигают испарения их. Пары заполняют внутренность кратера,
образуя облачко, которое и светится. Для равномерного обгарания поЛ о
3*
35
жительный уголь вращается. Обычно он охлаждается при помощи цирку-
ляции воздуха. На конец положительного угля одевается часто металлический
ребристый конусный наконечник, способствующий охлаждению этого угля.
раестаяние от центра кратера, дуги £ мм
Рис. 19. Значения яркости кратера дуги повышенной яркости.
Дуговые лампы обладают наибольшей яркостью в сравнении с другими
источниками света. Например, яркость кратера обыкновенной угольной дуги
Таблица 6.
Ориентировочные данные для дуговых ламп с различными углями
повышенной яркости.
№ Данные Система дуговых ламп
С чи- стыми углями Сперри Бека Герца Дуга Дим- мера (по- вышенного давления)
1 Сила тока А . . . . 150 150 150 250
2 Диаметр угля в мм . 36,5 (+) 16 16 16
3 4 5 Плотность тока в ам- перах на 1 мм2 .. . Температура излуча- теля в градусах . . Яркость в тысячах стильбов 14 (-) 0,14-0,39 4200 3700 15—18 11 1-1,3 5500 83 11 1,53- 4600 4450 66 2,65 5100 113 1) 5100 (6 hpz) 2) 6600 (22 hpz) 1) 120
6 Расход углей в ми- нуту в мм .... 1,6 (70+13,5) 3-5 — 2-3 2) 280
доходит до 18 000 sb, а у дуги повышенной яркости при атмосфер-
ном давлении — обычно до 70 000—90 000 sb и даже до 120 000 sb,
тогда как у тела накаливания газополной электрической .лампы при
36
Рис. 20. Полярные кривые распределения света для дуговых ламп.
Л—для обыкновенных углей 150 А; В—для углей Бека 150 А; С—для углей Г ер Д а 225 А.
Рис. 2^. Кривые распределения света для раз-
личных светооптических систем прожекторов.
некотором перекале яркость доходит до 3000 sb. Источники света не-
электрические обладают, как известно, гораздо меньшей яркостью и она
не превосходит нескольких десятков стильбов. Указанные примеры подтвер-
ждают, что яркость кратера дуги несравненно выше других источников света.
Кроме этого вольтова дуга при сравнительно небольших размерах тела
накаливания способна излучать большой величины световой поток. Для
примера укажем, что вольтова дуга повышенной яркости при 150 А и 80 V,
имеющая положительный уголь диаметром 16 мм, а отрицательный 11 мм,
дает полный световой поток равный около 500 000 1m (по данным Бен-
форда). При этом размер кратера дуги (вернее, диаметра светящегося
облачка пара) равняется приблизительно 12 мм. Газополная лампа на
10 kW излучает полный световой поток от 250 000 до 300 000 1m.
Рис. 22. Кривые, показывающие влияние на изме-
нение силы света прожектора вывода кратера
дуги из фокуса светооптической системы.
Дуги Бека и Герца—
немецкие, а Сперри—аме-
риканская.
Дуга Л ю м м е р а была
получена в лабораторной
обстановке при давлении
около 22 hpz, причем, судя
по некоторым источникам,
яркость была достигнута до
280 000 sb, что превосходит
яркость солнца. Для прак-
тического применения эта
дуга является сложной.
Из вышеизложенного вид-
но, что вольтова дуга повы-
шенной яркости найдет себе
исключительное применение
-там, где требуется при по-
мощи светооптической систе-
мы получить очень большую
силу света. Величина последней обусловливается средней яркостью источ-
ника в угле захвата оптики и размером площади проекции оптического
устройства. Естественно поэтому, что вольтова дуга находит применение
для прожекторов-искателей, имеющих большую дальность действия. Сила
света их — около 109 С, а иногда и больше.
। Для общей характеристики дуг повышенной яркости на рис. 20 приво-
дим полярные кривые распределения света для дуговых ламп с различными
углями: А—обыкновенных, В — Бека и С — Герца. На рис. 21 даются
кривые распределения света для различных светооптических систем прожек-
торов-искателей. Для ламп Бек а-Г е р ц а с отражателем диаметром в
2000 мм: 1т&х = 2 Ю9 С. Кроме того подобный источник света находит
себе применение в мощных посадочных прожекторах, имеющих оптику как
отражательную, так и преломляющую. Дуговые лампы устраиваются
с ручным и автоматическим управлением; последние могут управляться и
вручную.
В автоматических лампах для удержания кратера дуги в фокусе отра-
жателя имеется так называемое фокусирующее приспособление.
Принцип его действия основан обычно на том, что под влянием воздей-
ствия лучистой энергии на биметаллические пластинки последние коробятся.
38
41
рри помощи особого реле приводится затем в действие соответствующий
пОдающий механизм, и кратер поддерживается все время в одном и том же
шесте. Если кратер несколько сошел со своего места, то пластинки выпрям-
ляются и тем самым замыкают через реле цепь электрического тока, питаю-
щего подающий механизм положительного угля; этот механизм переме-
щает угли до тех пор, пока кратер не будет в фокусе. Имеются и другие
фокусирующие приспособления, основанные на иных принципах.
Поддержание кратера в фокусе имеет большое влияние на распределе-
ние силы света светооптической системы. На рис. 22 показаны три кривые:
/ — кратер в фокусе, В — кратер выведен из фокуса на 3,2 мм, С—кра-
тер выведен из фокуса на 6,4 мм. Эти данные фирмы Сперри.
Рис. 23. Общий вид дуговой лампы повышевной яркости
с автоматическим управлением. Прожекторная лампа
Сперри на 68 V и 115 А с термостатом.
О — валик, вращающийся от электродвигателя и приводящий в дей-
ствие всю систему автоматического действия лампы; го, ф, х, ц, ч,
щ — системы зубчатых колес, которые вращают и подают вперед по-
ложительный уголь; 8, е, у, р — валик 0 и система различных меха-
низмов, которые управляют движением отрицательного угля; л—лииза
. для фокусирования кратера дуги; м — окошечко, внизу находятся
биметаллические пластинки (термостат), служащие для удержания
кратера в одном месте; з — столик лампы, внизу которого поме-
щается механизм управления лампы и термостат.
Незначительное выведение источника фокуса в сильной степени влияет
«а максимальную силу света и на угол излучения; поэтому важно по воз-
можности точно сохранять кратер в фокусе оптики.
На рис. 23 и 24 показан общий вид дуговой лампы повышенной
яркости с автоматическим управлением и с ручным.
В заключение важно остановиться на факте, что вольтамперная характе-
ристика дуги повышенной яркости резко отличается от характеристики
39
обыкновенной вольтовой дуги, последней, как известно, характеристика
падающая, т. е. с повышением тока напряжение падает, что требует наличия
балластного сопротивления для устойчивого горения дуги. У дуги повы-
шенной яркости (рис. 25) кривые имеют падающий характер только до
значений силы тока 90 —100 А, а дальнейшее возрастание тока вызывает
увеличение напряжения на электродах дуги. При нормальном режиме, кото-
рый для этой дуги соответствует 150 А и да80 V, вольтамперная характе-
рно. 24. Оощий вид дуговой лампы повышенной яркости с ручным упра-
влением 78—80 V и 150 А.
1 —цоколь лампы; 2 — затемнитель; 3 — камера, где находится дуга; 4 и 5— положитель-
ный н отрицательный углн; 6—штанги управления положительным и отрицательным
углями и затемнителем.
ристика—возрастающая, и следовательно наличие в цепи дуги повышенной
яркости баластного сопротивления не является обязательным.
б) Лампы накаливания. Рассмотрим лампы, применяющиеся для спе-
циальных целей воздушного транспорта.
Рис. 25. Кривые вольтамперной характеристики дуги повы-
- шейной яркости.
Электрические лампы накаливания в настоящее время имеют большое
и преимущественное распространение в сравнении с другими источниками
света. Главные причины этого кроются в нижеследующих положительных
сторонах этих ламп:
1. Эти лампы не требуют никаких дополнительных приспособлений и
могут быть включены непосредственно в цепь на то напряжение, на которое
они рассчитаны.
40
2. Горение их без заметного изменения может быть как при перемен-
ном, так и при постоянном токах.
3. Эти лампы не требуют никакого ухода, если не считать замены
перегоревших ламп.
4. Лампы могут быть сконструированы и осуществлены для различных
напряжений.
/ ~ 3 4
Рие. 26. Электрические лампы накаливания, приме-
няемые в воздушном транспорте.
5. То же относительно мощностей ламп: лампы осуществляются свыше
10 kW и до 5 W и ниже.
6. Форма и размеры светящегося тела могут осуществляться так, как
требуется применительно к оптике осветительного прибора, что дает воз-
можность получить надлежащее распределение силы света светооптической
системы прибора.
7. Яркость тела накаливания излучателя может быть до 3000 sb и
выше, что уступает лишр величине яркости вольтовой дуги.
41
8. С экономической точки зрения, т. е. в смысле световой отдачи,
лампы эти не уступают другим источникам света температурного излучения,
и чем мощнее лампа, тем она экономически более выгодна.
9. Стоимость ламп относительно невелика.
В табл. 7 (стр. 44—45) указываются характеристики ламп, которые приме-
няются для различных целей воздушного транспорта в американской практике.
В табл. 8 (стр. 46 — 47) указываются характеристики ламп, применяе-
мые заводом Пинч для различных световых приборов дальнего действия.
Рис. 27. Электрические лампы накаливания, применяе-
мые в воздушном транспорте.
На рис. 26 и 27 показаны лампы накаливания, применяемые в аэро-
шортах, а на рис. 28 изображены различные формы спиральных нитей,
которые являются телами накаливания в электрических лампах, указанных
в табл. 8. '
Электрические лампы накаливания для целей освещения летного поля
делаются на большую мощность; для одиночных посадочных прожекторов
их мощность доходит до 10 kW, причем полезный срок службы этих
ламп 100 часов. Эти данные говорят за то, что у этих ламп стремятся
повысить световую отдачу и достигнуть этим увеличения светового потока
лампы. Световая отдача лампы — до 30 lm/W. То же можно сказать и для
ламп в 1 kW. Их срок службы доводят иногда до 50 часов, имея в виду,
что они горят в прожекторе, который входит в группу прожекторов, и
что перегорание одной лампы не может пагубно отразиться на взлете
или посадке самолета, так как от этого освещенность) летного поля срав-
нительно мало изменится.
42
Рис. 28. Различные формы спиральных нитей ламп накаливания для световых
приборов дальнего действия
Рис. 29. Газополная лампа Филипса
1 — колба (из стекла); 2 — цоколь (из латуни); 3 —трубка (из стекла);
4 — штабик (из стекла); 5 — кружок (из слюды); 6 — держатели (из
проволоки); 7 — электроды (из никеля); 8 — спираль (из вольф-
рама); 9 — платинит; 7С — медный электрод
Ta kj
Электрические лампы накаливания, применяемые
(Даны ochobhi
№ ламп по рис. 26 и 27 , Мощ- ность W ✓ Напря- жение V Колба (условн. обози.) Цоколь Где применяется Расстояние от низ цоколя до свете вого центра в с
4 10000 115 G-80 Штепсельн. Посадочн. прож. 30 ’
3 5000 - 115 G—64 22,5
2 3000 32 GT—38 17,5
1 1500 32 Т—24 12,5
7 1000 115 Т—20 Голиаф Аэромаяк 12
8 1000 115 Т—20 Типа Сван 9 1
5 1000 30 Т-20 Голиаф 12 •
12 1000 115 G—40 Типа Сван Потолочн. прож. 10
19 1000 115 PS—52 Голиаф Общего пользован. 22,5
6 500 115 Т—20 » Аэромаяк 12
18 500 115 PS—40 Общего пользован. 17 :
11 400 115 G—30 Типа Сван Потолочн. прож. 4,8
10 250 115 G-30 4,8
17 200 115 PS—30 Норм. Эдис. Общего пользован. 15
15 100 115 А—23 П
14 25 115 А—19 6,25
13 10 115 S—14 Заградительн. 6,25
9 35 А 12 G—25 Типа Сван Самолетн. фары 4,25 ;
16 1000 1m 6,6 А S—24*/я Норм. Эдис. Улица, погран. огни 13,5
— 600 1m 6,6 А — — Погран. огни —
Осуществление лампы свыше 10 kW вполне возможно, но дальнейшее
увеличение мощности ограничивается тем обстоятельством, что получается
больших размеров тело накаливания и вследствие этого увеличивается угол
излучения светооптической системы. Между тем для многих случаев важно
сохранить небольшой угол излучения.
С целью ознакомления приведем подробную характеристику лампы гол-
ландского завода Филипс на 5000 W. На рис. 29, 30 и 31 виден общий ее
вид и даны кривые распределения сипы света в горизонтальной и вертикальной
плоскостях. Номинальное напряжение ее 120 V, сила тока 38 А. Средняя
сферическая сила света 7356 С. Удельное потребление мощности 0,62 W/C.
Полный световой поток 95 500 1m. Световая отдача 20,3 lm/W. При горении
лампы, после установления температурного режима, наибольшая температура
колбы получается у основания ее шейки около 190—'200 t°. Размеры
лампы нижеследующие: общая высота лампы 625 мм, диаметр колбы
350 мм, диаметр нити лампы равен 0,6 мм, диаметр спирали 1,8 мм,
44
11А ?•
дмерике для воздушного транспорта.
ТИПЫ ламп).
Срок службы лампы; часы Полный световой поток; 1U Положение при горении Величина площади, зани- маемой нитью накалива- ния в мм 1 Отметка
ширина высота
— 100 100 100 100 500 500 500 200 1000 800 1000 200 200 1000 1000 1000 150 100 1350 300000 145000 87000 42000 19500 19500 20000 20500 20400 8450 9850 7960 4175 3340 1380 242 74 10500 1000 Цоколь вниз То же То же То же То же То же То же Вниз или ось горизонт. Любое поло- жение Цоколь вниз Любое поло- жение Вниз или ось горизонт. То же Любое поло- жение То же То же То же Вниз нли го- * ризонт. Любое поло- жение 45 32 27 22 17 21,5 • 13 13 30 20 35 11 10 30 17 6 37 28 15 10 14 14 15 10 20 10 11 9 8 9 12 i Колба матов. 1 Применяются н , I и для обозна- ' чения букв J на крышах
длина спирали 148 мм, длина всей нити 4144 мм. Вес лампы 1380 г.
Сопротивление накаленной нити составляет 3,16 2, тогда как при 20 f
нить обладает сопротивление1М в 0,240 2, т. е. в 13,16 раз меньше. Вслед-
ствие этого в момент включения, когда нить накала еще холодная, обра-
зуются толчки тока, которые создают большие электродинамические воз-
действия между определёнными частями нити; пусковой начальный ток
лампы может также вызвать колебание напряжения в питающей сети. Со-
гласно осцилограммам, снятым для постоянного тока, в момент включения
ток в 8 раз больше, чем при установившемся тепловом режиме. При
переменном токе значение амплитудного тока может до 10 раз превышать
ток установившегося режима. 1 Во избежание толчков тока рекомендуется
1 По данным Г. Э. Э. И. разница в пусковом токе при питании постоянным или
переменным током мало понятна; можно было бы ожидать или значительно мень-
шей разницы или даже нескслько большего тока при питании постоянным током.
45
Табл и Электролампы, применяемые для световы
1 2 3 4 5- 6 7 8 9 10 11
Мощность, ватты 10000 4000 4000 4000 3000 3000 2400 2400 1500 1000
Напряжение, вольты 100 . 80 80 110 110 60 80 80 ПО 80
Сила тока, . амперы 100 50 50 36,4 27,3 50 30 30 13,6 12,5 * ]
Положение при горении Стоячее Стоячее Стоячее Висячее Висячее Стоячее Стоячее Стоячее Стоячее Стоячее
Яркость, стильбы 1310 1080 852 585 405 1080 630 852 541» 540
СиЛа света на один санти- метр высоты, С/см 5720 3020 2820 2340 1620 2430 1521 2220 1160 woo
Форма тела накаливания В цилиндри- ческая В цилиндри- ческая А кресто- образная В цилиндри- ческая К CL.W Kf « я х - к U *=: tr S а В цилиндри- ческая Е конусо- образная А кресто- образная Е коиусо- образная Е коиусо- । образная
Габаритные размеры тела накаливания, ширинах вы- сота, мм 44X35 28X25 33X28 40X35 40X35 22,5X22,5 18,5,130X24 26X20,5 16127X20 13,5/23.5XW
Диаметр колбы, мм 380 300 300 -Г 280 280 300 240 240 200 170
Высота свето- вого центра, мм 365 338 338 380 * 380 i 338 303 303 210 230
Общая длина, мм 600 520 521 520 520 520 455 455 310 315
Цоколь Голиаф с 2 ка- бельн. нако- нечни- ками То же То же То же То же То же *• Голиаф Голиаф с 1 ка- бельн. нако- нечни- ком Голиаф То же (
46
ДА 8- приборов дальнего действия заводом Пинч.
12 13 14 15 16 17 18 19 23 21 22 23 24 25
1000 1000 500 500 250 250 100 юо 63 60 40 40 3000 1500
. .— —- 110 220 ПО 223 ПО 220 по 223 ПО 220 ПО 220 110 .220
9,1 4,5 4,5 2,3 2,3 1,2 0,9 0,45 0,55 0,27 0,35 0,18 27,3 6,8
Стоячее Стоячее Стоячее или висячее Стоячее или висячее Стоячее или висячее Стоячее или висячее Стоячее или висячее Стоячее или висячее Стоячее или висячее Стоячее или висячее Висячее или стоячее Стоячее или висячее Стоячее Стоячее
649 415 450 189 334 142 180 54 53 50,2 23,4 23,4 764 720
1162 890 630 490 399 287 180 97,2 53 50,2 32,4 32,4 4200 4500
В цилиндри- ческая В цилиндри- ческая в. цилиндри- ческая В цилиндри- ческая К о.® ч g “£ S ч S S Ef »CQ = е р Ef В цилиндри- ческая В цилиндри- ческая Б цилиндри- ческая В цилиндри- ческая В цилиндри- ческая В цилиндри- ческая Н плоская н плоская
18X14 21,5X18 14X12,5 26x15,5 12x9 20X11,5 10X6 18ХП юхю 10X10 14X9 14x9 55X20 62,5X12,5
130 130 130 130 95 95 80 80 70 70 60 60 240 200
108 168 108 108 76 76 76 76 70 70 63 60 280 225
180 180 180 180 130 1зо 120 120 105 105 95 95 400 325
о Же То же То же То же Эди- сон То же То же То же То же То же То" же То же Г олиаф Голиаф с 2 кабель- ными нако- нечниками
47
для включения ламп большой мощности применять соответствующий рео-
стат.
Указанная лампа в настоящее время является несколько устаревшей, но
в виду того, что для нее имеются экспериментальные данные, здесь о ней
и упоминается.
Из Союзной продукции для посадочных прожекторов и аэромаяков су-
ществуют нижеследующие лампы:
1. Газополная лампа накаливания с концентрированной нитью в цилин-
дрической колбе на 220 V, мощностью 1000 W. Средняя сферическая сила
света 1665 С ±10%. Полезный срок службы 100 часов. Тип цоколя —
Голиаф № 21.
2. Такие же лампы на ПО V мощностью на 1000 W. Средняя сфери-
ческая сила света 1760 С ±10%. Полезный срок службы 100 час. Тип
цоколя — Голиаф № 21.
Рис. 30. Распределение силы света в
горизонтальной плоскости газополной
лампы Филипса.
Рис. 31. Распределение силы света чв
вертикальной плоскости газополной лам-
пы Филипса.
3. К настоящему времени освоены лампы на 3000 W, 10 000 W и др;
которые в скором времени завод будет выпускать.
Эти лампы предназначаются для посадочных прожекторов.
Для аэромаяков электрические лампы накаливания применяются в боль-
, шинстве случаев на 1 kW, иногда и больше. Как показала практика аэро-
маячного дела, лампы на 1 kW не всегда удовлетворяют сврему назначе-
нию. Для увеличения силы света, как показывают опыты и теория, надо
итти на увеличение яркости источников, но не на увеличение размеров
тела накаливания, так как в последнем случае увеличивается угол излучения
оптической системы, а сила света практически остается без изменения (см.
главу о светооптических системах). **
Эти лампы имеют обычно тела накаливания в виде концентрированной
спиральной нити с целью получения при совместном действии с оптикой
прожектора надлежащего распределения светового потока.
Распространенное номинальное напряжение ламп—ПО, 115, 120 и
220 V. В настоящее время есть тенденция устраивать лампы накаливания
для аэромаяков, а также и для освещения летного поля, на пониженное на-
пряжение, как например на 30—32 V, как это указано в табл. 7. Подобное
стремление вытекает главным образом из того обстоятельства, что лампы на
это напряжение более надежны в эксплоатации и светотехнически выгод-
нее. Волосок их нити более толст и, естественно, лампы могут переносить
больший перекал нити, нежели при напряжении ПО V и выше. В связи с этим
лампы при одной и той же мощности по сравнению с лампами на ПО—120 V
Рис. 32. Поперечная кривая распределения света лампы В. Э. О. 1000 W,
ПО V для аэромаяка типа ВРА-60-1.
дают большую световую отдачу и размеры их тела накаливания меньше,
с вытекающими отсюда положительными последствиями (см. табл. 7). Осу-
ществление электрического генератора для питания этих ламп несколько
более просто с точки зрения изоляции.
На рис. 32 и 33 для лампы проекционного типа на 1 kW и на 110V,
применяемой в СССР для аэромаяков и посадочных прожекторов, даны кри-
вые распределения силы света в горизонтальной и вертикальной плоскостях
(поперечные и продольные кривые распределения света). О силе света
этих ламп и о сроке их службы сказано выше (стр. 48, пп. 1—2).
Зак. 2921. Светотехника
на воздушном транспорте.
49
48
Для потолочных прожекторов в СССР лампы применяются мощностью
обычно не более 1 kW, 'нормально 0,5 kW или 0,3 kW, при напряже-
нии в ПО V.
Укажем распределение силы света ламп как союзного, так и загранич-
ного производства для различных типов прожекторов. На рис. 34 пока-
Рис. 33. Продольная кривая распределения света лампы В. Э. О. 1000 W,
ПО V для аэромаяка типа ВРА-60-1.
зана продольная кривая распределения света биспиральной лампы
(с условным световым потоком в 1000 1m). У этих ламп спираль монтируется
между двумя электродами по винтовой линии.
Подобные лампы обладают очень большой яркостью при малых габа-
ритных размерах тела накаливания. Производство подобных ламп разрабо-
тано на „ Электрозаводе “ в Москве.
На рис. 35 показана продольная кривая распределения света про-
жекторной лампы, которая имеет вид, указанный на рис. 36.
Конструкция светящегося тела похожа на стандартные лампы общего поль-
зования, но отдельные зигзаги спирали расположены более близко друг
к другу.
50
Для прожекторов заливающего освещения применяются и проек-
ционные лампы. В этих лампах спирали расположены зигзагообразно
в одной вертикальной или горизонтальной плоскости. Кривая распределения
света для них указана на рис. 37.
На рис. 38 показаны кривые распределения силы света для американ-
ской лампы Мазда на 120 V и 1000 W — проекционного типа. На рис. 39
показаны кривые распределения силы света подобного же типа лампы
Филипс на 30 V и 30 А. На рис. 40 показаны кривые распределения
силы света лампы Мазда на 32 V и 3000 W. На рис. 41 показана про-
жекторная лампа на 10 kW и 115 V, а на рис. 42—кривая распределения
силы света для нее в вертикальной плоскости (продольная кривая распре-
деления света). Имеются уже лампы мощностью 50 000 W. Указанные лампы
Рис. 34. Кривая распре-
деления света биспираль-
ной лампы при световом
потоке 1000 1m.
Рис. 35. Кривая распреде-
ления света прожектор-
ной лампы при световом
потоке 1000 1m.
Рис. 36. Эскиз про-
жекторной лампы.
на большую мощность Мазда, Филипс и т. п. имеют применение
главным образом для посадочных прожекторов, т. е. для целей освещения
летного поля.
На рис. 43 показано, как изменяется сила света лампы на 1500 W при
включении и выключении для дачи буквы •.-----(R по телеграфному коду
Морзе).
Лампы для пограничных огней могут включаться последовательно и па-
раллельно. Лампы для последовательного включения, как видно из табл. 7,
применяются двух типов—с меньшим или большим световым потоком —
в зависимости от того, является ли защитный прозрачный колпак белым или
же цветным (красным, зеленым и т. п.). Естественно, что для последнего
случая излучаемый лампой световой поток должен иметь большую
величину.
Лампы для параллельного соединения применяются на различную мощ-
ность; Ю, 15, 25, 40 и 50 W при нормальном напряжении.
По заграничным данным видно, что есть тенденция увеличивать мощ-
ность применяемых ламп для лучшей видимости пограничных огней. Пред-
4*
51
г
для
Рис.37. Кривая распределения
света проекционной лампы
при световом потоке 1000 1m.
лагается для защитных колпаков с белым прозрачным стеклом применять
лампы в 50 W, а для цветных колпаков—в 100 W. Для этих целей приме-
нимы пустотные и газополные лампы на мощность до 100 W, изготовляе-
мые в СССР согласно общесоюзному стандарту на электрические освети-
тельные лампы накаливания (ОСТ 5154).
Лампы для заградительных огней применяются те же, что и для погра-
ничных огней, т. е. до 100 W. Также применяется система параллельного
и последовательного приключения ламп к сети.
Электрические лампы накаливания, употребляемые для указателей напра-
вления ветра, могут быть в основном разделены на две категории: 1) лампы,
ния матерчатых конусов, мощностью обычно
100 W, и 2).лампы, служащие во флюгерном
ветроуказателе в качестве контурных огней,
мощностью 25 W или 50 W в зависимости от
цвета защитного колпака.
Лампы для осветительных и сигнальных
огней самолета рассчитаны на пониженное на-
пряжение; наиболее ходовое—12 V.
На рис. 44 показаны самолетные лампы
производства „ Электрозавода “.
Лампы для самолетных фар применяются по
возможности на ббльщую мощность, которая в
настоящее время доходит до 1000 W. Обусло-
вливается это тем, что с самолета необходимо
осветить значительную йлощадь при достаточной
освещенности. Это требование вызывает также
перекал нити лампы, вследствие чего срок служ-
бы этих ламп доходит до 50 часов. Однако,
имея в виду, что они зажигаются в большинстве
случаев только на короткий срок, т. е. во время
спуска, можно согласиться с указанным сроком
службы.
На рис. 45 показаны лампы для самолетных
фар, применяемые в американской практике.
На рис. 46 представлена лампа „Osram” для
самолетной фары.
Лампы для навигационных целей, т. е. для бортовых, головных и хво-
стовых огней, применяются на 15 — 25 W.
Лампы, служащие для освещения шкал различных самолетных приборов,
имеют малую мощность в пределах 3—5 W, вследствие особых условий
этого рода освещения.
Для освещения пассажирских кают могут употребляться лампы для мест-
ного и общего освещения; мощность их лежит в пределах 5—25 W.
В настоящее время мы находимся накануне возможного перехода к дру-
гим, более экономичным источникам света, а именно — газосветным лам-
пам, о которых будет сказано в следующем параграфе.
Можно констатировать постепенное усовершенствование электрической
лампы накаливания: переход от угольной к металлическим—танталовым, осми-
евым и, наконец, к цельнотянутым вольфрамовым нитям с применением их
в стеклянном баллоне, наполненном инертным газом. Сейчас, видимо, до-
стигнуто в этом направлении все, что можно. Разве лишь карбиды металлов
52
указывают на возможность еще несколько повысить температуру тела нака-
ливания, а следовательно и его яркость. Температура плавления вольфрама
3660 7го, тогда как карбиды указываемых ниже металлов имеют следующие
температуры плавления:
ТаС . . [Г . . 4150 Т°, 4 ТаС 4- 1 ZrC......... 4205 Т°,
HfC..........41607°, 4TaC-L-HfC............42157°.
Рис. 38. Кривая распределения света лампы Мазда 120 V, 1000 W.
Всесоюзным электротехническим институтом разработана лампа с ярко-
стью 5700 sb, телом накаливания является карбид тантала. Мощность этих
ламп 250 — 400 W при 10—25 V. Срок службы 15—20 часов.
Может быть каким-либо способом удастся уменьшить потери на неви-
димое лучеиспускание и увеличить видимое; тогда удастся еще повысить
коэфициент полезного действия ламп накаливания. Но тем не менее эти
лампы в скором времени, вероятно, должны уступить первенство более со-
вершенным источникам света (газосветным лампам), вначале хотя бы только
для общего обычного освещения.
53
Упомянем некоторые достижения в области больших, сравнительно, ярко-
стей от вольфрамовых нитей накаливания. Например, по данным завода
Пинч, осуществлена специальная лампа с нитью из цельного кристалла
(рис. 47). В этой лампе цельная кристаллическая нить намотана предвари-
тельно вокруг плоского сердечника, образуя сплюснутую спираль, и затем
свернута винтообразно. Она дает источник света почтй со ’сплошной светя-
щейся поверхностью. Яркость лампы на 1000 W и 110V достигаете широ-
Рис. 39. Кривая распределения силы света лампы Филипса, 30 V, 30 А.
кой стороны (сверху) 1120 sb, с узкой 1450 sb. Кроме того пробные
лампы на более низкое напряжение дали уже яркость 1120 sb и максимум
до 2700 sb. Эти лампы можно ставить в вертикальное и горизонтальное
положение. Иногда нитям накала придают вид сплошного сферического све-
тящегося тела, как это изображено 'на рис. 48. Распределение света подоб-
ной лампы благоприятно для использования светового потока оптикой
светового прибора. Удельное потребление подобной лампы 0,5 W/С. Пере-
1 Но не круглого, как в обычных осветительных газополных лампах; конечно,
сердечник удаляется после намотки спирали.
54
Рис. 40. Кривая распределения света в горизонтальной плоско-
сти кино-проекционной лампы Мазда 32 V, 3000 W.
свеч*
/го
по
/00
J00
80
Рис. 41. Эскиз прожектор-
ной лампы мощностью
115 V, 10 kW.
85000
20000 ~
/5000
/0000
5О00
О
5000
/ОООО
/5000
20000
25000
50000 „ LU
О /О -
Рис. 42, Поперечная кривая рас-
пределения света прожекторной
лампы, изображенной на рис. 41.
калом нити можно достичь еще больших яркостей тела накаливания лампы»
чем указано выше. В заключение приводим таблицу электрических ламп
заводов СССР, применяемых для воздушного флота (табл. 9).
Таблица 9.
Электрические лампы заводов СССР, применяемые для воздушного флота.
Типы ламп Напря- жение V Мощ- ность W Световой поток 1m Световая отдача 1m W" Срок службы час.
Самолетные для аэронавигац. 12 и 24 5 40 8 100
огней и для внутреннего — 10 105 10,5 100
освещения — 25 362,5 14,5 100
Для самолетных фар 11—23 100 2050 20,5 30
— 200 4500 22,5 30
Проекционного типа для аэро- по 300 5040 16,8 100
маяков и посадочных про- по 500 11000 22,0 —
же кторов по 1000 22000 22,0 —
220 1000 20800 20,8 —
Прожекторного типа для пото- по 500 8725 17,45 500
лочных прожекторов и зал и- ПО 1000 19000 19,0 —
вающего света 220 500 7560 15,12 —-
220 1000 17200 17,2 —
ПО 300 6300 21,0 50
50 250 3710 14,8 500
6. Электролюминесцирующие источники света.
а) Физические ОСНОВЫ. В предыдущей главе уже упоминалось, что
дальнейший этап развития источника света вероятно будет иметь м&то
в области электролюминесцирующих источников света, в частности в области
газосветных трубок, которые, возможно, найдут себе применение
в ближайшем будущем не только в области общего освещения, но и для
осветительных и сигнализационных целей воздушного транспорта.
Вследствие этого остановимся несколько подробнее на этих источниках
света. Принцип действия газосветных трубок основан на свечении разрежен-
ного газа в условиях электрического разряда. Поясним это. Если мы имеем
стеклянную трубку, наполненную каким-либо газом, то при постепенном
увеличении напряжения электрического поля в трубке будет наблюдаться
такой характер изменения силы тока, какой указан на рис. 49.
Участок О А соответствует периоду электронного тока в газе, АВ — пе-
риоду тока насыщения (установившийся режим образования ионов) и ВС—пе-
риоду ударной ионизации или тихого разряда. За первые два периода обычно
никакого свечения газа наблюдаться не будет; третий период дает слабое свече-
ние. При дальнейшем увеличении напряжения изменение тока будет следовать
приблизительно кривой рис. 50, которая фактически есть продолжение преды-
дущей кривой, но нанесена в несколько другом виде и масштабе. При напря-
жении Уо наступает момент разряда, ветвь ab будет соответствовать тихому
разряду, а ветвь Ьс— дуговому разряду, когда он принимает вид вольтовой
56
Рис. 43. Колебания силы света газополной лампьГна
110 V и 1500 W при зажигании и потухании ее при
посылке сигналов для дачи буквы R.
Рис. 44. Самолетные лампы производства Московского Электрозавода.
лампа накаливания 12 V, 5 W; 2— лампа накаливания с пальцеобразной колбой 12 V, '.10 W;
лампа накаливания 12 V, 10 W; 4 — лампа накаливания 12 V, 25 W; 5 — лампа накаливания 12 V.
100 W.
дуги. Ветви ab и Ьс соответствуют моментам, когда газ светится. В этих
случаях ионизация газа делается настолько сильной, что сила тока увели-
чивается при одновременном уменьшении разности потенциалов.
Механизм разряда в газах. Все газы имеют небольшое количество
свободных электронов и ионов, образующихся под воздействием энергии
Рис. 45. Американские лампы для самолетных фар.
различных ионизаторов, излучений радиоактивных элементов, космических
излучений и т. д.
Можно, помещая газ в электрическое поле, в значительной степени уси-
лить состояние ионизации газа и его электропроводность и довести его до
свечения. Для приобретения электроном количества кинетической энергии,
а
Рис. 46.Лампа Осра-
м а для самолетной
фары.
Рис. 47. Лампа
П инча с нитью
из цельного
кристалла.
Рис. 48. Лампа П и и ч а
с нитью в виде сплошного
сферического светящего-
ся тела.
достаточного для ионизации атома или молекулы, необходимо, чтобы он
получил скорость не меньше определенной величины, зависящей от рода
газа и обусловливаемой наличием минимального критического напряжения.
Дли различных газов и паров последнее различно, например:
Цезий.................3,9 V Гелий...............24,5 V
Натрий.................5,1 V Аргон...............15,5 V
Ртуть.................10,4 V Азот................16,3 V
Неон.................22,2 V
58
Излучение происходит следующим образом. Атомы и молекулы газа
обладают известным постоянным запасом энергии. При бомбардировании
электронами атомов состояние внутриатомного равновесия может измениться;
т. е. с орбиты, на которой атомный электрон обладал меньшей энергией,
под влиянием живой силы вновь вторгшегося свободного электрона он
(атомный электрон) переходит на орбиту с большей энергией. В момент
обратного перехода к состоянию начального равновесия излишек энергии
и проявляется в виде излучения света определенных длин волн.
В то время, как излучение светящегося газа сосредоточивается лишь
в отдельных участках спектра, что зависит от свойств данного газа, излу-
чение температурное занимает весь
диапазон спектра. Для обычных темпе-
ратур накаливания вольфрама максимум
сила. тока.
Рис. 50. Вольтамперная харак-
теристика при газовом разряде.
Рис. 49. Начальная вольтампер-
ная характеристика при газо-
вом разряде.
его излучения лежит в области инфракрасного спектра, и поэтому его
зрительный коэфициент полезного действия (и подобных ему источников
света) очень низок. Об этом можно сделать заключение хотя бы из данных
для излучения абсолютно черного тела, которое, как известно, имеет на-
ибольший возможный коэфициент лучеиспускания, равный единице.
Таблица 10.
Зрительный к. п. д. излучения абсолютно черного тела.
Абсолютвая температура Зрительный К.П.Д. (%) Абсолютвая температура Зрительный к. п.д. (0/0)
1000 2,43-10“Б 4000 8,11.
1500 1,32 • 10“2 5500 13,0
2000 2,46 • 10-1 6000 13,9
2500 1,20 7000 13,8
3000 3,11 8000 13,1
3500 5,58 10000 10,6
59
Из табл. 10 видно, что от температурных источников света можно полу-
чить максимальный коэфициент полезного действиям 14°/0, и то при тем-
пературе около 6000 Т°, т. е. при той температуре, которую существующие
температурные источники света иметь не могут. Точка плавления вольфрама
лежит около 3660 Т° и максимальный зрительный коэфициент полезного
действия, который можно было бы от него получить при этой температуре,
имел бы величину около 5°/0.
Из этого видно, что температурные источники света являются мало эко-
номичными. При их свечении главное излучение лежит за пределами види-
мого спектра (границы которого 0,4 — 0,76 р.). Что же касается источников
света, основанных на излучении светящегося газа, то здесь открываются
более широкие горизонты, так как принципиально возможно все излучение
сосредоточить в области видимого спектра и притом в области излучения,
которое наиболее ощутимо человеческим глазом, а именно в области
желто-зеленой радиации с длиной волны 0,55 р. В этом случае, конечно,
несравненно повысится коэфициент полезного действия такого излучателя.
Пирани и другие осуществили натриевую газосветную лампу
с несравненно большим коэфициентом полезного действия, чем все до
сих пор существующие источники света. Подобная лампа осуществлена
и в нашем Союзе. Зрительный коэфициент полезного действия достигает
до 6О°/о от мощности всего лучеиспускания, что в общем отвечает при-
мерно 15°/0 от мощности, подводимой к лампе. Это главным образом
объясняется тем, что натриевые пары излучают свет монохроматический
с длиной волны, лежащей близко к желто-зеленому излучению, к которому,
как говорилось, глаз является наиболее чувствительным.
Для целей освещения подобная лампа мало пригодна, так как освещае-
мые предметы представляются одноцветно окрашенными. Не только по
цвету, но и по относительному распределению яркости предметы выглядят
совсем иначе, чем при дневном свете, к которому глаз наиболее приспо-
соблен. Но если применить одновременное освещение разными трубками,
скажем: 1) неоновой (красное излучение), 2) натриевой (желтое излучение)
и 3) ртутной (зелено-синее излучение), то получится суммарный свет, при-
ближающийся к дневному.
Газосветные трубки, наполненные углекислотой, 1 излучают световой
поток, по окраске близкий к дневному; но подобные трубки мало эконо-
мичны и требуют еще дальнейших усовершенствований.
Газосветная натриевая трубка, примененная для светосигнальных целей,
будет обладать тем положительным свойством, что с изменением расстоя-
ния ее цветность не будет меняться, так как она излучает монохроматиче-
ский свет.
Перейдем теперь к рассмотрению неоновых газосветных тру-
бок, которые в настоящее время применяются в воздушном транспорте.
Кроме того посмотрим, что сделано нового в области неоновых ламп и
какое значение это имеет для воздушного транспорта.
Стремление получить для целей сигнализации цветные источники света,
излучающие по преимуществу красный цвет, побудило обратиться к при-
менению электролюминесцирующих источников света.
Источники света, основанные на температурном излучении, излучают
преимущественно желто-белый цвет. Подобные источники света не могли
1 Это так называемый свет Мура.
60
Рис. 51. Неоновая трубка
для высокого напряжения.
в полной мере удовлетворить аэротранспорт, так как во многих случаях
практики требуется иметь цветные источники света, которые хорошо выде-
ляются среди множества белых огней освещенного города или района.
Источники света с красным излучением при определенных условиях лучше
видимы в сравнении с белыми. Источник света
температурного излучения для получения цвет-
ного огня требует применения фильтра, который
обладает большим поглощением, а потому в зна-
чительной степени уменьшает силу света источ-
ника, что является весьма невыгодным.
Источники света со светящимся газом мож-
но разбить на три основных вида:
1. Трубчатые лампы (газосветные трубки)
высокого напряжения и малой силы тока (тлею-
щего разряда).
2. Трубчатые лампы (газосветные лампы) низ-
кого напряжения, но большой силы тока (дуго-
вого разряда).
3. Индукционная лампа (безэлектродная).
Рассмотрим каждый из этих источников света
в отдельности.
б) Трубчатые лампы высокого напря-
жения. На рис. 51 изображена неоновая трубка
для высокого напряжения. Диаметр этой трубки
22 мм.1 Трубка наполняется газом неона при давлении около 0,93—1,6 pz
(7 —12 мм ртутного столба). Как показывают опыты, для получения опре-
деленного светового действия требуется соблюдать соответствие в размерах
трубка
\электрод
о о о о
о о о о
о о о о
о о о о
о о о о
Рис. 52. Конструкции электродов неоновой газосветной трубки
для высокого напряжения.
диаметров трубки и величинах давлений газа. Существенною частью рассма-
триваемого источника являются его электроды. К ним предъявляются сле-
дующие основные требования: 1) являться хорошим проводником тока,
2) 'не разлагаться под действием тока, 3) способствовать возникновению
1 Диаметр может быть и иным.
61
свечения газа, 4) очищать неон от вредных примесей, 5) сохранять свое
качество и свойства и тем способствовать увеличению срока службы лампы.
На рис. 52 показаны схематично конструкции электродов газосветной
трубки. Рис. 52—/, Электрод спиральный — это старый образец. Рис. 52—II,
звездообразный электрод. Рис. 52—III, сетчатый электрод, который .на-
ходит себе применение для трубок, применяемых для аэротранспорта.
Электроды делаются из листового железа толщиной около 0,15 мм. Основ-
ные размеры видны из рис. 51. Железо, идущее на электроды, прокали-
62
аеТся в печах при высокой температуре, 800 — 900 t°, в смеси азота
вОдород°м. Электроды перед запаиванием их в стеклянную трубку покры-
ваются раствором азида бария, который обладает большим химическим
роДством с другими элементами и легко поглотает из неона вредные при-
меси, уменьшающие срок службы лампы и могущие изменять цвет излучае-
мого света.
Представляется возможным придавать трубкам различные очертания, так
например, можно одною или несколькими трубками изображать целые слова,
различные фигуры и т. п. Для целей воздушного транспорта обычно приме-
няются трубки диаметром 22 мм. По нижеследующей приближенной фор-
муле представляется возможным произвести расчет потребного для трубки
напряжения в зависимости от ее длины; для оптимальной силы тока:
v = a - bl, (1)
где D — напряжение на зажимах, в вольтах, а — постоянная, равная 230 V,
b— постоянная, равная 270 V/м, I — длина трубки в метрах.
Для длинных трубок величиной а практически можно пренебречь, и тогда
эта формула примет вид:
v = Ы. (2)
В момент зажигания разряда требуется напряжение на 50—1ОО°/о больше
напряжения, необходимого для поддержания оптимальной силы тока через
трубку. Общая схема приключения к сети неоновой трубки видна из рис. 53.
На схеме указан случай, когда приходится присоединять трубку значительной
длины, требующей повышенного напряжения. Естественно, что здесь тре-
буется соответственный трансформатор для питания трубки с повышенным
напряжением. В цепь трубки надлежит включить реактивную катушку (дрос-
сель), одно из назначений которой—дать возможность без большой потери
энергии поддержать постоянство свечения. Для неоновых маяков ряд трубок
включается в параллельные цепи; обычно каждая цепь имеет напряжение
около 6000 V.
В табл. 11 указываются размеры трубки, помещенной на рис. 51.
Таблица 11.
Размеры газосветных трубок (рис. 51) в миллиметрах.
Название d А Б 1 В Г Д Е Ж
Трубка „Электрозавода* . . 22 1 725 260 240 1 495 45 180 40
Трубка немецкого образца „Agelindus* 22 1 655 270 250 1490 46 163 35
Электротехнические характеристики трубок „Электрозавода" показаны
на рис. 54 (данные лампового отдела „Электрозавода"). Из кривых видно,
что вольтамперная характеристика имеет вид падающий, т. е. с увеличением
силы тока напряжение уменьшается. Поэтому для устойчивости горения
трубки требуется иметь балластное сопротивление (как и у обыкновенной
вольтовой дуги), в качестве которого и служат дроссели. С увеличением
силы тока мощность увеличивается. В цепи существует сдвиг фаз между
63
напряжением и силою тока, причем коэфициент мощности меняется с изме-
Рис. ,54. Электрическая характеристика неоновых
газосветных трубок повышенного напряжения
„Электрозавода". За 100% принята сила тока
80 mA.
W — мощность, потребляемая трубкой; V—-напряжение
V зажимов трубки; cos ср — коэфициент мощности; J — сила
тока.
Рис. 55. Кривая изменения напряжения в газо-
светной трубке повышенного напряжения „Аге-
линдус".
нением силы тока.
Полная кривая изменения
напряжения (в процентах) в
трубке немецкого образца
„Агелиндус" в зависимости
от тока представлена на
рис. 55, причем первое сла-
бое свечение у электродов
получается при напряжении
около 1150 V. При 1350 V
по оси трубки начинается
тонкое слабое свечение. Око-
ло 1820 V появляются пер-
вые вспышки свечения всего
объема трубки. При 2130 V
вспышки следуют одна за
другой, но непрерывное све-
чение не устанавливается.
При увеличении напряжения
до 2200 V мигание начинает
затихать, сила тока устана-
вливается около 5 mA. При
дальнейшем повышении на-
пряжения на первичной сто-
роне трансформатора напря-
жение на трубке начинает
уменьшаться, мигания посте-
пенно прекращаются и нор-
мальное устойчивое свече-
ние для данной трубки на-
ступает при 1550 V и 11 mA.
При дальнейшем повышении
напряжения на первичной
стороне характер разряда
уже не меняется, увеличива-
ется лишь сила тока и яр-
кость. При нормальном го-
рении сила тока равна 80 mA
при напряжении у трубки
около 1100 V. Эта величина
в два раза меньше напряже-
ния, потребного для зажи-
гания (2220 V). Порядок
этих величин сохраняется и
для других подобных трубок.
В табл. 12 указаны све-
тотехнические характеристи-
ки трубок при нормальном
режиме работы их, т. е. при
80 mA.
Таблица 12.
Характеристики трубчатых ламп высокого напряжения.
Название трубки Сила тока mA Напряже- ние V Мощн. W Коэфиц. мощности Яркость sb Сила света С Световой поток 1m Свет, от- дача Im/W Удельное потребле- ние W/C
, Электрозавод" № 2 80 1110 68,5 0,771 0,152 87,1 1093 16 0,79
Трубка немецкого образца „Агелиндус" 80 1 ПО 64,8 0,764 0,135 78,5 985 15 0,82
На рис. 56 показано, Как в зависимости от силы тока (80 mA соответ-
ствуют 100%) изменяется яркость sb, световая отдача Im/W и удельное
потребление W/С. Яркость в сильной степени зависит от тока, а световая
отдача и удельное потребление изменяются мало. Распределение силы света
трубки представлено на рис. 57,
причем эта кривая — в -продоль-
ной плоскости, пересчитанная
на поток в 1000 1m.
Удалось различить 48 линий
в видимой части спектра нео-
новой лампы. Линии располо-
жены приблизительно так, как
это указано на рис. 58. Цвет-
ность трубки была оценена вы-
делением излучений в различ-
ных частях спектра при помощи
светофильтров, причем процент-
ное излучение в отдельных
участках спектра 700 — 600 ту.,
600—580 тр., 580—540 тр и
540—400 тр. показано на рис. 58
для трубки „Электрозавода".
Из рассмотрения этих диа-
грамм видно, что большая часть
излучения лежит в области
красного спектра и частично в
области желто-зеленого, есте-
ственно поэтому, что суммар-
ная цветность будет казаться
красно-оранжевой.
Приведем некоторые инте-
ресные данные из немецких ис-
точников о трубках высокого
напряжения с электродами цилиндрической формы из железа, показанными
на рис. 59. Исследовался только светящийся столб вдоль трубки, совер-
шенно не затрагивалось свечение у электродов. На рис. 60 показано, как
изменяется от силы тока сила света для 1 см длины трубки при одина-
ковом давлении в трубках, которое равнялось 0,93 pz (7 мм ртутного
Рис. 56. Кривые изменения яркости, световой
отдачи и удельного потребления в зависимости
от тока для газосветной трубки повышенного
напряжения.
5 Зак. № 2921. Светотехника на воздушном транспорте.
65
64
столба). На рис. 61 показано, как изменяется в зависимости от силы
тока сила света для 1 см длины трубки диаметром 22 мм при различных
давлениях газа неона в трубке.
Из последней кривой видно, что наибольшая величина силы света прис
одном и том же токе получается при давлении около 0,2 pz (1,5 мм
ртутного столба), причем это
можно считать для трубок с
диаметрами 8—22 мм. Обычно
трубки наполняют под давле-
нием 0,93— 1,6 pz (7—12 мм
ртутного столба), так как с
течением времени газовое да-
вление уменьшается и трубка,
как говорят, становится твер-
же. При давлениях меньше
0,0133 pz (0,1 мм ртутного
Зная, какая сила света приходится на единицу длины трубки, предста-
вляется возможным подсчитать силу света для трубки данной длины, а из
последней формулы — и световой поток.
Чем выше в трубке давление, тем при одной и той же силе тока тре-
буется более высокое напряжение, при давлениях ниже 0,53 pz (4 ММ
ртутного столба) эта зависимость едва заметна.
заметна.
Рис. 57. Кривая распределения света газосветной стол^а) разряда не получается,
трубки в продольной плоскости при Fo — 10001m. Таким образом посредством вы-
бора величины и материала элек-
тродов, выбора тока и величины первоначального давления устанавливается
определенный срок службы лампы, который лежит в пределах около 1000 часов.
Рис. 58. Излучение газосветной трубки в различных частях спектра.
ркость трубок, выраженная в стильбах, указывается на фиг. 62. Видно,
что с увеличением плотности тока яркость увеличивается почти пропорцио-
нально току и только для сравнительно большой плотности это увеличение
несколько уменьшается. Интересно
упомянуть, что распределение ярко-
сти по диаметру трубки не одинако-
вое; яркость для центральной части
трубки больше. При сравнительно
высоких давлениях газа уже на-глаз
видно сужение столба свечения.
Зависимость между средней сфе- Рис. 59. Газосветные трубки высокого иа-
рической силой света (/q) и гори- пряжения с электродами цилиндрической
зонтальной (Д) в перпендикулярном формы.
к трубке направлении дается такая:
по данным „Электрозавода'' /е — 0,9 /д,
по немецким данным Ze = 0,93/ft.
Таким образом световой поток трубки определится:
F= 4тг - 0,2 1m.
66
Рис. 60. Изменение удельной силы
света в газосветных трубках при
различных их диаметрах, при оди-
наковом давлении, в зависимости
от изменения силы тока.
Рис. 61. Изменение, в зависимости
от силы тока, удельной силы света
при различных давлениях газа не-
она в трубке.
Чем диаметр трубки больше, тем требуется меньшее напряжение. Так
например, при определенных давлении наполнения и силе тока напряжение
для трубки диаметром 22 мм приблизительно на треть меньше, чем для
грубки диаметром 8 ММ.
Рис. 62. Яркость газосветных трубок
в зависимости от плотности тока.
Рис. 63. Кривая изменения световой
отдачи в зависимости от давления.
Характер изменения световой отдачи остается приблизительно неизмен-
ным для трубок различных диаметров. Изменение световой отдачи в за-
висимости от давления газа в трубке указано на рис. 63. При давлеыи
.ч* 67
в 1,5 ММ световая отдача достигает 10—12 lm/W. Интересно также отме-
тить, что при окружающей температуре 20 светящаяся трубка посре-
дине длины нагревается до 45 t° при силе тока 100 mA, а у электро-
дов— до 130 t°.
Заканчивая описание неоновых трубчатых ламп высокого напряжения,
надо отметить, что они находят себе применение в воздушном транспорте
СССР, в Германии, а отчасти и в других странах, в качестве промежуточных
аэромаяков, пограничных огней и т. п. Как аэромаяки линейные и аэропорт-
ные они уступают аэромаякам с газополной лампой и параболическим отра-
жателем, так как сила света их слишком мала и они хуже видимы, чем
аэромаяк ВРА-60-1. Неоновый источник света имеет ту положительную
сторону, что он отличен от других огней и обычно не требует устройства
проблесков. Как пограничные огни неоновые трубки могут найти себе
применение.
Недостаток трубчатых неоновых ламп тот, что они
своих размеров не могут быть применены с оптикой
нельзя от них добиться увеличения силы света в требуемых направлениях,
тогда как это обстоятельство чрезвычайно важно для аэромаячной сигнали-
зации.
Перейдем теперь к рассмотрению дальнейших усовершенствований
в области неоновых источников света.
в) Газосветные трубки на пониженное напряжение. Как известно,
с повышением тока неоновая трубчатая лампа
вследствие больших
и вследствие этого
больт
Рис. 64. Распределение градиента напряжения га-
зосветной трубки высокого напряжения во время
разряда.
увеличивает яркость, однако
это может быть сделано до
небольших пределов, так как
электроды накаляются и мо-
гут расплавиться, притом
большая часть энергии идет
на теплоту.
Если посмотреть, как рас-
пределяется градиент поля
(вольт на см} вдоль газосвет-
ной трубки во время разря-
да, то картина представится
приблизительно такая, как
на рис. 64, т.е. величина гра-
диента вблизи катода дости-
гает значительной величины
и сравнительно большое по-
вышение градиента наблю-
дается у анода. Отсюда выте-
кает, что около электродов
больше всего затрачивается энергии. Следовательно необходимо понизить
величину градиента поля у электродов, чтобы при небольших напряжениях
получить ток, т. е. создать движение электронов возле или внутри самих
электродов, притом с возможно меньшей затратой энергии. Известно, что
раскаленные окиси щелочноземельных металлов (кальций, барий, стронций
и т. д.) в бдльшей степени облегчают выход электронов, чем другие тела
накаливания. Этим свойством указанных металлов воспользовались для изго-
товленяя электродов газосветных трубок. Оказалось, что с применением этих
металлов для электродов представляется возможным создать надлежащую
68
ионизацию газа трубки при низком напряжении, свечение наступает также
при низком напряжении.
Ионизация создается несколькими способами. Так например: 1) у трубки
переменного тока без нагрева электродов — путем кратковременного вклю-
чения повышенного напряжения, приблизительно равного 7-кратному рабо-
чему напряжению трубки; 2) путем нагревания электродов, которое длится
iy2—2 сек.; 3) применением возбудителя высокой частоты, который может
быть небольшой мощности, например 5—10 W для 200-ваттной трубки.
В последнем случае применяется такое устройство, при котором электроды
подогреваются, а разряд достигается посредством кратковременного вклю-
чения высокого напряжения при высокой частоте. В этих случаях ионизации
появляется термононная эмиссия катода, которая существенно изменяет
характер разряда.
Трубки пониженного напряжения резко отличаются от трубок высокого
напряжения. Приблизительно вместо 1000 V к неоновой разрядной трубке
в 70 см длиной и 20 мм диаметром приключается всего 100 V.
Сила тока в 2 А не вызывает у электродов никакого чрезмерного образо-
вания тепла. Определение градиента поля объясняет причину этого, а именно:
катодное падение напряжения почти исчезло, — оно выражается в дробных
числах вольта. Анодное падение выражается приблизительно около 10 V.
Потеря мощности у катода почти совершенно отпадает при применении нагре-
ваемых электродов из окислов. Для устойчивого свечения трубки требуется
около 200 V при работе с дросселем. Сила тока в подобных газосветных
трубках была доведена до 100 А, причем мощность на нагревание электро-
дов требовалась приблизительно в 100 W. Плотность тока составляет
2—5 &.[см?. Подобные трубки на разное число ампер были осуществлены
не только с неоном, но и с гелием (бело-розовый цвет) и с натрием (жел-
тый цвет). Наибольшие трудности представила в своем осуществлении на-
триевая трубка, так как помимо подыскания подходящего электрода надо
было разрешить еще вопрос о стекле в виду того, что натриевые пары
взаимодействуют со стеклом и разрушают его.
Дальнейшее повышение яркости излучения трубки достигалось повыше-
нием плотности тока. Добиться повышения яркости удалось только после
блокировки разряда, т. е. ограничением посредством металлической трубки,
изготовляемой из металлической сетки для прозрачности (рис. 65).
С применением ее удалось увеличить плотность тока до 400 — 500 Щсм1,
а яркость довести до 300 — 600 sb.
Длина этих трубок значительно меньше ранее описанных (несколько
сантиметров); итти на ее уменьшение можно лишь до известных пределов,
так как металлическая сетка при небольшой длине трубки является таким
промежуточным электродом, из-за которого разряда не получается. Тогда при-
ходится делать сетку из участков, друг от друга изолированных. На рис. 66
показана газосветная лампа, так называемый „световой шприц" (Lichtspritze),
построенная на таком же принципе. Здесь цилиндрическая трубка имеет
боковое отверстие с цилиндрической насадкой; трубка сверху закрыта;
внутри трубки внизу находится катод. Анодом служит кольцо, окружающее
насадку. На цилиндрическую трубку можно давать (изменяемый по желанию)
потенциал. При горении дуга сосредоточивается у конца упомянутой насадки.
В нашем Союзе в отношении газосветных трубок на пониженное на-
пряжение достигнуты большие успехи.
Разработаны различные неоновые трубчатые лампы на пониженное на-
69
ряжение для постоянного и переменного тока на различные мощность и
напряжение. Так например, разработана лампа на 600 W, имеющая светя-
щуюся поверхность около 25 сж2, при яркости 25 sb. Подобная лампа
может быть использована с оптикой и дать значительное увеличение силы
света. Разработаны ртутно-аргоновые лампы на напряжение 220 V с силой
света 2000 С и удельным потреблением 421m/W. Проведены опыты с ртутно-
кадмиевыми лампами и со свечением паров ртути и натрия, причем в
последнем случае световая отдача получалась 401/mW. Разработана солнечная
лампа, излучающая по спектру идентично с солнечным светом. По внешнему
виду эта лампа напоминает нормальную газополную лампу, в которой
t’nc. 65. Блокировка раз-
ряда посредством метал-
лической трубки.
Рис. 66. Газосвет-
ная лампа („свето-
вой шприц").
сочетаются два источника света: накаленные вольфрамовые электроды и
ртутная дута. Лампа наполнена газом аргона при давлении 14,7 pz (ПОмм
ртутного столба); мощность лампы 122 W, световая отдача 12,8 lm/W; напря-
жение на лампе 14,75 V; средний срок службы 300 часов.
.г) Индукционная лампа (безэлектродная). До сих пор были рас-
смотрены газосветные трубки, которые светятся благодаря электрическому
газовому разряду внутри трубки, причем напряжение приложено непо-
средственно к электродам лампы. Безэлектродные лампы по своему суще-
ству— те же газосветные лампы с электродами, но только разница в способе
возбуждения самого разряда. В безэлектродных (индукционных) лампах раз-
ряд происходит благодаря воздействию энергии высокочастотного электро-
магнитного поля на свободные электроны находящегося в колбе газа, кото-
рые, бомбардируя атомы и молекулы газа, вызывают усиленную его иони-
зацию и разряд, вследствие чего происходит свечение газа.
70
Индукционная лампа состоит из стеклянного шарика (из стекла „пирекс")
диаметром в несколько сантиметров, наполненного газом неона или другим
под небольшим давлением, и из системы возбуждения—быстро-переменного
электромагнитного поля. Для воздушного транспорта наиболее желателен
газ неон, как дающий оранжево-красный цвет. Стеклянный шарик окру-
жается витками соленоида, в котором возбуждается переменное электромаг-
нитное поле. На рис. 67 показан контур из емкости и самоиндукции с искро-
вым промежутком, создающим быстро-переменное электромагнитное поле.
На рис. 68 показан другой контур, который тоже создает высокочастотное
электромагнитное поле. Здесь это поле создается посредством более слож-
ной схемы, применяющей электронные лампы в комбинации с емкостью и
самоиндукцией.
Спектр такой неоновой лам-
пы, как и трубчатых ламп на
повышенное напряжение, — ли-
нейчатый; видимая его часть ле-
жит в области приблизительно
от 0,55 до 0,70 р., с максимумом
излучения для длины в^лны
около 0,64 [х.
Согласно данным Ф у л ь к е
при применении высокочастот-
ной индукционной лампы в аэро-
маяке с отражателем диаметром
60 см удалось достигнуть силы
света в 100 000 С и даже не-
сколько больше. Яркость этих
ламп в сравнении с трубчатыми
Рис. 67. Схема низкочастотного генератора
с безэлектродной лампой.
неоновыми лампами высокого Рис. 68. Схема высокочастотного генератора
напряжения гораздо выше и ко- с безэлектродной лампой.
леблется в пределах от несколь-
ких десятков до сотен стильбов в зависимости от характера разряда.
д) Заключение. Должно указать на то, что в настоящее время красный
цвет без применения фильтров мы имеем возможность получить двояким
путем: или при помощи газосветных неоновых трубок с электродами, или же
при помощи индукционного разряда в безэлектродной лампе. В том и другом
случае размеры источников света сравнительно небольшие. Возможно поэтому
применять их с оптикой для усиления силы света. Оба эти способа в на-
стоящее время осуществляются довольно сложно в сравнении с работой
газополной лампы. Из американской практики мы знаем, что еще в 1927 г.
были применены неоновые индукционные лампы в аэромаяках как опытные
установки в сравнении с другими источниками света.
Правда, это еще только лабораторные опыты, но надо надеяться, не
далеко время, когда газосветные лампы будут иметь практическое при-
менение. Надо полагать, что некоторые из них и сейчас уже испытываются
в действительных условиях работы. Прогресс газосветных источников света
говорит, что они постепенно уменьшают свои габаритные размеры и уве-
личивают яркость излучения. Уменьшение размеров источника и надлежащее
распределение яркости позволят применять их с оптикой, а увеличение
яркости увеличит значение сил света светооптической системы. Можно
надеяться, что в скором времени газосветные источники света удастся
71
использовать наравне с лампами накаливания. Конечно, сейчас они еще
сложнее последних, но надо полагать, что и в этом направлении будут до-
стигнуты надлежащие успехи.
В заключение даем сравнительную табл. 13 электрических источников
света.
Таблица 13.
Электрические источники света.
Источник света Диам. труб. см Длина труб Плотн. тока К! см2 Яркость sb
Температурные излучатели.
Лампа с угольной нитью (3,5 W/C) . . — — — 70 230
Вольфрамовая пустотная — — —'
Вольфрамовая газополная — — — 800—z 000
Кратер вольт, дуги, обыкновенной . . — — — (15—18) • 103
Кратер повышенной яркости — 80 • 103
Газосветные трубки.
Свет Мура Неоновые труб, лампы высокого на- 4,0 0,025 0,2
пряжения 2,0 — 0,025 0,2
Газосветная гелиевая трубка 2,0 — 0,64 1
Газосветная трубка ртутных паров . . 3,0 — 0,5 2
Газосветная трубка натриевых паров . 1.5 — 1,13 6
Неоновая трубка на 2 А 2,0 — 1,64 2
Неоновая трубка на 100 А 6,5 — 3,0 15
Неоновая трубка с разрядом в воль- 1.1 вдоль оси 100
фрамовой трубчатой сетке ..... 8 поперек оси 10
Газосветная лампа (световой шприц) . Трубчатая лампа с суженным разря- 0,2 1 630 300
дом путем шести диафрагм, изолиро-
ванных друг от друга, на расстояниях и 1 вер етие диафр.
0,2 см............... 0,2 L. “ 800 600
Глава II.
ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ СВЕТОВЫХ ПРИБОРОВ ВОЗДУШНОГО
ТРАНСПОРТА.
1. Типы оптических систем.
Каждая светооптическая система светового прибора состоит собственно
из оптической системы и источника света. Существующие оптические системы
разделяются на три основных типа в зависимости от их оптики, а именно:
а) отражательные (катоптрические) системы,
б) преломляющие (диоптрические) системы,
в) смешанные (катадиоптрические) системы.
72
а) Отражательные (катоптрические) системы. Представителями отра-
жательных систем являются всевозможные отражатели, 1 т. е. зеркальные
поверхности того или иного вида, которые отражают зеркально падающие
на них лучи от источника света.
Основные виды отражателей, которые имеют практическое применение,
следующие: 1) сферический отражатель, 2) отражатель Манжена, 3) де-
формированный отражатель, 4) различные виды параболических отражате-
лей, 5) эллиптический отражатель, 6) гиперболический отражатель, 7) сту-
пенчатые отражатели.
На подробном свойстве каждого отражателя с выводом аналитических
зависимостей останавливаться не будем, а отсылаем читателей к рассмотре-
нию специальных курсов. Упомянем лишь об основных свойствах каждого
отражателя и приведем некоторые основные формулы.
Сферический отражатель хотя очень прост в сравнении с другими
в изготовлении, но имеет малое распространение, так как он обладает при-
сущей ему сферической аберрацией, т. е. получить от него при точечном
источнике света параллельный пучок
вляется возможным. Поэтому, если
нужно иметь светооптическую систе-
му с малым углом излучения, даю-
щую возможно большую осевую силу
света, то сферический отражатель не
годится. Сферическая аберрация
подсчитывается по формуле:
2 sin а
t^H==2cosa—1 <’>
<р = 2а — и, (4)
ни в каком случае не предста
Рис. 69. К подсчету сферической абер-
рации.
ON—нормаль; Т7—точка фокуса.
где (рис. 69): и — угол захвата, а — угол, образуемый радиусом сферы
с осью отражателя, <р — угол угловой аберрации.
Из рис. 70 видно, как изменяется угол угловой аберрации от угла
захвата.
Рассмотрение этого рисунка показывает, что для угла захвата 60° угловая
аберрация уже достигает около 9°. Эта величина угла захвата соответствует
наиболее ходовой на практике величине для других отражателей и, конечно,
получаемая при этом величина аберрации чрезмерно велика. Подобный
отражатель с таким утлом захвата для практических целей не годится.
Отражатель Манжена. Манжен предложил делать сферический
отражатель из двух сферических поверхностей различного радиуса, причем
таким образом сочетать их, чтобы луч, вышедший из принятой точки
фокуса, претерпев преломление в теле отражателя и отразившись от задней
стенки* вышел из него параллельно оси отражателя. Подобный отра-
жатель показан на рис. 71 с указанием хода лучей. В большинстве случаев
точка фокуса F выбирается между точками Ох и Оа пересечения оптиче-
ской оси радиусами передней и задней поверхности.
1 Стеклянные отражатели, собственно говоря, следовало бы отнести к катадиоп-
трическим системам, так как там происходит кроме отражения и преломление
света, но мы придерживаемся наиболее принятой терминологии.
73
Подобные отражатели имеют тот крупный недостаток, что они очень
тяжелы.
Кроме того вследствие неодинаковой их толщины, которая до-
Рис. 70. Определение аберрации сферического отражения в зависимости
от угла захвата.
вольно сильно увеличивается к краям отражателя (отражатель в 9 0 см
имеет толщину в вершине около 3 — 5 мм, а у краев около 75 мм),
подвержены склонности давать трещины несравненно больше, чем обыкно-
венные параболические отражатели; особенно это относится к. отражателям
большого поперечника.
Отражатели Манжена с малым
углом захвата и небольшого размера
(приблизительно до 25 — 30 см} имеют
большое применение для светосигналь-
ных приборов.
Деформированный отражатель.
Чтобы избавиться от основных недо-
статков отражателя Манжена (боль-
шого веса и прочее) заводом Ц е й с с а
предложено было делать одну по-
верхность отражателя сферической, а
другую — деформированной, подбирая
последнюю таким образом, чтобы в со-
четании со сферической получить допу-
стимые аберрации. Делают заднюю по-
Рис 71. Отражатель Манжена.
верхность отражателя сферической, а переднюю деформированной, или
наоборот. При этом достигают того, что отражатель не так толст по
74
краям, как манженовский, и имеет меньший вес при сохранении удо-
влетворительных аберрационных качеств. Изготовление подобных отра-
жателей хорошего качества затруднительно. Эти отражатели имеют малое
практическое применение.
Параболический отражатель. Рис. 72 представляет подобный отра-
жатель, составленный из двух поверхностей (обычно двух параболоидов)
таким образом, что луч, идущий из фокуса, бтразившись от задней поверх-
ности, выходит практически параллельным оси отражателя.
Для соблюдения этого условия у отражателей с поперечником до 100 см
толщина в вершине должна составлять от 1% до 1,7°/0 параметра (PJ
первой параболоидальной поверхности (ближе к точке фокуса). Параметр (Р2)
второй параболоидальной поверхности выбирается так, чтобы при ука-
Рис. 72. Параболический отражатель.
F—точка фокуса; ON — нормаль.
занной только-что толщине (Zo)— отношение разности параметров обоих
параболоидов к толщине в вершине равнялось 1,28, что можно выразить
формулой:
р ___р
2 -71 = 1,28. (5).
'о
Точка фокуса системы располагается в точке фокуса первого парабо-
лоида.
Теоретические угловые аберрации при соблюдении этого правила для
углов захвата до 60° лежат в пределах ±5', т. е. практически не имеют
значения.
Параллельность лучей по отношению к оси основана на известном
свойстве параболы: радиус-вектор ее образует с нормалью угол, который
равняется углу в той же точке между нормалью и осью параболы.
Параболический отражатель по сравнению с другими в наибольшей
мере обеспечивает возможность получения параллельного пучка. Поэтому
он находит преимущественное применение, когда хотят получить большую
осевую силу света и малый угол излучения. Первое практическое осуще-
ствление параболического отражателя выполнено Зигмундом Шуккер-
том, в Нюренберге, при содействии проф. Мун кер а в 1886 г.
После этого времени параболические отражатели совершенствовались
в своем изготовлении и постепенно стали завоевывать первенство в приме-
нении для прожекторов дальнейшего действия. В настоящее время подобные
отражатели изготовляются как стеклянные, так и металлические, причем
.5
стеклянные имеют отражающий слой обычно серебряный, нанесенный
на задней поверхности, что в значительной степени сохраняет его от
порчи при воздействии различных атмосферных и эксплоатационных
факторов.
Зеркальный слой металлических отражателей изготовляется из серебра,
хрома, никеля и редко из золота.
На зеркальный слой металлического отражателя наносится защитный
слой прозрачного лака особого состава. Серебряный слой обладает большим
коэфициентом отражения по сравнению с другими. Хромовый слой наиболее
прочен сравнительно с другими. Золото обладает коэфициентом отражения
для лучей с длинами волн, лежащих в области желто-красной части спектра,
Рис. 73. Коэфицненты отражения различ-
ных металлов.
угол падения луча
Рис. 74. Зависимость между углом
падения луча и коэфициентом отра-
жения при показателе преломления
для стекла п = 1,5.
большим, чем для лучей фиолетово-сине-зеленой области спектра, а по-
тому световой поток, отраженный от этого слоя, имеет желтую окра-
шенность.
На рис. 73 представлены коэфициенты отражения различных металлов
для разных участков спектра.
Поверхность стекла отражателя имеет разный коэфипиент отражения
в зависимости от угла падения луча на нее и от показателя преломления.
Коэфициент отражения определяется по формуле Френеля.1
На рис. 74 приведена зависимость между углом падения луча и коэфи-
циентом отражения при показателе преломления для стекла «=1,5.
Если взять параболический отражатель наиболее ходовой с углом
захвата 60° (в одну сторону от оптической оси) то выходит, что угол
падения для крайнего луча равен около 30°, следовательно, от передней
поверхности отражателя в этом случае будет отражаться около 5,8°/0 све-
тового потока.
1 Проф. А. И. Тудоровский. Основания обшей теории оптических при-
боров, стр. 30. Изд. 1932 г. Военно-техн. акад.
76
Рис. 75. Эллиптический
отражатель.
оптическая.
ocb
горизонтальной
я угла излучения в
— горизонтальны).
В стеклянном отражателе существуют потери света в самой толще стекла,
зависящие от его толщины. Для 1 см длины, если иметь в виду зеркальное
стекло, коэфициент пропускания принимается равным 0,96.
Принимая вышеизложенное, теоретически можно подсчитать, какие
будут общие потери луча в отражателе для любой его точки.
Коэфициенты отражения отражателей1 имеют следующие значения для
источников белого света: стеклянный с зеркальным слоем — около 0,85,
металлический хромированный —около 0,65 — 0,70.
Если параболу перемещать вдоль перпендикуляра к ее плоскости, то
получится корытообразная форма или, как принято называть, параболоци-
линдрическая поверхность. Если теперь на фокусной линии расположить
точечный источник света, то в
плоскости, перпендикулярной к
этой линии, световые лучи,
отразившись, пойдут парал-
лельно. Если же луч упадет на
какую-либо точку данной по-
верхности вне этой плоскости,
то он, отразившись, пойдет уже
под определенным углом к пло-
скости, перпендикулярной к
линии фокусов.
Благодаря такой отражен-
ной поверхности достигают yi
плоскости (если образующие г
Подобная поверхность применяется для посадочных прожекторов, пред-
назначенных для освещения летного поля аэропорта.
Если параболу вращать около вертикали, проходящей через фокус,
лежащей в плоскости параболы и перпендикулярной к оптической оси
параболы, то получится поверхность, которую назовем круговой парабо-
лической поверхностью. Если расположить в фокусе точечный источник
света, то все лучи, отраженные поверхностью, будут рассеиваться, проходя
через эту вертикаль в горизонтальной плоскости. Свойством этой поверх-
ности также пользуются для осуществления посадочных прожекторов.
Эллиптический отражатель обладает тем свойством, что если
в одном из его фокусов Рг поместить точечный источник света, то все
лучи соберутся в другом фокусе Л2, как это показано на рис. 75. Это
свойство отражателя позволяет перехватить световой поток источника
в большем телесном угле (угол захвата а) и направить его в меньшем
телесном угле (угол захвата р) на какую-либо преломляющую оптику,
которая направит луч достаточно параллельно. В этом случае световой
поток источника может быть лучше использован.
Эта система мало употребительна вследствие трудности изготовления
и сложности устройства.
Гиперболическая поверхность практического значения для отражения
почти не имеет; поэтому на ней не останавливаемся.
1 Коэфициент отражения отражателя в определенном его месте легко опреде-
ляется при помощи рефлексометра Гуревича, который изготовляется на
Опытном заводе ВООМПа. Суммарный коэфициент отражения просто определяется
Методом полу шара.
/7
Ступенчатые отражатели. Эти типы новых отражателей выдвигает
проф. В. В. Новиков, занимаясь над этой проблемой в Прожекторной
лаборатории Государственного оптического института. Вместо сплошной
поверхности эти отражатели имеют ступенчатую поверхность, благо-
даря чему можно получить распределение силы света системы с резким
спаданием силы света (теоретически — от какой-то конечной величины
до нуля).
Не останавливаясь подробно на этих отражателях, так как они еще в
воздушном транспорте не применяются, мы лишь хотим обратить внимание
читателя на то, что эти отражатели, видимо, могут найти себе применение
особенно для светосигнальных приборов. Идея эта новая и заслуживает
внимания.
б) Преломляющие (диоптрические) системы. К преломляющим
(диоптрическим) системам относятся те, которые изменяют направление
пути луча в требуемом направлении путем преломления.
Простейшей преломляющей системой будут различного рода плоско-
выпуклые линзы. К их виду относятся: двояковыпуклая или чечевица
(рис. 76, а) вогнуто-выпуклая или мениск (рис. 76,6) и плоско-выпуклая
(рис. 76, в и 76, в')-
Все эти линзы со сферическими поверхностями обладают теоретической
сферической аберрацией, которая будет зависеть от показателя преломления
стекла и от угла захвата линзы.
Плоско-выпуклая линза наиболее часто применяется для практических
целей.
Все эти линзы обладают сравнительно малой аберрацией для небольших
углов захвата; в этом случае может быть использована небольшая часть
светового потока источника света при достаточно параллельном пучке
света.
С увеличением угла захвата увеличиваются аберрация и толщина линзы,
а следовательно и ее вес. В этом их большой недостаток.
Цилиндрические пластинчатые линзы получаются путем перемещения
профиля плоско-выпуклой линзы вдоль направляющей (рис. 77).
Подобные линзы имеют большое применение в воздушном транспорте,
а именно там, где требуется рассеять основной прожекторный пучок. Так
например, поставив эти линзы впереди прожектора, можно получить увели-
чение угла излучения в горизонтальной или в вертикальной плоскости,
78
смотря по тому, как поставлена по отношению к основной оптике про-
жектора направляющая осевая линия. Подобные линзы имеют большое
применение для посадочных прожекторов.
К другим типам линз преломляющей системы можно отнести линзы
с эллиптической, параболической и гиперболической поверхностью, где
вместо сферы применяется одна из названных поверхностей. Эти линзы
Рис. 77. Цилиндрические линзы.
k и I — ширина и длина плоско-цилигдрической линзы; F— расстояние
до линии фокусов; у — угол захвата в основной плоскости; а—угол
захвата в плоскости, перпендикулярной к основной.
в воздушном транспорте не применяются, и мы на них не останавливаемся.
Почти все перечисленные линзы обладают теоретической аберрацией.
Заслуживает большого внимания идея осуществления так называемой беза-
беррационной (анаберрационной) линзы при гладких внутренней и наружной
поверхностях. Над этой проблемой в настоящее время работает Прожекторная
лаборатория фотометрического сектора Г. О. И.
Рис. 78. Полизональные линзы Френеля и светофорные.
Французский ученый Бюффон (1748 г.), а затем Кондорсе (1773 г.)
и независимо от них, не зная совершенно об их предположениях, француз
А. Френель (1788—1827 г.), величайший физик XIX столетия, скон-
струировал и под своим руководством осуществил системы, которые не
обладали недостатками вышеупомянутых линз: получились меньший вес и
меньшая аберрация. Линзы Френеля представляли собой ступенчатые
линзы, состоящие из отдельных концентрических колец, чем значительно
79
Рис. 79. Прожектор с цилин-
дрической поясной линзой.
уменьшилась толщина стекла. На рис. 78 изображены различные типы
ступенчатых линз, основанных только на преломлении. В этих линзах опреде-
ленной сферической иторической поверхностью элемента ;кольца можно достичь
хороших ее качеств, т. е. получить достаточно безаберрационную линзу.
Френелевские линзы, образованные из кольцеобразных призм посред-
ством вращения профилей (рис. 78) вокруг горизонтальной оси (каждый
элемент при вращении образует своеобразное кольцо), получили общее
наименование полизональных (многопоясных). Подобные линзы
изготовляются как штампованные, так и шлифованные; последние, конечно,
гораздо лучше по качеству.
Если заставить изображенные на рис. 78
профили вращаться вокруг вертикальной оси,
проходящей через фокус, то образуются так
называемые ступенчатые поясные ци-
линдрические линзы или, как их со-
кращенно называют, поясные линзы. Подобная
линза изображена на рис. 79. Ступенчатые
линзы, двоякоступенчатые с вогнутой и выпук-
лой поверхностью появились после Френеля.
Иногда эти линзы называют светофорными
линзами.
в) Смешанные (катадиоптрические)
системы. Френель предложил для увели-
чения угла захвата линзы окружить обыкно-
венную ступенчатую линзу системой призма-
тических колец с полным внутренним отра-
жением. Общий вид подобной линзы изобра-
жен на рис. 80. Это полизональная
линза катадиоптрической системы.
Таким же образом образуются и цилин-
дрические ступенчатые катадиоптрические линзы, если заставить профиль
предыдущей линзы вращаться вокруг вертикальной оси.
Имеются также системы, состоящие из катадиоптрических частей раз-
личного очертания в плане (периметр многоугольника), причем каждая часть
с верху до низу носит название филенки, состоящей из купола, тамбура
и основания. Такие системы преимущественно применяются в морском
деле.
Обыкновенная плоско-выпуклая линаа используется при угле захвата
15 — 20°.
Для диоптрических Френелевских систем угол захвата около 35 — 40°.
Для катадиоптрических систем этот угол может быть увеличен еще
больше.
Французский инженер А л л а р ввел некоторые изменения в системы
Френеля, а именно: вместо горизонтального участка элемента cd кольца
он предложил соединять кольца, следуя направлению преломленного луча, т. е.
cb (рис. 81). Благодаря этому устройству внешние углы колец стали
менее острыми, а следовательно менее подверженными поломке. Кроме того
при этом получается меньший вес всей оптической системы. Затем Ал лар
применил вместо сферической поверхности элемента кольца торическую
поверхность, которая способствует уменьшению теоретической абберация
ступенчатой оптики.
80
В заключение надо указать на то, что, видимо, ступенчатые системы
дают больший угол излучения при данном источнике света, чем параболический
отражатель. Причина этого лежит в том, что они обладают большими теоретиче-
скими аберрациями и трудно отшлифовать
отдельные части так, чтобы фокусные рас-
стояния всех призматических колец совпа-
дали. Кроме того каждая поверхность и
Рис. 80. Полигональная-линза Рис. 81. Идея видоизменения Ал ла ром
катадиоптрической системы. системы лииз Френеля.
каждый край, неправильно изготовленные, являются причиной неправильных
преломлений и отражений. Поэтому там, где нужен строго направленный
свет, лучше пользоваться параболическим отражателем.
К смешанным системам бу-
дет относиться любая светооп-
тическая система, состоящая из
комбинации отражательных и
преломляющих систем.
На рис. 82 показана сме-
шанная (катадиоптрическая) си-
стема, где почти весь световой
поток источника перехватывает-
ся оптической системой.,
угол излучения'
2. Сила света оптической
системы.
катадиоптрическая'
'• Sa . система
катадиолтри<.
рефлектор
<7
4
&
преломляющая
система
Рис. 82. Смешанная (катадиоптрическая)
оптическая система.
Каждый световой прибор
имеет определенное свое назна-
чение для тех или иных целей,
а это в свою очередь связано
с распределением им силы света
в
различных направлениях в пространстве.
Для создания этого распределения света необходимо совместно
Рассматривать источник света и оптику. Выбор того или
•того источника и оптики диктуется их совместным действием для полу-
чения нужного конечного светового эффекта. Вопрос выбора светоопти-
6 Эак. № 2921. Светотехника на воздушном транспорте. 81
ческой системы во всем своем объеме очень сложен и излагается в спе-
циальных курсах, поэтому мы остановимся лишь на некоторых вопросах,
имеющих прямое к нашему предмету отношение.
Здесь интересно лишь отметить, что в руках проектирующего имеются
следующие величины и объекты, которыми он может вариировать для
получения требуемого распределения силы света в пространстве, а именно:
1) выбирать ту или иную систему оптики вплоть до деформированной
и комбинированной (смешанной),
2) брать источник света различной величины и формы и с различным рас-
пределением яркости по поверхности (что практически осуществить трудно),
3) устанавливать источник света различно в отношении оптики, т. е.
выводить его из фокуса.
Принципиальная сторона вопроса нами намечена. Расчетная сторона,
а также и практическое осуществление светооптической системы встре-
чает ряд затруднений. Во всех этих случаях предстоит разработать методику
расчета для беспрепятственного производства требуемых расчетов. Многое
в этом направлении сделано, но еще
предстоит разрешить ряд задач, чтобы
мы действительно могли для данного
распределения силы света в пространстве
рассчитать светооптическую систему.
Остановимся на принципиальной сто-
роне простейших расчетов.
Для максимальной (осевой) силы
света /тах дисковой светооптической
системы можно написать зависимость:
2
= (6>
W
Рис. 83. К вопросу определения силы
света светооптической системы.
Рассмотрим эту формулу применительно к отражателю, который пред-
ставлен на рис. 83.
Значение букв в формуле (6):
/ — средняя сила света в телесном угле обхвата оптики данного
источника,
2 —угол обхвата оптики (телесный угол, под которым усматривается
габарит оптики из точки фокуса),
ш —угол излучения центральной зоны (телесный угол, под которым
виден источник света из вершины отражателя),
а —коэфициент, характеризующий потери светового потока в оптике,
в защитном стекле, в экранировании лампой и другими приспособлениями
и т. п.,
Р — коэфициент, характеризующий влияние на максимальную силу
света светового прибора—распределения яркости источника и децентрировки
источника относительно фокуса,
у —коэфициент, учитывающий влияние аберрации оптики на макси-
мальную силу света прибора.
Коэфициент а в настоящее время вполне раскрыт и его численная
величина может быть вполне определена.
Коэфициент р в той трактовке, как это предложено, не совсем раскрыт-
и, как будет видно из дальнейшего, распределение яркости источника
82
учитывается более точно, если рассматривать зональные силы света и зо-
нальное распределение света.
Влияние децентрировки на распределение света выяснено в наибольшей
степени для параболических отражателей.
Коэфициент мало исследован; в настоящее время встречаются лишь
работы, которые имеют целью дать конкретный ответ, как влияет та или
иная аберрация на максимальную силу света и вообще на распределение
света.
Обыкновенно, практически, при грубом подходе все эти три коэфи-
циента учитываются одним aPf = ®, и тогда формула принимает вид:
(7)
Заменяя телесные углы через площади проекций оптики и источника
света, будем иметь:
Лпах = ¥ ~ f (8)
где S — площадь проекции оптики на плоскость, перпендикулярную ее оси,
а — площадь проекции источника света на ту же плоскость,
Вш— средняя габаритная яркость1 источника света в телесном угле
обхвата оптики.
Из формулы (8) видно, что сила света светооптической системы за-
висит в основном от яркости источника и размеров оптики и, конечно, от
качества и совершенства светооптической системы, учитываемой коэфици-
ентом <р.
Чем яркость источника света больше, размеры оптики больше и свето-
оптическая система совершенное, тем получается больше и /тах.
Значит, основное требование, которое нужно предъявить к источнику
света для получения возможно большей силы света, — это возможно боль-
шая его яркость.
Отсюда ясно, что кратер дуги повышенной яркости, как имеющий
максимальную яркость в сравнении с остальными источниками света, имеет
применение там, где требуется большая сила света для увеличения даль-
ности действия.
В формулу (8) не входит размер источника света, отсюда, следователь-
но, надо сделать заключение, что при Вш = const при различных размерах
источника не изменяется /тах.
Увеличение размеров источника света при одной и той же яркости, со-
храняя максимальную силу света, увеличивают угол излучения светоопти-
ческой системы.
В действительности это подтверждается и экспериментально.
В вышеизложенном под /тах подразумевалась та кажущаяся сила света
По оси светового прибора, которая получается для дистанции оформления
при подсчете ее из освещенности в предположении, что соблюдается за-
пои квадратов расстояний.
1 Под габаритной яркостью понимается отношение силы света источника в за-
данном направлении к площади проекции его контура на плоскость, перпендикуляр-
к заданному направлению.
6*
На основании вышеизложенного рассуждения максимальная сила света
для’дисковых светооптических систем отражательных, преломляющих и сме-
шанных определится из нижеследующей приближенной формулы:
тах = ?&> * •
(9)
' Эта формула следует из формулы (8), причем R — радиус оптики.
ГНа рис. 84д показана работа частей полигональной дисковой линзы
>ри удалении от нее. Для этой линзы формула (9) может быть применена
только после того, как вся линза будет работать (после дистанции офор-
мления).
Для цилиндрических поясных линз, где световой поток излучается во
все стороны горизонта, т. е. на 360°, максимальная сила света будет под-
считываться несколько иначе. Для
этого рассмотрим рис. 84Л, где ука-
зано, какая часть линзы будет рабо-
тать при различных расстояниях D.
[При шарообразном источнике света
непосредственно у линзы усматрива-

Рис. 84. Работа частей полизональной дисковой и поясной линзы в зависимости
от расстояния.
г — радиус источника света; R — радиус оптики; а— угол излучения; L — расстояние дистанции
оформления; Н — высота поясной линзы; D — расстояние от линзы.
ется диск; при удалении далее кажется эллипс, причем малая ось b остается
постоянной и равной поперечнику источника d. Если расстояние будет равно
тому, когда только-что начнет работать верхняя часть линзы, то будет казаться
что светит эллипс с большой осью равной высоте цилиндра Н. При даль-
нейшем удалении эллипс увеличивает свою большую ось, приближаясь
к прямоугольнику.
Поэтому для случая дистанции, с которой виден светящийся эллипс
с большой осью 2д, сила света определится:
1 D L п н d „ Hd
ia — <p Вк ab = o Вк— • — = ® Вт—-—, (Ю)
а для дистанции, с которой виден светящийся прямоугольник, т. е. с ко-
торой практически /тах остается постоянной:
h^ — ^BHd. (11)
Значение букв: Н—высота цилиндрической части оптики, d — попереч-
ник источника света по ширине оптики.
84
Если перейти к более точной формуле для определения максимальной
силы света светооптической системы, то необходимо ее рассматривать по
зонам. ——
Распределение силы света в угле излучения зависит от зонального рас-
пределения света светооптической системы. Этот вопрос будет подробно
рассмотрен в подготовляемом к печати труде проф. В. В. Новикова,
также см. статьи Бенфорда (журнал „General Electric Review"). г-
Мы здесь даем лишь общие соображения, из которых можно было бы
понять некоторые основные положения о распределении силы света свето-
оптической системы.
Распределение силы света светооптической системы складывается^ из
отдельных зон.
Дело в том, что оптическую систему можно разбить на зоны-(концен-
трические кольца) и для каждой зоны построить свою кривую распреде-
Рис. 85. К вопросу о распределении силы света для отдель-
ных зон параболического отражателя.
ления света, учитывая при этом угол излучения каждой зоны и определяя
в угле излучения распределение силы света. Для этой цели необходимо
знать площадь проекции данной зоны на плоскость, перпендикулярную
к оси оптики, и распределение яркости источника света для различных
углов захвата оптики и для различных элементов источника, начиная от
его центра и идя по его поперечнику.
По идее это будет ясно, если мы хотя бы для параболического отра-
жателя и дуги повышенной яркости поясним это рис. 85.
Данный отражатель разбит на 6 зон. Центральная зона J представляет
собою в проекции площадь круга, остальные зоны — концентрические
кольца. Каждая зона будет иметь свой угол излучения с определенным
распределением угловых сил света в пространстве. Для данного случая, если
принять источник света за светящийся диск, угол излучения будет наи-
больший для центральной зоны и наименьший для последней зоны VI.
85
В этом легко убедиться, так как угол излучения р с увеличением
угла захвата а, т. е. для зон, отстоящих дальше от центральной, все время
уменьшается. Сила света для центрального луча зоны V7, т. е. для луча
аЗ определится, если известна яркость источника под углом а от цен-
тральной его точки 3 и кроме того известно, какова площадь проекции
зоны VI, т. е. SVI, и. коэфициенты отражения отражателя р и пропуска,
ния защитного стекла t и прочие коэфициенты (см. стр. 82 — 83).
В пространственном распределении сноп лучей, исходящий из точки а,
вернее для элемента площади, для случая дискового источника света, на
плоскости, перпендикулярной к оси отражателя, даст световое пятно в виде
эллипса, причем малая полуось будет лежать в плоскости чертежа, а боль-
шая— в плоскости, к ней перпендикулярной. Освещенность этого эллипса
в различных точках будет пропорциональна яркости источника в надле-
/ II
от точки а
Рис. 85а. Структура светового пучка от зоны для параболического отражателя
с источником света в виде диска.
жащих направлениях. От других точек зоны будет получаться такой же
эллипс, но повернутый на угол поворота точек зоны относительно точки а.
Для точек плоскости, перпендикулярной рис. 85 угол поворота эллипса
будет равняться 90°.
На рис. 85а — I показано, как элементарные участки зоны неглубокого
отражателя будут отражать снопы лучей в этом случае. По мере увеличе»
ния угла поворота по зоне 8 снопы лучей представят из себя телесные
углы в виде эллиптических конусов, которые на экране, расположенном на
близком расстоянии, дадут эллипсы, ориентировочные как показано на
рисунке.
Для сравнительно большого расстояния, которое мы можем принять за
бесконечное, а следовательно зону за точку, излучающую сноп лучей, кото-
рые образуют на экране, перпендикулярном к оси отражателя, бесконечное
множество наложенных друг на друга эллипсов, сдвинутых друг относительно
друга на бесконечно малые углы. В этом случае общая картина расположе-
ния эллипсов на экране представится, как указано на рис. 85а — II.
86
При этом сила света центрального луча (для зоны SVI) будет равна:
Лз = Р^оз, (12а)
где Вм — яркость луча источника в направлении аЗ-
Сила света для зоны VI в других направлениях определится аналогично
предыдущему, если известна яркость в данном направлении. Так напри-
мер, для луча а2 угловая сила света будет равна:
/a2=P^SVI^O2> (126)
где коэфициент т может иметь различные
Рис. 86. Зональная характеристика свето-
оптической системы, состоящей из парабо-
лического отражателя с дугой повышенной
яркости.
значения от единицы до нуля;
все будет зависеть от величины
угла излучения. В этих случаях
может работать вся зона, или
часть ее, или она совершенно
не будет работать.
Согласно предыдущему рас-
пределение силы света можно
найти и для других зон.
Таким образом, для того,
чтобы определить, каково рас-
Рис. 87. К определению пло-
щади проекции зон и углов
излучения различных зон для
источников света в виде
шара и диска.
F — фокусное расстояние; d — по-
перечник источника света; с^, —
углы захвата; yl9 у2 — радиусы
зон отражателя.
пределение света в определенном угле излучения, необходимо иметь кривые
яркостей (для дуги повышенной яркости они показаны на рис. 19), и уметь
определять площади S, равно как и углы излучения для определенных
угловых сил света, причем надо знать р и t, вернее, общий коеффициент ю
(см, стр. 83).
Формулы, определяющие эти параметры, приведены в конце параграфа.
Рассмотрим конечный результат кривой распределения света светоопти-
ческой системы, состоящей из параболического отражателя диаметром 150 см
с дугой повышенной яркости, составленной из зональных характеристик
Это представлено на рис. 86.
Из этих кривых можно сделать заключение, что крайние зоны прини-
мают значительно большее участие в увеличении максимальной силы света.
Это и понятно, так как яркость уменьшается сравнительно мало, но зато
87
в сильной степени растет для данного диапазона 10° угла растворения
площадь проекции отражателя. Углы излучения, наоборот, больше для цен-
тральных зон. Надо иметь здесь в виду, что подобные соображения будут
справедливы для определенных случаев, — все будет зависеть от оптики,
формы источника света, его размеров и т. п.
Следовательно для данного случая, увеличивая угол захвата отражателя,
мы увеличиваем максимальную силу света, и около нее создается резко вы-
раженный пик.
На основании этих соображений можно иметь представление о том, ка-
ков должен быть источник света и какова должна быть оптика для полу-
чения требуемого распределения света.
В этом параграфе мы дали приближенную формулу для определения
максимальной силы света, для более же правильного ее определения необ-
ходимо силу света определять для каждой зоны отдельно и затем ее сум-
мировать, т. е.:
Amax — “Ь ~Ь • • • (13)
Значение букв прежнее. Значение яркости В здесь — в направлении на
зэну от светового центра источника, расположенного в фокусе оптики.
В заключение приведем формулы для определения площади проекции
зон и углов излучения различных зон для источников света в виде шара
и диска (рис. 87).
Источник в виде шара:
р__ rf(l-J-cosa) __57,3d (1 -j- cos a)
P — 4p — —’ С14>
где
«I + «2
. a~~ 2
Источник в виде диска:
cos a cos2-| 57,3 tZcos « cos2-С^-
₽ =------2F------ =---------2F--------’ <15>
причем угол излучения в первых формулах дан в радианах, а во вторых —
в градусах.
Площадь проекции зоны определяется формулой:
S = 4uF2(tg2J-tg2|j. (16)
Значение букв; р— угол излучения зоны, d— диаметр источника света,
а — угол захвата средней части зоны, 04 и а2 —углы захвата крайних
частей зоны, F—фокусное расстояние.
ОТДЕЛ ВТОРОЙ
ОСВЕТИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА ЗЕМНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Глава I.
СВЕТОТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЛЕТНОГО ПОЛЯ.
1. Требования, предъявляемые к освещению летного поля.
При изложении вопросов, касающихся этой главы, имеется в виду, что
читатель знаком с устройством и назначением аэропорта в целом и в част-
ности— с летным полем.
Задача освещения летного поля, представляющего собой большую по
размерам открытую площадь, относится в основном к освещению больших
открытых пространств, но с учетом специфических требований, которые
диктуются условиями взлета и спуска самолета на поверхность этого поля.
Эти условия вытекают из особенностей работы летчика во время ночного
взлета и спуска самолета.
После того, как пилот вполне ориентировался в смысле общего очер-
тания площади летного поля, направления ветра, места приземления и по-
садки, он приступает к совершению самой посадки, которая является
одной из наиболее ответственных и трудных частей всего полета.
Работа пилота, идущего на посадку, при планировании (самолет идет
по траектории, наклон которой по отношению к поверхности земли будет
выражаться тангенсом около т/7 — что соответствует 6—8°) заклю-
чается в том, что он нацеливает самолет на определенную небольшую часть
летного поля. Полем зрения пилота в это время является участок этого поля.
Не доходя до поверхности поля нескольких метров, пилот начинает вы-
равнивать самолет, т. е. идет на приземление (самый ответственный
момент посадки).
Траектория самолета постепенно начинает уменьшать свой наклон по
отношению к поверхности земли, и самолет постепенно приближается к земле
с посадочной скоростью в зависимости от типа самолета, приблизительно
равной 80—100 км!час, до тех пор, пока он своими колесами не коснется
поверхности земли.
Полет над землей самолета начинается с высоты 2—3 м до его колес
и имеет длину около 100—300 м (для различных самолетов разную) до
момента касания земли.
После этого момента самолет еще по инерции имеет пробег по земле
длиною около 200 м, для разных самолетов различный (табл. 14).
На рис. 88 изображена приблизительно траектория посадки.
Для взлета самолета также требуется определенной длины и ширины
площадь поверхности поля в зависимости от типа самолета и характера
поверхности земли.
89
Таблица 1
Данные разбега и пробега различных самолетов 1
Тип самолета Посадоч- ная ско- рость км/час Разбег Пробег
м сек м сек
Одноместный истребитель би- план 80-95 40—130 3,5-10 160-250 12-20
Двухместный истребитель с мо- тором водяного охлаждения . 90 1С0 6,5—7 140 8—10
Разведчик армейский с мотором водяного охлаждения .... 80—95 100—230 8,5-14,5 230—250 17,5-22
Разведчик легкий с мотором воз- душного охлаждения .... 80 90 9,5 150 15
Двухмоторный тажелый самолет 90 230 16-17 150 15—16
Трехмоторный пассажирский са- молет 120 275 13-15 150 17—19
Четырехмоторный тяжелый само- лет 95 250 18,5—19,5 150 13,5—14,5
^^^во/равиивание приземление остановка
——около ЯООм------— около 200м——
пролет над землей пробег
Рис. 88. Траектория посадки самолета.
Длина разбега и пробега самолета по земле колеблется в различных прее-
лах. Для пассажирских легких машин она колеблется от 100 до 150 м, для тя-
желых машин доходит до 300 м
и более. Затем самолет, отры-
ваясь от земли, постепенно под-
нимается, и его угол подъема
колеблется от 3 до 6° и выше
(больше он для быстроходных
В зависимости от аэродина-
мических свойств самолета его
взлет и посадка могут быть,
конечно, различными, как по
высоте над землей, так и по
горизонтальному пробегу. Указанные данные являются лишь ориентировоч-
ными и дают только в первом приближении процесс посадки и взлета самолета.
Для проектирования и оборудования освещения летного поля требуется
детальное знакомство с устройством аэропорта вообще и с условиями
работы на нем как самолета, так и пилота и прочего персонала.
Основными особенностями летного поля, которые необходимо учесть
при его проектировании, являются следующие:
1. Пилот должен видеть очертание всего летного поля, всю площадь
поля, на котором производится спуск, и особенно то место поля, на ко-
торое производится нацеливание при посадке.
2. Пилот должен беспрепятственно и легко определять высоту над зем-
лей во время выравнивания самолета.
3. Место посадки летного поля должно быть соответственным образом
освещено для производства на нем беспрепятственной и надежной посадки и
взлета.
1 Данные заимствованы из книги „Самолеты за 20 лет" И. М. Крейсон.
Изд, ОНТИ — Госмашметиздаг, 1934.
90
4. Все прожекторы, освещающие летное поле, должны быть установлены
на границе летного поля или за ней (в зависимости от высоты установки
посадочного прожектора).
5. Освещение поля аэродрома должно быть таким, чтобы кроме взлета
и посадки обеспечить надлежащую возможность руления самолетов, выходя-
щих на старт и идущих в ангары.
Из этих кратких сведений видно, что летное поле должно быть боль-
ших размеров. Размеры поля по длине колеблются от 600 до 1000 м
и больше в зависимости от типа машин и класса аэропорта.
Например, размеры рабочей площади летного поля в США приняты
такими: 1) аэропорты первой группы 1500X1500 м; 2) аэропорты второй
группы 1000X1000 м\ 3) аэропорты третьей группы 800 X 800 ж; 4) аэро-
порты четвертой группы — посадочные площадки 600 X 600 ж.
Желательно, чтобы все летное поле было освещено; если это по каким-
либо причинам не представляется возможным осуществить, то надо осветить
полосу, достаточную для спуска и взлета самолета. Размеры полосы зави-
сят от типа машины, минимальные же ее размеры 200X600 ж.
Кроме того должны быть удовлетворены и те основные требования, ко-
торые вообще предъявляются к рационально устроенному освещению,
а именно: 1) должна быть достаточная освещенность летного поля (по
нашему мнению, для летного поля целесообразно исходить из яркости),
2) слепящее действие должно отсутствовать (этот вопрос здесь играет наи-
существеннейшую роль в практике летного дела), 3) должна быть определен-
ная равномерность освещения летного поля, 4) резкие тени должны отсут-
ствовать (как будет видно из дальнейшего, это одно из основных требований),
5) должно быть постоянство освещенности, 6) должны быть надежность дей-
ствия освещения и быстрота приведения в действие посадочных прожекторов.
Идеалом освещения летного поля является такое, чтобы пилоту было
возможно так же легко и беспрепятственно совершать взлет и посадку
ночью, как и днем при рассеянном свете неба.
В настоящее время, при современном состоянии светотехники, достичь
этого не представляется возможным. Также приходится считаться со мно-
гими обстоятельствами и, главным образом, с экономической стороной вопроса.
Большую роль здесь играет также различие условий адаптации глаза.
При дневном освещении глаз адаптирован на нормальную яркость дневного
•освещения, тогда как глаз ночью адаптируется на различную яркость поля,
начиная почти с абсолютной темноты, переходя на лунное освещение и на
поле яркости приборной доски и световых сигналов аэропорта. Об этом
мы ниже подробно будем говорить.
Из сказанного вытекает, что, естественно, ночью требуется несравненно
меньшее освещение летного поля, чем то, которое мы имеем при дневном
свете.
В некоторых случаях обходятся даже совершенно без освещения лет-
ного поля, а посадку совершают при помощи световых ориентиров. Однако
подобная посадка требует первоклассного летчика, испытанного и натре-
нированного на ночных полетах и отлично знающего очертания и особен-
ности аэропорта в целом.
Из особенностей освещения летного поля можно усмотреть, что надле-
жащее освещение земного покрова играет первостепенную роль. По-
лем зрения глаза пилота при посадке служит земной покров, к рассмотре-
нию которого мы и переходим.
91
2. Коэфициент отражения земного покрова.
Так как полем зрения пилота при взлете и посадке является земной
покров, то прежде всего глаз реагирует на яркость этого поля.
На сетчатке глаза получается изображение этого покрова. Отсюда вы-
текает основной вопрос, подлежащий выяснению, а именно: как распреде-
ляется яркость на различных земных покровах в зависимости от угла па-
дения светового снопа, освещающего этот покров?
Вопрос этот чрезвычайно мало освещен в литературе. Наиболее ценными
трудами в этом отношении мы считаем труды проф. В. С. Кулебакина и
проф. Б. Ф. Федорова, которыми в основном и пользуемся при рассмо-
трении этого вопроса.
Первым вопросом, который подлежит здесь выяснению,—это численные
значения коэфициентов отражения различных земных покровов.
В табл. 15 эти коэфициенты и приводятся.
Таблица 15.
Естественные и искусственные покровы земли с указанием их среднего
коэфициента отражения.
№ по пор. Род покрова Состояние покрова Коэфиц. отражения
1 Песок желтый сухой 0,31
2 У) » мокрый 0,18
3 Суглинок . . • • • сухой 0,15
4 мокрый 0,08
5 Трава высохшая (сено) — 0,22
6 Трава зеленая сухая 0,14
7 свежая 0,09
8 Чернозем (пахот, земля) сухой 0,07
9 мокрый 0,05
10 Бетонный пол сухой 0,17
11 » » • •••••••»••••• мокрый 0,10
12 Асфальтовый тротуар • . сухой 0,10
13 мокрый 0,07
14 Булыжная мостовая сухая 0,14
15 мокрая 0,09
16 Солома свежая • . . сухая 0,29
17 Снег свежий до 0,78
На величину этих коэфициентов надо смотреть как на приближенное
значение тем более, если принять во внимание, что одни и те же земные
покровы не сохраняют постоянства коэфициента отражения, который ме-
няется от влажности, пыли, воздействия солнечных лучей и т. п.
Наибольшим коэфициентом отражения будет обладать снежный покров,
а наименьшим из приведенных — пахотная земля; приблизительно среднее
значение будет занимать трава. Рассмотрение последнего покрова наиболее
интересно, так как на аэродромах он будет иметь превалирующее значение
в сравнении с другими, по крайней мере в настоящее время.
При выборе сорта травы для посадочной площадки кроме хорошо
разветвленных корней и прочного закрепления ее в почве, устойчивости
92
против вытаптывания и заглушения сорными травами, необходимо предъ-
явить требование и достаточно высокого коэфициента отражения. Имеются
травы с коэфициентом отражения 25—ЗО°/о, но они мало устойчивы.
Наиболее ходовым покровом в' СССР будет обычная трава.
г3. Распределение яркости элемента земного покрова.
Рассмотрим общий случай распределения яркости при условии, что
какой-либо участок земного покрова освещается световым потоком, упавшим
под определенным углом к общему направлению земного покрова (к гори-
зонтальной плоскости).
На рис. 89 Ft обозначает направление упавшего потока, AS — элемен-
тарный участок поверхности. В зависимости от свойств этого участка и
будет отражаться по определенному закону упавший на него световой
поток.
Отражение потока от всех земных покровов будет носить характер
смешанного отражения (зеркального и рассеянного, диффузного отражения).
При мокрых покровах будет увеличиваться зеркальное отражение.
Характер самого отражения (распределение яркости) конечно будет
зависеть от самого покрова, но общий характер приблизительно будет,
как изображено на рис. 89.
Кривые рис. 89 показывают распределение яркости в различных плос-
костях, причем эти плоскости проведены через нормаль NO и образуют
углы <р, лежащие в горизонтальной плоскости (плоскость покрова), с плос-
костью, проходящей через падающий луч F{0 и нормаль NO.
Из рис. 89 видно, что векторы яркости В наибольшее значение имеют
при ф = 0, т. е. в плоскости главного падающего луча. Для других углов
ф2 и ф3 векторы яркости в значительной степени отличаются от первых
и имеют меньшее значение по своей абсолютной величине. Также из рис. 89
можно усмотреть, что максимальные векторы яркости для различных углов
ф имеют приблизительно один и тот же наклон к горизонтальной плоскости.
Величина вектора максимальной яркости света зависит не только от свойств
данного участка поверхности, но она также зависит от угла падения све-
тового снопа FtO.
На рис. 90 и 91 приведено распределение яркости элемента различных
земных покровов в зависимости от угла а падения светового снопа по
отношению к горизонтальной плоскости. Кривые представлены в полярных
координатах. Угол р в дальнейшем означает угол между вектором яркости
и горизонтальной плоскостью.
По горизонтальной оси этих рисунков отложены значения величин
яркостей элемента земного покрова, измеренных в средних полусферических
силах света на единицу поверхности, т. е.:
А/ свечей
О _______________
° Д5 см2
Как это будет видно из дальнейшего, это сделано из тех соображений
чтобы яркость в данном направлении связать с полусферической силой
Света и затем от нее перейти к световому потоку.
Из рисунков (для сухой травы) усматривается, что вектор максимальной
яркости является наибольшим при угле а = 5°, тогда как для углов падения
93
снопа в 15° и 30° вектор яркости по своей абсолютной величине умень-
шается и его угол р возрос, т. е. с увеличением угла а увеличивается
I" угол Ртах- Табл. 16 указывает эти зависимости.
На рис. 92 в декартовых координатах показана зависимость между углом
падения светового снопа а и
максимальной яркостью покро-
ва Втах для земных покровов —
суглинка, травы и песка. Из
этого графика резко выявляет-
ся, что с увеличением угла па-
дения а яркость элемента по-
крова уменьшается сначала кру-
то, а затем более полого. Кри-
Рис. 89. Общий случай распреде-
ления яркости земного покрова
в зависимости от направления
упавшего на него светового
снопа.
Рис. 90. Распределение яркости элемента земных
покровов (трава). По горизонтальной оси отло-
жены полусферические значения яркости.
45° 60° 75° 90° 105° /70° 135°
45° 60° 75° 90° 105° 120° 135°
Рис. 91. Распределение яркости элемента земных покровов (песок и суглинок).
По горизонтальной оси отложены полусферические значения яркости.
94
вые распределения яркости становятся более равномерно 3распределенными
во все стороны для больших углов падения а.
Таблица 16.
Угол яркости в зависимости от угла
падения.
а, угол падения
луча (угол между
лучом и горизонт,
плоек.)
(3, угол максим, ярко-
сти (между вектором
максим, яркости и
горизонтальн. пло-
скостью)
5°
15°
30°
9—10°
I 5°
3 0°
Приведем также для сухой травы
распределение яркостей покрова при
угле падения а = 5° в зависимости от
угла р, для углов ® = 0°, 30°, 60° и
90° (рис. 93).
Бросается в глаза, что распределе-
ние максимальных яркостей лежит в ос-
ff/nax
Рис. 92. Зависимость между углом па-
дения светового снопа и максималь-
ной яркостью сухого земного покрова
(суглинок — 7, трава — 2, песок — 3).
новной плоскости (плоскость луча и нормали) и значение яркостей в других
плоскостях резко падает.
4. Выводы.
Из вышеизложенного можно сделать нижеследующие заключения:
1) коэфициент отражения земного покрова зависит, конечно, от рода
и состояния самого покрова;
2) чем влажнее покров, тем коэфициент отражения меньше;
3) чем меньше угол падения центрального луча, тем больше величина
максимальной яркости покрова;
95
4) с увеличением угла падения луча уменьшается величина яркости
и увеличивается угол наклона вектора максимальной яркости;
5) направление максимальной яркости приблизительно совпадает с на-
правлением падающего луча для сухой травы, т. е. оно идет от покрова
к источнику света;
; J 6) распределение яркости в плоскостях, нележащих в плоскости луча и
нормали (основная плоскость), проведенных через нормаль под определенным
углом <р к основной плоскости, таково, что значение векторов яркости
с увеличением угла и уменьшается;
7) для мокрых покровов максимальная величина яркости уменьшается,
но величина ее увеличивается в противоположную сторону.
Для освещения летного поля углы падения а снопа меньше 5°, поэтому
приведенные кривые не могут удовлетворить в полной мере запросам
освещения летного поля, но все-таки на основании них можно сделать
нижеследующие ориентировочные выводы.
1. Благоприятным направлением для посадки самолета (в смысле рас-
пределения яркости) является то, которое совпадает с направлением макси-
мальной яркости земного покрова.
2. Увеличение угла падения светового луча свыше 5—-10° не имеет
преимуществ. Итти на увеличение угла, т. е. и на увеличение высоты уста-
новки, не благоприятно не только в смысле распределения яркости, но и в
смысле увеличения слепящего действия от посадочных прожекторов.
3. Уменьшение угла падения луча должно быть обусловлено характером
рельефа местности. Практически прожектор должен быть установлен на
такой высоте, чтобы полностью осветить неровности рельефа. Поэтому
хорошая планировка летного поля способствует хорошему его освещению.
Естественно, что если на летном поле имеются сильные неровности почвы,
то посадочная площадь должна освещаться с нескольких сторон. Большие
тени вредны, они дают ложное представление о поверхности поля, и следо-
вательно, затрудняют пилоту определить момент выравнивания самолета,
что, как известно, является одним из основных факторов для производства
правильной посадки. Абсолютное отсутствие теней тоже не рационально,
так как тогда предметы кажутся непластичными, плоскими. Некоторые
авторы, например, отклоняют поэтому метод бестеневого освещения поса-
дочной площадки, введенный в некоторых аэропортах, так как по их
разумению это освещение не дает возможности учесть высоту выравнивания
самолета и таким образом затрудняет посадку.
С нашей точки зрения вряд ли практически рационально отклонять
практикуемый метод бестеневого освещения, так как это только название.
Фактически там, конечно, равномерность освещения далека от единицы, но
приближается к достаточной практически равномерности, и поэтому подоб-
ного рода освещение посадочного поля должно благоприятно отразиться
на работе пилота и самолета при взлете и посадке. При рассеянном дневном
освещении — наиболее благоприятные условия взлета и посадки; между тем
никто не жалуется, что плохо освещено поле, а в этом случае освещение
более близко к бестеневому. Надо пожалеть, что по литературным данным
нет рассмотренных случаев, когда световой сноп имеет угол падения меньше
5. Этот случай—наиболее интересный и важный для освещения летного
поля.
В настоящее время практически установлено, что прожекторы выгодно
устанавливать низко (2—5 м. от поверхности земли), так как при этом
96
^получается достаточная яркость поля, т. е. удовлетворительное его осве-
щение.
Вопрос распределения яркостей земных покровов при определенном его
освещении почти совершенно экспериментально не разобран, и поэтому
в этом направлении предстоит большое поле деятельности, причем резуль-
таты должны быть чрезвычайно важны для целей развития освещения летного
поля. На наши выводы надо смотреть как на первое приближение.
Глава II.
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОСВЕЩЕНИЯ ЛЕТНОГО ПОЛЯ.
1. Общие соображения.
Основные сведения по устройству и свойству зрительного аппарата
(глаза) излагаются в специальных трудах (см. труд проф. С. В. К р а в к о в а:
„Глаз и его работа").
В настоящем параграфе мы в основных чертах коснемся вопросов зри-
тельных функций глаза в условиях работы на летном поле аэропорта.
В зависимости от различных факторов сюда входит следующее: чувстви-
тельность глаза к яркостям, связанная с ослеплением, контрастная чув-
ствительность, острота зрения, быстрота различения (контрастов и формы),
устойчивость ясного зрения. Во всем этом основную роль играет адапта-
ция глаза. ,
Эти психофизиологические вопросы в настоящее время еще недостаточно
полно изучены и имеющиеся по этому вопросу материалы в основном
более применимы к фабрично-заводскому освещению, т. е. к той области
светотехники, которая является наиболее развитой и разработанной.
В области светотехники аэротранспорта эти вопросы совершенно не
разработаны. Мы задались скромной задачей: на базе имеющегося мате-
риала в этой области выявить и рассмотреть эти функции глаза под углом
зрения работы пилота.
Мы полагаем, что подобная работа заострит внимание работающих в
области светотехники аэротранспорта в отношении изучения зрительных
функций глаза применительно к пилоту и тем продвинет вперед
вопросы, связанные с устройством рационального освещения летного поля.
2. Влияние адаптации глаза на ослепление, пороги чувствитель-
ности и видимость при различных условиях.
а) Пороги ослепления в зависимости от адаптации глаза, угла
зрения и прочих причин. Переходим к вопросу о чувствительности
глаза к яркостям при различных условиях его работы. Этот вопрос
в деле ночных полетов играет первостепенную роль. Здесь прежде всего
необходимо выяснить вопрос ослепления, понимая под этим термином
неприятное впечатление, которое получается в глазу при наличии блес-
кости, результатом чего является нарушение основных зрительных функций
глаза.
Как известно, при определенной адаптации глаза, т. е. приспособлении
глаза к определенной яркости поля, известная повышенная яркость по-
следнего, помещенная в поле зрения, вызывает ослепление глаза.
7 Зак. № 2921. Светотехника на воздушном: транспорте.
97
Табл. 17, представляющая собой результат опытов Бленчарда и
Неттинга, показывает, какие величины яркости поля могут вызвать
ослепление в зависимости от той яркости поля, на которую глаз был
адаптирован.
Таблица 17.
Пороги ослепления в зависимости от поля адаптаций глаза.
ЯркостьДюля адаптации В Пороги ослепления G log В log G
sb 1х на бел. sb 1х на бел.
3,2 • Ю-10 ю~б 6,4 -10-3 2-102 -9,4939 —2,1928
3,2 • 10“7 io-2 5,9 • 10~2 1,86 • 103 -6,4939 —1,2291
3,2 • 1(Г8 1 2,18-10-1 6,9 • 103 —4,4939 -0,6615
3,2 • 10~8 102 1,11 3.5 • 104 —2,4939 —0,0465
3,2 • 10-1 104 4,62 1,45 • Ю5 —0,4939 —0,6637
15,9 5-105 15,9 5-105 1,2014 1,2014
Если табличные данные свести в график (рис. 94), причем по оси
ординат откладывать логарифмы яркостей поля адаптации, а по оси
абцисс — логарифмы относительной слепящей яркости, то получается, как
видно из графика, линейная зависимость.
Зависимость порога ослепления G от яркости поля адаптации В может
быть численно определена с достаточной точностью посредством формулы,
предложенной Бленчардом:
G= 7,650л (1)
Из этой формулы G получается в стильбах, если В брать также в-
стильбах.
Яркость поля адаптации при величине 3,2-1О~10 sb соответствует
адаптации глаза на полную темноту. Подсчитаем, какой освещенности
эквивалентна эта яркость при условии, что мы имеем абсолютно белую
поверхность, коэфициент отражения которой равен единице. Зависимость
между освещенностью (в люксах) и яркостью (в стильбах) нижеследующая:
£=—104 . (2)
Р
Из (2) величина освещенности определится равной 10—Б1х.
Определим для некоторых земных покровов летного поля, какова должна
быть их освещенность, чтобы их яркость соответствовала яркости от осве-
щенности в 10 ~Б люксов на белой поверхности.
Для мокрого чернозема при коэфициенте отражения 0,05 это будет
2 • 10~4 1х, для травы зеленой при р = 0,14 это будет 7,2- 10~51х, а для
снега при р = 0,78 будет 1,28- 10“6 1х. Не трудно видеть, что все эти
освещенности малы.
Так например, освещенность в лунную ночь, в полнолуние, достигает
приблизительно 0,2 1х.
98
Произведем подобное вычисление для порога ослепления при
условии адаптации глаза на яркость 3,2-10“10 sb; он будет равен
6,4- 10“3 sb. В этом случае для абсолютно белой поверхности освещен-
ность должна равняться 200 1х, а для земных покровов летного поля эта
освещенность будет выше, доходя до 2000 1х и больше.
Посмотрим, какова яркость поля адаптации при лунном освещении.
Предположим, что освещенность равняется около 0,2 1х и коэфициент
отражения поверхности, на которую глаз адаптируется, равен 0,1, тогда
яркость поля адаптации определится:
Определим из формулы Бленчарда величину слепящей яркости для
этого случая:
0 = 7,65 6,4 • 10 —7 = 0,066 sb.
Эта яркость эквивалентна освещенности в пределах 2100—21000 1х
(в первом случае для абсолютно белой поверхности и во втором — для
поверхности с коэфициентом отражения 0,1).
Непосредственное воздействие светового потока на глаз от светоопти-
ческих систем, применяемых на аэродроме, а особенно от посадочных
прожекторов, может ослеплять глаз. Это вполне понятно из того, что
применяемые в настоящее время для освещения аэродрома электрические
источники света имеют яркость нити накаливания, начиная с 150 sb, и до-
7»
99
ходят до нескольких тысяч стильбов, а для дуги повышенной яркости еще
выше; эти значения яркостей, как известно, превышают абсолютный порог
ослепления (15,9 sb), который характеризуется предельной яркостью, осле-
Рис. 95. Уменьшение порога чувствительности
'глаза в течение первой минуты адаптации.
на высший возможный предел
яркости поля адаптации. Чем
расстояние от слепящего объ-
екта будет больше, тем меньше
скажется ослепление.
Конечно, надо иметь в виду,
что все эти рассуждения носят
ориентировочный характер, так
как явление ослепления чрез-
вычайно сложно и зависит не
только от яркости. Картина не-
сравненно сложнее и до настоя-
щего времени не разрешена в
полной мере.
Из изложенного следует, что
в поле зрения пилота не должно
быть открытых ламп накалива-
ния, вообще светооптических
систем, которые могли бы по-
слать непосредственно световые
лучи н глаз.
Более определенно можно
утверждать, что чем под боль-
шим углом зрения виден объект,
могущий ослеплять глаз (свето-
оптическая система, источник
света и т. п.), тем больше ска-
зывается его слепящее дей-
ствие, т. е. чем ближе этот
объект, тем больше может ска-
заться ослепление. На больших
расстояниях источники света,
яркость которых превосходит
далеко абсолютный порог осле-
пления, могут не вызывать осле-
пляющего действия глаза. Дело
здесь в следующем.
На больших расстояниях
изображение источника света на
сетчатой оболочке глаза может
перекрывать только часть све-
точувствительного органа и,
естественно, раздражение ее
будет уменьшаться в первом
приближении пропорционально уменьшению площади изображения источ-
ника света.
~ В свою очередь эта площадь будет уменьшаться прямо пропорционально
квадрату расстояния. Кроме того надо иметь в виду следующее обстоя-
100
тельство: на больших расстояниях начнет сказываться явление дифракции
света, т. е. изображение на сетчатке не будет резко, а расплывчато.
Несовершенство оптической системы глаза (сферическая, хроматическая
аберрации и другие) будет также способствовать расплывчивости изобра-
жения. На больших расстояниях также сказывается поглощение света воз-
духом. Все это в совокупности будет способствовать тому, что световой
поток от источника света с увеличением расстояния от него до глаза будет
создавать пониженную освещенность на небольшой площади сетчатой
оболочки глаза и тем понизит слепящее действие на глаз.
При рассмотрении вопроса ослепления имелось в виду, что свет дей-
ствовал на центральную часть сетчатки глаза. Источники света, .расположен-
ные таким образом, что направление на них составляет с линией зрения
угол свыше 20—30°, не представляют заметной опасности ослепления, осо-
бенно если они удалены на значительное расстояние.
б) Пороги чувствительности в зависимости от адаптации глаза
в условиях работы летчика. Важным вопросом в деле освещения летного
поля является выявление наименьшей яркости (порога чувствительности),
т. е. способность глаза фиксировать в поле зрения наличность яркости
света как такового, отличая ее от темноты.
Величины порогов чувствительности важно рассмотреть в зависимости
от продолжительности адаптации глаза на поле определенной яркости.
Вопрос этот был изучен Бленчардом; полученные им данные приве-
дены в табл. 18 и на рис. 95.
Таблица 18.
Влияние яркости первоначального поля адаптации на величину порога
чувствительности по данным Бленчарда.
Продолж. адаптации Порог чувствительности в микростильбах при первоначальной * адаптации х
0,032 msb 0,32 msb 3,2 msb 32 msb
0 сек. 0,52 2,0 8,0 40
1 „ 0,048 0,32 1,59 7,0
2 » 0,024 0,171 0,94 3,2
5 , 0,0101 0,052 0,26 1,10
ю „ 0,0046 0,023 0,092 0,73
20 , 0,0032 0,0099 0,032 0,42
40 „ 0,0022 0,0048 0,0156 0,20
60 „ 0,00186 0,0028 0,0078 0,046
2 мин. 0,00095 0,00191 0,0047 0,024
5 „ 0,00067 0,00095 0,00191 0,0065
10 „ 0,00064 0,00067 0,00083 0,00134
20 „ 0,00016 0,00051 0,00060 0,00080
30 „ 0,00040 0,00044 0,00048 0,00054
40 „ 0,00032 0,00035 0,00040 0,00018
50 „ 0,000 4 0.00033 0,00037 0,00040
60 . 0,00028 0,00029 0,00032 0,00032
Предположим, что глаз пилота при взлете и спуске адаптирован на
яркость порядка 0,032 msb (данные первого столбца таблицы), что соот-
ветствует освещенностям абсолютно белой поверхности в 1 1х. Если принято
101
во внимание коэфициент отражения земного покрова летного поля 0,15, то
для создания яркости 0,032 msb потребуется освещенность в 6,5 1х.
Подобная освещенность и будет в первом приближении соответствовать
средней освещенности летного поля.
Исходя из этих соображений, первый столбец вышеуказанной таблицы
примем для нашего случая за основной и проанализируем его.
Не имея данных порогов ощущения при первоначальных адаптациях
меньших 0,032 msb, мы лишены возможности рассмотреть пороги чувстви-
тельности для лунного освещения.
При первоначальной яркости поля адаптации 0,032 msb порог ослеп-
ления будет равняться 0,22 sb, а порог чувствительности 0,52 psb. Оба
этих порога получаются при условии мгновенного воздействия света на
глаз, т. е. когда глаз еще не успел переадаптироваться на другую яркость
поля.
Яркость порога ослепления в 0,22 sb по своей величине меньше яркости
пламенных источников света, например, меньше даже яркости пламени
керосиновой горелки, поэтому подобные источники света при приведенных
условиях на близком расстоянии могут вызвать ослепление глаза
пилота.
Нижний предел порога чувствительности (0,52 psb) соответствует
яркости летного поля, освещенность которого равна около 0,05—0,1 1х.
Эта величина освещенности приблизительно соответствует лунному осве-
щению (несколько меньше).
В действительности придется учитывать не мгновенные яркости поля
предшествующей адаптации, а определять пороги чувствительности после
определенного промежутка времени. Тогда пороги чувствительности быстро
уменьшаются, что можно проследить на табл. 18 и графике (рис. 95), и
глаз становится еще более чувствительным к ощущению пониженных яркостей
объектов.
Все, что говорилось выше об адаптации глаза пилота, относилось к слу-
чаю производства им взлета и посадки при условии освещения летного
поля. При взлете и посадке при помощи световых ориентиров картина
меняется. В этом случае глаз пилота адаптирован на общий фон огней аэро-
порта и при посадке ориентируется исключительно по створу огней (по ряду
огней, расположенных на одном уровне), находящихся на летном поле. Здесь
мы в основном имеем световые точки, которые так или иначе воздействуют
на глаз пилота, и глаз адаптируется на какую-то эквивалентную яркость,
которая создает ему определенный порог чувствительности. Привести здесь
какие-либо численные значения поля адаптации глаза (порогов чувствитель-
Время
0 сек.
10 сек.
Порог
Наименьшая яркость в msb, при которой можно
I
msb 1х на бел.
5 • 10'4 1 1 10~® 1-58-I02 3,2 • 10~4
7-4-10~4
4,5-1 О’5
msb
0,6
1х на бел.
2•34•10'2
1,4 • 10“3
102
ности) затруднительно. Вопрос этот, конечно, важный, но для определения
конкретных выводов он требует еще надлежащей разработки.
Исходя из условий адаптации глаза и порогов его чувствительности,
принципиально говоря, можно было бы найти ту равномерность освещения
летного поля, которая соответствовала бы пределу определенной адаптации
глаз нилота, чтобы он при известной посадочной скорости самолета мог
ощущать яркость поля аэропорта. Разрешение этого вопроса, конечно,
представляет собой целое исследование.
Учесть условия адаптации глаза пилота, конечно, чрезвычайно трудно.
Эго будет зависеть от огней, находящихся на аэродроме, от близ распо-
ложенных около аэродрома огней, от индивидуальных условий поведения
глаза пилота в смысле направления его взора на те или иные предметы
и т. п. Поэтому на полученные данные, еще раз повторяем, надо смотреть
только как на ориентировочные.
в) Пороги контрастной чувствительности. О качестве видения
объекта можно судить по величине контрастной чувствительности, понимая
под этим наименованием отношение общей яркости поля к порогу кон-
В.
трастной чувствительности, т. е. по величине , где В$ — яркость общего
поля (фона), а Ь.В — порог контрастной чувствительности. Под порогом кон-
трастной чувствительности понимают минимальную разность яркостей объекта
и фона, которая дает возможность различать объект. Абсолютный контраст
это есть существующая разность, между объектом и фоном, т. е. Вп — В$,
а относительный контраст — отношение:
В»-В*
В.
В зависимости от яркости поля адаптации глаза при определенном
относительном контрасте потребна определенная наименьшая яркость, при
которой можно заметить этот контраст. На основании опытов Бленчарда
приводим табл. 19, в которой указывается порог контрастной чувствитель-
ности в зависимости от времени восприятия и при первоначальной адаптации
на яркость поля 0,032 msb, при различных относительных контрастах: 1;
0,6; 0,33; 0,13 и 0,03.
Ниже приводим табл. 20, которая показывает, как в зависимости от
яркости фона изменяется порог контрастной чувствительности и сама
контрастная чувствительность.
ал 19.
чувствительности.
Тить контраст (порог контрастной чувствительности) при относительных контрастах
0,33 0,13 0,03
_ msb 1х на бел. msb 1х на бел. msb 1х на бел.
1.28 • 10~3 1-9-10-4 4 -10“2 6•1•10~3 СО 1 2 । м 2 ю , ci 7 • 9 • 10-2 2 • 82 -10~2 2 • 10~2 8,2 10“3 6,3-10-1 2 • 9•10-1
103
Из табл. 19 видно, что с течением времени глаз начинает становиться
более чувствительным к контрастной чувствительности.
Таблица 20.
Изменение порога чувствительности в зависимости от
яркости фона.
Яркость фона в sb Порог контрастной чувствительности ДВ — Вп — Вф, в sb Контрастная чувств. А.’ дв
1,3 4,5 -10~2 28,9
6,5-10-1 1,73 - 10—'2 37,7
2,6-Ю-1 6,75-10“3 38,5
6,5-10~2 1,1 -ю-3 58,9
2,6- 10-2 4,5 • 10-4 58,2
1,3-10-2 2,25-10-4 57,9
2,6-10—3 4,63- 10~Б 56,3
6,5-10—4 1,22-10-5 53,3
1,3-10-6 3,8 -10-7 34,5
6,5-10-® 2,47-10“7 26,5
Из табл. 20 видно, что чем больше яркость фона (т. е. В^), тем
больше и порог контрастной чувствительности. Абсолютный контраст при
чувствительности уже глазом не вос-
яркостях меньше порога контрастной
Рис. 96. Кривая зависимостей порога кон-
трастной чувствительности в зависимости
от яркости поля адаптации.
принимается. Максимальное зна-
чение контрастной чувствительно-
сти соответствует яркости фона
при В = 6,5 • 10-2 sb.
На графике рис. 96 предста-
влена кривая зависимостей порога
контрастной чувствительности в
зависимости от яркости поля адап-
тации. Кривая нанесена на лога-
рифмической сетке. Значение ярко-
стей отложены в люксах на белом.
Эта кривая имеет большое значе-
ние при характеристике качества
видения.
Пользуясь данными табл. 20 и
кривой на рис. 96, представляется
возможным определять, будет ли
данный объект при определенных
условиях адаптации глаза на фоне различаем или же он сольется с фоном.
Предположим, что летное поле освещено только луной, полагая
освещенность 0,2 1х. Выясним, какие контрастности способен различать
глаз летчика при этой освещенности. Освещенность поля 0,2 1х будет
соответствовать яркости фона в пределах 0,64 • 10~6— 4 10 6 sb в за-
висимости от коэфициента отражения покрова. Из таблицы видно, что
104
порог контрастной чувствительности и сама контрастная чувствительность-
будут лежать за пределами таблицы, причем видимость объектов будет
плохая (контрастная чувствительность будет иметь небольшое значение),
что мы фактически и имеем при этих условиях.
г) Качество видимости на летном поле одноцветно окрашен-
ных поверхностей. Качество видимости, вернее выделения, можно харак-
теризовать нижеследующей аналитической зависимостью:
в —в.
v = —__*
ДВ
(4)
где: V —мера качества видимости,
В —яркость объекта, который рассматривается в данный момент
(рассматриваемый предмет),
Вф — яркость поля фона, на котором рассматривается объект ярко-
сти В ,
ДВ— порог контрастной чувствительности.
Рассмотрим эту формулу подробнее. В числителе стоит Вп—В^, т. е..
абсолютный контраст. Известно, что чем эта величина больше, тем види-
мость рассматриваемого объекта больше. ,Если объект рассматривается
на черном фоне, т. е. В$=0, то естественно, что видимость его будет
максимальная. Наоборот, если Вп = В$, то яркость объекта и яркость-
фона сольются и объект не будет отличим от фона при условии, конечно,,
что яркость объекта во всех его точках величина постоянная.
Помимо абсолютного контраста Вп —Вф, для характеристики види-
мости необходимо знать порог контрастной чувствительности ДВ при дан-
ной яркости поля адаптации. Чем меньше величина порога контрастной:
чувствительности, тем, естественно, видимость будет лучше.
Эта формула характеризует качество видимости только в первом прибли-
жении, так как здесь не учтен ряд зрительных функций глаза. Одним из суще-
ственных является элемент времени в зрительном восприятии. Видимость
малых поверхностей, а также самосветящихся объектов (источников) этой
формулой не рассматривается. Все это говорит за то, что она дает только
некоторое приближение к подходу учета качества видения.
Затем надо отметить, что вместо абсолютного значения v правильнее
брать логарифм этой величины, так как световые ощущения пропорцио-
нальны, в первом приближении, логарифму раздражателя (яркости).
При анализе этой формулы можно притти к трем заключениям:
1) При Вп — Вф > 0 значение видимости г» приобретает положитель-
ное значение. Это значит, что есть основание предполагать, что данный
объект будет виден при условии, что порог контрастной чувствительности
при данной адаптации глаза будет достаточной величиной для видения.
2) При Вп = Вф, т.-е. когда абсолютный контраст равен 0, естественно,
что различимости объекта не будет совершенно. Объект не будет различими при
некоторых значениях Вп —Вф, меньших порога контрастной чувствитель-
ности, обусловленного адаптацией глаза на определенную яркость поля.
3) При Вп < Вф яркость фона будет больше яркости объекта. Есте-
ственно, что в этом случае будет силуэтная видимость: предмет будет вы-
деляться на светлом фоне.
105-
Остановимся на вопросе о яркости поля адаптации глаза.
В обстановке аэродрома глаза работающих будут адаптированы на неко-
торую яркость, зависящую не только от яркости земного покрова и гори-
зонта, так как в поле зрения будут находиться различные источники света,
как то: пограничные огни, заградительные огни, ветроуказатели, частично
рассеянный свет от посадочных прожекторов и т. д. Все эти источники
света будут оказывать влияние, если они будут находиться в пределах
телесного угла, плоскостной угол которого меньше 30° [эта величина
есть приблизительная по данным Голледей (Holladay)]. Эквивалентная
яркость поля адаптации, которую мы обозначим через Во, будет слагаться,
следовательно, из суммы двух яркостей — из яркости основного поля адап-
тации и второй В2 от получения воздействия на глаз посторонних источ-
ников света, т. е. эквивалентная яркость адаптации будет:
-\-В2.
Яркость Bi определится при условии, если будет известна освещен-
ность и коэфициент отражения того поля, на которое глаз адаптирован.
Что же касается яркости В2, то для нее дается определенная математи-
-ческая зависимость (Голледей) относительно освещенности зрачка
.глаза, которая получается от источников света в поле зрения глаза и
кроме того от угла между направлением линии зрения и линией луча
от источников к глазу.
От эквивалентной яркости поля адаптации, естественно, будет зависеть
порог контрастной чувствительности, а это в свою очередь будет влиять
на качество видения.
На основании работы по учету ослепления В. В. Мешковым дается
математическая зависимость между порогом контрастной чувствительности
и яркостью поля адаптации, а именно: -
Д В = 0,019 £>0-|-0,15 • 10~e sb,
где ДВ— порог контрастной чувствительностихв стильбах, Во —экви-
валентная яркость поля адаптации.
Вводя в формулу (4) эту зависимость будем иметь:
0,019Во+ 0,15 • 10~6 ’
Эквивалентная яркость Во аналитически определяется на основании опы-
тов Голледей, которые были проверены В. В. Мешковым для условий
прожекторного освещения, нижеследующим образом:
Во = В1+В2 = В1Н-9,2.1О-424-, (6)
где Е— освещенность роговицы глаза в плоскости, перпендикулярной к све-
товому лучу от источника света, в люксах, и а — угол блеского источника
света между линией зрения и линией луча от источника к глазу (в градусах).
-106
Подставляя в формулу (5) значение Во из формулы (6), будем иметь:
v =--------
0,019
в-в*
_____п___ф___
Вг 4- 9,2 • КГ4 ~)+0,15 - 10-6
(7)
Так как глаз ощущает пропорционально логарифму раздражения (раз-
дражителем является яркость поля), то естественно под мерой качества ви-
дения подразумевать log г», т. е, будем иметь:
log’<7 = log (^ —#ф) —
— log 10,019^ 4- 9,2 10~4 2-fj+°>15 - Ю-6 1. (8)
Этой последней формулой можно охарактеризовать качество видения
на летном поле. Под яркостью Вп мы понимаем тот объект, который рас-
сматривается, например, при рулении самолета это может быть другой
самолет, ангар, группа людей и т. п.
Вф — это яркость фона, на котором объект рассматривается; это может
быть яркость земного покрова, яркость горизонта и т. п.
В±— яркость поля адаптации при отсутствии в нем источников света.
Кроме того для учета эквивалентной яркости и определения порога
контрастной чувствительности необходимо учесть источники света в поле
_Е
зрения, что обозначено в формуле (8) как 9,2- 10— .
Значение символам дано было ранее. Предлагаемая формула является
как первое приближение, чтобы заложить некоторый фундамент для разви-
тия учета видимости на летном поле. Для окончательного обоснования
приводимых данных необходимо произвести всесторонние опыты с учетом
специфических условий освещения и работы на летном поле. Не останавли-
ваться на этом вопросе совершенно мы не сочли правильным тем более, что
выдвигаемые формулы характеризуют до некоторой степени качество видения.
д) К вопросу учета ослепления глаза, когда в поле зрения его
находятся источники света. Вопрос ослепления глаза пилота и прочего
персонала в условиях работы воздушного транспорта является совер-
шенно не разработанным.
На основании литературных данных по вопросам ослепления глаза
дадим некоторый подход к разрешению этой задачи в условиях работы
воздушного транспорта.
Основным материалом, которым мы будем пользоваться в этой работе,
являются труды: Голледей, Стейли (Holladay, Stily) и главным обра-
зом И. М. Мешкова (статья в журнале „Светотехника" № 2 за 1932 г.
под заглавием: „Метод учета ослепляемости при проектировании прожек-
торного освещения").
Степень ослепления глаза будем учитывать коэфициентом ослепления,
под которым понимается отношение порога контрастной чувствительности
при эквивалентной яркости поля адаптации В(){ к яркости поля адап-
тации при отсутствии блеских источников Вг.
1 См. стр. 106.
107
Полагаем, что контрастная чувствительность является основ-
ным фактором, характеризующим качества выделения в условиях летной
службы. При работе глаза в этих условиях не приходится различать мелких
деталей, а затруднения при различении объектов главным образом встре-
чаются вследствие недостаточности величины контраста между фоном и
объектом. Порог контрастной чувствительности и дает в этом случае кри-
терий для видимости объекта.
Итак, следовательно, коэфициент ослепления S будет выражаться:
__&В0____порог при эквивал. яркости поля Во . .
ИВ1 порог в отсутств. блеских источи. Вг
Остановимся подробнее на этой формуле.
Математическая зависимость между порогом контрастной чувствитель-
ности и яркостью поля адаптации в пределах от 0,05 • IO-4 sb до 3 • 10—6 sb
(0,15—10 1х на белой поверхности) может быть определена из уравнения!
AS, =0,019 £?х-|-0,15 - 10-6 . (10)
При этом, как показали опытные данные по учету коэфициентов ослепле-
ния от прожекторов заливающего света, последние могут быть приняты
за точечные источники света и поэтому к ним возможно применить выводы
работы Голледей (см. выше „Качество видимости на летном поле“).
На основании всего сказанного для световых приборов воздушного
транспорта можно написать нижеследующие соотношения для коэфициента
ослепления:
= АВ0 0,019 Во + 0,15- 10~6
Д^1 0,019 S\ -ф- 0,15 10-6 ' '
По Голледей эквивалентная яркость может быть выражена таким,
соотношением:
Значения букв в этой формуле указываются на стр. 106.
Тогда значение коэфициента ослепления будет:
0,019 9,2- 10“42^-) + 0»15- 10“6
5 = ------'--------------------------- ----- (12)
0,019 SjH-0,15 • 10-6
После преобразования этой формулы будем иметь:
5=1+___________.ЦА. (13>
1,9 104-ф- 0,15 а2
ослепления
Эта формула и может быть положена в основу при учете
в различных условиях работы глаза. Как и раньше, представляет
собою суммарную освещенность глаза в плоскостях, перпендикулярных
к световым лучам от блеских источников к глазу наблюдателя.
108
Угол а есть угол блеского источника в градусах, т. е. угол между напра-
влением луча и линией зрения наблюдателя; Ь'х есть яркость поля адаптации
при отсутствии блеских источников.
Из этой формулы можно сделать следующие выводы. Прежде всего
.надо оговорить, что качество видения будет становиться хуже с возраста-
нием коэфициента ослепления. Поэтому рассмотрим более подробно, когда
этот коэфициент S увеличивается.
1) Прежде всего, чем яркость поля адаптации при отсутствии блеских
источников В1 будет меньше, тем больше будет значение коэфициента
ослепления S, т. е. если глаз будет адаптирован на темноту, тем более
всего будет сказываться слепящее действие.
В условиях работы летчика, как об этом говорилось уже неоднократно,
глаз летчика будет адаптирован на среднюю яркость (суммарное воздействие
фона неба, земной поверхности, приборной доски, отдельных световых
точек аэродрома и т. п.) и выяснение величины этой яркости, которая
в формулу входит под буквой требует постановки большой исследо-
вательской работы,
2) Чем больше будет величина освещенности Е, т. е. чем большей силы
света будут блеские источники света и чем ближе они будут находиться,
тем коэфициент ослепления увеличится, т. е. ухудшается качество видения.
3) Чем угол а будет меньше, т. е. чем ближе находится блеский источник
к линии зрения, тем коэфициент ослепления больше, и таким образом также
ухудшается качество видения.
Для нормирования световых установок воздушного транспорта на блес-
кость (слепящее действие) необходимо прежде всего выяснить, какую вели-
чину должен иметь коэфициент ослепления при различных случаях практики
работы на аэродроме и на линии. Пользуясь формулой (13), можно для
существующей установки подсчитать коэфициент ослепления, зная величины
в, и •
Не будем вдаваться в подробности этого вопроса, так как надлежащее
разрешение его является одной из ближайших задач наших научно-иссле-
довательских институтов. Одно лишь укажем, что для воздушного транспорта
вопросы блескости должны быть разрешены в первую очередь при освеще-
нии летного поля, где слепящее действие имеет очень большое значение
особенно при взлете и посадке.
Не менее важное значение имеет умение учесть значение блескости для
аэродромных аэромаяков особенно тех, которые располагаются поблизости
«т аэродрома и могут служить объектами, вызывающими ослепление при
посадке пилота и в ряде других случаев, на которых не останавливаемся.
В заключение укажем, что величина коэфициента ослепления должна быть
нормирована в зависимости от рода и качества работы.
Можем указать, что величина коэфициента ослепления при расчете
освещения при помощи прожекторов заливающего света для выбора высоты
мачты принимается в среднем около 4, т. е. S — 4. Надо полагать, что
при условии освещения летного поля эта величина должна быть взята
меньше, особенно принимая во внимание, что работа пилота сопряжена
с большой точностью и малейшее отступление от нее может грозить ката-
строфой.
В этом кратком обзоре нами намечены лишь пути, по которым следует
итти для надлежащего разрешения вопросов слепящего действия.
109
3. Острота зрения, быстрота различения и устойчивость ясного
видения.
Острота зрения, или разрешающая сила глаза, представляет собою
способность зрительного аппарата различать мелкие детали и определяется
углом зрения, под которым еще видны несливающиеся черточки, линии
и т. п. Острота зрения в сильной степени зависит от освещенности.
Табл. 21 дает результаты исследований Ферри и Ренда.
Таблица 21.
Зависимость остроты зрения от освещенности.
Освещенность в 1х Разрешающая сила Освещенность в 1х Разрешающая сила
0,01 V 9" 4,4 44",6
0,055 4'49" 11 37"
0,11 3'45" 22 30"
0,22 1'13" 55 30"
1,1 52" ПО 28",5
Если базироваться в первом приближении на данных Ферри, то мы
получаем, что глаз пилота имеет разрешающую силу в пределах от 3' до 1',.
начиная от лунного освещения и выше.
Конечно, не надо забывать, что и в этом случае наши заключения лишь
ориентировочные, требующие всесторонней разработки под углом зрения
летной службы, так как острота зрения находится в зависимости от ряда
факторов, среди которых наиболее важное занимают яркость объектов, конт-
раст между объектами и фоном, рабочее место сетчатки, адаптация глаза и т. п.
Быстрота различения — это способность глаза быстро видеть
объект в его деталях. Она в сильной степени зависит от освещенности
объекта. В 1927 и 1928 гг. американские ученые Ферри и Ренд про-
извели в этом направлении большие опыты. Эти опыты были произве-
дены в чисто лабораторной обстановке, а не применительно к летной прак-
тике. Но их выводы имеют все-таки для нас практический интерес. С по-
вышением освещенности быстрота различения резко растет до 100—150 1х,
и затем постепенно возрастает еще и рост ее не заканчивается даже при
900 1х, причем, чем больше угол зрения рассматриваемого объекта и чем
больше контраст, тем быстрота различения, т. е. время, потребное на ви-
дение объекта, меньше.
К сожалению опыты производились при больших освещенностях, и
поэтому для малых освещенностей быстроту различения трудно указать
хотя бы приблизительно.
Общая характеристика полученных данных такова:
1) Объекты под углом зрения 5',2 различаются в пределах 0,007—0,008-
сек.; объекты под углом зрения 2'—в пределах 0,02—0,03 сек.; объекты-
под углом зрения 1' — в пределах 0,1—-0,05 сек.
2) Под углом зрения 5',2 и при контрасте 78%, объекты различаются
в пределах 0,007—0,008 сек.; при контрасте 29%—в пределах 0,016—
0,018 сек.; при угле зрения 1', при контрасте 18%—в пределах 0,1 —
0,15 сек., при меньших контрастах — в пределах 0,2—0,3 сек.
ПО
Устойчивость ясного видения. Под этим наименованием
понимается способность глаза длительно сохранять определенную степень
остроты зрения, т. е. ясно различать в течение длительного времени фикси-
рованные глазом детали. Оказывается, что устойчивость ясного зрения
в сильной степени зависит от степени освещенности объектов. Так, согласно
опытам Ферри и Ренда, при освещенности 4,4 1х отношение времени
ясного видения к времени неясного, понимая под последним расплывчатую,
неясную видимость детали вследствие утомления зрения, равняется 0,65,.
а при освещенности 396 1х это же отношение равняется 35,0.
Из этого примера мы можем сделать следующее заключение.
Пилот работает в темное время суток при малых освещенностях
порядка 1—5 1х. Устойчивость ясного видения, судя по вышеизложенному,
не должна иметь большой величины.
Сохранение же пилотом устойчивого видения чрезвычайно важно, так как
в противном случае ему грозит катастрофа. Пилот при производстве взлета
или спуска напрягает свою волю, всего самого себя, чтобы сохранить
за собой устойчивость видения ориентирующих его объектов, на основании
которых он производит взлет или же посадку. Правда, для пилота облегче-
нием служит то, что ему не всегда требуется различать детали объектов,
а ему необходимо видеть общее очертание и конфигурацию поверхности^
как например летного поля, и на основании этого производить требуемые
операции.
4. Явление Пуркинье.
Явление Пуркинье состоит в том, что при малых яркостях объек-
тов глаз становится чувствительнее к свету с более короткими длинами
волн. В этом случае кривая относительной видимости своим максимальным
значением смещается от желто-зеленого участка спектра (0,55 ;>.) к зеленому
(0,51р.), и глаз становится совершенно нечувствительным к красному участку'
спектра.
Чем яркость меньше, тем в большей доле начинают участвовать свето-
чувствительные органы сумеречного зрения (палочки) в сравнении с днев-
ным зрением (колбочки) и тем, естественно, явление Пуркинье сказы-
вается в большей степени.
Доля участия палочек и колбочек может быть выражена таким образом
в зависимости от яркости раздражения:
Яркость раздражения в
миллистильбах . . . 0,95 0,795 0,476 0,169 0,0318 0,0095 0,00318
Доля участия палочек, в процентах .... 0 18 27 38 60 82 92
Доля участия колбочек, в процентах .... 100 82 73 62 40 18 8
Явление Пуркинье в условиях воздушного транспорта должно иметь
большое значение. Особенно это относится к условиям видимости свето-
вых сигналов в ночное время и к работе глаза при освещении летного •
поля, где яркость объектов такова, что работает смешанный аппарат свето-
чувствительных органов (палочек и колбочек). В связи с этим интересно
отметить, что вопрос освещения летного поля при помощи цветных источ-
ников' света, как например ртутными лампами, приобретает определенный
интерес.
111
5. Заключение.
Заканчивая эту главу, обращаем внимание на то обстоятельство, что
мы достаточно много уделили внимания зрительным функциям глаза, так
как этот вопрос, конечно, лежит в основе рационального освещения и
с ним в надлежащей степени необходимо ознакомиться. Только таким путем
можно в дальнейшем учесть все специфические свойства глаза и на осно-
вании этого создать требуемое хорошее освещение необходимых объектов.
Действительно, вопрос зрительных функций глаза почти совершенно
не разработан применительно к воздушному делу, но уже на основании
существующих основных положений можно подвести критический анализ
светотехники для развития и улучшения освещения аэротранспорта.
Глава III.
УСТРОЙСТВО И РАСЧЕТ ОСВЕЩЕНИЯ ЛЕТНОГО ПОЛЯ.
I. Общие сведения.
В этой главе объектом освещения является определенная площадь земли,
т. е. площадь летного поля, которую желательно осветить целиком.
В зависимости от класса аэропорта летные поля имеют различные раз-
меры. По американским данным длина летного поля колеблется в пределах
400—1000 м, причем учитывается расположение поля относительно уровня
моря. Для аэропортов, расположенных над уровнем моря свыше 300 м,
длина летных полей должна быть больше. Для первоклассных аэропортов
эта длина доходит до 1000 м и больше.
В настоящее время, когда надо иметь в виду интенсивное движение
самолетов ночью, возможность расположения аэродромов высоко относи-
тельно уровня моря, увеличение грузоподъемности самолетов и вместе
с этим естественное увеличение пробега при подъеме и посадке, конечно,
надо предусмотреть освещение полезной площади летного поля при его
длине свыше 1000 м-
При выборе размеров площади летного поля, подлежащего освещению,
в основном надо руководствоваться следующими вариантами.
1. Освещение всей площади летного поля. Подобное освещение необ-
ходимо при интенсивном ночном движении самолетов и является, конечно,
наиболее желательным случаем освещения. Подобное освещение в полной
мере обеспечит взлет и посадку самолета, конечно, если длина площадки
соответствует данному типу самолета, и кроме того это даст возможность
легкого и удобного руления самолета к старту и от старта к ангарам.
2. Освещение полосы определенной ширины вдоль всей длины площади
детного поля. Ширину эту рекомендуется делать не меньше 200 м. Этот
случай вполне пригоден при взлете и посадке одного самолета.
3. Освещение определенной ширины и длины полосы с учетом только
свойств данных типов самолетов в смысле требуемой для них длины лет-
ного поля при взлете и посадке. Длина освещенной полосы в этом случае
может быть и меньше всей длины летного поля, т. е. иметь различные
размеры.
В табл. 22 показаны размеры освещаемой полосы по различным
данным.
112
Таблица 22,
Размеры освещаемой полосы.
Согласно каким данным Размеры полосы
ширина м длина м
Постановление НТС Аэрофлота от 25 мар- та 1933 г 200 600
Требования Депар- тамента торговли США . 760
Нормы Междуна- родной комиссии по освещению 1932 г. не менее 100 300
Нормы английск. Института стандар- тов 1932 г — 274 (минимальная величина)
В настоящее время подходящими размерами полосы является площадь
200 X 600 м для передвижных установок. Для стационарного посадочного
освещения — круг диаметром 600 м.
На рис. 97 изображены отдельные участки освещаемой полосы с ука-
занием их назначения. Наиболее ответственным участком является второй,
на который производится наце-
ливание, а затем и выравни-
вание самолета при посадке.
По выяснении основного во-
проса о размере освещаемой пло-
щади встает вопрос, как она дол-
жна быть освещена для того, чтобы
в полной мере обеспечить беспре-
пятственно на нее посадку и взлет
с нее? Здесь возникает вопрос о тех
нормах освещения, которые на этот
счет должны существовать. Рис. 97 отдельные участки освещаемой
Приступая к рассмотрению это- полосы с указанием их назначения.
го вопроса, положим в основу зри-
тельные функции нашего глаза в условиях работы пилота во время спуска
и взлета и свойства освещаемого объекта для этой цели, т. е. посадочной
площадки.
Установим сначала, что является при посадке на летное поле объектами
видения для глаза летчика, в какой мере их необходимо видеть и в каком
состоянии адаптации находится глаз?
При приближении пилота к аэродрому глаз его адаптирован на какую-то
эквивалентную яркость поля, которая слагается из трех основных частей,
8 Зак. № 2921. Светотехника на воздушном транспорте.
113
а именно: яркость поля адаптации, которая создается при рассмотрении
контрольных и других приборов в кабине летчика, затем яркость поля
адаптации при рассмотрении проблесков аэромаяков и других светосигналь-
ных приборов и яркость окружающего поля. Иногда эта последняя будет
абсолютная (практически) темнота, а иногда—соответствукйцая звездному
и лунному освещению при различных фазах луны — яркость земного или.
снежного покрова.
Эквивалентная яркость поля адаптации будет зависеть от промежутка
времени воздействия на глаз каждого из этих полей яркости.
Наибольшее время воздействия на глаз будет падать на яркость окру-
жающего поля, затем, по всей вероятности,—на яркость приборов и потом
уже—на проблески аэромаяков. Однако сказать это определенно трудно,,
так как время адаптации будет зависеть от индивидуальных особенностей
летчика.
Один пилот более всего ориентируется на приборы, другой — на фон.
окружающей местности, особенно если есть лунное освещение и видны
контуры рек, лесов, дорог и т. п. Этот вопрос безусловно требует деталь-
ной разработки и эксперимента, но мы хотели лишь подчеркнуть то обсто-
ятельство, что эквивалентная яркость поля адаптации летчика есть пере-
менная величина, зависящая как от особенностей световой трассы, осве-
щения впереди лежащих селений, городов, так и от освещения в кабине-
летчика.
Подлетая к аэропорту, на который пилот предполагает сесть, летчик все
внимание свое сосредоточит прежде всего на тех заградительных огнях,
которые будут расположены вдоль линии полета к аэропорту для того,
чтобы беспрепятственно подойти к последнему. Затем, не долетая до него,
летчик будет готовиться к спуску; для этой цели его взор будет сосредо-
точиваться на пограничных огнях для выяснения конфигурации и границ,
летного поля, наконец, на указателе направления ветра, чтобы определить*
правильное направление посадки и т. п.
Таким образом его взор все время будет сосредоточен на различных,
аэродромных огнях и знаках, и естественно, что он до некоторой степени
переадаптируется (правда за короткий промежуток времени, измеряемый
минутами) на яркость поля адаптации, которая будет несколько больше,
чем она может быть была при нахождении пилота на трассе. Однако при.
пролете через хорошо освещенные местечки или города яркость поля адап-
тации будет иметь также достаточно большую величину.
Когда пилотом выявлены все необходимые очертания места посадки и
определено ее направление, то он приступает к производству посадки..
Надо еще оговорить, что при подходе к аэропорту летчик уже заранее
начинает уменьшать свою высоту и нацеливание на посадочную площадку
или, вернее, производство планирования на нее производится приблизи-
тельно с высоты 100—150 м.
С этой высоты летчик усматривает только общие контуры освещенного
места и намечает себе место посадки. С того момента, как пилот перешел
на планирование, его взор сосредоточен на то место посадочной площади,
на которую он предполагает сесть. Это место наиболее ответственно и
должно быть наилучшим образом освещено.
Подойдя к месту, на которое пилот предполагает сесть, и находясь при-
близительно от него на высоте 5—2 м пилот приступает к выравниванию
самолета. С этой высоты пилот должен видеть по возможности все неров-
114
нос-ги летного поля, чтобы в случае надобности принять надлежащие меры,
например, вновь включить мотор и опять несколько подняться для того,
чтобы спуск совершить на другом месте этого поля.
Итак, следовательно, с момента планирования — при планировании, вы-
равнивании, пробеге и до остановки — глаза пилота в основном уже адап-
тируются на освещенное летное поле. Описав в основном характер работы
пилота и его глаза, выявим величины освещенностей летного поля.
2. Нормы освещенностей.
Необходимо ориентировочно выяснить, какова может быть предельная
максимальная величина освещенности летного поля при условии, что глаз
адаптируется на темноту.
Выше было уже подсчитано, что эти освещенности должны находиться
в пределах от 200 до 1000 1х и выше, в зависимости от коэфициента
отражения покрова легкого поля.
Из этих подсчетов видно, что практически можно создавать довольно
высокие освещенности летного поля.
Но если допустить такую высокую освещенность, то глаз летчика пере-
адаптировался бы до некоторой степени уже на эту яркость поля и хотя
был бы менее подвержен ослеплению, но вместе с этим сделался бы менее
чувствительным к малым яркостям, которыми обладают впереди лежащая
местность, объекты и т. п., вследствие чего летчик в таком случае плохо
ориентировался бы на впереди лежащей местности.
Не трудно подсчитать, что если приблизительно предположить, что глаз
адаптирован на яркость поля, которое получается при освещенности
200—1000 1х, то порог чувствительности глаза будет эквивалентен яркости
при освещенности около 1 1х; таким образом, поверхности, имеющие осве-
щенности в один 1х, уже не будут чувствительными для глаза, конечно,
если видимость их не будет обусловлена контрастом.
Указанное выше вычисление освещенностей, конечно, приблизительно,
но оно говорит уже о том, что создавать такие большие освещенности
летного поля не следует, так как глаз, как уже было сказано, теряет чув-
ствительность к малым яркостям и для ночной обстановки получается то,
что глаз почти ничего не различает вдаль впереди себя. Это, понятно, морально
очень плохо действует на состояние летчика и вообще вредит его работе.
В дневной обстановке освещенности летного поля получаются, конечно,
выше указанных, но тогда они сохраняются также и для впереди лежащей
местности аэродрома, и глаз имеет хорошую видимость не только летного
поля, но и вообще воспринимает всю перспективу с лежащими впереди
постройками и с окружающей местностью. При этом глаз адаптирован на
яркости дневного освещения и, понятно, вполне нормально реагирует на
большие освещенности.
Конечно, и ночью можно было бы создать близкое к дневному осве-
щение, чтобы не только летное поле было сильно освещено, но и окру-
жающая местность со всеми постройками, но экономически это
абсолютно неприемлемо.
Принимая все-таки во внимание, что глаз при полете на трассе адап-
тируется в основном на темноту, освещенность порядка 200 1х была бы
иа пределе ослепляющего действия и поэтому производила бы на пилота
неприятное действие.
8* 115
Создавать такие освещенности ни с какой стороны невыгодно и даже
прямо-таки вредно, если принять еще во внимание экономическую невы-
годность подобного освещения.
Установление максимальных освещенностей для летного поля вообще
задача трудная. Если ради обеспечения надлежащего качества видения
исходить из величины достаточной контрастной чувствительности, то для
нижнего предела, когда она еще сохраняет величину, близкую к макси-
мальной, освещенность должна колебаться в пределах 30—200 1х в зави-
симости от коэфициента отражения земного покрова. Если обеспечить велй-
чину контрастной чувствительности 50°/о максимальной, то значение осве-
щенности лежит в пределах 0,6—4 1х. Помимо этого нам, конечно, нужно
рассмотреть еще, как при этом изменяются другие функции зрения; поэтому
без надлежащих экспериментов эта задача невыполнима.
Ясно, что на основании теоретического материала, мало разработанного
применительно к воздушной практике, говорить об оптимальных освещен-
ностях очень трудно, но одно можно — это сослаться на те освещенности,
которые в настоящее время устраиваются на летном поле и установились
в основном чисто практическим путем.
Наиболее этот вопрос разработан в Америке. Там нормировка идет по
минимальной вертикальной освещенности летного поля, которая должна
быть 1,6 — 2,7 1х.
Изолюкс минимальной освещенности Ет,„ при надлежащем освещении
должен проходить на границе летной площади аэродрома. В случае устрой-
ства запасного освещения, которое будет действовать в случае отказа
основного, минимальная вертикальная освещенность должна быть 0,37 1х.
В табл. 23 указываются нормы минимальной вертикальной освещен-
ности согласно различным данным.
Таблица 23.
Нормы минимальной освещенности
по различным данным.
По каким данным Минимальная вертикаль- ная освещенность на рабочей части летного поля 1х
Постановление НТС Аэрофлота от 25 марта 1933 г • • . , Требование Департа- мента торговли США . Нормы Американского светотехнического об- щества, 1932 г Нормы Английского института стандартов, 1932 г Нормы Международ ной комиссии по осве- щению 1932 г 2 1,6 2,7 1,6 1,5
116
Надо полагать правильным, что в основу положена вертикальная осве-
щенность, а не горизонтальная.
Во избежание слепящего действия прожекторы для освещения летного
поля располагаются низко и создают слишком малую горизонтальную осве-
щенность, тогда как вертикальная освещенность имеет нормальное зна-
чение. Поэтому нормирование на вертикальную освещенность земных покро-
вов будет больше отвечать действительным условиям, чем на горизонталь-
ную освещенность.
Земной покров не представляет собою одних вертикальных поверхностей,
а тем более горизонтальных, но является своеобразным сочетанием различ-
ных поверхностей. Кроме того глаз реагирует, конечно, не на освещенность,
а на яркость земного покрова, поэтому нам представляется более правиль-
ным, что его нормировка должна быть по яркости земного покрова в на-
правлении рассматривания его пилотом.
Наиболее ответственным моментом является выравнивание самолета,
когда пилот определяет высоту самолета над землей, чтобы перевести его
в горизонтальное положение. В это время пилот смотрит несколько больше
вниз и его линия зрения составляет с горизонтом угол 20—30° (для раз-
личных пилотов, конечно, угол этот может колебаться по своей величине).
Также здесь надо отметить, что при посадке пилот, обычно, смотрит влево.
При планировании самолета (под углом 5—7° к горизонту) естественно,
что глаз реагирует на тот отраженный световой поток, который исходит от
покрова к глазам под углом, приблизительно равным углу планирования,
так как глаз пилота для производства выравнивания, а затем и призем-
ления смотрит на то место, куда он нацелился.
Интересно также было бы рассмотреть вопрос нормирования освещения
летного поля по объемной освещенности. Здесь мы имеем в виду сфери-
ческую и полусферическую освещенности.
Вопрос этот совершенно, новый, но с нашей точки зрения заслуживав-
полного внимания.
В настоящее время вопрос распределения яркости земного покрова
в достаточной степени еще не разработан, и поэтому дать исчерпывающие
данные об этом не представляется возможным. Пока лишь намечены те
пути, которые в этом направлении должны быть положены в основу иссле-
дования.
Всесторонне должны быть исследованы в действительной обстановке те
покровы, которые в настоящее время имеют применение, и только тогда
можно выработать вполне конкретные нормы яркости освещения, которые
вполне отвечают действительности.
Рассмотрим, в какой приблизительно мере обеспечиваются основные
Функции зрения при американских нормах освещенности.
Если допустить, что максимально возможная неравномерность осве-
щения 100 (обычно величина эта меньше, но мы берем самые невыгодные
условия), то уже получается, что максимальная освещенность летного поля
будет около 162 1х.
Эта освещенность поля будет находиться недалеко от прожекторной
Установки и будет лежать от нее на расстоянии 100—150 м.
Такая максимальная освещенность будет создавать яркость поля, в этом
месте до некоторой степени приближающуюся к слепящей яркости, что
будет зависеть от коэфициента отражения данного места покрова летного
поля и от условий адаптации глаза.
117
Так например, для снега, где коэфициент отражения около 0,7, эта
освещенность уже будет создавать яркость, близкую к предельной, при
условии, конечно, что глаз адаптирован на темноту (что практически, как
мы уже рассмотрели выше, не совсем так). Во всяком случае американские
нормы освещенности создают удовлетворительный эффект зрительным функ
циям глаза летчика.
Американцы, приняв такую большую освещенность летного поля, есте
ственно, вынуждены и создать перспективу видимости впереди лежащих
аэродромных построек. Поэтому стены этих построек имеют достаточно
высокую освещенность. Подобное освещение, естественно, создает условия
близкие к дневному освещению.
При освещении аэропортов СССР необходимо соблюсти нормы, которые
выдвигаются Аэрофлотом, 1 * т. е. вертикальная минимальная освещенность 2 1х
при равномерности 0,02.
Точно обоснованных норм в настоящее время дать нельзя, так как это свя-
зано с большими экспериментами.
Переходя к вопросу неравномерности освещенности на неко-
торой длине летного поля по направлению посадки и взлета самолета,
необходимо также учесть свойства зрительных функций глаза.
Никоим образом нельзя допустить, чтобы fmax по отношению к fmin было
настолько больше, чтобы глаз, адаптированный на яркость поля, получаемую
при освещенности Етах, не был чувствительным к яркости поля, получаемой
при освещенности /-min, т. е. другими словами, при данной яркости поля адап-
тации нельзя допустить яркости, лежащие ниже порога чувствительности глаза.
Предположим, что максимальная освещенность 100 1х. Для простоты
изложения будем рассматривать абсолютно белые поверхности, дифузно
рассеивающие.
Эта освещенность эквивалентна яркости в 3,18 msb.
Мгновенный порог ощущения глаза при этой яркости поля адаптации
равен около 8 • 10”3 msb, т. е„ если бы на самом деле было подобное
распределение освещенности, то тогда неравномерность была бы равна:
8 • 10~3
Принимая во внимание, что подобная разница в яркостях была бы на
протяжении нескольких сотен метров и что глаз постепенно адаптировался
бы на меньшую яркость во время спуска самолета, естественно, что ука-
занная минимальная яркость 8 • 10”3 msb для него не явилась бы порогом
чувствительности.
Если принимать все-таки во внимание, что при больших неравномерностях
для глаза создается усиленная работа в смысле его переадаптации на другую
яркость, и кроме того иметь в виду то обстоятельство, что глаз пилота
должен не только различать поверхность летного поля, но и видеть, что на ней
находится, то, конечно, допустить подобную неравномерность нельзя.
Кроме того необходимо учесть, что подсчеты основаны на данных, кото-
рые только в первом приближении могут служить для общей ориентировки
в установлении неравномерности освещенности.
1 В настоящее время необходимо руководствоваться временными правилами и
нормами электрического и светового оборудования аэропортов гражданской авиации,
согласно приказ}' по ГВФ за № 551 от 21 января 1934 г.
118
Имея опыт уличного освещения (где условия работы иные: скорость
движения и неравномерность меньше), устанавливаемая неравномерность для
освещения летного поля должна быть не более 50.
Если проследить те неравномерности, которые получаются на практике,
в действительной обстановке, то они не превышают 100, но в некоторых
случаях близки к этой величине.
Обязательно, чтобы на летном поле не было резких теней. На них необ-
ходимо обратить особенное внимание, так как тени создают совершенно
иное представление о поверхности летного поля. Сверху кажется, что летное
поле неровное с ямами, на самом деле ничего подобного нет и самолет
вполне может производить спуск на это место. Помимо этого ложное пред-
ставление о летном поле мешает летчику ориентироваться в определении
момента выравнивания самолета для посадки.
Особенно трудно избегнуть теней в случае неровного рельефа аэродрома.
Здесь создаются особенно трудные условия освещения. Бороться с тенями
при данных осветительных установках можно двояким способом: 1) децен-
трализованным расположением прожекторов и 2) высоким подъемом свето-
вого, центра прожектора над уровнем земной поверхности. Полной свободы
ъ установке этих двух вариантов нет, так как в том и другом случае возникает
вопрос слепящего действия от прожектора. При высокой установке про-
жектора пилот может очутиться в прожекторном луче и быть ослепленным
им. В случае децентрализованного расположения прожектора стеснение
в его расположении получается в том смысле, что он не должен светить
прямо против направления посадки летчика или несколько сбоку от него
(исключения могут быть, если прожектор особенно низко расположен). Затем
надо считаться с падающей тенью от самолета, которая будет мешать посадке.
3. Слепящее действие осветительных приборов.
Переходим теперь к рассмотрению вопроса слепящего действия от блес-
кости прожекторов при освещении летного поля.
Блескостью могут обладать следующие объекты, которые нарушают
нормальные зрительные функции глаза на летном поле:
1) посадочные прожекторы, установленные на летном поле,
2) поверхности самолета и воздушного винта,
3) другие источники света и поверхности, расположеные на аэродроме.
Как известно, при данном поле адаптации глаза существует опреде-
ленная яркость, так называемая слепящая яркость, которая оказы-
вает такое воздействие на глаз, что нарушает его нормальные функ-
ции и даже иногда вызывает его болезненное состояние.
Глаз вообще удивительно чувствительный и гибкий орган; он вслед-
ствие своей приспособляемости может воспринимать очень большой диапа-
зон яркостей, но есть предел этому, так как известно, что существует
яркость, которая вызывает его ослепление независимо от яркости поля
адаптации: величина эта 15,9 sb (верхний предел яркости).
Глаз пилота, адаптированный при спуске на достаточно малую эквива-
лентную яркость и не успевший переадаптироваться на большую, конечно
подвержен ослеплению от яркости несравненно меньшей, чем предельная
(15,9 sb).
Так, при адаптации глаза на яркость поля при лунном освещении сле-
пящая яркость будет 0,059 sb. Эта величина мала. Ни один источник
11Q
света, применяемый в настоящее время в авиации, не обладает меиьшей
яркостью, чем эта величина.
Глаз пилота поэтому очень подвержен ослеплению от источника света
и различных бликов, могущих быть в поле зрения его при взлете, спуске
и рулении.
Прожекторы, освещающие летное поле, могут главным образом
ослепить глаз в тех случаях, когда основной пучок света может попасть на
глаз непосредственно от источника света.
Мерами предохранения от ослепления основным пучком является малый
вертикальный угол рассеивания прожектора и установка прожектора воз-
можно низко, но конечно не в ущерб создания на летном поле требуемой
освещенности. Обычно прожектор устанавливают так, что его максимальная
сила света излучается в промежуточную точку летного поля или же в наи-
более удаленную его точку.
Чем больше вертикальный угол излучения и выше высота установки
светового центра прожектора, тем более шансов, что глаз пилота попадет
под воздействие светового потока основного прожекторного луча и может
быть ослеплен. При высокой установке прожектора нет гарантии, что в глаз
не попадет основной луч в то время, когда пилот еще только собирается
итти на посадку. Подобное ослепление может иметь неприятные послед-
ствия, особенно когда летчик находится довольно низко над аэродромом и
в этом случае может не увидеть заградительных огней аэродрома и натолк-
нуться на препятствие. Во всяком случае при высокой установке прожекто-
ров летчик должен быть чрезвычайно внимательным при нахождении на
аэродроме и принять все меры, чтобы не очутиться в прямых лучах прожек-
тора. Если летчик летит по направлению световых лучей или же таким образом,
что основные лучи находятся вне поля зрения, то опасности ослепления нет.
Помимо основных лучей, которые вызывают довольно сильное ослепле-
ние, летчик должен избегать и рассеянных лучей от светооптической
системы (тот световой поток, который излучается за пределами полезного
угла излучения), так как они тоже могут произвести ослепление глаза.
При невысокой установке (2 — 3 м) рассеянные лучи по преимуществу
и играют роль в ослеплении глаза. Поэтому, например, спуск против про-
жекторного луча производить нельзя. При бестеневом освещении, где про-
жекторы установлены слишком низко (1 м), конечно, с этим вопросом не
считаются.
Кроме того надо еще упомянуть, что при высокой прожекторной уста-
новке, казалось бы, все основные лучи можно было бы направить вниз
на летное поле, т. е. на самую удаленную точку рабочего летного поля
направить силу света 1/10 /шах, но тогда трудно обеспечить минимальную
освещенность на краю поля.
Ослепления от пропеллера. В этом направлении были произведены
опыты проф. В. С. Кулебакиным.
Обычные пропеллеры выполняются с полированной, хорошо отражающей
свет, поверхностью. Если самолет снабжен одним винтом, то бывает так,
что луч зрения пилота направлен почти перпендикулярно к плоскости
вращения винта.
Отдельные же элементы рабочей поверхности винта образуют опреде-
ленные углы с плоскостью вращения, причем эти углы наклона выпол-
няются в зависимости от назначения винта, а также от конструктивных
особенностей каждой системы винтов.
120
рассмотрим отдельное сечение лопасти пропеллера (рис. 98) и выясним
вопрос возможности ослепления пилота от пропеллера.
Рабочая поверхность лопасти винта имеет угол а с плоскостью враще-
Ft образует с нормалью к поверхности
пропеллера и ход
Рис. 98. Сечение лопасти
отраженных лучей.
НИЯ винта. Луч падающего света
угол 0 и, естественно, он отра-
жается от этой поверхности глав-
ным образом зеркально под тем
же углом 0 к нормали.
При 8 =fca в глаза пилота по-
падают только те лучи, которые
являются результатом дифузного
отражения света. Если угол паде-
ния 0ft равняется а, то зеркально
отраженный свет Fr направляется
непосредственно в глаз летчика.
Из этого вытекает, что если лучи
прожектора направлены под углом
2а к оси самолета, то при доста-
точной яркости блика летчик мо-
жет быть ослеплен.
Исходя из вышеизложенного,
надо иметь в виду, что углы наклона поверхности частей лопасти винта
обусловливают критические углы. Для различного шага, диаметра винта и
радиуса части лопасти эти углы 2а будут различны. Как пример можно при-
вести табл. 24.
Таблица 24.
Воздушные вииты с постоянным шагом.
Отношение шага к ди- аметру винта Углы в градусах Примечание
Углы а для радиуса части ло- пасти винта гг = 0,5-/)/2 Углы а для радиуса части ло- пасти винта г2 = 0,9 - D/2 Критические углы 1а
0,6 21° 12° 24-42°
0,7 24 14 28—48
0,8 27 16 32—54 D есть диа-
0,9 30 18 36—60 метр винта
1,0 32 20 40—64
На основании экспериментальных и теоретических работ в этом напра-
влении можно сделать следующие выводы:
1. Отражение света от вращающихся винтов, имеющих полированные
поверхности, происходит главным образом зеркально.
2. В направлении, перпендикулярном к плоскости вращения винта,
яркость отраженного света получается наибольшей тогда, когда освещение
самолета происходит под так называемым критическим углом, равным двой-
ному углу наклона элементов поверхности лопастей к плоскости вращения.
3. Для большинства винтов критический угол составляет от 25° до 65°.
121
4. Посадка самолета против центрального луча прожектора и при боко-
вом освещении в направлении под критическим углом к падающим лучам
является неудобной и даже опасной. В случае необходимости посадки при
боковом освещении источник света должен быть расположен справа (для
вправо вращающихся винтов).
5. При освещении самолета сзади, вдоль его оси, бликов отраженного
света в направлении луча зрения нет, поэтому опасность ослепления здесь
отпадает, но создается впереди тень, мешающая посадке.
6. Поверхность вращающегося винта, покрытая матовой краской, есте-
ственно, отражает свет с почти равномерной яркостью. Степень этой яркости
очень мало зависит от угла падения светового потока. Вследствие дифуз-
ного отражения винта рассеянный свет уменьшает прозрачность плоскости
вращения пропеллера.
7. Для уничтожения бликов, появляющихся при отражении света от
вращающегося винта, а также для придания этой освещенной поверхности
вращения винта прозрачности, необходимо покрывать ее черной матовой
краской. Матовые поверхности лопастей не ухудшают аэродинамических
качеств винтов. На практике летчики относительно винта не особенно обес-
покоены вопросом правильной установки прожекторов при посадке, вероятно,
вследствие того, что луч света редко совпадает с критическим направлением
его на винт и яркость блика винта часто получается сравнительно не на-
столько большой величины, чтобы нарушить нормальные функции зрения.
При винтах, расположенных сзади, вопрос этот совершенно выпадает из рас-
смотрения, так как никакого воздействия блика на глаз пилота получиться
не может.
Для винтов, расположенных сбоку оси корпуса самолета, нужно учитывать
взаимное расположение летчика и винтов. Во всяком случае надо сказать,
что факт получения блика от полированных винтов необходимо учитывать.
Кроме бликов, которые создаются посредством посадочных прожекторов
от винта, необходимо обратить внимание на уничтожение и тех бликов,
которые могут возникнуть от световых приборов, расположенных на самом
самолете. К подобному роду бликов надо отнесте те, которые могут обра-
зоваться от винта и других полированных частей самолета при неудачном
расйоложении посадочных фар и аэронавигационных огней.
Помимо посадочных прожекторов на аэродроме могут быть различного
рода прожекторы для различных осветительных целей, светильники и сигна-
лизационные приборы и т. п. Их установка должна быть такова, чтобы
отсутствовала возможность ослепления как для пилота во всех случаях его
летной работы, так и для обслуживающего персонала, работающего на
аэродроме.
4. Качественные требования освещения летного поля.
Для соблюдения нормальной работы глаза необходимо требуется посто-
янство освещенности летного поля.
Особенно неприятное воздействие на глаз получается при резких мгно-
венных изменениях освещенности и, особенно, если это изменение происхо-
дит периодически сравнительно за короткий промежуток времени. Особенно
чувствителен глаз к колебаниям света, повторяющимся с частотой около
6 пер/сек.
.122
Постоянство освещенности, естественно, зависит от постоянства напря-
жения сети. Мгновенное изменение напряжения на 0,5% вызывает у электри-
ческих ламп изменение силы света около 2%, что уже является заметным на
глаз. Затем надо иметь в виду, что освещенность должна быть не менее
той, на которую она рассчитывается. В этом случае важно соблюсти, чтобы
напряжения на зажимах ламп были те, на которые рассчитаны источники
света. Не надо забывать того, что изменение напряжения в сети в сильной
•степени изменяет световой поток лампы. Колебания могут быть допущены
лишь в пределах, установленных правилами и нормами.
Вся осветительная установка должна быть надежна в своем действии.
Этот вопрос особенно является важным при спуске и взлете самолета. Не
надо забывать, что отказ освещения на несколько секунд может окончиться
катастрофой. Быстрое движение самолета требует безусловно надежного
действия осветительной установки.
5. Системы расположения прожекторов.
Для освещения летного поля имеют применение две основных системы
посадочных прожекторов.
1. Сосредоточенная система, которая состоит в том, что один
или несколько прожекторов располагаются в одном месте (сосредоточенно), на
небольших расстояниях друг от друга, порядка нескольких метров, в виде
одной прожекторной группы. Таким образом эта система может быть одно-
зрожекторная и многопрожекторная.
2. Рассредоточенная система (распределенная). Прожекторы
располагаются вдоль летного поля на значительных расстояниях друг от
друга, измеряемых несколькими десятками метров, причем прожекторы
располагаются группами или поодиночке.
Рассмотрим каждую систему в отдельности в смысле удовлетворёния
основных требований, предъявляемых к хорошо устроенному освещению. Про-
жекторы могут быть расположены на одной, двух или на нескольких сторонах
границ летного поля. Различное расположение необходимо для того, чтобы
зажигать ту или иную группу прожекторов и тем достигать надлежащего
освещения при данном направлении посадки. Поэтому эти две системы еще
подразделяются на одностороннюю, двухстороннюю, много-
стороннюю и круговую.
а) Однопрожекторная система. Однопрожекторная система показана
на рис. 99. Подобная система будет иметь ряд характерных особенностей.
Для обеспечения надлежащей освещенности на сравнительно большой пло-
щади летного поля требуется иметь прожектор большой световой мощ-
ности.
Для этой цели употребляются прожекторы мощностью 10—12 kW,
с газополной лампой или же с дугой повышенной яркости. Надлежащая
освещенность на летном поле от такого прожектора может быть обеспечена
при соответствующем распределении света его светооптической системы.
Эти прожекторы должны обладать углом излучения в горизонтальной
плоскости свыше 140° и до 180°, чтобы для освещения захватить большую
площадь. Эта система дает возможность достигать определенной освещен-
ности летного поля только наклоном световой оси и высотой установки и,
естественно, менее гибка в этом отношении по сравнению с другими систе-
мами.
123
По американским данным при одном прожекторе дуга сектора, в котором
возможна посадка без ослепления, равняется 180°, если считать, что посадка
возможна под углом 90° (угол между направлением луча и посадкой). Прак-
тически этот угол будет несколько меньше, чтобы избегнуть ослепления.
В одном случае в пределах 90° луч света прожектора будет сзади и справа,
(что является в большинстве случаев наиболее благоприятным, так как
пилот смотрит обычно слева), а в пределах остальных 90° свет будет
сзади и слева, что менее благоприятно.
К однопрожекторной системе также надо отнести систему, показанную-
на рис. 100, когда по одному прожектору располагается с каждой из про-
тивоположных сторон. В этом случае
зажигается один из прожекторов. При
подобной системе все направления в
пределах 360° обеспечены для посадки,
причем комбинацией зажигания того
Рис. |99. Однопрожекторная система.
77—прожектор.
Рис. 100. Однопрожекторная систе-
ма. Два прожектора располагаются
на противоположных сторонах.
П— прожекторы.
или другого прожектора можно достичь, что свет прожектора будет падать
с надлежащей стороны, т. е. справа.
На рис. 101 показана однопрожекторная система, когда прожекторы
располагаются по двум взаимноперпендикулярным сторонам. При зажигании-
одного прожектора обеспечивается посадка в различных направлениях в пре-
делах 180°. При комбинации зажигания того или другого можно обеспечить
посадку только в пределах 270° при условии, конечно, соблюдения правила,,
что посадка возможна в пределах угла 90° между оптической осью и на-
правлением посадки.
Во избежание слепящего действия придется пойти на трехстороннюю
или четырехстороннюю систему. Роза ветров (т. е. направление ветров по
азимутам) в этом случае будет играть наисущественную роль и, конечно,
очертание летного поля.
Надо оговорить, что вопрос правильного расположения прожекторов
относительно направления посадки является до сего времени не окончательно
разработанным. С нашей точки зрения однопрожекторная система, когда
имеется по одному прожектору с каждой из противоположных сторон, не
124
может обслужить все направления посадки в пределах 360°. Направления
посадки, которые являются перпендикулярными к осевому лучу прожектора,
не могут быть допущены вследствие возможного слепящего действия. Если
необходимо посадки производить в пределах 360°, то рационально перейти
на трехстороннюю систему. В этом случае каждый прожектор обслужит
сектор с углом растворения 120°, как это показано на рис. 102.
Для первого прожектора показаны посадочные секторы (ограниченные
осевым лучом прожектора и предельным направлением посадки). Для двух
других прожекторов эти посадочные секторы будут аналогичны первому
прожектору. Учитывая, что пилот при посадке смотрит влево, углы поса-
дочных секторов взяты не одинаковыми, а именно: а = 45°, (3 = 75°. Имеются
предложения увеличить угол [3
Ндо 105°, оставив а = 45°, т. е.
._________________________— довести общий угол до 150° и
таким образом двусторонней си-
стемой обслужить 300°. С нашей
Рис. 101. Однопрожекторная система.
Прожекторы располагаются по двум
вза и мноперпе ндику л ярны и с торонам.
П — прожекторы.
\
I
I
'^///
П
Рис. 102. Трехсторонняя си-
стема прожекторов.
П — прожекторы.
точки зрения угол р надо взять меньше 90э, во избежание могущего быть
слепящего действия. Ведь не исключена возможность, что пилот обратит
свой взор несколько вправо. На самолетах с двойным управлением (школь-
ные) посадку приходится делать и лицу, сидящему справа. Момент по-
садки— наиболее трудная часть полета, и поэтому ее надо обставить
наилучшим образом, хотя бы это и стоило несколько дороже.
б) Сосредоточенная многопрожекторная система. На рис. 103
показана сосредоточенная многопрожекторная система, которая отличается
от однопрожекторной тем, что здесь мощность разбита на ряд отдельных
прожекторов, естественно, каждый меньшей мощности, чем при однопро-
жекторной системе. Эта система более гибка в смысле создания надлежащего
освещения летного поля. Здесь для создания определенной освещенности,
по существу, можно каждым прожектором в отдельности получать разные
комбинации в смысле его наклона, высоты и направления к горизонтальной
плоскости, чем и создавать требуемую освещенность площади.
125
Надежность действия несравненно больше, так как выход из строя
одной единицы не может привести к аварии, и чем прожекторов
больше, тем система освещения надежнее в смысле постоянства ^осве-
щенности.
Простота устройства прожектора малой мощности, незначительный его
вес, отсутствие механизма для замены в случае его перегорания, отсутствие
вспомогательного прожектора, который необходим там, где прожектор
является единственным источником света и т. п., все это говорит за то,
что эта система имеет много преимуществ перед однопрожекторной систе-
мой. Итти же все-таки на слишком большое увеличение количества прожек-
торов не следует. Норма: 6 —10 прожекторов. При большем количестве-
прожекторов усложняется вопрос обслуживания и появляется ряд других
осложнений.
Рис. 103. Сосредоточенная многопро-
жекторная [система.
П — прожекторы.
Рис. 104. Двухсторонняя рассредо-
точенная система.
П — прожекторы.
Определенно сказать, какая из систем будет обладать большими сле-
пящими действиями, весьма трудно; все это будет зависеть от надле-
жащего устранения прямых и отраженных лучей, могущих попасть в глаз
пилота.
У однопрожекторной системы будет более мощный источник света,
•а следовательно и большая сила света, с другой стороны, у многопрожек-
торной системы будет по количеству больше прожекторов, чем увеличи-
ваются шансы ослепления.
Если имеется ряд прожекторов, то они также могут располагаться груп-
пами по сторонам, т. е. иметь двустороннее расположение и зажигаться
группами в зависимости от надобности.
в) Рассредоточенная система. Эта система (рис. 104) дает возмож-
ность при неровном рельефе местности, особенно если летное поле пред-
ставляет собой некоторую волнистость, достичь более хорошего освещения
126
летного поля, что не представляется возможным сделать при сосредоточен-
ной системе.
Рассредоточенная система позволяет для направления светового луча,
варьировать еще одним фактором, а именно—расстоянием между прожекто-
рами, чем и достигать возможности освещения тех участков, которые не
поддаются освещению при других системах при условии, конечно, ограни-
ченности высоты их установки.
Слепящее действие при этой системе будет сказываться больше осо-
бенно в том случае, если посадка будет производиться параллельно напра-
влению установки прожекторов (перпендикулярно к оси прожекторов). Тогда
получится по пути ряд прожекторов, могущих произвести ослепление глаза.
С нашей точки зрения такая посадка слишком рискована и должна быть
изъята из практики.
Рис. 105. Передвижная посадочная станция.
г) Подвижные установки. Кроме стационарных установок на аэро-
дромах находят себе-применение подвижные установки, т. е. такие, которые
выставляются только в случае надобности на определенное место аэро-
дрома, а в остальное время находятся в убежище.
Подобные типы установок особенно находят себе применение там, где
ночная работа на аэродроме носит временный характер, как например, на
второстепенных аэродромах, на посадочных площадках и т. п. Кроме того
подвижные установки могут служить в качестве запасных на случай отказа
стационарных.
Возможен случай, что и аэропорт будет оборудован исключительно по-
движными установками; все будет зависеть от условий его эксплоатации
в военное и мирное время.,
В качестве подвижных систем обычно применяются те прожекторы^
которые служат и для однопрожекторной системы, т. е. линзовый прожек-
тор диаметром 1000 мм, параболо-цилиндрические и т. п., установленные
127
на резиновом ходу (см. описание посадочных прожекторов). В некоторых
случаях может быть использован военный прожектор при условии распо-
ложения спереди него рассеивателя.
Как показали опыты Научно-исследовательского института Гражданского
воздушного флота в Москве, существующие прожекторы СА.-60-1 не могут
создать удовлетворительную освещенность летного поля даже при располо-
жении их в количестве 24 штук. Поэтому потребовалось при создавшемся
положении осуществить передвижную посадочную станцию (станция разра-
ботана Н. И. И. С. С.), общий вид которой показан на рис. 105.
В основном здесь использованы прожекторы СА-60-1, но 1 kW лампы заме-
нены 2 kW, причем переделаны рассеиватели, так что вместо угла рассеива-
Рис. 106. Схема расположения передви-
жной посадочной установки, означенной
через П.
Рис. 107. Нормальная схема расположе-
ния передвижной посадочной установки,
обозначенной через /7.
ния 45° получен угол 22° для лучшего освещения вдаль. Масимальная сила
одного прожектора доведена до 800 000 С. Электросиловой агрегат состоит
из трактора 22 kW (30 л. с.) типа „Интернационал" и установленного
на нем электрического генератора на 16,5 kW и 110 V. Обслуживается
станция 2 лицами—трактористом и электромонтером.
Расположение этой станции для освещения летного поля показано на
рис. 106 и 107. Произведенные опыты показали, что прожекторы этой уста-
новки дают удовлетворительные освещенности (fmin = 21x) на рабочей пло-
хЩади 200 X 600 м и являются пригодными для эксплоатации.
6. Проектирование рациональной прожекторной установки.
а) Распределение освещенностей. В предыдущем параграфе мы вы-
яснили вопрос расположения посадочных прожекторов в плане и проанализи-
ровали этот вопрос с точки зрения устройства рационального освещения; теперь
же рассмотрим, как влияют на освещение факторы высоты установки, распре-
128
деления силы света прожектора, в частности угол излучения в вертикальной
плоскости, наклон оси и т. п.
Произведем критическую оценку для реального прожектора, а именно
для прожектора типа СА-60-1, кривая распределения света которого дана
на стр. 135 (рис. 115), а затем рассмотрим вопрос для прожекторов, ко-
торые при одинаковой максимальной силе света имеют различные углы
излучения в вертикальной плоскости.
На рис. 108—111 построены кривые распределения освещенностей на
уровне земли в вертикальной плоскости, обращенной к прожектору, при-
чем каждый рисунок соответствует различному направлению оси прожектора.
Рис. 108 соответствует случаю, когда ось прожектора направлена парал-
Рис. 108. Кривые вертикальных освещенностей от прожектора СА-60-1. Ось прожек
тора направлена параллельно горизонту.
лельно горизонту, рис. 109—-ось прожектора направлена в точку поля,
находящуюся от прожектора на расстоянии 1000 м, рис. 110 — на расстоя-
нии 500 м и рис. 111—при высоте установки 2 м, причем ось прожектора
параллельно горизонту направлена в точку на расстояниях 200, 500, 1000 м.
Для всех случаев считаем, что максимальная сила света совпадает с осью
прожектора.
При детальном рассмотрении и анализе этих кривых можно сделать опре-
деленные выводы:
1. Чем установка ниже, тем вертикальные освещенности получаются
больше. При этом в пределах 100—400 м удаления от прожектора раз-
ность освещенностей для различных высот установки при всех вариантах
направления оси имеет большую величину, нежели для расстояния от 400 м
и до 1000 м.
2. Максимум освещенностей независимо от наклона прожектора для
меньших высот установки смещается ближе к прожектору. Чем угол наклона
оси прожектора относительно горизонта больше, тем эти максимумы больше
Друг к другу сближены. Так например, для рис. 108 (ось параллельна гори-
9 Зак. № 2921. Светотехника на воздушном транспорте.
129
зонту) максимумы расположены в пределах 120 — 380 м, а для рис. 110
(ось прожектора направлена в точку, отстоящую от прожектора на 500 м)
это расстояние 100 — 280 м.
Рнс. 109. Кривые вертикальных освещенностей от прожектора СА-60-1. Ось про-
жектора направлена в точку 1000 л.
Рис. 110. Кривые вертикальных освещенностей от прожектора СА-60-1. Ось про
жектора направлена в точку 500 л.
3. Чем угол наклона оси прожектора к горизонту больше, тем абсолют-
ные значения максимальных освещенностей для определенной высоты уста-
130
новки больше. Так например, для рис. 108 ^шах = 7,25 1х, а для рис. ПО
£тах=11,2 1х, при высоте установки 3 м.
4. Изменение минимальной освещенности таково: чем установка выше,
тем fmin меньше. При одной и той же высоте установки минимальная осве-
щенность практически не зависит от направления максимальной силы света
прожектора в пределах угла rb 10'.
Это нужно понимать так, что получается почти та же самая, как
при направлении оси прожектора параллельно горизонту, так и в точку, от-
стоящую в 1000 м от прожектора и несколько ближе; все это будет лежать
в указанных пределах угла (10').
5. При одной и той же высоте установки неравномерность освещения
будет больше в тех случаях, когда максимальная сила света больше накло-
нена относительно горизонта.
Рис. 111. Кривые вертикальных освещенностей от прожектора СА-60-1. Ось про-
жектора направлена в точку 200 м, 500 м, 1000 м и параллельно горизонту при
высоте установки /7=2 м.
а — оптическая ось направлена в точку 200 л; Ъ — то же, в точку 500 м; с — то же, в точку 1СО0
d — то же, параллельно горизонту.
6. При одном и том же наклоне оси прожектора неравномерность осве-
щения получается больше для меньшей высоты установки.
Кривые, изображенные на рисунках, обрываются в пределах 100—150 м,
не доходя до нуля. Нуль, как известно, соответствует месту установки про-
жектора. Зона вблизи прожектора самолетом почти не используется,
так как на нее не производится посадки, поэтому конечно она нас должна
интересовать в меньшей мере, чем остальная часть летного поля, но она
все-таки имеет практическое значение. Пилот при рулении ею пользуется;
при взлете и спуске глаза пилота могут быть обращены на эту часть поля.
Эта часть достаточно хорошо освещена рассеянным светом прожекторов.
Для полноты картины рассмотрим случай распределения вертикальной
освещенности вдоль вертикальной плоскости симметрии прожектора при
9*
131
условии распределения силы света прожектора, как это показано на рис. 112,
т. е. при одинаковых значениях максимальной силы света, но при различ-
ных углах излучения, равных 4°, 7° и 10°. На рис. 113 показаны для этого
случая распределения неравномерности освещения в зависимости от высоты
установки. Сплошной кривой показаны кривые для случая, когда ось про-
жектора расположена параллельно горизонту; пунктирной кривой показано,
когда ось прожектора направлена в край поля (1000 м).
Из этих кривых видно, что неравномерность освещения растет при уве-
личении угла излучения прожектора и при этом для случая, когда ось про-
Рис. 112. Кривые распре- Рис. 113. Кривые неравномерности освещения в вер-
деления силы света с раз- тикальной плоскости в пределах 100—1000 м при
личными углами излуче- различных высотах установки и углов излучения,
ния в вертикальной пло-
скости.
жектора направлена в край поля (1000 м) неравномерность больше, чем для
случая параллельности оси горизонту. Также из этих кривых видно, что чем
меньше высота установки, тем неравномерность больше. Для случая угла
рассеивания 10° эти неравномерности несколько меньше 100.
Из ^рассмотрения всех вышеизложенных данных можно сделать следую-
щий общий вывод:
1. При увеличении высоты установки неравномерность
освещения уменьшается. Средняя освещенность уменьшается немного.
2. Увеличениеугла излучения в вертикальной плоскости
увеличивает неравномерность освещения. Средняя освещен-
ность увеличивается. Минимальная освещенность остается без изменения (при
132
условии, конечно, неизменности высоты установки и направления макси-
мальной силы света).
3. Наклон оси прожектора увеличивает неравномер-
ность освещения. Средняя освещенность увеличивается. Минимальная
освещенность должна постепенно уменьшаться, если максимальное направле-
ние силы света приближается к прожектору (ось прожектора наклоняется)
и в наиболее удаленную точку начинает воздействовать меньшая сила света.
Все это, конечно, относится к случаям распределения силы света, указан-
ным на рис. 112.
Подобные кривые распределения силы света в вертикальной плоскости
суть наиболее типичные, и все прожекторы, имеющие в настоящее время
применение на практике, имеют подобные кривые и для них в основном все
эти выводы останутся в полной силе. Здесь же надо определенно подчерк-
расстояние от проМслюра по горизонту 6 метрах
Рис. 114. Кривая горизонтальной освещенности в пло-
скости симметрии прожектора для СА-60-1.
нуть, что прожекторы с подобным распределением света неудовлетвори-
тельны. Большая освещенность вблизи прожектора излишня. За счет этой
освещенности рационально увеличить ее на основном рабочем поле аэро-
дрома, где производится взлет и посадка. Если бы был применен про-
жектор с кривыми распределения силы света, резко отличающимися от подоб-
ных, то, естественно, приведенные выводы не соответствовали бы действи-
тельности.
К примеру допустим, что будет спроектирован такой прожектор, кото-
рый даст равномерное освещение поля при высоте установки 2 м- Подоб-
ный прожектор, конечно, по своей кривой распределения силы света резко
должен отличаться от типичной кривой, показанной на рисунках.
Рассмотрим, какие величины горизонтальных освещенностей получаются
для прожектора СА-60-1, при высоте установки 3 м и при условии гори-
зонтального расположения оси прожектора. Горизонтальная освещенность
в плоскости симметрии прожектора представляется в виде кривой рис. 114.
Из этой кривой видно, что количественное значение горизонтальных осве-
щенностей получается слишком малое; так например, на расстоянии 1000 м
она измеряется тысячными долями люкса и постепенно увеличивается. Так
133
например, на расстоянии 100 м от прожектора оно измеряется десятыми
долями люкса.
Величины эти настолько малы, что почти не имеют никакого практиче-
ского значения. Это говорит за то, что нормировку освещения по горизон-
тальной поверхности производить нежелательно.
б) Расстановка прожекторов. Из вышеизложенного следует, что для
получения возможно лучших условий для работы глаза выгоднее распо-
лагать прожектор ниже. Это дает большую гарантию от ослепления,
прожектором, что является чрезвычайно важным фактором при посадке лет-
чика. Что же касается распределения освещенностей, то выгода в основном
за высокой установкой, так как получается меньшая неравномерность осве-
щенности почти при той же минимальной освещенности.
Что же касается вопроса, как распределяется яркость покрова летного
поля в зависимости от угла падения луча, то надо указать, что угол паде-
ния лучей для рабочей части (100 —1000 м) длиною в 900 м лежит
в пределах:
2 м...........1° 2' = 1° 9'— 7'
3 „ . . . . . 1°33'= 1°43'—10'
5 . . 2°36' = 2°53'—17'
10 ...........5° 8' = 5°42' — 34'
Таким образом для высот от 2 до 10 м он колеблется в пределах от
1°2', доходя до максимума 5°8', т. е. для практически применяемых вы-
сот разница в углах падения луча наблюдается очень малая. Для более
удаленных точек поля угол будет измеряться десятками минут, а для точек
ближних —• градусами.
Все это говорит за то, что особой разницы в смысле распределения
яркости здесь не должно быть, а потому и с этой точки зрения особого
преимущества в выборе большей высоты расположения прожектора мы не
видим.
Выгода за невысоким расположением есть та, что прожекторный луч,
во время тумана плохо освещающий летное поле, будет виден по освещен-
ному затуманенному воздуху, и если он стелется низко от земли, есть неко-
торые данные для посадки летчика без аварии.
Увеличение угла излучения прожектора в вертикальной плоскости выше
горизонтальной плоскости, проходящей через световой центр прожектора,
крайне невыгодно, так как это является для освещения потерянным свето-
вым потоком и увеличиваются шансы на возможность ослепления глаз лет-
чика; поэтому всеми мерами надо избегать угла излучения в вертикальной
плоскости выше указанной плоскости, но в известных пределах, так как
кроме того, что требуется осветить поверхность поля, необходимо осветить
и объекты, могущие быть расположенными на поле (самолеты); поэтому
некоторое возвышение световых лучей над горизонтальной плоскостью необ-
ходимо, но надо здесь учесть возможность слепящего действия. В совре-
менных прожекторах создаются особые заслонки-гасители, которые до неко-
торой степени уменьшают этот угол. Что же касается распределения силы
света прожектора ниже его оси, то эта часть светового потока используется
полезно, но также должно .быть надлежащее распределение света для со-
здания возможно рационального освещения.
При различных высотах установки полезный угол излучения должен быть
134
силы
-----углы излучения
Рис. 115. Кривые распределения
света прожектора СА-60-1.
I— в горизонтальной плоскости; II—в
калькой плоскости.
различен. Из вышеприведенной таблички следует, что для низких установок
до 3 м этот угол вполне достаточен до 2°, для установок высотой до
10 м угол излучения должен быть больше и доходить до 5°.
Конечно, помимо основного прожекторного пучка налицо всегда имеются
рассеянные лучи, которые будут создавать хорошую освещенность вблизи
от прожектора.
Что же касается угла наклона прожектора, то нужно иметь в виду, что
вся часть, лежащая ниже оси прожектора, должна быть по возможности
использована.
Если рассмотреть существующие кривые распределения силы света, то
обычно у них значения силы света у максимума, в пределах угла±20', мало
отличаются друг от друга по своей
величине. Поэтому для лучшего ис-
пользования светового потока пред-
ставляется возможным еще наклонить
прожектор на этот угол. В то же
время это уменьшает возможность
слепящего действия.
Правильное направление луча про-
жектора практически определяется
предварительной пробой, которою
находят, при каких условиях его
работы получаются наиболее выгод-
ные условия его использования.
До сего времени рассматривался
вопрос односторонне, а именно изуча-
лось распределение освещенности в
основной плоскости (в плоскости сим-
метрии прожектора), как являющееся
основным критерием для общего су-
ждения об освещении летного поля.
Но, конечно, для полного сужде-
ния об освещении летного поля необ-
ходимо рассмотреть, как распреде-
ляется освещенность на летном поле
не только от одного прожектора, но
и при комбинации групп прожекторов.
Рассмотрим вопрос суммарной характеристики распределения силы
прожекторов и способы установки их по отношению друг к другу. Прежде
всего рассмотрим сосредоточенную систему.
В этом случае при характеристике распределения силы света группы
прожекторов принимается следующее правило: считают всю группу про-
жекторов за точечный источник света и общую (суммарную) кривую распре-
деления силы света исчисляют как сумму сил света отдельных световых
единиц.
При расположении группы прожекторов, обычно, угол наклона в верти-
кальной плоскости берется почти один и тот же (изменение его незначи-
тельно, так как он обусловливается наилучшим использованием светового
потока прожектора при условии надлежащего направления максимальной
силы света и для получения лучшей освещенности). Для получения надле-
жащей освещенности на летном поле по всей его площади, в основном,
верти-
света
135
Рис. 116. Кривые распределения света прожектора с различными углами излучения
в горизонтальной плоскости.
1 — о, = 20°, J х = 1 000000 С; 2 — as=50°, Jmax = 300 000 С; 3 — а3 =100°, Jmai'= ISOJOCOfC,
Рис. 117. Кривая распределения силы света в горизонтальной плоскости от группы
из трех прожекторов с рассеивателями 50°; угол между осями прожекторов 30°.
приходится варьировать изменение углов в горизонтальной плоскости,
которые образуются между осями прожекторов.
В некоторых случаях приходится в сильной степени изменять угол наклона
и в вертикальной плоскости; тогда лучше расчет вести для каждого про-
жектора в отдельности. По ним можно в первом приближении иметь сужде-
ние о распределении освещенности в различных точках площади летного поля.
Основной световой характеристикой прожектора являются кривые распре-
деления света в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Для расчетов
требуются кривые изосвечей или веерные диаграммы.
На рис. 115 изображена кривая распределения света в горизонтальной
и вертикальной плоскостях для прожектора СА-60-1.1 * Из кривой видно,
что полезный горизонтальный угол излучения прожектора 45°.
На рис. 116 изображены кривые распределения света в горизонтальной
плоскости для подобного же типа прожектора, но с различными рассеива-
телями, причем углы излучения равняются 20°, 50° и 100°. Естественно,
что сила света от уменьшения угла излучения растет, так как плотность
светового потока в телесном угле излучения становится больше — соответ-
ственно сила света равняется 10fi С, 3- 105 и 1,5- 105 С.
На рис. 117 показаны кривые распределения силы света в горизонталь-
ной плоскости для прожекторов с рассеивателями в 50°, при этом оси их
расположены таким образом, что углы между ними в горизонтальной плос-
кости равны 30°. На рис. 117 показаны как отдельные кривые, так и сум-
марная (пунктирная), которая образует прямой участок (одинаковую силу
света на протяжении 60° в горизонтальной плоскости).
1 По некоторым другим данным этот прожектор имеет максимальную силу
света 220 О00 свечей.
137
На рис. 118 показана кривая распределения света от 5 прожекторов
того же типа, что и в предыдущем образце, при смещении их осей в гори-
зонтальной плоскости относительно друг друга на 15°. Пунктирная кривая
есть суммарная. Максимальная сила соответствует 600 000 С, полезный
угол излучения около 100.
На практике при проектировании приходится, конечно, комбинировать
различные способы в смысле взаимного расположения прожекторов и выби-
рать тот вариант, который является наиболее целесообразным с точки зре-
ния осветительной техники.
При рассредоточенной системе, конечно, метод суммирования кривых
распределения света применить нельзя. Здесь для каждого прожектора или
группы прожекторов, расположенных в одном месте, приходится учитывать
влияние каждой группы с смысле распределения освещенностей и уже сум-
мировать эти освещенности; это и будет результат воздействия всех
групп.
7. Методы расчета освещения летного поля.
Существующая литература как на русском, так и на иностранных язь.
ках очень бедна какими-либо указаниями по методам расчета прожекторного
освещения вообще, а особенно по освещению летного поля. Освещение лет-
ного поля относится к категории задач, которые должны рассматриваться
в отделе освещения заливающим светом (прожекторное освещение).
В этом отделе мы рассмотрим вопросы, относящиеся к освещению лет-
ного поля.
Сравнивая методы расчета прожекторного освещения с обычными, когда
наружные пространства освещаются светильниками, надо определенно ска-
зать, что прожекторное освещение представляется нам несколько труднее,
прежде всего уже потому, что вопрос прожекторного освещения мало раз-
работан в сравнении с обычным. Ось прожектора располагается под раз-
личными углами к горизонту, тогда как ось обычных светильников распо-
лагается в большинстве случаев вертикально. Эго вводит в расчет прожек-
торного освещения некоторые усложнения.
В виду больших расстояний, на которые приходится рассчитывать осве-
щение, необходимо считаться в некоторых случаях с прозрачностью
воздуха. Вопросы блескости в условиях освещения летного поля высту-
пают более рельефно на первый план. Невозможность расположения про-
жекторов непосредственно на летной площади затрудняет до некоторой
степени ее освещение.
При прожекторном освещении учитывается также силуетное осве-
щение, когда вырисовывается силует объекта на светлом фоне. В неко-
торых случаях большую роль играет освещение самого пространства или,
вернее, взвешенных частиц воздуха, иногда требуется осветить тонкую
пелену непосредственно у земли (освещение летного поля во время тумана)
и т. п. Все эти факторы создают некоторую сложность этого рода осве-
щения в сравнении с обычным.
Переходя непосредственно к существующим методам расчета осве-
щения, необходимо оговориться, что все они в основном те же самые, что
и при обычном освещении, только способ применения этого метода несколько
•отличен, с определенными вариациями, с учетом специфических условий
освещения заливающим светом. Исключение представляет собою только
138
метод по яркости, выдвинутый проф. Кулебакиным и данный им в пер-
вом варианте в связи с освещением открытого пространства.
Применяемые методы можно разбить на четыре основных, которые могут
найти себе применение:
1) метод коэфициента использования,
2) методы Г. К. Устюгова по определению светового потока (§ 8),
3) точечный метод применительно к освещению летного поля (§ 9),
4) метод эллипсов, который мы здесь не описываем,
5) метод по распределению яркости на элементе земного покрова (§ 11),
6) общие методы расчета прожекторного освещения, 1 которые здесь не
описываются.
Метод коэфициента использования, как известно, применяется,
когда нужно в первом приближении определить потребное количество тех
или иных типов прожекторов. Потребный световой поток Fs для освеще-
ния данной площади S м2 определится, если будет известна средняя осве-
щенность Еср данной поверхности, из следующего соотношения:
P, = EcpS. (14)
•
Следовательно Fs будет тот световой поток, который должен распре-
деляться по рабочей площади летного поля для создания средней освещен-
ности Еср-
Для определения потребного числа прожекторов будем в основном исхо-
дить из полного светового потока лампы Fo. С этой целью необходимо
узнать, какая часть суммарного светового потока ламп падает на рабочую
часть летного поля. Поэтому необходимо прежде всего узнать полный све-
товой коэфициент полезного действия прожектора
понимая под последним отношение его полезного светового потока к полному
световому потоку лампы, и кроме того коэфициент использования полезного
светового потока т, понимая под ним отношение светового потока, упавшего
на рабочую поверхность летного поля F„ к полезному световому потоку прожек-
тора Fn_-, тогда мы имеем: д
Fs
т =
Кроме того необходимо учесть потери светового потока с течением вре-
мени, которые будут зависеть от загрязнения оптики прожектор?, защитного
стекла, уменьшения с течением времени светового потока лампы и т. п. Эти
потери учитываются так называемым коэфициентом запаса п.
В таком случае, при учете всех этих факторов, полный суммарный све-
товой поток, который должен излучаться источниками света, будет равен:
(15)
____________ №
1 Расчет прожекторного освещения. Сборник статей. Энергетическое издатель-
ство 1932 г.; Озолии, Белов, Проектирование прожекторного освещения. Гос-
трансиздат 1932 г.
139
Тогда, естественно, число прожекторов определится от деления суммар-
ного потребного потока на световой поток источника света прожектора
где р — число потребных прожекторов для освещения летного поля аэро-
дрома, k — число ламп в одном прожекторе.
Естественно, если прожектор будет с одной лампой, то А=1.
В этой формуле коэфициент использования прожекторной установки
будет, конечно:
F . F F
[S3 Z 5
р ‘ р ~р Tt> (17)
‘о ‘ П-( 'о
т. е. этот коэфициент будет показывать, какая часть светового потока лампы
используется рабочей площадью летного поля.
Если исходить из средней яркости элемента летного поля с переходом
к расчету освещения по методу коэфициента использования, то в первом
приближении можно считать, что земной покров является дифузно-отра-
жающим, что в действительности не совсем верно. Тогда зависимость
между освещенностью и яркостью Вср будет следующая:
(18)
или
Еср = --\&, (19)
где р есть средний коэфициент отражения земного покрова, приблизитель-
ные значения которого такие:
Трава зеленая .... 0,15
Суглинок...........0,18
Снег .............0,70
Подставляя эти выражения в формулу (16), будем иметь:
BSn , 4
<2°>
Прозрачность воздуха можно учитывать коэфициентом запаса п, или же
ее можно ввести в формулу самостоятельно. Если известны расчетный
коэфициент пропускания воздуха - и расстояние, на которое рассчиты-
вается прозрачность воздуха, L в метрах, то прозрачность воздуха для
данного расстояния будет равна:
L
-ня», (21)
и формула (20) примет окончательный вид:
р =-----‘ (22>
т]п/п т114)3 k Fo
140
Здесь tii взят0 со значком потому, что введена прозрачность воздуха,
и этот коэфициент ее уже не учитывает.
Теперь более подробно остановимся на этой формуле, главным образом
на численных значениях ее коэфициентов.
Световой коэфициент полезного действия прожекторов т;и дан в главе IV.
Для прожекторов типа СА-60-1 он равен 18%. Для прожекторов зали-
вающего типа. XIV-1 он равняется 42%, для типа XIV-4—-28—36%, для
типа XXVII-1 —38%.
Сравнительно малая величина коэфициента полезного действия посадоч-
ного прожектора объясняется главным образом тем обстоятельством, что
последний имеет небольшой угол обхвата оптики по сравнению с про-
жекторами заливающего освещения.
Коэфициент использования полезного светового потока т для различ-
ных случаев практики будет различен. В том случае, когда прожекторы
установлены высоко и угол наклона их оси сравнительно большой, как это
имеет место при освещении прожекторами заливающего света обычного
типа (XIV-1; XIV-4; XXVII-1), тогда почти весь световой поток полезного
угла излучения учитывается.
При освещении летного поля дело обстоит иначе. Как известно из пре-
дыдущего, прожекторы, применяемые для этой цели, имеют своеобразное
распределение света, а именно — малый вертикальный угол излучения, равно
как большой горизонтальный, и ось прожектора устанавливаются таким
образом, что работает только часть светового потока, расположенная ниже
этой оси, и небольшая часть потока захватывается выше оси прожектора
минут на 20, как это было указано выше.
Рабочая площадь летного поля, если считать в пределах, начиная от
100 м от прожектора и далее, будет перехватывать световой поток про-
жектора при различных высотах установки неодинаково. На стр. 134 нами
уже указывалось, что для длины площади 900 м (100—1000 м) угол
перехвата луча прожектора при высоте установки, начиная с 2 м и до
10 ж, лежит в пределах от 1°2' до 5°8'. Нетрудно видеть, что при низких
установках угол перехвата будет меньше даже половины полезного угла излу-
чения. Вследствие этого налицо недостаточное использование полностью
потока в полезном угле излучения прожектора, следовательно коэфициент
т имеет значение, приблизительно, в пределах от 10 до 50% в зависи-
мости от типа прожектора, высоты установки, направления луча и проч.
Коэфициент запаса обычно принимается от 1,3 до 1,5 в зависимости
от типа прожектора.
Коэфициент прозрачности воздуха можно принимать 0,8 —0,7; эта про-
зрачность соответствует случаю, когда световая трасса аэромаяков стано-
вится уже плохо видима, т. е. видимость следующего аэромаяка от преды-
дущего начинает теряться. Что же касается расстояния, на которое нужно
рассчитывать прозрачность воздуха, то это зависит от длины рабочей поса-
дочной площади. Необходимо выбирать длину L от прожектора до сред-
ней точки площади.
Зная среднюю горизонтальную освещенность для освещаемой площади S,
по вышеуказанным формулам (16) и (22) можно определить и потребное
число прожекторов.
Значение средней горизонтальной освещенности для летного поля мало,
и в первом приближении можно считать его равным 0,1—0,051х. Вообще
говоря, определение светового потока по средней горизонтальной освещен-
141
ности для летного поля не принято, так как она не реальна по своей
величине. Для пользования этим методом необходимо для определенных
случаев знать значение Еср и коэфициентов т и п. Если исходить из
средней вертикальной освещенности, то для летного поля вопрос обстоит
сложнее.
В следующем параграфе мы рассматриваем этот вопрос для различных
случаев.
8. Способы определения светового потока.
Необходимо оговорить, что мы указываем ряд способов, предложенных
Г. К. Устюговым, по которым можно вести подсчеты светового потока
в некоторых определенных случаях, исходя из вертикальной освещенности.
Эти способы совершенно новы и требуют дальнейшего усовершенствования.
Привели мы их из тех соображений, что они могут принести некоторую
пользу при расчете освещения
нейшее усовершенствование, а
Рис. 119. К определению све-
тового потока, исходя из вер-
тикальной освещенности.
летного поля и натолкнут читателя на даль-
может быть и на новую мысль при разра-
ботке освещения летного поля, которое до
сего времени нуждается в выработке про-
стого, точного и удобного метода расчета.
Рис. 120. Распределение вертикальной осве-
щенности по прямоугольной площади.
А — место установки прожектора (начало отсчетов).
Если читатель пожелает применить один из этих методов для расчета,
то необходимо заранее его предупредить, что ему необходимо учесть, в
каких случаях эти методы применимы, а то можно получить результаты, да-
леко отступающие от истины.
Если предлагается осветить площадь в виде прямоугольника, и если
заданы минимальная вертикальная освещенность и неравномерность
освещенности z при условии, что кривая освещенности на некоторых дли-
нах элементарных участков может быть принята за прямую, то предста-
вляется возможным нижеследующим способом подсчитать потребный для
освещения этой площади световой поток.
1. Предположим, что мы имеем прямоугольную площадь ABDC, под-
лежащую освещению (рис. 119). Выделим элементарный прямоуголь-
ник АЕКС с шириной АЕ и предположим, что распределение вертикальной
освещенности вдоль этой элементарной площади таково, как это показано
на рис. 120, где по оси ординат отложены освещенности в 1х, а по оси
абсцисс — расстояния. Горизонтальную освещенность на элементарной пло-
щадке MNP0 (рис. 119) предположим равной Еп и ее площадь равной AS.
142
Тогда потребный световой поток для освещения этой площади будет
равен:
Д/7 = Еп&8 = Е„Ьх Д_у. (23)
Если предположить, что ширина элементарного прямоугольника Ду=1,
то будем иметь:
^Е=Еп^х. (23а)
Выразим горизонтальную освещенность Еп через вертикальную Ev', бу-
дем иметь (рис. 121):
(24>
где h — высота установки прожектора, х — расстояние от подошвы про-
жектора до данной элементарной площадки AS.
Выразим вертикальную
освещенность в зависи-
мости от расстояния х,
Е^ и (значения для
длины данного участка,
где можно изменение осве-
щенности с расстоянием
принять за прямую).
Из треугольника тае
(рис. 120) можно написать
такое соотношение:
Е F I 1
max *-min_____* (С2Б'}
L — х{ 7
Рис. 121. К определению горизонтальной освещен-
ности через вертикальную.
А — место установки прожектора; h — высота установки.
F __F
v ^min
Из этого соотношения
Е„ определится нижеследующим образом:
р ____^-max Е ^-max Ч~ ^min Х Епйа
max
L — l
(26)
Подставляя в формулу (23а) и имея в виду формулу (24), будем иметь:
« р (^-max Е Emax Х ~Ь ^min Х ^min
лг~ " ' (А — Г)Х
Представляя это выражение в диференциальной форме и интегрируя
в пределах от I до L, получим выражение для потока Fx, упавшего на рабо-
чую полосу площади:
E,,,s,y Lh dx _
L — I x
i
F h
max |
~LEETdX +
'fnrin dx
Г—EmilJ1 j __
J L~l J L~l X
г i
(27)
143
Далее:
=%т- !/Г-
-4^Н
(27а)
Если выразить эту формулу в десятичных логарифмах, то вместо 1пх
надо поставить: 2,3 1g х, где 2,3 есть модуль (In 10 2,3).
Рис. 122. Распределение освещенности на элементар-
ной полосе.
Для всей площади
ABDC световой поток
определится как сумма
световых потоков на эле-
ментарные площадки с
шириной равной единице,
т. е.:
+ (28)
Если распределение
освещенности на элемен-
тарных площадках одина-
ково и одинаковы их длина
и ширина, то:
F,=F2=...=F„
и формула принимает вид:
F = nF\.
(29)
Если считать ширину площадок равной одному метру, то тогда число п
будет равно по величине ширине площади ABDC в метрах.
Этот способ, следовательно, является приближенным и может быть применим
F
в практике в том случае, если известна £mi
мерность освещения приблизительно
.одинакова в полосах (прямоугольника),
на которые разбивается общая площадь.
Естественно, что для случая распре-
деления освещенности на элементарной
полосе, как изображено на рис. 122,
световой поток определится, если раз-
бить кривую освещенности на три уча-
стка (I, II и III) и для каждого участка
брать интеграл в пределах, как видно
из рисунка,
г, 1г l
J + f +J
i г, i,
согласно формуле (27).
Рис. 123. Определение потребного све-
тового потока, который необходимо
бросить на горизонтальную поверх-
ность.
144
Значение освещенностей, подставляемых в формулу, определится из
рис. 122 для каждого участка отдельно. Пользуясь формулой (27а), можно
подсчитать световой поток при условии, если удастся разбить освещаемую
(площадь на полосы с известным распределением освещенности.
2. Если даны средние вертикальные освещенности на концентрических
цилиндрических поверхностях (см. ниже пояснение), то определить потреб-
уй световой поток, который необходимо бросить на горизонтальную
поверхность ABDC, можно из нижеследующих соображений (рис. 123).
Пусть освещается площадь ABDC. Из центра О проводим ряд концен-
трических окружностей таким образом, чтобы они захватили по возмож-
ности всю освещаемую рабочую поверхность. Проведем плоскость КО и
получим сечение, как это указано на рис. 124, где h — высота установки
-прожектора. Точки abcdekl соответствуют следам концентрических окруж-
ностей, изображенных в плане на рис. 123. Отрезки II', kk', ее', ... равны
высотам цилиндров, которые перехватывают падающий 'световой поток на
освещаемую площадь.
Определим боковую поверхность для одного из цилиндров b^bb^
(рис. 123), которая будет равна:
2 л Rb • bb' — S,
где (рис. 124)
VI-*
.bb' определится из соотно-
шения:
h ~ L ’
а именно:
,,, hl
Ы, =-с,
(30)
Рис. 124. К определению попадающего светового
потока на площадь рис. 123.
«где L — расстояние от подошвы прожекторной установки до самой дальней
концентрической окружности,
I —расстояния между концен грическими окружностями,считаемые равными,
h — высота установки прожектора.
Таким образом, подставляя в формулу (30) написанные соотношения,
(получим, что боковая площадь цилиндра для этого случая будет равна:
2^(Л—/)Л/ _ f31.
Боковая цилиндрическая поверхность для угла р (рис. 123), выражен-
ного в радианах, будет равна;1
(32)
если же угол р выражен в градусах, то значение это определится так:
ZCX ₽ (£-Z)W
(51)з = -360 ' 2к-----L----• (33)
1 Угол ,₽ показывает, какая часть цилиндрической поверхности при данном
радиусе R является рабочей.
10 Зак. № 2921. Светотехника на воздушном транспорте.
145
Углы р различны (рис. 123). Общая площадь определится:
X? L — nl
^)₽„ 360 У, L — (п — 1) I Р”
_ ^hl \L I L 21 о I । L nl a |
180 j L + L — l °2~Г •••-!- <34>
Чем меньше значение /, тем точнее представляется возможным опреде-
лить площадь S для определения требуемого светового потока.
Если предположить, что средняя вертикальная освещенность для различ-
ных цилиндрических поверхностей изменяется по прямолинейному закону,,
как указано на рис. 125, то будем иметь нижеследующее выражение для
Рис. 125. Изменения средней вертикаль-
ной освещенности для цилиндрических
поверхностей.
8
Рис. 126. К определению вертикальной освещенности
в вертикальной плоскости ниже горизонта.
?М [L — I D
T80”| L P1 ,
2 (^max ^min
n
й
L — I ™
общего светового потока, который необходимо сосредоточить на освещае-
мой поверхности. На основании предыдущего напишем:
г? I ^max min
^пйпЧ- п
“ + • • • + А —(и —1)7 |3”£““ } ’ (35)
где п есть общее число концентрических участков поверхностей цилиндров.
Если распределение освещенности не прямолинейное, то необходимо
знать только среднюю освещенность для каждой концентрической цилин-
146
дрической поверхности, причем произведение этой освещенности на пло-
щадь указанной поверхности и даст падающий поток.
Найдя падающий световой поток на освещаемую поверхность и зная
коэфициент использования светового потока прожектора, легко уже перейти
к подсчету числа прожекторов по вышеизложенному (отд. второй, гл.Л1, § 7).
3. Если известно распределение вертикальных освещенностей вдоль эле-
ментарной полосы, как это показано на рис. 126 в точках а, Ь,..., п, то
вертикальная освещенность в любой точке, например в точке dx на верти-
кальной элементарной полосе ниже горизонта тп, определится нижесле-
дующим образом.
Определим ее для произвольной точки dx. Пусть вертикальная осве-
щенность в точке d на освещаемой поверхности будет (ZTr)tf, тогда верти-
кальная освещенность (Д,)Л в точке dx определится из следующих соот-
ношений.
В виду того, что угол падения луча один и тот же и треугольники SdO
и SdYr подобны, можно написать такое равенство:
(£„)„ (rd,)2 L2 х*
(Ev)dl (Od)2 Х2»откУда(£^1 (^Л/а
Если предположить, что освещенность изменяется по прямолинейному
закону как и для случаев, рассмотренных выше, то будем иметь:
/7 __ ^-тях ' ^тах % I %
L — I
Изменение вертикальной освещенности для вертикальной плоскости под
горизонтом (рис. 126) будет равно;
(PY—F - Л2 (^max L — ^min Z) — & ~ ^min)
” Z2 Z2 (L — 1)
Для нахождения светового потока необходимо вертикальную освещен-
ность помножить на элемент поверхности, причем будем полагать, что одна
сторона элемента равняется единице. Тогда будем иметь:
(fF (Е У dx = ^min X2 dX (^max ^min) X2 (38)
Определяя световой поток для полосы с шириной, равной единице, будем
иметь: .
(36)
(37)
Е L____Е . 1
^тах ттп *•
£*(£—/)
x-dx
E _____F -
max ^-tnn
L^L — l)
' x*
— В
4
(39)
где
i
р I_____р i р —Е
Л __ ^-тах *-' -'-nun *• п_^тах
L*(L — l) ’ L*(L — I)
Далее имеем:

—
4
(40)
10*
147
Определив световой поток на полосе, с шириной, равной единице, для
общего светового потока на всей вертикальной плоскости получаем:
= (41)
Если распределение освещенностей в полосах одинаково, т. е.
F1 = F2...=F„,
то общий поток будет равен:
(42)
где п будет равно ширине вертикальной поверхности, причем длина должна
быть выражена в метрах. Таким образом по вертикальной поверхности ниже
горизонта можно подсчитать необходимый
Рис. 127. К определению площади
вертикальной поверхности ниже
горизонта для подсчета светового
потока.
падающий на освещаемую поверхность све-
товой поток.
4. Если задаться средней вертикаль-
ной освещенностью вертикальной поверх-
ности ниже горизонта (ifc)cp, то легко
определить и падающий поток на осве-
щаемую поверхность, исходя из этой пло-
скости. Площадь этой плоскости- опреде-
ляется из рис. 127 нижеследующим образом:
Определим сначала ее глубину И.
Из подобных треугольников SCB и
имеем:
ab Sb ’
Sab
(43)
Из подобных треугольников SBA и Sbo имеем;
SB __ L Н _ L
Sb I ’ ab I '
(44)
Из подобных треугольников OSC и ЬаС имеем:
ab L — I , h(L—В
-г-~—7—, откуда ab = —--
hL L
(45)
Таким образом глубина вертикальной поверхности Н будет равна:
„ L-ab L h(L—l) L — l^
H=-T~=T--4—L=-rh-
Находим ширину этой поверхности Р, которая определится из плана
освещаемой поверхности, по обычной формуле для длины дуги:
а
зёо
2к£.
Р
Тогда площадь вертикальной поверхности 5 будет равна:
с а о г ь — 1
s—^2r-Lh~r
(47)
148
Световой же поток выразится так:

(48)
9. Точечный метод расчета освещения.
а) Общие формулы. Общая формула для определения освещенности
в точке плоскости, как угодно расположенной по отношению к источнику
света, будет иметь нижесле-
дующее выражение (рис. 128):
£=4cosp, (49)
К*
где J— сила света источни-
ка в направлении на точку
плоскости, где определяется
освещенность, R — расстоя-
Рис. 128. Определение освещенности в точке
плоскости, как угодно расположенной по отно-
шению к источнику света.
ние от источника света до
точки плоскости, р — угол
между падающим лучом и
нормалью.
Для практических целей эту формулу преобразовывают на основании
соотношений сферической тригонометрии в нижеследующую:
1
Е
I cos2 а
а
й2
(cos а cos 6 sin а sin 6 sin ср).
(50)
Значения букв:
а — угол между лучом и вертикалью,
О — угол между заданной плоскостью и горизонтальной,
ср— угол между следами на горизонтальной плоскости — заданной пло-
скости Q и плоскости падения луча,
h — высота установки источника от горизонтальной Плоскости.
Углы а, 6 и ср— основные, которые определяют взаимное расположение
точки данной плоскости и луча данного источника света.
При определении освещенности в вертикальной плоскости могут быть
двоякие положения этой плоскости по отношению к плоскости луча источника.
Первый случай: заданная плоскость Q вертикальная, т. е. О = 90°,
но ср не равно 90°, т. е. эта плоскость не перпендикулярна к плоскости луча
источника. В этом случае вертикальная освещенность в этой плоскости
определится из формулы (50) и будет иметь выражение:
, / cos2 a sin a sin со
(61>
Второй случай: вертикальная плоскость Q будет перпендикулярна
К плоскости падающего луча источника. В этом случае формула (50)
149
примет вид:
„ I cos2 a sin а
F = —2------------
А2
(52)
Зная распределение силы света прожектора в любом направлении, опре-
деляем освещенность в любой точке плоскости освещаемой поверхности
по формуле (50). Этот метод является наиболее точным. В дальнейшем
излагается один из способов, который может быть применен для освещения
летного поля.
Будем исходить из формулы
~ cos2 a sin а. (53)
При пользовании этой формулой вертикальная освещенность будет опре-
деляться в точках на элементарных поверхностях цилиндров, концентриче-
ски расположенных вокруг прожектора на освещаемой поверхности. Так как
величина угла между вертикалью и лучом при освещении летного поля
лежит близко к 90°, то представляется возможным пользоваться упрощен-
ной формулой:
' <54>
Обозначение величин видно из рис. 129; L — расстояние от подошвы
прожектора до данной точки.
Рис. 129. Определение вертикальной освещенности.
Рассмотрим, до каких пределов можно пользоваться этой формулой; для
этой цели определим процент погрешности ®, который при этом получается,
т. е.:
Е„~ Е'„
Ф =----=-----100.
Е,
Подставляя определенные значения, указанные выше, будем иметь:
cos2 a sin a ctg2 а
A2 hT~
la cos2 a sin a sin3 а
А2
150
Из этой формулы видно, что относительная ошибка будет зависеть только
от значения величины угла а наклона прожектора по отношению к вертикали,
g табл. 25 указываются ошибки ср в зависимости от угла а.
Таблица 25.
Ошибки в зависимости от угла наклонения.
Угол накл. а . . . . 90° 89° 88° 87° 85° 80°
Проц. ошиб. !р . . . 0 0,07 0,21 0,40 1.2 4,6
При высоте установки прожектора в 10 ж и при условии расчета осве-
щенности за пределами 100 м от прожектора, откуда уже начинается
рабочая зона, угол для предельного луча будет равен ~ 85°, что будет
соответствовать ошибке около 1,2%, т. е. вычисление по формуле (54)
лежит во вполне допустимых пределах точности при определении освещен-
ности на летном поле. Нельзя ею пользоваться только для близких расстоя-
ний от прожектора.
Итак, пользуясь формулой (54), легко можно аналитически подсчитать
те вертикальные освещенности, которые будут на различных расстояниях
от подошвы прожектора. Сила света, излучаемая прожектором, найдется из
кривых распределения его света.
Для нахождения силы света прожектора в данцом направлении мы прежде
всего рассмотрим вопрос, как находится сила света при определении
вертикальной освещенности вдоль оси прожектора. Для этого нужно иметь
только кривую распределения света в вертикальной плоскости вдоль оси
прожектора.
Определив направление максимальной силы света, как это указано
в § 6, принимают его за направление оси прожектора и приступают к опре-
делению сил света, излучаемых в заданных направлениях.
Рис. 130. Подсчет вертикальных освещенностей, находя-
щихся в различных расстояниях от подошвы прожектора.
На рис. 130 направление AD совпадает с направлением оси прожектора
(обычно с максимальной силой света), направление АС совпадает с наиболее
удаленной точкой от прожектора (обусловливается расчетной длиной осве-
щения летного поля). Направление АЕ—произвольно выбранное.
Угол == CAD обычно выбирается, как это указано выше, из рас-
смотрения кривой распределения света, и чем положе кривая распределения
151
света спускается от максимальной силы света, тем этот угол выбирается-
больше. На основании этого выбранного угла находится расстояние-
точки D от подошвы прожектора нижеследующим образом. Определяете»
угол наклона светового луча АС по отношению к вертикали АВ из соотно-.
шения:
= (56>
где ВС—расстояние от подошвы прожектора до наиболее удаленной
точки С, a h — высота установки светового центра прожектора. Из этой
формулы по тангенсу находят угол а.
Угол наклона луча AD по отношению к вертикали будет равен
а — [У —«р
По ат легко находится расстояние BD', аналогично предыдущему имеем:
BD
tg«i = откуда BD — hlga.^ (57)
Расстояние до промежуточных точек находится подобным способом;
так например:
5E' = /itg(a1 — fi) = /ztga"; (58)'
так по заданному углу излучения находится расстояние до соответствен-
ных точек.
Если находить, наоборот, углы излучения |3, то вычисления надо произ-
водить по формуле:
BE
= (59>
и уже по тангенсу определять угол а"; если же угол а" известен, то-
угол излучения для данной точки Е определится как разность, т. е.
р = 04 — a". (60)
По углу излучения легко уже находить соответственную силу света по
кривой распределения силы света. Надо только иметь в виду, что кривая
распределения силы света должна быть построена в декартовых коорди-
натах и в соответствующем масштабе для легкости нахождения этих,
значений.
б) Расчет ПО номограммам. Чтобы не производить аналитических
вычислений, а находить быстро углы излучения или расстояния, необходимо-
построить графики. Во-первых, график tga = Да) в пределах угла (90 — 80°)».
а затем график расстояний L в зависимости от tga при определенных
высотах установки прожектора Н. Подобный график построен на рис. 131.
Если найдена сила света /, излучаемая в определенном направлении,,
которая находится на основании вышеизложенного, то легко подсчитывается,
вертикальная освещенность Ет по формуле (54). Чтобы не производить
аналитических подсчетов, на рис. 132 приводится зависимость между
Ev—f{L} при /а = const — 10 000 С. Пользуясь этим графиком, для пере-
хода к действительной освещенности необходимо произвести, умножение
на коэфициент [ __Е. ).
\ IO* /
\ ‘
152
Другого вида номограммы приведены на рис. 133—135.
Они построены, исходя из точной формулы (53) определения вертикаль-
ной освещенности:
Е.
/п cos2 a sin а
О построении этих номограмм подробно говорится в сборнике трудов
№ 1 НИАИ Секции светотехники (г. Ленинград), здесь же скажем лишь
об их структуре и о том, как пользоваться ими.
Расстояние Б метрах.
Рис. 131. Номограмма для нахождения угла между нормалью и напра-
влением луча по расстоянию от подошвы прожектора при’заданной'
высоте его установки. /.=/(“) при h = const.
Имеются три номограммы: № 1, 2 и 3. Первая построена’для углов а
от 87° до 89°, вторая — для углов а от 89° до 89°40' и третья—для углов'а
от 89°40' — 89°55'.
Каждая номограмма состоит из двух квадрантов (верхняя часть номо-
граммы) и кривой для нахождения по расстоянию углов а (нижняя часть
номограммы).
153
Первый квадрант построен следующим образом: по оси абсцисс отло-
жены отрезки, пропорциональные боковым поверхностям цилиндров, которые
получаются для различных углов а и а, от вращения вокруг вертикали,
.проходящей через световой центр прожектора.
чыюниаЬмро
В первой номограмме at — а = 20'. С увеличением углов а боковые
поверхности цилиндров растут. Таким образом в первом квадранте номо-
граммы отложены значения углов а в масштабе, соответствующем значе-
ниям боковых поверхностей цилиндров.
По оси ординат первого квадранта номограммы отложены значения
-вертикальных освещенностей для определенных углов а.
154
Каждая кривая первого квадранта номограммы представляет зависимость
изменения вертикальной освещенности Е„ при высоте установки h = 1 м
для различных значений силы света, указанных в свечах около нанесенных
кривых. Таким образом значение освещенности для каждой кривой опре-
делено из формулы:
Ет = A cos2 a sin а, (61)
где
Второй квадрант служит для перехода от освещенностей при высоте
fl = 1 м к освещенностям при других высотах установки. Таким образом по
оси абсцисс во втором квадранте нанесены значения вертикальных осве-
щенностей, исправленных на высоту установки, т. е.
Е
'• * £' = ^. (62)
” /г2 '
Кривые второго квадранта нанесены для различных высот h. Номо-
граммы № 2 и 3 построены подобно номограмме № 1. Нижняя кривая
номограмм служит для нахождения угла наклона луча а.
По оси абсцисс нанесены значения расстояний по горизонтальному
направлению L при высоте установки h — 1 м. Построение кривой сде-
лано на основании формулы:
tga==-r‘ . (63)
Пользование номограммой поясним на примере.
Предположим, что высота установки 2,5 ж; требуется найти вертикаль-
ную освещенность на расстоянии 750 м от посадочного прожектора.
Определяем угол а по нижней кривой.
При h—1 м, расстояние £=300 лг, по кривой угол • а = 89°47Л.
Лучше всего пользоваться номограммой № 3. Зная угол а и имея
кривую распределения силы света прожектора в горизонтальной и верти-
кальной плоскостях, или лучше — веерные диаграммы или изосвечи, силу
света, излучаемую под углом а, т. е. I, определяем по изложенному способу
(стр. 156 —160). Пусть эта сила света равна 300-103 С. Тогда вертикаль-
ная освещенность при h — 1 м будет равна по номограмме 4 1х. А при
h = 2,5 м из второй половины номограммы вертикальная освещенность
определится £, = 0,7 1х'.
Если бы в первых квадрантах по оси абсцисс нанести наряду с углами и
площади цилиндрических поверхностей, о которых упоминалось на стр. 145,
то можно было бы для случаев одинаковых распределений освещенностей
па цилиндрических поверхностях находить и световые потоки, заключенные
® определенных телесных углах, которые соответствуют определенным плос-
костным углам — а.
в) Освещенности вне плоскостей симметрии прожектора. Для
полного суждения о распределении освещенности необходимо уметь опре-
делить освещенность по всей площади освещенного летного поля. К рас-
смотрению этой задачи мы и приступим.
155
Сначала этот вопрос рассмотрим для одного прожектора, а затем дЛа
группы прожекторов, расположенных сосредоточенно, и для группы про-
жекторов, расположенных рассредоточенно.
Для этой цели все летное поле, подлежащее освещению, ' разбиваете»
рядом концентрических дуг, отстоящих друг от друга на расстоянии'
100 — 50 м (рис. 136); чем чаще они проведены, тем более точное пред-
ставление получаемся о распределении освещенности, но зато получается
слишком кропотливая и долгая работа. После этого от места расположения
светового центра прожектора проводится ряд радиусов через 5—10° в зави-
симости от того, как часто хотят знать распределение освещенности. Затем
приступают к определению освещенности в точках пересечения дуг с радиу-
Рис. 136. К определению освещен-
ности по всей площади летного
поля.
сами.
Как определяется освещенность по цен-
тральной части О А, нам известно из пре-
дыдущего.
Рассмотрим какое-либо произвольное-
направление ОВ и посмотрим, кайим об-
разом можно определить вертикальные
освещенности по этому направлению. Пре-
жде всего укажем, что будем определять
вертикальные освещенности, причем эле-
ментарные плоскости, в которых будем
находить освещенности, будут перпендику-
лярны к вертикальным плоскостям, прохо-
дящим через радиусы. Другими словами,
мы будем находить вертикальные освещен-
ности на поверхностях цилиндров, прохо-
дящих по этим дугам. Кроме того подоб-
ный подход в сильной степени облегчает
производство вычислительных работ.
Для нахождения вертикальных освещен-

ностей в плоскости ОВ, необходимо знать
кривую распределения силы света прожектора в этой плоскости. Рассмотрим
этот вопрос.
Пусть имеются в распоряжении две основные кривые распределения
силы света, а именно в двух плоскостях симметрии прожектора, в верти-
кальной и горизонтальной. В этом случае приходится воспользоваться
приближенным методом.
Представим себе рис. 137, где в прямоугольных координатах нанесены
кривые распределения силы света в вертикальной и горизонтальной пло-
скостях.
Положим, требуется построить кривую распределения силы света
в плоскости О В (рис. 136). Для этой цели в основу положим допущение,
что относительное распределение силы света во всех вертикальных плоско-
стях одинаково. Тогда, зная, что направление ОВ соответствует горизон-
тальному углу излучения -у, по рис. 137 для горизонтальной кривой рас-
пределения силы света находим, что этому углу соответствует сила света,
равная отрезку тп.
Эта величина есть исходная. Остальные ординаты сил света, соответ-
ствующие определенным углам излучения в вертикальной плоскости, опре-
деляются из основной кривой распределения в вертикальной плоскости,
156
пи чем они должны быть уменьшены на отношение силы света в гори-
зонтальной плоскости, которая соответствует углу -у, к максимальной силе
.вета основной кривой в вертикальной плоскости. Таким образом мы имеем,
что для угла излучения в вертикальной плоскости р сила света DC должна
тп
.быть уменьшена на отношение -тут, т. е.
/3=£>с-?Д =/(/т)р=0
гЗ АО h /₽=о
(64)
Угол р определяется нижеследующим образом (см. рис. 137а).
Рис. 137. Построение кривой распределения силы
света в вертикальной плоскости, составляющей
некоторый угол с основной вертикальной плос-
костью.
Плоскость SDO есть основная вертикальная плоскость симметрии про-
жектора, для которой определено распределение силы света (рис. 137).
Плоскость^ SEO есть та плоскость, в которой мы ищем распределение
Рис. 137а. К определению силы света в заданном направлении.
силы света, для определения вертикальной освещенности в точке В.
Отрезок DE есть след на горизонтальной плоскости при пересечении ее
плоскостью, проходящей через ось прожектора перпендикулярно к основной
вертикальной плоскости, для которой на рис. 137 пунктиром указана кривая
157
распределения света. Не трудно ви-
деть, что угол р= /_ESB опреде-
лится из следующих соотношений;
_ , ОЕ А ОВ
Р=«—«! = arc tg----arc tg —; .
°О
а так как ОЕ —-----, то
cos 7
„ , OD 4 ОВ
В = arc tg V----— arc tg
г h cos у h
где: OD — расстояние от подошвьг
прожектора до пересечения /тах с го-
ризонтальной плоскостью, h — высота
установки прожектора, -(—угол в
горизонтальной плоскости, ОВ —
расстояние от подошвы прожектора до
точки, где определяется освещенность.
Более точными способами опреде-
ления сил света в данных направле-
? ниях являются: 1) способ изосвечей
(равных сил света) и 2) способ веер-
ных кривых распределения света.
На рис. 138 изображена крива»
изосвечей. Эта кривая дана для двой-
ного прожектора (с двумя параболи-
ческими отражателями 60 см) с двумя
лампами „Mazda" по 10 kW. Как
известно, кривая изосвечей соеди-
няет точки, которые соответствуют
одной и той же силе света, излу-
чаемого прожектором. Как видно из
рис. 138, в горизонтальном напра-
влении отложены углы излучения сил:
света в горизонтальной плоскости,
а по вертикальному — углы излуче-
ния в вертикальной плоскости. Зная
направления луча, т. е. его углы из-
лучения в горизонтальной'и верти-
кальной плоскостях, представляется
возможным определить излучаемую
силу света в заданном направлении.
Пересечение координат для различ-
ных углов и укажет силу света.
Веерные диаграммы, как известно,
могут быть:
1) веерные диаграммы в горизон-
тальной плоскости для различных на-
клонов световой оси прожектора в
вертикальной плоскости, '
2) веерные диаграммы в вертикальной плоскости при различных пово-
ротах оси в горизонтальной плоскости.
На рис. 139 изображены кривые, которые образовались при пересе-
чении фотометрического тела двумя плоскостями — вертикальной и гори-
зонтальной, проходящей через ось прожектора.
Рис. 139. Кривые, образованные при пересечении фотометрического тела
вертикальной и горизонтальной плоскостями
В первом случае (рис. 139—I) при пересечении фотометрической поверх-
ности плоскостями Оа, ОЬ, Ос, Od, Ое будем получать веерную диаграмму
в горизонтальной плоскости.
Рис. 140. Веерные диаграммы в горизонтальной плоскости
для различных углов в вертикальной плоскости для
прожектора СА-60-1.
Во втором случае (рис. 139—II) при пересечении фотометрической по-
верхности плоскостями Оа, ОЬ, Ос, Od и т. д. будем получать веерные
Диаграммы в вертикальной плоскости.
При построении веерных диаграмм необходимо условиться о направлении
луча относительно оси прожектора. Обычно * считают силы света, идущие-
159-
4м 5 м 6м 7н 8м 9м Юм
31 200 ЮО 80 60 40 30 20 15 1210 8 7 6 5 4 3 . 2 1,5 1 0.8 0,6 0,4 0.3 0,2 0,15 87087°20'87°40‘ 88е
вЗ1
87°
8Б°
88’
О
50
100
150
400

88D2o' 88°4о’
Угол рассеивания S &ертинмьной. мосюспи
fi-drd.
гои
11 и и 1111гп п' । п т
250 300 350
I
Рис. 133. Номограмма № 1 для расчета освещенности летного поля.
Зав. 2921. Светотехника на воздушном транспорте.
Рис. 134. Номограмма № 2 для расчета освещенности летного поля,
Рис. 135, Номограмма № 3 для расчета освещенности лстного моля.
выше оси и вправо, если смотреть по направлению луча, за положительные
значения, а в противоположном направлении — за отрицательные значения.
Это необходимо , сделать для того, чтобы не ошибаться при определении
•силы света в данном направлении.
На рис. 140 изображены веерные диаграммы в горизонтальной плоскости
для различных углов в вертикальной плоскости
По этим диаграммам сила света в данном направлении определяется по
известным углам ц и Кривые относятся к посадочному прожектору
СА-60-1.
Когда определена тем или иным способом сила света в требуемом напра-
влении, определение освещенностей не представляет никаких трудностей.
•Способ.определения освещенностей тот же самый, который был изложен выше.
Самое главное, нужно определить силу света, излучаемого в заданном
направлении. Для этого надо знать угол излучения в горизонтальной
плоскости, который обычно находится по плану, чертежу или аналити-
ческим подсчетом. Угол в вертикальной плоскости находится в зависимости
•от высоты установки и удаления точки от подошвы прожектора по спо-
собам, изложенным выше.
На рис. 141 показано распределение изолюксов от одного прожектора
СА-60-1 для вертикальных освещенностей.
10. Освещение неровных полей.
До сих пор мы всегда предполагали, что летное поле представляет
собой плоскость без всяких уклонов, цо на самом деле подобные
посадочные площади почти не встречаются, и приходится с рельефом
.местности сугубо считаться^
Если высота установки прожектора значительна, как например для
обычных прожекторов заливающего освещения (скажем, для освещения
железнодорожных путей, когда прожекторы ставятся на мачту высотой
свыше 30 м), то, конечно, небольшие уклоны местности практически не
•отражаются и вся поверхность может быть залита световым потоком.
При освещении же летного поля, когда установка имеет высоту небольшую,
малые уклоны довольно сильно сказываются. Согласно нормам уклоны на
летном поле допускаются до 0,01 и максимум 0,02, причем уклон должен
иметь протяжение не менее 100 м; поэтому естественно, что пренебречь
ими нельзя. Так например, при установке прожектора на различных высотах,
тангенс угла наклона луча на 100 и 1000 м показан в табл. 26 (стр. 162).
Как видно, углы наклона луча имеют очень небольшие величины и
•поэтому естественно, что при допустимых уклонах на летном поле возможны
случаи, что с одного места не представляется возможным осветить поле без
теней. Вот в этом случае и приходится прибегать к рассредоточенной системе
«ли же увеличивать высоту установки прожекторов.
Устанавливаем прожекторы таким образом, чтобы избежать теней, но
<в то же время обязательно и избежать слепящего действия прожектора.
При разработке вопроса освещения летного поля необходимо иметь точную
«го нивелировку, на основании которой можно было бы построить профили
поля в различных его направлениях.
Если летное поле представляет собой довольно сложный рельеф, то
для учета надлежащей установки прожекторов рационально устроить модель
рельефа летного поля для его детального изучения.
ч
160
рис. 141. Распределение изолюксов от одного прожектора СА-60-1 для вертикальных освещенностей.
11 Зак. № 2921. Светотехника
на воздушном транспорте.
161
Таблица 26.
Тангенс угла наклона луча в зависимости
от высоты установки прожектора.
Высота уста- новки про- жектора м Тангенсы углов наклона луча при расстояниях:
100 м 1000 м
2 0,02 0,002
3 0,03 0,003
5 0,05 0,005
10 0,10 0,010
Хорошо, если представляется возможным, прежде чем фиксировать
окончательно место установки прожекторов, произвести испытания в действи-
тельной обстановке с учетом всех положительных и отрицательных стороны
данноД установки.
Что же касается вопроса применения величины самой вертикальной
освещенности, которая может получиться от рельефа местности, то те
нормы, которые допустимы для уклонов местности, настолько малы, что
все расчеты вполне могут производиться по приближенным формулам,
т. е. по формуле (54), но с учетом поправки на высоту установки .про-
жектора относительно элемента, в котором определяется освещенность.
11. Расчет сосредоточенного и рассредоточенного освещения.
Пусть будет сосредоточена в одном месте целая группа одинаковых
прожекторов для освещения летного поля.
Если установка прожекторов такова, что угол наклона их осей в верти-
кальной плоскости один и тот же, высота одна и та же и только оси
в горизонтальной плоскости образуют между собой различные углы, то
можно эту группу прожекторов рассматривать как один суммарный про-
жектор и применить в этом случае методику расчета, выработанную для
одного прожектора. Прежде всего требуется получить суммарную кривую
распределения света группы прожекторов. Получение подобных кривых
распределения света нами было дано на стр. 136—137.
Как видно из кривых, суммарная кривая распределения света в гори-
зонтальной плоскости получается сложением ординат сил света. Что же
касается кривых распределения сил света во всех вертикальных плоскостях,
то в виду того, что прожекторы одинаково наклонены и находятся на
одинаковой высоте, они будут иметь приблизительно один и тот же характер
распределения света и их угол излучения, практически, останется один ц
тот же. Величина же сил света соответственно увеличится. В этом случае
при определении освещенности вся методика остается той же самой, что и
изложенная выше. Предварительно требуется только определить суммарные
кривые распределения сил света в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Если прожекторы имеют различный наклон в вертикальной плоскости и
разную высоту установки, то, конечно, подобный метод не применим.
Тогда надо учитывать влияние каждого прожектора в отдельности.
При рассредоточенной системе расчет освещенностей при-
ходится вести для каждого прожектора в отдельности или для группы
162
прожекторов, если они находятся в одном месте. Затем уже при помощи
наложения изолюксов суммировать общую суммарную освещенность. Кроме
того можно выбрать определенные точки на поле, в которых требуется
найти освещенности, и определять в них суммарные освещенности, которые
получаются от отдельных прожекторов или централизованных групп.
В заключение надо сказать, что вопрос освещения летного поля еще
в достаточной степени не разработан, а потому мы только дали некоторые
основные вехи, по которым можно произвести, хотя бы в первом прибли-
жении, расчет освещения летного поля.
До сего времени мы рассматривали освещение летного поля, но в прак-
тике воздушного транспорта встречаются и другие случаи применения
прожекторов заливающего света, как то: освещение различных открытых
пространств в самом авиогороде, охранное освещение, освещение фасадов,
крыш и т. п. В этих случаях применяются общие методы прожекторного
освещения, на которых мы не останавливаемся, так как они изложены
в ряде книг, вышедших за последнее время, а именно: 1) И. И. Соколов,
„Применение прожекторов для целей освещения", Энергоиздат, 1932,
2) Инж. Озолинг и Белов, „Проектирование прожекторного освещения",
Гострансиздат, 1932, 3.) „Расчет прожекторного освещения. Сборник ста-
тей", Энергоиздат, 1932 и т. д.
12. Расчет освещения по распределению яркостей.
Этот метод расчета впервые был предложен проф. В. С. Кулебакиным
и был им сообщен на Первой светотехнической конференции, которая
состоялась в августе 1927 г. в г. Москве.
В отличие от всех остальных существующих методов проф. В. С. Куле-
б а к и н положил в основу величину яркости элемента земного покрова
в данном рассматриваемом направлении.
Вопрос о распределении яркостей в различных направлениях от элемента
поверхности в зависимости от направления светового потока, освещающего
эту поверхность, подробно был рассмотрен выше, в отделе втором, гл. I. Поэтому
мы коснемся лишь самого метода расчета освещения по яркости, имея в виду,
что остальные связанные с этим вопросы известны.
Исходные данные этого метода таковы:
1) величина угла падения луча на поверхность, кото-
рая подлежит освещению [на рис. 89—91 угол этот обозначен
через а (см. отд. И, гл. I, стр. 94)];
2) величина угла между освещаемой поверхностью и
направлением линии зрения (угол этот на рис. 89 обозначен
через Р). При этом необходимо знать, в какой плоскости этот угол рас-
сматривается по отношению к основной плоскости, проходящей через луч
падающего Светового потока и нормаль к поверхности. Если этот угол
лежит не в основной плоскости, а в плоскости, образующей с основной
угол 9, то естественно, что угол луча зрения будет обозначен через
где <р будет показывать угол в горизонтальной плоскости между основной
вертикальной и вертикальной плоскостью, в которой лежцт луч зрения.
Для примера укажем, что угол а будет обусловлен углом наклона оси
прожектора по отношению к освещаемой поверхности, угол же р зависит
от направления луча зрения пилота относительно освещаемого летного
поля.
11*
163

I
/ ---------------------------------------------------
В момент выравнивания самолета этот угол р определяется углом между
горизонтом (земная поверхность летного поля) и линией зрения пилота на
то место освещенного поля, по отношению которого пилот определяет
высоту самолета над землей;
3) требуемая яркость земного покрова в данном рас-
сматриваемом направлении .
На основании первых двух величин аир определяется по кривым
яркости яркость элемента земного покрова в заданном направлении р при
угле падения луча светового потока а. К детальному рассмотрению этих
кривых и приступим.
Для земных покровов, которые имеют применение на летных полях,
чтобы находить яркости в любом заданном направлении от элемента покрова,
необходимо знать, как распределяется яркость по всевозможным направ-
лениям в пространстве, т. е. необходимо иметь полное представление
о фотометрическом теле яркости для данного элемента земного покрова.
На рис. 89 изображено тело яркости; яркость в любом заданном направлении
может быть определена по выбранным для данного случая углам а и [3 .
Если известно фотометрическое тело яркости для данного земного
покрова, то остается ответить на вопрос: каким образом определить све-
товой поток, который необходимо послать на данный элемент поверхности,
для получения требуемой яркости в заданном направлении? Следовательно,
необходимо кривые распределения яркости построить таким образом, чтобы
по ним можно было определить требуемый световой поток. Остановимся
на этом вопросе и рассмотрим подробно, как по телу яркости найти све-
товой поток. Как и в любом методе расчета, в конечном счете все сводится
к определению светового потока. Зиая его, легко можно будет определить
и потребное количество прожекторов. Прежде всего тело яркости, которое
представляет собой почти во всех случаях практики несимметричное тело,
необходимо заменить симметричным телом. Для этой цели необходимо все
тело разбить по зонам, которые будут соответствовать различным углам ро = О,
Р Р2, ...,ря, = 90°, и в каждой зоне брать среднее арифметическое значение
яркостей для различных углов ®, начиная от « = 0 и до = 360°, что
математически выразится так:
для зоны р = 0:
+®o?s+ • • «+Во9п
HVep— П_|_1
для зон Р1, . . . , ₽т:
^=0+^+^+ - • +ВМП
n-4-i
(65а)
(656)
(65в)
. ^Р<п,р = 0 В_________________ ~1~ ?mtn
W₽Wop И -j- 1
Вектор яркости для зоны при р == 90° для всех углов ®, начиная от 0°
до 360°, будет равен одной и той же величине.
164
Естественно, что если полученные средние ’яркости (Z?₽)cp откладывать
от какой-либо точки О в одной плоскости, то образуется кривая яркости,
обозначенная номером 1 на рис. 142, которая при вращении вокруг оси О А
образует некоторую поверхность, и тело, заключенное в этой поверхности, будет
соответствовать фотометрическому телу яркости рассматриваемого элемента.
На основании симметричной кривой яркости представляется возможным
«делать переход к кривой распределения силы света данного элемента
земного покрова из нижеследующего математического соотношения:
<4)epl = ^₽)еР COSJ(9O°_0). (66)
Значение букв в этой формуле:
(/р)ор—среднее значение силы света, сэогветствующей^зоне р для эле-
мента AS,
AS—площадь рассматриваемого элемента земного покрова,
р — угол между элементом поверхности и данным направлением, в кото-
ром определяется значение силы
света.
На рис. 142 кривая распреде-
ления силы света обозначена че-
рез 2.
Далее, на основании этой по-
следней кривой по общему пра-
вилу легко подсчитывается свето-
вой поток, который излучается
этой элементарной поверхностью.
Этот поток будет равен:
ДДО =2я ДЛ//г, (67)
где АЛ/представляет собой площадь
Руссо, a k— коэфициент пере-
хода к люменам, если применен
способ Руссо для вычисления
Рис. 142. К вопросу о переходе от средней
яркости элемента к его полусферической
силе света.
1 — £ср =/(₽); 2 ~ 7ор = ? (Р); 3~ кривая {Руссо.
светового потока.
Выражая AFq через среднюю полусферическую силу,света, будем иметь:
AFO = 2^A/q.
(68)
Итак, имея реальные значения яркостей, можно определить световой
поток, излучаемый элементом поверхности. Для определения светового потока,
падающего на элемент поверхности, необходимо излучаемый поток
разделить на средний коэфициент отражения; поэтому получается):
AFQ •
(ДГ ) . =----°-
' Q р
где (AFq)„ — падающий световой поток.
Световой поток, который необходимо послать на освещаемую поверх-
ность для создания требуемой яркости в определенном направлении
на основании вышеизложенного может быть определен нижеследующим
образом. По кривым распределения яркости элемента выбранного покрова
находим в требуемом направлении значение яркости элемента поверхности.
165
Пусть это будет В^. На основании вышеизложенного производим под-
счет светового потока Д/7^, который излучается элементом, а затем и
потока падающего (Д^д)п, т. е. необходимо учесть средний коэфициент
отражения покрова р. Требуемый световой поток для элемента для
создания яркости (Вр¥)т определится из простого соотношения:
Д₽(р соответствует (ДДд )п ,
(^₽¥)т п .
Отсюда
(F0). = (F0)u^aF. (69)
р₽<р
Это соотношение (69) следует из того, что световой поток пропорцио-
нален вектору яркости, так как имеется в виду, что общий характер тела
яркости сохраняется тот же, а изменяются лишь пропорционально векторы
яркостей по всевозможным направлениям. •
Полный световой поток, который необходимо распределить на осве-
щаемой поверхности, площадь которой равна S, будет во столько раз
больше, во сколько площадь S будет больше элементарной поверхности Д5",
т. е.
(^)Полн = Д(^)^- (70)
Для подсчетов элемент поверхности берется равным 1 см2.
При переходе к полному световому потоку предполагается, что угол а
Остается постоянным. В действительности это почти так, ибо высота уста-
новки прожектора при освещении летного поля небольшая и угол а для
различных рабочих участков летного поля изменяется мало, как это и
можно видеть из гл. III, § 9 отдела второго.
После того как определен полный световой поток, который необходимо
послать для освещения летного поля, можно определить потребное коли-
чество прожекторов (см. г/j. III § 7 отдела второго, где этот вопрос из-
ложен).
Ради простоты и быстроты подсчетов проф. Кулебакин дает рас-
пределение яркостей, выражая их в следующих единицах:
_ средняя полусферическая сила света
о _ =----------------------------------= -—
а единица поверхности см*
т. е. в значениях средних полусферических сил света на см2. Другими сло-
вами, это есть светимость поверхности, деленная на 2л.
На рис. 90 и 91 (стр. 94) дается распределение яркостей в этих едини-
цах для нижеследующих покровов: трава зеленая сухая и мокрая, песок сухой
и мокрый, суглинок сухой и мокрый, причем отраженный световой
поток для каждого рода покрова независимо от угла падения светового
потока берется одного и того же значения, что, конечно, не совсем верно.
Значения средних коэфициентов отражения различных покровов указаны
в главе I, § 2 отдела второго.
1W
Подобное выражение распределения яркостей дает возможность ниже-
следующим образом решать задачу по определению светового потока,
потребного для «.освещения площади.
Пусть требуемая яркость земного покрова для данного случая есть (В^)т
стильбов.
По кривым рис. 90 и 91 яркость в данном направлении получается
как произведение КВ^, где величина К есть значения, обозначенные
на горизонтальной оси кривых упомянутых рисунков; так например, для
зеленой мокрой травы при а = 5° и (3=15° значение К будет равно 7. Эта
полусферическая яркость В& будет, конечно, величиной постоянной
только для постоянного светового потока, излучаемого с поверхности. При
изменении светового потока должно измениться В& прямо пропорционально
потоку. Величина же К будет величиной постоянной для данного направ-
ления, пока яркость выражается в полусферических силах света элемента
поверхности. Исходя из этих, соображений,, можем написать такое равенство:
КВа={В^т (71)
«ли
о ___ (79Х
Из этого выражения и определяется средняя полусферическая сила света
которая должна быть' при заданной яркости (В^)т.
Потребный световой поток на элементарную площадь определится из
соотношения:
(ЛЛО).-^Л/О, (73)
а полный световой поток-—из формулы:
,р х 2теД/о 5 _2тс(^)тоД5 S
р *Д£ Кр ' LS~ К? В * * * * * * * * 17
В заключение надо сказать следующее. При переходе от элементар-
ной плошади к общей площади поля, подлежащего освещению, предполага-
лось, что световой поток равномерно распределен по освещаемой площади.
В действительности, конечно, это не так. Из предыдущего известно,
что равномерность освещения далека от единицы.
Для известного запаса при расчете можно исходить из минимального
значения величины К, для того чтобы обеспечить требуемую яркость для
других направлений.
Этот метод разработан только в первоначальной стадии своего развития
и, конечно, требует дальнейшего усовершенствования и разработки. Чтобы
этим методом надлежащим образом пользоваться, необходимо составить для
земных покровов, имеющих применение в воздушном транспорте, детальные
кривые распределения яркостей. Недостаток существующих кривых яркости
в том, что они не даны для малых углов а, имеющих преимущественное
значение для летного поля. Малость угла объясняется тем, что прожекторы
устанавливаются на небольшой сравнительно высоте, вследствие чего угол а
наклона луча к горизонту не может достигать больших значений.
167
Если дана минимальная вертикальная освещенность (Е^пйл, то можно
приблизительно определить падающий световой поток, исходя из следующих
соображений. Горизонтальная освещенность Еь в точке минимальной
вертикальной освещенности определяется, как известно, из соотношения:
~ (^r)miti * £ > i (75)
где h — высота установки прожектора, L — расстояние от прожектора до
точки, где определяется освещенность.
Предполагаем, что элемент поверхности отражает световой поток по
закону косинуса, что, конечно, не совсем верно (в дальнейшем, как будет
видно, это учитывается коэфициентом яркости г). Яркость элемента опре-
делится;
О ____ __ Р (^t)min h
min тг-104 ir-lO4-! ’ V '
где p есть средний коэфициент отражения земного покрова. Величинами
этого коэфициента могут быть приняты:
Трава зеленая.....................0,15
Суглинок..........................0,20
Снег............................ 0,70
Падающий световой поток на дифузную поверхность определяется
как произведение телесного угла тг на силу света по нормали к поверх-
ности, т. е.
(77)’
Так как -поверхность земного покрова не отражает свет дифузно,
а имеет неравномерное распределение яркости, то в направлении, противо-
положном спуску самолета, яркость в зависимости от рода земного покрова,
взаимного расположения направления прожекторного луча и направления
спуска самолета будет непостоянна. Коэфициент яркости, т. е. в данном
случае отношение яркости в направлении противоположном планированию В в
к яркости дифузной поверхности Во при одной и той же величине свето-
ча
вого потока -=- = r, может быть принят ориентировочно по табл, 27,
Тогда падающий световой поток
Таблица 27. на элемент поверхности определится:
Коэфициент яркости в зависимости
от земного покрова.
Наименование покрова вл г~ Во
Трава зеленая . . Суглинок .... Снег 1,30-1,25 1,1 —1.2 0,7 -0,8
этой Be-
т. е. бу-
(79)
ДГ„ = - . (78)
Световой поток для всей площади
определится произведением
5
личины на отношение ттг,
дем иметь:
р___ ГС^тГп*^
' рг
168
I
В эту формулу необходимо ввести коэфициент запаса п и кроме того
заменить 5min через 5ср, после чего формула окончательно примет вид:
(рл = (80)
\ Ып рг
где г /
В настоящее время методика этого расчета по яркости мало разработана,
и мы не можем точно указать значений вышеупомянутых коэфициентов; осо-
бенно это относится к коэфициенту, служащему для перехода от яркости Z?miB
к яркости Z?cp, но все-таки этот метод указывает пути, по которым воз-
можен расчет, и дает уже в таком виде приближенный расчет освещения
летного поля по яркости.
Глава IV.
ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЖЕКТОРОВ АЭРОПОРТА.
1 [Типы посадочных прожекторов для освещения летного^поля.
Светильники общего назначения, применяемые в воздушном транспорте,
в достаточной степени известны из общих и специальных курсов,1 поэтому
в настоящем труде они не рассматриваются.
Прожекторы разделяются по дистанции их действия — на прожекторы
дальнего, среднего и ближнего действия и на прожекторы
заливающего света, которые нами выделяются в особую категорию.
Под прожекторами заливающего света понимаются такие осветительные
приборы, которые имеют своим назначением осветить на значительном
расстоянии (до 1 км) данное пространство, плоскость или предмет. По-
лезный угол излучения этих прожекторов — свыше 10°. Подобного рода про-
жекторы имеют большое применение в воздушном транспорте. В основ-
ном они служат для освещения летного поля аэродрома, для
освещения различного рода мест работ, для охранного
освещения, для освещения фасадов, крыш и т. п.
Остальные категории прожекторов также имеют своим назначением на
различных расстояниях осветить определенный объект, но под срав-
нительно малым углом излучения. По дистанции их действия они разделяются
на прожекторы: 1) дальнего действия—для освещения объектов, удаленных
на расстояние свыше 3 км\ 2) среднего действия—для освещения объектов,
удаленных на расстояние в пределах Р/2—3 км\ 3) ближнего действия —
для освещения объектов, удаленных на расстояние до Р/2 км.
Эти последние категории прожекторов находят себе применение в каче-
стве потолочных (для освещения облаков) с целью определения вы-
соты облаков, в качестве прожекторов-искателей, для отыска-
ния самолетов в воздухе и т. п. >
Остановимся прежде всего на прожекторах, имеющих своим назначением
освещение летного поля аэродрома (см. главу об освещении летного поля).
1 Л. Д. Белькиид, Электрические приборы ближнего действия, 1934.
169
Вследствие специфичности предъявляемых к ним требований, а именно_
в основном дать большой угол "излучения в горизонтальной плоскости и
достаточно малый в вертикальной, светооптическая система этих прожек-
торов имеет свои специфические особенности.
Все оптические системы этих прожекторов можно разбить на три
категории, а именно: 1) отражательные (катоптрические), 2) прело-
мляющие (диоптрические) и 3) отражательно-преломляющие
(смешанные или катадиоптрические).
а) Прожекторы отражательной системы. На рис. 143 показан
американский посадочный прожектор с кривыми распределения
света в вертикальной и горизонтальной плоскостях. В этом прожекторе
отражатель и защитное стекло являются одним элементом, образованным по-
средством вращения параболы вокруг вертикали, проходящей через ее фо-
кус (см. стр. 77). Образуется таким образом круговая параболическая
градусы 8 гориз. nrj.
Рис. 143. Американский посадочный прожектор
с^'’круговой параболической оптикой и кривые
распределения света.
поверхность, задняя часть которой посеребрена. Указанный прожектор
работает с 5 kW лампой на 115V или 3000 W на 32 V. Фокусное рассто-
яние параболической поверхности 30 см. Угол излучения в горизонтальной
плоскости 175°, в вертикальной 10°. Подобные прожекторы делаются и
меньшего размера, с фокусным расстоянием 18 см, которые употребляются
с лампами на 1500 W при 32 V.
Прожекторы с параболическим отражателем и параболо-цилиндрические мы
отнесли к смешанным системам (стр. 177 и след.), так как в них имеется дополни-
тельная оптика, рассеивающая световой поток (цилиндрические линзы и т. п.).
, б) Прожекторы с преломляющей оптикой. Эти прожекторы со-
стоят из лирз Френеля, основные понятия о которых даны в главе о свето-
оптических системах.
Прожекторы с линзами Френеля начали изготовляться французским
заводом Барбье-Бенара, который хорошо себя зарекомендовал еще
раньше при изготовлении маяков с подобной оптической системой для
Морского ведомства. Для посадочных прожекторов завод изготовляет
оптику в виде преломляющих (диоптрических) поясных цилиндрических
линз различных типов и размеров. Подобный прожектор изображен на
рис. 144.
170
В табл. 28 даны эти типы прожекторов с преломляющей оптикой.
Наиболее ходовые из этих типов—D 1000 и D 500. Прожектор типа D 1000
снабжается газополной лампой до 10 kW мощности или дуговой лампой
до 150 А и 80 V. При дуговой лампе угол^излучения в вертикальной плос-
кости — около 3°, а в горизонталь-
ной может быть до 180°. С газо-
полной лампой угол излучения в
вертикальной плоскости несколько
больше, чем при дуговой лампе.
Таблица 28.
Типы ‘ прожекторов с преломляю-
щей оптикой.
Типы прожектора Фокусное расстояние мм Диаметр оптики мм
D 1400 700 1400
D1000 500 1000
D 750 -375 •750
D 600 300 600
D 500 250 500
D 375 187,5 375
Прожектор с дуговой лампой
выгоднее в смысле распределения
света; но в смысле ухода и требуе-
мого тока выгоднее прожектор с
газополной лампой, которая работа-
ет при одном и том же распреде-
лении света как на постоянном,
так и на переменном токе и тре-
бует меньшего за собой ухода.
Подобные прожекторы устана-
вливаются стационарно на аэро-
дроме или же могут быть устано-
влены на тележке (с резиновым
и перемещаться людьми в
желаемое место летного поля аэро-
дрома.
Прожекторы также устанавли-
вается на автомобиле или на трак-
торе вместе или раздельно от агрегата, питающего прожектор электрической
энергией. Одним подобным прожектором с лампой 10 kW представляется
возможным создать достаточную освещенность поля для посадки самолета
приблизительно на пространстве 800 м. По данным завода освещенность при
этом около 11х. Для лучшей освещенности поля подобные прожекторы иногда
размещаются на аэродроме попарно в расстоянии друг от друга 100—150 м.
171
Общий вид освещения летного поля прожектором типа D 1000 представлен. '
на рис. 145. Эти типы прожекторов распространены в различных странах
Западной Европы и в США. *
Прожектор D 500 диоптрической сисмемы, с линзами^ Френеля,
представленный на рис. 146, имеет достаточно большое распространение. Ч
Линза Френеля — составная, состоящая из 10 диоптрических полуколец,
тогда как оптика прожектора D 1000 состоит из 21 диоптрического
полукольца. В качестве источника света применяется газополная лампа
мощности 2—5 kW. С противоположной стороны от линз на открывающейся
осве-
Рис. 145. Посадочный прожектор D 1000,
щающий летное поле.
Рис. 146. Прожектор типа D 500 с
поясной цилиндрической линзой.
отражатель, который дает изобра-
оптики, чем и достигается лучшее
350 м дает освещенность около
Таблица 29.
Газополные лампы.
Мощность ламп kw Напряже- ние V Сила тока А
2 100 20
2,4 80 30
3 100 30
4 80 50
5 ЮО 50
6 100 60
10 100 100
дверце расположен сферический
жение тела накаливания в фокусе
использование светового потока лампы, и благодаря чему повышается
коэфициент полезного действия прожектора. Угол излучения—до 180°
в горизонтальной плоскости.
По данным завода подобный прожектор с лампой 4 kW на расстоянии
1 1х. Для освещения поля глубиною около
1000 м требуется четыре подобных
прожектора.
Высота установки от поверхности
земли рекомендуется около 1,5 м.
Газополные лампы, которые при-
меняются заводом Барбье-Бенара
для указанных выше диоптрических
прожекторов, указаны в табл. 29.
При лампах на большую мощность
имеется реостат, который необходим
при включении, чтобы не было боль-
шого толчка тока.
Посадочные прожекторы герман-
ского завода П и н ч а следующие.
Диоптрический прожектор в ос-
172
новном-—такой же, как описанный выше при рассмотрении прожекторов
завода Б а р б ь е-Б е н а р а.
Прожектор (рис. 147) устанавливается на тележке с колесами (на рези-
новом ходу). К нему имеется электросиловой агрегат (тоже на резиновом
Рис. 147. Посадочный прожектор германского завода Пинча с поясной цилиндри-
ческой линзой.
ходу). Прожектор с агрегатом вручную могут перемещаться вместе. На
верхней* части прожектора и агрегата имеются две лампочки (красная и
зеленая), которыми при освещении этими прожекторами летного поля одно-
Рис. 148. Кривая распределения света прожектора Пннча.
Прожектор этот применяется с лампой 3 kW, причем распределение света
его видно из рис. 148. Максимальная сила света достигает свыше 300000 С,
агрегат дает 4 kW при напряжении ПО V.
Для бестеневого освещения завод Пинча рекомендует устанавливать
прожекторы’* диоптрической системы. Подобные прожекторы указаны на
к. 173
Рис. 149. Прожектор с
поясной цилиндрической
оптикой, с фокусным рас-
стоянием 500 мм.
Рис. 150. Прожектор с поясной
цилиндрической оптикой, с фо-
кусным расе гоянием j400 мм..}
рис. 149 и 150. На рис. 151 показана схема установки бестеневого освещения1.
Прожекторы изготовляются двух типов: один с фокусным расстоянием
Рис. 151. Схема установки прожектора Пинча для
бестеневого освещения.
500 мм, а другой — 400
мм. Распределение силы
света первого прожектора
видно из рис. 148. Макси-
мальная сила света до-
стигает 300 000 С, а для
прожектора меньшего раз-
мера 180 000 С. Вес ма-
лого прожектора 350 кг,
а вес большого 690 кг.
Из схемы видно, что
прожекторы устанавли-
ваются по периметру поля,
обычно по 8 шт. Созда-
ется довольно равномер-
ная освещенность поля.
На верхней части прожек-
тора монтируется красная
лампочка (заградительный
огонь), указывающая, что
данное место поля являет-
ся опасным для посадки
самолета.
Остановимся на амери-
канских посадочных про-
жекторах с преломляющей
оптикой. На рис. 152 по-
174
казан прожектор с преломляющей цилиндрической поясной линзой с диа-
метром 1000 мм. Источником света является дуга повышенной яркости
на 150 А или же, в случае отказа от действия дуги, начинает работать
специальная электрическая лампа в 10 kW, которая при помощи авто-
мата становится на место дуги и автоматически же загорается. Кривые
распределения света в горизонтальной и вертикальной плоскостях пока-
заны на рис. 153.1 Максимальная сила света прожектора при работе
с дугой равняется 4 • 10е С, а при работе 10 kW лампой 500 • 103 С. Угол
излучения в вертикальной плоскости при дуге в пределах 0,1 /тах равняется 1,°5,
Рис. 152. Прожектор с поясной линзовой оптикой, диаме-
тром 1000 мм.
а при 10 kW лампе — около 5°. Излучение в горизонтальной плоскости
также более выгодно при дуге. Таким образом в смысле распределения
света дуга гораздо выгоднее, чем лампа накаливания. На рис. 154 изобра-
жена прожекторная система из двух цилиндрических поясных линз диаметром
500 мм с электрической лампой накаливания 3000 W и 32 V для каждой
оптики. На том же рисунке изображены кривые распределения света в вер-
тикальной и горизонтальной плоскостях.
Таблица 30.
Характеристика прожекторов С и м е н с-Ш у к к е р т а.
Тип FS 400/120 FS 400/180 FS 500/120 FS 500/180
Фокусное расстояние .... 400 мм 400 мм 500 мм 500 мм
Угол излучения С лампой 5 kW: Осевая сила света (макси- 120° 180° 120° 180°
мальная) Угол излучения в вертикаль- 350-103 С 350-Юз С 420 - 103 С 420 • 103 с
ной плоскости С лампой 10 kW: Осевая сила света (макси- 3°10' 3°10' 2°,3 2°,3
мальная) - Угол излучения в вертикаль- — — 850 • 103 С 850 • 103 с
ной плоскости — 3°,0 3°,0
175>
Перейдем к прожекторам с преломляющей оптикой Сименс-Шуккерта.
На рис. 155 показаны прожекторы преломляющей системы с поясными
френелевскими линзами.
Подобные прожекторы изготовляются четырех типов, характеристика
которых указаны в табл. 30.
Рис. 153- Кривые распределения света в горизонтальной и вертикаль-
ной плоскостях для прожектора с поясной линзовой оптикой.
а—с источником света дуга на 150 А; б—с источником света 10 kW-лампа накаливания.
Кривые распределения света в горизонтальной плоскости показаны на
рис. 156 для посадочного прожектора типа FS 500 для различных углов излу-
чения в горизонтальной плоскости: а—при 90°, b—при 120° и с—при 180°.
432/0/230 806040 20 0 204060 80
верток. плосО. градусы гориз.плос/t.
\
Рис. 154. Прожекторная система из двух цилиндрических поясных
линз диаметром 500 мм, с кривыми распределения света.
Сверху кожуха находится красный колпак с лампой в 200 W. Эти про-
жекторы монтируются на тележках, а также устанавливаются стационарно
на вышке или тумбе. На рис. 157 показан автомат замены ламп: в случае
перегорания одной лампы на ее место устанавливается вторая лампа.
176
в) Прожекторы отражательно-преломляющей (смешанной) си-
стемы. Отражатели в этих прожекторах в настоящее время имеют два
.основных вида. Тил отражателя с параболоидной поверхностью, т. е. с по-
Рис. 155. Посадочные прожекторы с поясными цилиндрическими линзами
’Сименс Шуккерта.
верхностью, образованной вращением параболы около оси симметрии,
является наиболее распространенным. Такой отражатель при точечном
источнике света теоретически дает параллельный пучок света; при реальном
Рис. 156. Кривые распределения света прожектора С и м е'н с-
Шуккерта.
а— угол в горизонтальной плоскости 90°; Ъ—то же 120°; с —то же 180°
источнике затруднительно получить от него малый вертикальный и боль-
шой горизонтальный углы излучения — условие, необходимое для освещения
летного поля — и поэтому эти отражатели применяются совместно с рассе-
ивателями.
12 Зак. № 2921. Светотехника на воздушном транспорте.
177
Рассмотрим подробнее этот тип прожектора, который в настоящее время
строится на наших заводах и применяется в СССР для освещения летного
поля (рис. 158), а именно — прожектор типа СА-60-1:
1. Марка........................................СА-60-1
2. Отражатель..............стеклянный параболический
3. Номинальный поперечник отражателя..............60 см
'' 4. Номинальное фокусное расстояние f ....... 25 см
5. Отношение поперечника к фокусному расстоянию . . 2,4
6. Углы излучения: вертикальный..................4°
горизонтальный ................45°
7. Рассеиватель . плоско-выпуклые цилиндрические линзы
Рис. 157. Автомат замены ламп для
прожекторов Сименс-Шуккерта.
Рис. 158. Посадочный прожектор типа
СА-60-1.
Для получения рассеивания светового пучка в горизонтальной плоскости
прожектор снабжен рассеивателем, который состоит из отдельных,
плоско-выпуклых линз, причем в прожекторе линзы устанавливаются вер-
тикально и находятся в откидной раме. Рассеиватель одновременно выпол-
няет роль предохранительного стекла.
Внутри кожуха прожектора, между источником света (лампой) и рас-
сеивателем, имеется заслон верхних лучей (гаситель), состоящий из-
полуколец, установленных концентрически.
Этот заслон главным образом прикрывает путь световому потоку, идущему
непосредственно от источника света, выше оси прожектора на 2°,5, чем
до некоторой степени устраняется ослепление пилота.
Источником света служит кино-лампа ВЭО в ПО V и 1000 W ест
средней сферической силой света /о = 2000 С. Цоколь лампы — Голиаф.
Световой поток Fo = 25 000 1m (лампа горит с перекалом в этом случае).
178
Фокусирование, т. е. установка лампы в фокус, производится
специальным фокусирующим приспособлением, позволяющим перемещать
лампу в любом направлении.
Прожектор имеет устройство для поверки правильности расположения
тела накаливания незажженной лампы в фокусе отражателя при помощи
визирных приспособлений.
Светотехническая характеристика прожектора по каталож-
ным данным завода:
1. Максимальная сила света:
а) с рассеивателем /тах — от 220 000 до 320 000 С,
б) без рассеивателя /тах — от 2 000 000 до 3 500 000 С.
2. Углы излучения в пределах 0,1 /тах:
а) в горизонтальной плоскости 45°,
б) в вертикальной плоскости 4°.
3. Кривые распределения света в горизонтальной и вертикальной пло-
скостях см. на рис. 115 (стр. 135).
4. Световой поток прожектора в пределах полезного угла излучения
F =4 600 1ш, световой поток всего снопа прожектора Fn = 7900 1m.
5. Световой коэфициент полезного действия в пределах полезного угла
излучения
Fn.( поток в полезном угле излучения
i^Y “ " у—, - — - — J. О ! €\9
г0 полный поток лампы
6. Полный световой коэфициент полезного действия (т. е. отношение
светового потока всего снопа прожектора к полному потоку лампы)
^ = 4 = 31%.
‘о
Установка прожектора. Каждый прожектор устанавливается на
железной трубе, причем крепление позволяет производить различный наклон
прожектора в вертикальной плоскости и поворот в горизонтальной плоско-
сти. Вес прожектора около 60 кг.
Таблица 31.
Проекционные лампы „Мазда*.
Тип лампы, вставленной в прожектор Максималь- ная сила света в свечах Полезный угол излучения
горизонт. вертик.
Кино-лампа ВЭО 1000 W, 110—120 V 320 000 45° 4°
Проекционная лампа -Маз- да* 1500 W, 32 V 520000 45° 4°
То же 3000 W, 32 V . . . . 910 000 45’ 5°
12*
179
Прожектор типа СА-60-1 с газополными лампами на большую мощ-
ность дает, конечно, иное распределение света. На рис. 159 представлены
кривые распределения света прожектора с рассеивателем в горизонтальной
и вертикальной плоскостях с проекционной лампой „Мазда“ на 3000 W и
1500 W при напряжении 32 V. Основные данные указаны в табл. 31.
Из табл. 31 видно, что углы излучения остались почти без изменения
(несколько увеличился угол для 3000 W), а максимальная сила света уве-
Рис. 159,'Кривые распределения силы света прожектора типа’СА-60-1
при лампах в 1500 W и 3000 W.
личивается. Происходит это за счет того, что маловольтная лампа имеет
большую яркость почти при том же размере источника. Тот же прожектор
без рассеивателя дает для лампы в 3000 W максимальную силу света в
9 100 000 С, а для 1500 W — в 5 300 000 С. Угол излучения лежит в пре-
делах 5—6и.
Подобные же типы прожекторов изготовляют заводы Вестингауза,
Сперри, G. Е. С. и т. д.
180
На рис. 160 изображен подобный прожектор с кривыми распределения
силы све.та в вертикальной и горизонтальной плоскостях при электрической
лампе накаливания 3000 W и 32 V и при углах излучения в горизонтальных
плоскостях 20°, 40° и 80°.
Прожекторы с параболическим отражателем и рассеивателем можно полу-
чить из обычного военного прожектора при некоторой небольшой пере-
делке. Параболические отражатели с кожухом остаются те же, но потре-
буется вместо защитного стекла поставить рассеиватель. Источником света
может служить или дуговая лампа, что менее желательно, или же мощная
газополная электрическая лампа. Подобные типы прожекторов у нас при-
менялись в самом начале при светооборудовании аэродромов. Подобные
установки были осуществлены в СССР; на рис. 161 показан вид такого
прожектора, переделанного из 90 см старого прожектора.
Рис. 160. Прожектор с 3000 W электрической лампой и параболическим отража-
телем, применяемый с различными рассеивателями. Кривые распределения силы
. света при различных рассеивателях на 20°, 40° и 60°.
Перейдем к рассмотрению посадочных^"прожекторов по
изготовляющим их заводам.
Некоторые заводы вместо стеклянного отражателя применяют металли-
ческие хромированные, которые однако значительно уступают первым
в светотехническом отношении, но зато дешевле и не бьются.
Прожекторы завода AEG (Algemeine Elektrizitats-Gesellschaft). AEG из-
готовляет посадочные прожекторы, оптикой которых служат параболи-
ческие отражатели, снабженные впереди надлежащими рассеивателями,
представляющими собой цилиндрические линзы, установленные вертикально.
Обычно завод изготовляет парные системы, т. е. комбинации двух опти-
ческих систем в одном общем кожухе. Отражатели нормально имеют раз-
меры 60 см. Источниками света являются газополные лампы мощностью
5—10 kW. Угол излучения в горизонтальной плоскости 80—120°. Подоб-
ный прожектор представлен на рис. 162. Общая мощность, потребная для
питания ламп, — или 10 kW, или же 20 kW.
181
Прожектор устанавли- '
вается или на особых
основаниях, или же на
тележке с резиновым хо-
дом. Максимальная сила
света прожектора — около
1,4 • 106 С. Между источ-
ником света и рассеивате-
лями поставлены заслонки,
задерживающие свет, иду-
щий вверх. При помощи
одного прожектора, ука-
занного на рис. 162, пред-
ставляется возможным ос-
ветить посадочную пло-
щадь глубиною до 1000 м,
причем границей освещен-
ной площади можно при-
нять то место, где вер-
тикальная освещенность
имеет значение 1,6 1х
(рис. 163; заводские дан-
ные). Этот прожектор мо-
жно перевозить с места
на место при помощи двух
человек.
Помимо прожекторов
этого типа завод AEG
Рис. 161. Прожектор, переделанный из 90-сл изготовляет посадочные
старого прожектора. прожекторы с отражате-
лями вида параболо-ци-
линдрических, т. е. с такой отражающей поверхностью, которая обра-
зуется при перемещении параболы по прямой, перпендикулярной к ее
плоскости. Естественно, если на
линии фокусов подобной отра-
жающей поверхности поместить
светящееся тело, имеющее вид
стерженька небольшого диаметра,
расположенного своей осью вдоль
этой линии, то получится зна-
чительно больший угол излуче-
ния в горизонтальной плоскости
при малом угле излучения в
вертикальной. Также получается
большой угол излучения в го-
ризонтальной плоскости при рас-
положении точечного источника
на линии фокусов. Угол излу-

Рис. 162. Посадочный прожектор AEG с двумя
параболическими отражателями н с электриче-
скими лампами накаливания на 10 kW каждая.
чения в горизонтальной плос-
кости можно при этом изменять
при условии, если сделать пара-
182
<5оло-цилиндрическую поверхность составной из секций и изменять угол
«ежду фокусными линиями.
На основании этих соображений и сконструирован подобный прожек-
тор, который представлен на
рис. 164. Отражатель имеет
форму параболо-цилиндриче-
скую и состоит из отдельных
долей, собранных в две группы
Рис. 163. Кривая изолюкса 1,6 1х для про-
жектора рис. 162 в 20 kW.
Рис. 164а. Прожектор с параболо-
цилиндрическим отражателем.
по три. Фокусные линии их образуют угол 128° (см. схему на рис. 165).
Источниками света служат специальные лампы по 3 kW и 32 V каждая, в
2.5
S 2.0
’В
00 40 0 40 №)• OS 10 IS i0 2S
распределение 6 гориз. таскает распределение 6 верток плоскости
Рис. 1646. Кривые распределения силы света прожектора с параболо-
цилиндрическим отражателем.

количестве 8 штук. Максимальная сила света около 2,25-106С. Угол излу-
чения в горизонтальной плоскости 140—180°. Прожектор кроме того
имеет рассеиватель, который в то же время заменяет защитное стекло. По-
перечник отражателя 90 см, а линия фокусов — на расстоянии 30 см.
183
Рассеиватель сделан из
к атмосферным и тепловым
при помощи желобков, которые
875мм
788'
б,8м/ч
и 32 V. Этот прожектор
прожектору СА-60-1.
Рис. 165. Схема составного пароболо-
цилиндрического отражателя.
стекла „пирекс11, которое наиболее стойко,
воздействиям. Рассеивание достигается!
сделаны в самом стекле и дают рас-
сеивание в 10°. Лампы и отражатели,
укреплены на жестких сваренных труб-
ках, независимых от корпуса самого
прожектора. Вследствие этого внешние
толчки не оказывают сильного влияния
, на изменение взаимного расположения
светооптической системы, что сохраняет-
постоянство распределения светового
потока, излучаемого прожектором.
Распределение света подобного [па-
раболо-цилиндрического прожектора в.
вертикальной и горизонтальной плоско-
стях показано на рис. 164.
Кроме того AEG изготовляет поса-
дочные прожекторы подобного же типа,
но на меньшую световую мощность. На
рис. 166 показан параболо-цилиндриче-
ский прожектор с кривыми распределе-
ния силы света, с одной долей, 90 см
на 37 см, с двумя лампами на 1500 W
может устанавливаться на железную, трубу подобно» '
Рис. 166. «) Параболо-цилиндрический посадочный прожектор высотой-
90 см при F = 36 см с электрической лампой на 1500 W при 32 V.
б) Горизонтальное и вертикальное распределение силы света этого
прожектора.
За последнее время прожекторы с параболо-цилиндрической оптикой
применяются в различных комбинациях. Так например, известно, что эти
b
184
прожекторы устанавливаются в несколько ярусов и отражатели монтируются,
таким образом, что их можно наклонять вверх и вниз. Благодаря этому
Рис. 167. Посадочный прожектор С и м е н с-Ш у к к е р т а.
можно использовать прожектор для освещения летного поля и для целей»
аэродромных аэромаяков.
Рис. 168. Распределение силы света от двух посадочных прожек-
торов С и м е н с-Ш у к к е р т а.
Интересно отметить также, что против слепящего действия прожекторов^
применяется ширма, которая непосредственно вращается вместе с посадоч-
185.
ным прожектором. Эта ширма располагается между прожектором и пилотом
таким образом, что прямые лучи света не попадают в глаза пилота.
Посадочные прожекторы завода Сименс-Шуккерт.1 На рис. 167
показан посадочный прожектор с следующей характеристикой:
Поперечник параболическою отражателя........ 900 мм
Фокусное расстояние......................... 420 „
Мощность лампы................................ 5 kW
Напряжение у зажимов лампы.....................ПО V
Размеры светящегося тела....................... 60 X 22 мм
Угол излучения в вертикальной плоскости .... 2°,5
Угол излучения в горизонтальной плоскости . . . 80°
Осевая сила света (максим.)....................бОО-КРС
Впереди на кожух надевается рассеиватель из цилиндрических линз.
Наверху кожуха находится в красном стеклянном колпаке лампа на 200 W.
Прожектор снабжается авто-
матом для замены ламп.
Распределение силы света
от двух посадочных прожекто-
ров подобного типа показан на
рис- 168.
Завод Сперри изготовляет
посадочные прожекторы, подоб-
ные таковым фирмы В е с т и н-
гауз(рис. 169). Оптика пред-
ставляет собой параболический
отражатель с цилиндрическими
рассеивателями. Подробно на
этом типе не останавливаемся,
так как он был описан ранее.
В заключение приводим та-
блицу типичных посадочных
прожекторов (табл. 32).
2. Прожекторы заливающе-
го света нормального типа.
Потолочные прожекторы.
Ознакомившись с прожек-
торами для освещения летного
Рис. 169. Группа посадочных прожекторов
завода Сперри.
поля, перейдем к рассмотрению прожекторов, которые имеют применение
в воздушном транспорте для другого рода освещения, как например охран-
ного освещения, освещения рабочих мест и т. п.
К этому роду прожекторов относятся прожекторы заливающего света,
имеющие большое распространение и для других целей, как например для
освещения различных больших открытых площадей, фасадов зданий, па-
мятников и т. п. Их имеется несколько типов; изготовляются они на
наших заводах.
1 Здесь описаны лишь прожекторы 'этого завода отражательно-преломляющей
системы. Другие прожекторы той же фирмы описаны в отделе прожекторов
с преломляющей оптикой.
Л 86
Типичные посадочные прожекторы различных стран.
187
Оптика этих прожекторов состоит, как это видно из рис. 170, из соче.
тания трех оптических частей: передняя часть представляет собой часть
параболоида, а задняя часть — параболоид в сочетании со сферическим
пояском. Идея подобной оптики заключается в следующем: при таком
сочетании представляется возможным поместить в фокусе оптических систем
мощную лампу (сравнительно больших размеров) при условии сохранения
большого угла захвата оптики, благодаря чему в большей степени исполь-
зуется световой поток лампы. В этом прожекторе фокусы переднего и
заднего параболоидов должны совпадать с центром сферического пояска.
Отдельные части оптики работают так: задний параболоид отражает
световой поток, который выходит наружу через защитное стекло прожек-
тора; сферический поясок, перехватывая часть светового потока лампы, от-
Рис. 170. Оптика прожектора
заливающего света.
Рис. 171. Общий вид прожек-
тора заливающего света со стек-
лянным отражателем.
ражает его через свой центр на передний параболоид, который уже в свою
очередь отражает световой поток наружу. Световой поток, упавший от
источника света на передний отражатель, отражается наружу. При идеальных
поверхностях и при точечном источнике света световой поток должен выйти
• параллельным.
Практически, конечно, Эд'ого нет. Оптика прожектора делается чрезвы-
чайно грубо — обычно выдувается из жидкого стекла и выравнивается по
шаблонам, поэтому она имеет большие отступления от идеальных поверх-
ностей. Металлические отражатели выдавливаются из латуни и затем хро-
мируются. Тело накаливания источника света имеет сравнительно большие
размеры. Все это вместе взятое дает сравнительно большой угол излучения.
Ниже указываются различные типы прожекторов.
Прожектор типа XIV-I с алюминиевым кожухом, представленный на
рис. 171, имеет следующие данные на основании прейскуранта Электрозавода:
1. Марка XIV-1.
2. Отражатель—стеклянный параболический.
188
3. Номинальный диаметр отражателя 45 см.
4. Источник света — нормальная газополная лампа на 110—120 V и
1000 W с цоколем Голиаф.
5. Сила света лампы — средняя сферическая 1476 С.
6. Углы излучения • в пределах от 0,1 /шах: в горизонтальной плос-
кости— около 28°, в вертикальной плоскости — около 24°.
7. Максимальная сила света прожектора—140 000 С.
8. Световой поток прожектора
7700 1m.
Рис. 173. Прожектор заливаю-
щего света с хромированным
отражателем.
Рис. 172. Кривая распределения
света прожектора заливающего
света со стеклянным отража-
телем.
I — в горизонтальной плоскости; II— в
вертикальной плоскости.
9. Световой коэфициент полезного действия прожектора в пределах
полезного угла излучения — около 42°/0.
10. Вес прожектора — 38 кг.
В прожекторе имеется приспособление для фокусирований ламп. Кри-
вая распределения света прожектора приведена на рис. 172.
Прожекторы подобного типа выпускаются также и с железным кожу-
хом (рис. 173) следующих данных:
1. Марка XIV-4.
2. Отражатель — параболический из латуни, хромированный.
3. Номинальный диаметр отражателя — 45 см.
Прожектор снабжен фокусирующим приспособлением и вентиляционным
устройством.
Прожекторы марки XIV-4 могут применяться или с нормальной газо-
полной лампой ПО—120 V и 1000 W при средней сферической силе света
' 1470 С, или со специальной лампой ПО—120 V мощностью 1000 W при
средней сферической сйле 1550 С.
189
В зависимости от примененной лампы светотехнические характеристик»
прожектора различны. Приведены они в табл. 33.
Таблица 33.
Светотехнич еские характеристики прожекторов.
Хар актеристика - • — - • - Лампа I = 1470 С tz Лампа = 1550 С
Максимальная сила света прожектора . . Углы излучения в пределах 0,1 Гтах: а) вертикальные • . 6) горизонтальные Световой поток в пределах полезного угла излучения Полный световой поток прожектора (весь поток, выходящий из защитного стекла) Коэфициент полезного действия: а) световой к. п. д. в пределах угла излучения 6) полный световой к. п. д Вес прожектора 33,5 кг 200 000 С 17° 28° 6600 1m 11 300 1m 36% 60% 600 000 с около 11° 5500 1и 11400 1и 28% 58%
Кривые распределения света приведены на рис. 174 и 175 при нормаль-
ной и специальной лампах.
Кроме больших прожекторов имеются малые прожекторы следующих
типов.
Прожекторы типа „заливающего света":
1. Марка XXVII-1.
2. Отражатель — металлический (латунный), хромированный.
3. Нормальный диаметр отражателя 35 см.
4. Источник света—нормальная газополная лампа 110 — 220 V и 500 W,
со средней сферической силой света /е = 685С при ПО V, с цоколем
Голиаф.
5. Максимальная сила света прожектора /шах — 75 000 С.
6. Полезные углы излучения: в горизонтальной плоскости — около 30°,
в вертикальной плоскости—-около 22°.
7. Световой поток прожектора в полезном угле рассеивания—3270 1m.
8. Полный световой поток прожектора — 4500 1m.
9. Световой коэфициент полезного действия в полезном угле излуче-
ния — 38%.
10. Полный световой коэфициент полезного действия прожектора-— 52°/о.
11. Вес прожектора 13 кг.
Прожекторы марки XXVII-1 могут применяться и со специальными
лампами.
При желании прожекторы могут быть снабжены лимбом для вертикаль-
ной установки с делениями через 1°, по 80° вверх и вниз от горизонта.
На рис. 176 показан общий вид этого прожектора. На рис. 177 даны
кривые распределения света в горизонтальной (/ кривая) и в вертикальной
(// кривая) плоскостях.
190
иила света, в cfevaz
Рис. 174. Кривая распределения света про-
жектора заливающего света с хромиро-
ванным отражателям и с нормальной лам-
пой.
Рис. 176. Прожектор заливающего
света, диаметром 35 см, с хромиро-
ванным отражателем.
Рис. 175. Кривая распределения'
света прожектора заливающего
света с хромированным отража-
т'елелем и со специальной лампой.
углы излучения
Рис. 177. Кривые распределения
света прожектора заливающего
света, диаметром 35 см.
I — в горизонтальной плоскости; П — в.
вертикальной плоскости.
Рис. 178. Потолочный прожектор,
диаметром 45 см и индикатор.
В патрубок прожектора входит трубка, на которой укреплен патрон
для лампы. При фокусировании трубку с лампой можно’ передвигать
вверх и вниз относительно патрубка и вращать вокруг оси трубки. За-
крепляется лампа в патрубке стопорным винтом. Точная фокусировка
производится тремя опорными винтами, которые выходят наружу и позво-
ляют передвигать лампу в требуемом направлении.
Для установки прожектора под определенным углом в вертикальной
плоскости (луч может быть направлен горизонтально, под углом 45° и' под
углом 65°) в лире прожектора имеется
винт, а на кожухе прожектора, вращаю-
щемся на лире, — три прилива с отвер-
стиями для входа винта.
Потолочный прожектор „Элек-
трозавод а“. Московский Электрозавод
выпускает потолочные прожекторы (назна-
юниеи работа их указаны на стр. 389—391)
под маркой ПТА-45, следующих основных
данных:
1. Марка—ПТА-45.
2. Отражатель —- стеклянный параболи-
ческий.
3. Диаметр отражателя (номинальный)
45 см.
4. Фокусное расстояние 200 мм.
5. Отношение диаметра к фокусному
расстоянию — 2,25.
6. Источник света —проекционная кино-
лампа ПО V и 500 W или 1000 W, с цоко-
лем Голиаф.
7. Угол излучения 3°.
8. Осевая сила света 360- 108С.
9. Защитное стекло—-выпуклое нераз-
диаметром 470 мм, вставленное в металли-
концентрических железных цилиндрических
кольца для заслона лучей, идущих непосредственно от' лампы, за пределами
угла излучения зеркала. Потолочный прожектор изображен на рис. 178.
Для фокусирования лампы, т. е. установки лампы в фокус, в кожухе
прожектора имеются два отверстия (нормально закрываемые винтами), находя-
щиеся под углом 110°, и диаметрально противоположно внутри кожуха
два белых креста.
При установке лампы нить ее должна приходиться на пересечении двух
прямых, идущих от отверстий к центрам крестов.
Фокусирование лампы производится особым приспособлением, состоящим
.из патрубка, трех опорных винтов и пружины.
врезное, толщиною 5—6 мм,
ческую раму.
К раме прикреплено три
ОТДЕЛ ТРЕТИЙ
СВЕЮВАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ НА ВОЗДУШНОМ ТРАНСПОРТЕ
Глава I.
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СИГНАЛИЗАЦИИ И ВИДИМОСТЬ
РАЗЛИЧНЫХ СИГНАЛОВ БЕЛОГО ЦВЕТА.
1. Световая сигнализация и осветительная техника.
Световая сигнализация и осветительная техника отличаются друг от друга
характером воздействия света на глаз; цель и назначение их — различны.
Осветительная техника имеет своим назначением осветить данное простран-
ство с рабочими объектами, там находящимися, с целью видеть их для про-
изводства определенной работы. В этом случае глаз реагирует на отражен-
ный световой поток от рассматриваемых предметов. При световой сигнали-
зации для восприятия сигнала световые лучи или непосредственно направ-
ляются в глаз сигнальным прибором, или же сигнал передается при помощи
светового знака формой своих очертаний.
Основные признаки различия между осветительной техникой и световой
сигнализацией приводятся в табл. 34. 1
На основании изложенного осветительную технику и световую сигна-
лизацию необходимо рассматривать как две самостоятельные дисциплины.
Изучение глаза как приемника световых сигналов выдвигает ряд проб-
лем как в области белого, так и цветного света. Остановимся поэтому
на отправных свойствах глаза при различении световых сигналов с учетом
среды (воздуха), в которой он работает, с целью придать некоторую яс-
ность в этом сложном вопросе.
2. Виды и характер сигнальных огней.
Предварительно уместно дать понятие о видах и характерах сигнальных
огней, которые имеют применение в световой сигнализации, и ознакомиться
с основными терминами в этой области. 2
Все сигнальные огни воздушного флота разбиваются на две основные
категории, а именно: на постоянный огонь, который представляется
1 При составлении табл. 34 принята во внимание таблица, которая была выдви-
нута^ инж. М. В. Соколовым.
л-цлд ,Рснэвные термины и их определения были даны Секцией светотехники
ПИЛИ в Ленинграде в 1932 г., работавшей под руководством Г. К. Устюгова.
13 Зак. № 2921. Светотехника на воздушном транспорте. 193
Таблица 34.
Основные признаки осветительной техники и световой сигнализации.
Осветительная техника Световая сигнализация.
1. Освещается объект, в глаз по- падает отраженвый свет от него. 2. Обычно—адаптация к свету. 3. Работа центральных светочув- ствительных органов глаза — колбо- чек. 4. Обычно требуется различение деталей. 5. Обычно—белый свет. 6. Всегда непрерывный свет. 7. Незначительное расстояние меж- ду источником света и объектом. 8. Прозрачность атмосферы обыч- но не принимается во внимание. В большинстве случаев освещается глаз от светосигнального прибора. Обычно—адаптация к темноте. Обычно—работа периферических све- точувствительных органов глаза: пало- чек. Требуется различить присутствие све- та или очертание ковтура. Чаще — цветной свет. Нередко применяется прерывающийся огонь (проблески и мигания). Значительное расстояние между ис- точниками света и глазом. Прозрачность атмосферы принимается во внимание.
постоянным по силе света и цвету при наблюдении в данном направлении,,
и на прерывающийся огонь, который кажется периодически преры-
вающимся при наблюдении в данном направлений. При этом прерывающийся,
огонь, имеющий совокупность сочетаний проблесков и затмений или пере-
мены цветов, характеризующих данный сигнал, называется кодовым о г-
н ем.
В зависимости от продолжительности света и темноты прерывистые огни,
разбиваются на проблесковые огни, у которых длительность про-
блеска короче длительности затмения, и на затмевающиеся огни, у
которых длительность проблеска равна или больше длительности затмения.
Кроме того прерывающийся огонь, который дает не менее 20 проблес-
ков в минуту, называется мигающим огнем.
Группе-проблесковый огонь есть прерывающийся огонь, пе-
риод 1 которого заключает группу из двух или более проблесков (не-
сколько проблесков).
Группо-затмевающий огонь представляет собой прерывающийся,
огонь, период которого состоит из двух или более затмений, причем про-
должительность группы затмений менее или равна продолжительности света.
Могут быть и такие огни, когда постоянный огонь усиливается через-
определенные промежутки времени одним или несколькими вспышками или
проблесками того же цвета, что и постоянный огонь. Такой огонь называется
пульсирующим огнем.
1 Период сигнального огня есть наименьший промежуток времени, по истече-
нии которого повторяется последовательность проблесков и затмений прерываю-
щегося огня или последовательность смевы цветов цветопеременного огня.
194
Цвето-переменным огнем называется огонь, когда цвет его
периодически меняется.
Из этого перечня видно то разнообразие огней, которое имеет место
для светосигнальных целей. Задача светотехников и заключается в том,
чтобы выявить из этих огней наиболее’ применимые для световой сигнали-
зации воздушного транспорта, учитывая специфические условия его работы и
принимая во внимание в первую очередь работу глаза летчика, а затем и
прочего обслуживающего персонала.
3. Условия видимости световых сигналов летчиком.
Глаз воспринимает различно сигналы белого и цветного света, но имеет
значение и величина его, вернее — относительные размеры сигнала. Большое
значение имеет при различении сигнала продолжительность его проблеска
и затмений, характер распределения силы света светосигнального прибора
в зависимости от времени. Доминирующую роль играет также и фон, на
котором рассматривается сигнал, так как здесь выявляется значение кон-
траста. Явление иррадиации также имеет значение. Для всех этих случаев
условия адаптации глаза играют первостепенную роль. Затем большое зна-
чение имеет пропускание воздухом различных лучей спектра и, наконец,
видимость сигнала зависит от личных свойств зрения наблюдателя, от ско-
рости восприятия и в особенности от его внимательности.
Своеобразные условия работы глаза летчика во время полета в условиях
напряженной работы всего организма, особенно нервной системы, не бла-
гоприятствуют наблюдению за световыми сигналами. Мышечный аппарат
глаза летчика находится в непрерывном движении вследствие необходимости
фиксировать линию зрения то на измерительные приборы, находящиеся
в кабине, то на впереди лежащую местность с находящимися там световыми
сигналами. Все это сказывается на том, что яркость поля адаптации непосто-
янна, и вызывает дополнительные процессы в изменении диаметра зрачка,
связанные с рядом процессов, происходящих в самой сетчатой оболочке
глаза.
В виду колоссальной скорости полета время наблюдения за световыми
сигналами ограничено. Уменьшение барометрического давления с высотой,
кислородное голодание, шум мотора и винта — все это ставит в особые
условия работу глаза летчика и также влияет на функции глаза.
Так как свойства глаза в условиях полета почти не изучены, то есте-
ственно вызывается необходимость начать изучение своеобразных условий
работы глаза летчика при полете. Только тогда, пользуясь полученными
отправными данными, можно будет правильно и обоснованно производить
необходимые светотехнические расчеты в области световой сигнализации для
целей воздушного транспорта.
Яркость поля адаптации глаза летчика во время полета
по трассе. Работы по освещению кабин летчика показывают, что осве-
щенность шкал приборов в среднем должна лежать в пределах 5—10 1х,
снижаясь в некоторых случаях до 1 1х для сохранения сумеречной адап-
тации, и при этом должна получаться приемлемая видимость световых
сигналов трассы, цифр и знаков приборов кабины.
Предположив, что циферблат приборов — темного цвета с коэфициентом
отражения около 0,1 (практически он будет меньше), будем иметь для яркостей
циферблата при вышеприведенных освещенностях в единицах „люкс на
13*
195
белом" следующие величины: 0,5—1,0 люкса на белом1 (в общеприняты^*
единицах это будет 1,59—3,17 • 10~2 msb).
При взгляде летчика на фон неба и на землю яркость поля адаптации
может колебаться в значительных пределах. Здесь следует остановиться на
условиях работы глаза в темную ночь и при лунном освещении. В первом
случае при темных облаках и темном фоне местности можно считать яркость
поля адаптации практически близкой к нулю (к абсолютной темноте). При
лунном освещении интересно учесть яркость снежного покрова, как обла-
дающего максимальным коэфициентом отражения. Считая коэфициент отра-
жения снега равным 0,75 и освещенность при полнолунии равной 0,20 1х,
для яркости покрова в этом случае получается 0,75-0,20 = 0,15 люкса
на белом (или 4,75 - 10“3 msb).
При адаптации глаза на поле свежей зеленой травы при лунном осве-
щении величина яркости этого поля будет около 0.02 люкс на белом (или
6,3 • 10“4 msb).
В вышеуказанных случаях глаз летчика при взгляде на приборы, на фон
неба и земли может иметь поле адаптации переменное в пределах, практи-
чески, от почти абсолютной темноты и до яркости 0,5 —1,0 люкса на
белом. Кроме того необходимо учесть, что взор летчика иногда будет на-
правлен на огни станций, селений, городов и на рассмотрение проблесков
аэромаяков. Вся вышеупомянутая совокупность различных случаев воздей-
ствия света на глаз будет изменять его чувствительность к восприятию
света, которая будет различна в разных условиях адаптации, и максимальная
чувствительность глаза будет при продолжительной адаптации его на темноту.
Ко всему этому надо прибавить, что летчику приходится смотреть
сквозь предохранительное стекло очков или кабины, а иногда через то и
другое вместе, и естественно, что в этих случаях условия для видимости
будут менее благоприятны.
Вопрос адаптации в полетной обстановке, а в связи с этим и пороги
чувствительности глаза и прочее, т. е. вся совокупность факторов, харак-
теризующая видимость с самолета во время ночного полета, до настоящего
времени мало изучены, и в этом направлении открывается большое поле
деятельности для получения необходимых и важных данных.
На основании существующих опытов по определению порогов чувстви-
тельности (при которых глаз начинает воспринимать свет) можно прибли-
зительно подойти нижеследующим путем. По данным опыта Бленчарда
при первоначальной яркости поля адаптации 0,032 msb (1 люкс на белом)
мгновенный порог чувствительности получается равным 0,00052 msb (0,0162
люкса на бел.). Величина для яркости поля адаптации 0,032 msb является
наибольшей из данных опыта Бленчарда. Данные взяты из вышеприве-
денной таблицы (стр. 101).
Если предположить, что глаз летчика адаптирован на эту яркость поля
(0,032 msb), величина которой является вполне реальной и лежит в пре-
делах наших вычислений яркостей различных полей, то из вышеизложен-
ного подсчета видно, что глаз летчика при лунном освещении будет чув-
ствовать зимние покровы, поля с зеленой травой, леса, а тем более поля
с сухой травой.
При наших соображениях мы руководствовались мгновенным порогом
1 Мы приводим в этих единицах из тех соображений, что они увязывают
яркость с единицей освещенности, которая является более известной величиной.
196
ствительности, тогда как с течением времени чувствительность глаза
увеличивается, особенно в начальный период времени (табл. 35).
у Приблизительно все это и подтверждает летная практика. При темном
сЬопе все, конечно, будет различаться лучше. Приведенные соображения
являются совершенно ориентировочными. Большое значение будет иметь та
контрастная чувствительность, которая будет получаться при вырисовывании
различных контуров полей, лесов, рек и различных предметов при разных
условиях освещения.
Таблица 35. 1
Величины яркостей полей при различных условиях освещения.
Источник света Освещенность в фотах Получаемая яркость поля в стильбах при различных коэфиц. отражения
1 0,5 0,1
Солнце Полнолуние Венера (при макс, ярко- сти) Звезда 1 величины . . Звезда 6 величины . . Обычное ввездное небо 10,4 2,2 • 10“5 1,1 • 10~8 8,5 -10-11 8,5-10~13 1,8-10“7 3,3 7,1 • 1(Г*' 3,5 • IO-9 2,7 - 10~п 2,7 • 10~13 5,8-10-8 1,65 3,55 10“6 1,75 -1(Г9 1,35 • IO”11 1,35 10-13 2,9 • 10~8 0,33 7,1 • 10“7 3,5 • Ю-10 2,7 -10-12 2,7 • ИГ14 5,8 -10-9
Пользуясь данными табл. 35, представляется возможным определить
яркости полей при различных условиях освещения. Для воздушных целей
в условиях полетов существенной величиной является освещенность при
полнолунии и при звездном небе. При условии покрытия неба облаками
освещенность может изменяться в больших пределах.
Переход от освещенности к яркости, как известно, рассчитывается по
формуле: В — — гЕ, причем освещенность выражена в фотах, а яркость
в стильбах.
4. Видимость постоянного белого огня относительно малых
размеров.
При рассмотрении сигнальных знаков больших размеров сравнительно
с расстоянием освещенность сетчатки, которая получается при этом, не
зависит от расстояния до знака (знак кажется одинаково ярким). Это бу-
дет практически справедливо, начиная приблизительно от углов зрения Iе
и больше. При углах меньших 1° для получения порога чувствительности
глаза освещенность сетчатки должна увеличиваться.
Для угла зрения рассматриваемого сигнала около 1', как это будет
видно из дальнейшего, начинают работать одна колбочка (орган дневного
света) или три палочки (органы сумеречного зрения), имеющие один общий
1 Данные эти взяты из американской литературы.
197
нерв. В этом случае, т. е. до угла зрения 1', мы безусловно в праве считать,
что рассматриваемый сигнал является точечным, т. е. мы в праве полагать,
что видимость зависит от силы света. При совершенно темном фоне сигналы
в пределах угла зрения до 1° могут считаться по данным Р и к к о све-
тящимися точками. При фонах более светлых величина угла зрения много
меньше.
С того момента, когда начнет работать одна колбочка, или вернее
часть ее, раздражение станет уменьшаться в сравнении с тем, когда целиком
была раздражена вся колбочка или совокупность всех колбочек. Световой
поток, как не трудно сообразить, приходящийся на единицу площади кол-
бочки, будет уменьшаться пропорционально квадрату расстояния. Так напри-
мер, если расстояние было 10 м, а стало 100 м, то раздражение станет
в 100 раз меньше. Раздражение помимо этого уменьшается еще вследствие
аберрации и хроматизма глаза (несовершенства оптической системы глаза)
и, конечно, от дифракции света, и чем меньше отверстие зрачка, тем ди-
фракция оказывается больше. Все сказанное уменьшает освещенность сетча-
той оболочки глаза, а следовательно и раздражение.
Остановимся на порогах чувствительности, осветив вопрос о них на осно-
вании существующей литературы. Прежде всего обратимся к данным астро-
номии, где издавна ведутся наблюдения за звездами, которые вполне можно
принять за точечные сигналы, и их выводы для нас являются весьма ценными.
Нормальный человеческий глаз видит звезды до шестой величины при продолжи-
тельной адаптапии на темноту. По данным Рошеля для создания на
зрачке освещенности в 1 1х, необходимо иметь звезду отрицательной вели-
чины—14,18. Кроме того известно, что освещенности, создаваемые звез-
дами двух смежных классов, отличаются друг от друга в 2,512 раза
(lg10 2,512 = 0,4000; это число облегчает переход от „величины" звезд
к их „яркости"), и чем выше по классу звезда, тем освещенность, со-
здаваемая ею, уменьшается. В этом случае мы имеем для величины осве-
щенностей геометрическую прогрессию со знаменателем прогрессии рав-
ным 2,512~1. Освещенность для звезды шестой величины определяется,
следовательно, из формулы:
£'=2,512_<14’181+:б) = 2,512-20’18 =8,49 • 10-91х.
Определением абсолютного порога чувствительности занимались многие
ученые (см. работу М. М. Соколова, вып. Н. И. А. И. Секции свето-
техники № 2), и за среднюю величину абсолютного порога чувствительности
можно принять 5 • 10—91х при его колебании в пределах 0,849—8,49 • 10~9 1х.
Этот порог ‘ является, как известно, при условии адаптации глаза на
полную темноту и в течение продолжительного времени. Практический
порог, конечно, должно считать большим, учитывая действительные яркости
полей адаптации летчика и принимая кроме того вэ внимание, что он
смотрит через защитные очки, застекленную кабину и т. п.
На основании звездных порогов интересно подсчитать, какая получается
освещенность на зрачке от Сириуса, самой яркой звезды неба. Величина
Сириуса выражается отрицательным числом—1,6, и для него получается:
Е — 2,512’-(14'18—1’6) = 2,512~12,58= 4000 . 10~9 1х,
т. е. освещенность почти в 1000 раз больше по сравнению с освещенностью
для абсолютного порога чувствительности.
198
Освещенность на зрачке от планеты Венеры, которая видна на рас-
свете и при закате, будет равняться 9 • 10 5 1х— 4 10“5 1х, так как звезд-
ная ее величина лежит в пределах от —4 до —3 звездной величины.
Ниже показана табл. 36 освещенностей в различных случаях.
Таблица 36.
Таблица освещенностей (в люксах).
Солнце 10,4 • 10*
Полная Луна 2,0-10-1
Венера 9 • 10-5 — 4 • 10-5
Сириус 4*10~6
Звезда 6-й величины . . 8,5 • 10-9
Обычное звездное небо 1,8 • 10~9
1 свеча на расстоянии
1 км 10~6
В следующей табл. 37 даны практические пороги чувствительности
«глаза, применяемые в различных странах и для различных случаев. Этими
порогами пользуются для расчетов дальностей видения как постоянных,
так и проблесковых огней, что, конечно, не совсем верно (см. отд. III, главу I,
§ 56), так как надо вводить поправку за продолжительность проблеска.
Из рассмотрения этой таблицы следует, что практические пороги чув-
ствительности глаза в сравнении с абсолютным порогом берутся с запасом
от 17 до 60 и даже почти до 100. Для летной службы данные выше, чем
для морской. Это вполне правильно: в условиях работы летчика его глаз
адаптируется на повышенные яркости, так как самолет летит по освещен-
ной трассе, пролетает около освещенного города и в то же время ему при-
ходится наблюдать за освещенными контрольными приборами самолета.
В дальнейшем мы при расчетах для постоянного белого света будем при-
держиваться практического порога чувствительности равного 300 • 10 9 1х
«на зрачке.
При наблюдении за сигнальными приборами наиболее вероятно, что
начальное световое раздражение сигнала будет воспринято не на желтом
пятне глаза, т. е. не колбочками, а палочками, которые более чувствительны
к восприятию света. Палочки не воспринимают цвет, но обладают большой
чувствительностью К свету. Максимальная чувствительность к свету лежит
около 11°,5 от желтого пятна. Из этого следует, что летчик может заметить слабо
Светящийся сигнал и при фиксации на желтое пятно потерять его, а потому
световые сигналы должны давать такую освещенность на сетчатой оболочке
глаза, при которой желтое пятно воспринимает сигнал (работы колбочек).
Для глаза, адаптированного на большую яркость объектов, чувствитель-
ность желтого пятна, наоборот, значительно больше, чем для светочувстви-
тельных органов периферии сетчатой оболочки. Это обстоятельство имеет
значение для дневной сигнализации.
5. Видимость прерывающегося белого огня.
а) Физиологические явления. Скорость возникновения
зрительного ощущения. Рассмотрим случай раздражения сетчатки
199
Таблица 37.
Практические пороги чувствительности глаза для различных случаев.
Для какой сигнали- зации Практический порог чувствительности, т. е. освещенность, на зрачке в 1х Отметка
ночью днем
Для оптического те- леграфа ночью . . . 100 -10-9 4000 -10-9 Данные проф. Королько- в а, журн. „Техника снабже- ния Красной армии** № 137, статья „Некоторые данные и расчеты оптических сиг- нальных приборов**
Светофорная сигнали- зация на жел. дорогах 300 • 10“® 1000-10~9 Из сборника ЦНИИ ТЭ НКПС брошюра: „Световая сигна- лизация*, Озолинг и М о м м а
Для морской сигнали- зации (английские и немецкие данные) . 88-140 -Ю-9 Данные Петерсона и Ду- ди н г а. Из журнала The Ilium. Eng. 1927, статья „Artifical Light as am Aid Aerial Navigation**
Английские данные — Грина и Таль- мина Смита для аэромаяков 150- 10-9 Журнал The Ilium. Eng. 1931, февраль, статья „The Light Distribution of Airway Bea- cons'*
Немецкие данные для аэромаяков .... зоо-io-9 A. E. G. Luft-Verkehrs-Signale
Для воздушных сооб- щений 190-10“9 Постановление Международ- ной комиссии воздушных сообщений, в 1930 г.
глаза светом и ознакомимся с основными явлениями, которые происходят
в глазе как непосредственно после начала действия светового потока, так
и по окончании светового раздражения.
Световое раздражение сетчатой оболочки глаза не сразу осознается,,
а требуется определенный промежуток времени между началом действия
раздражения и моментом, когда ощущение осознается; этот промежуток,
времени называют скрытым периодом ощущения. Промежуток вре-
мени от момента осознания ощущения до какого-либо условного движения—
поворот головы, движение руки и т. п. — называется длительностью
200
моторной реакции. Сумму времени скрытого периода ощущения и>
длительности моторной реакции называют длительностью зритель-
ной реакции. В условиях работы летной службы, особенно для летчика,,
длительность зрительной реакции имеет большое значение, так как летчику
сплошь и рядом требуется почти мгновенно реагировать на зрительные
ощущения (при спуске, взлете и полете самолета, при встрече судов
в воздухе и т. п.), для того чтобы избежать той или иной катастрофы.
Учет зрительной реакции особенно существен, так как скорость совре-
менных самолетов все время возрастает. Непосредственных наблюдений за-
длительностью зрительных реакций для случая летного дела нам не известно,,
но имеются литературные данные для других случаев, по которым сделаем
некоторые ориентировочные выводы. В табл. 38 указываются длительность,
зрительной реакции и ее составляющие при адаптации на темноту (данные
П ь е р о н а).
Таблица 38.
Длительность зрительной реакции при адаптации на темноту.
Наименование периодов Продолжительные раздра- жения: длительность более 0,8 сек. Кратковременные раздра- жения: длительность I 0,001—0,002 сек.
центральное зрение перифериче- ское зрение центральное зрение перифериче- ское зрение
тысячные доли секунды
Скрытый период ощу- щения Длительность мотор- ной реакции .... Длительность зритель- ной реакции .... 401 219 619 602 280 882 153 160 313 125 200 325
В табл. 38 указаны данные максимальных значений периодов ощущений
и моторной реакции (близкие к порогу чувствительности). При увеличении,
интенсивности раздражения период уменьшается раза в 2 — 3 и более.
Из табл. 38 следует, что кратковременные раздражения дают значи-
тельно меньший скрытый период ощущений, чем продолжительные раз-
дражения, т. е. человек будет скорее реагировать при кратковременных
вспышках большой интенсивности. По всей вероятности здесь имеет значе-
ние психологический элемент ощущения.
Остановимся кратко на вопросе, каким образом изменяется сила зри-
тельного ощущения в зависимости от постоянной интенсивности раздраже-
ния 1 (освещенность сетчатки постоянна), а также какова освещенность
зрачка при одинаковых его размерах, которая начинает действовать мгно-
венно на сетчатую оболочку глаза. В этом случае зрительное ощущение
нарастает постепенно до своего максимума и затем постепенно спадает и
доходит до ощущения, которое соответствует установившемуся режиму пр»
1 Обычно под интенсивностью раздражения условно понимают освещенность
на зрачке, которая создается от данного светового сигнала.
201
постоянном воздействии света на глаз. Из литературных данных можно
указать на численные характеристики, приведенные в табл. 39 (опыты Брока
и Зульцера).
Таблица 39.
Зрительное ощущение в зависимости от постоянной интенсивности
раздражения.
Освещенность на белой бумаге (1х) Время, необходимое для достижения максимального ощу- щения (сек.) Время, необходимое для достижения установившегося ощущения (сек.) Время, необходимое для достижения величины устанавли- вающегося ощуще- ния (сек.)
21 0,125 2 0,03
42,5 0,07 1,40 0,02
85 0,05 1,25 0,012
170 0,03 1,1 0,005
При меньших освещенностях, указанных в таблице, время, потребное
для достижения максимума и установившегося ощущения, возрастает.
Из этих данных, казалось бы, можно сделать в первом приближении
заключение, что вспыхивающие, но не слишком короткие световые си-
гналы при одинаковой силе света будут казаться более яркими, нежели
сигналы постоянной силы света. Необходимо, следовательно, чтобы время,
потребное для максимального ощущения, соответствовало продолжительности
вспышки. Чтобы сделать обоснованные правильные выводы для световой
сигнализации воздушного флота, необходимы опыты в этом направлении,
которые были бы произведены в условиях работы глаза летчика. На осно-
вании же вышеприведенных данных делать определенные выводы для све-
товой сигнализации воздушного транспорта преждевременно. Выводы эти
более подходят к случаю, когда сигнал рассматривается под сравнительно
большим углом зрения.
Явления последовательных изображений. Необходимо упо-
мянуть о световых ощущениях, которые наблюдаются после прекращения
действия светового потока, носящих название последовательных
изображений. Эти явления особенно резко- выявляются при сильном
световом воздействии на сетчатую оболочку глаза и могут продолжаться
несколько секунд и более. Явления последовательных изображений могут
(В сильной степени затруднить посадку самолета и наблюдение за сигналами,
особенно, если глаз летчика будет ослеплен прямыми лучами посадочных
прожекторов или аэромаяков.
б) Закон Блоха, Блонделя и Рея. В настоящем параграфе мы будем
•касаться вопросов, связанных с силой зрительного ощущения (кажущаяся
интенсивность вспышки) в зависимости от времени действия света на глаз.
В 1885 г. Блох дал для коротких вспышек нижеследующую зави-
симость между интенсивностью раздражения (освещенность зрачка Е) и
длительностью вспышки t для порога чувствительности при одной и той
.же силе зрительного ощущения:
Et = const, (1)
где Et, естественно, представляет собой количество освещения зрачка.
202
Таким образом закон Блоха гласит, что сила зрительного ощущения при
одном и том же количестве освещения есть величина постоянная.
Интересно из этой формулы определить зависимость интенсивности раз-
дражения Е от времени t. Нетрудно сообразить, что эта зависимость выра-
зится ветвью равнобочной
гиперболы. Из этой кри-
вой следует, что чем дли-
тельность вспышки менее,
тем большая должна быть
освещенность на зрачке
для одного и того же зри-
тельного ощущения.
Закон .Блоха был
подвергнут опытной про-
верке Блонделем и
Реем, которые указы-
вают, что закон Блоха
справедлив только для ко-
ротких вспышек длитель-
ностью меньше 0,01 сек.
Эти исследователи пред-
ложили свою формулу для
этого случая, а именно:
£* = £</+0,21 Ео, (2)
где Е— пороговая осве-
щенность на зрачке при
длительности вспышки t
(или интенсивность раз-
дражения), Ео — освещен-
ность на зрачке при по-
роге чувствительности для
длительного раздражения.
В этой формуле пере-
менными величинами явля-
ются Ent. Определим,
каким образом будет из-
меняться освещенность на
зрачке от времени t. Для
этого представим уравне-
ние в таком виде:
(£•—Fo)f = O,21Fo.
Это уравнение пред-
ставляет собою равнобоч-
Время
Рис. 180. Графическое представление закона
Блонделя и Рея.
ную гиперболу, но смещенную по оси ординат вниз на /?0, как это пока-
зано на рис. 179.
Если по оси ординат откладывать значения Et (количество освещения),
а по оси абсцисс t, то уравнение (2) представит собой наклонную пря-
мую, как это указано на рис. 180, т. е. с увеличением длительности
203
вспышки для поддержания постоянства силы зрительного ощущения коли-
чество освещения должно возрастать.
Так как формула Блонделяи Рея оказалась довольно правильной
не только для центрального зрения, но и для периферического (при длительно-
сти вспышки приблизительно 0,01 сек. и больше), то для определения освещен-
ностей при различных длительностях вспышки мы ею и будем пользоваться тем
более, что вспышки длительностью менее 0,01 для практических целей пока
нам не интересны, так как при кратковременных вспышках, измеряемых
сотыми долями секунды и меньше, установленная Блонделем и Реем
зависимость не соблюдается, а именно при некоторой длительности вспышки
количество освещения имеет минимум и при дальнейшем сокращении вре-
Рис. 181. Характер кривой
изменения количества осве-
щения по новейшим дан-
ным.
приятная длительность его
мени оно начинает увеличиваться.
По последним литературным данным общий
вид этой зависимости имеет характер, показанный
на рис. 181. Анри предложил для нее такую
аналитическую формулу
= « + (3).
где а, р и у суть постоянные величины.
Блондель дает некоторые характеристики
световых сигналов на основании своих опытов^,
произведенных в 1916 г., причем он нашел, что
выгодно итти на уменьшение длительности вспы-
шки до 0,1 сек.; что же касается темного про-
межутка между вспышками, то наиболее благо-
2 сек. На основании этого Блондель пред-
ложил под коэфициентом увеличения понимать следующее вы-
ражение:
.. Et
(4)
(5)
т. е. отношение количества освещения Et при какой-либо длительности t
к количеству освещения Extx при Z = 0,1.1
Величину обратную, т. е.
д________Eytj
М Et’
предложено называть коэфициент'ом использования светового»
потока.
Для пояснения формулы Блонделя и Рея приведем задачу.
Задача. Найти освещенность зрачка и количество освещения для вспышки
продолжительностью 0,3 сек. при абсолютных условиях. Кроме тою определить
коэфициент увеличения и коэфициент использования светового потока.
Решение. Согласно сказанному на стр. 198 абсолютный порог чувстви-
тельности равен 5 • 10”9 1х при условии, что глаз адаптирован на абсо-
лютную темноту, т. е. Ео= 5 • 10—9 1х.
Из уравнения (2) нетрудно найти, что
Ео 0,3 b ’
204
откуда
£=8,5 • IO-9 lx,
т. e. при длительности вспышки 0,3 сек. величина порога чувствительности
возрасла в сравнении с порогом чувствительности при постоянном свете.
Количество света будет равно 2,55 • 10—9 1х • сек.
2 55 10~9
Коэфициент увеличения М—--------------г----=1,65.
15,5 • 10~9 • 0,1
Коэфициент использования А = г;= т— = 0,61.
М 1,65
Остановимся на вопросе, какой минимальной продолжительности должна
быть вспышка при любой большой освещенности на зрачке? Этим вопро-
сом занимался Пуль в 1922 г. В результате его опытов было устано-
влено, что вспышка продолжительностью в 2 • 10~7 сек. была еще видна;
при этом энергия, падавшая на сетчатку глаза, была равна 4 • 10~14 ватт-
секунда (4 • 10 эргов).
Пуль предполагает, что можно было бы итти и на дальнейшее умень-
шение продолжительности вспышки,' если бы удалось увеличить освещен-
ность на зрачке, а следовательно и на сетчатой оболочке глаза, посред-
ством увеличения яркости источника света.
в) При каких углах зрения прерывающиеся огни можно счи-
тать за точечные? Л ан гм юр поставил опыты в лабораторной обста-
новке применительно к световой сигнализации на воздушном транспорте.
Не останавливаясь на описании опытов, мы сообщим лишь их результаты.
'Яркость поля, на которое адаптировался глаз наблюдателя и наблюдался
•огонь, равнялась 8 • 10~® sb, что соответствует приблизительно тем ярко-
стям предметов, которые наблюдаются при лунном освещении. Источник
света квадратной формы давал проблеск продолжительностью 0,2 сек. через
каждые 5 сек. (близко к современным проблескам аэромаяков). При наблю-
дении за этим сигналом на различных расстояниях при углах зрения в пре-
делах от 20" до 5' оказалось, что при порогах чувствительности яркость
•светящегося источника, деленная на квадрат расстояния до наблюдателя,
<есть величина постоянная, т. е.
= .... =^ = Д= const. (6)
С С £?
Умножив каждое выражение иметь: на площадь светящегося сигнала, будем
BAS B2S _ ИЛИ 4 4 £ 2 £ 2 ‘‘' Щ 2 = — AS = const = -р; = £ = const, (7) п
где I есть сила света, а £—'Освещенность.
Отсюда следует, что в пределах указанных углов порог чувствитель-
аюсти, выраженный через освещенность на зрачке глаза, остается величиной
205
постоянной. Таким образом сигнал, рассматриваемый до угла зрения 5' при.
лунном освещении, по его действию на глаз можно считать одинаковым.
с точечным источником света.
Дальнейшие опыты по определению порога чувствительности при рас-
смотрении сигналов под различными углами зрения дали результаты, пока-
занные на рис. 182.
По оси абсцисс отложены логарифмы площадей в сантиметрах, а по
оси ординат — логарифмы сил света в свечах. Так как опыты были про-
изведены для одного и того же расстояния 1,5 м, то величины, отло-
женные по оси ординат, пропорциональны освещенностям, которые полу-
чаются на зрачке глаза. Опыты эти относятся к полному лунному осве-
щению. Нижняя кривая относится к проблеску продолжительностью 1 сек.
с промежутком затмения тоже 1 сек., а верхняя—для проблеска продолжи-
Рис. 182. Кривые зависимости силы
света от размеров сигнального огня
при пороговой чувствительности глаза.
тельностью 0,2 сек. с промежутком зат-
мения 5 сек. Эти значения как раз близ-
ки к тем, которые для различных це-
лей применяются в воздушном транс-
порте.
На основании этих кривых можно
сделать нижеследующее заключение: для
проблеска (1—1) в сравнении с проб-
леском (0,2—5) порог чувствительности
имеет меньшую величину, т. е. глаз чув-
ствительнее к этому проблеску. При уве-
личении размеров источника света при.
одном и том же расстоянии, т. е. при
увеличении угла зрения, порог чувстви-
тельности (освещенность на зрачке) уве-
личивается для того или другого про-
блеска. Из кривых рис. 182 легко под-
считать освещенности, которые получаются для различных углов зрения,
а именно делением силы света на квадрат расстояния, т. е. на 1,52 м\
углы зрения легко найдутся из формулы:
d 2 _ S
Я~ L ~ L ]/ к ’
где а — угол, выраженный в радианах, под которым усматривается данный
сигнал, L — расстояние от наблюдателя до сигнала, d— поперечник рас-
сматриваемого сигнала, S — площадь сигнала.
Угол а, выраженный в градусах, будет равен:
2иа |/ TtS
“360= 90Z. ’
(8)
г) Значение яркости фона для видимости световых сигналов.
Фон, на который адаптирован глаз, имеет большое влияние на порог чув-
ствительности глаза, а следовательно и на видимость сигнала. Как показали
опыты, яркость поля адаптации 10— стильба близка к значению фона
полной темноты, поэтому при расчетах на темноту мы руководствуемся
этой величиной.
206
Оказывается, что величина порога чувствительности уве-
нчивается медленнее, чем яркость поля адаптации. Звезд-
ное освещение требует увеличения численной величины порога чувствитель-
ности в 5—10 раз сравнительно с тем, которое нужно при абсолютной
темноте, и чем яркость поля больше, тем и значение порога больше, т. е...
чувствительность глаза становится меньше и видимость сигнала хуже.
Порог чувствительности определяется из следующей формулы:
£ = /- = 3,5 • 10-9 В',г, (9)>
где: Е — освещенность на зрачке в фотах, 1 — сила света сигнала, L — рас-
стояние от наблюдателя до сигнала, В — яркость поля адаптапии в стильбах.
Данная формула действительна в пределах В= 10~9 до В= Isb и со-
гласуется с опытами, которые были произведены для проблескового источ-
ника света (1—1). Для идеально прозрачного воздуха получаются указан-
ные в табл. 40 значения сил света сигнала и освещенностей на зрачке прш
пороговой чувствительности глаза, для дистанции 10 км.
, Таблица 40.
Условия адаптации Потребная сила света сигнала (С) Пороговые осве- щенности на зрачке (1х)
При абсолютной темноте . . При звездном освещении . . При лунном освещении . . . На рассвете Днем 0,11 0,85 5 85 8500 1,1 • 10-9 8,5-10”9 5 • 10~8 8,5 • 10~7 8,5 • 10-5
д) Определение времени, потребного для обнаружения про-
блескового огня-1 Для воздушного транспорта при световой сигнализации
очень существенно возможно скорее обнаружить сигнал, а поэтому, есте--
ственно, практический порог чувствительности должен быть больше абсо-
лютного порога при данных условиях видимости. Опыт показывает, что
если сигнал имеет продолжительность проблеска 0,2 сек. и затмение 4,8 сек.
и дает освещенность на зрачке глаза, которая в 10 раз превышает поро-
говую освещенность, то сигнал бывает обнаружен с первого проблеска;
если же пороговая освещенность превзойдена лишь в 5 раз, то — с третьего
проблеска. Для определения времени, потребного для обнаружения сигнала
в зависимости от периода сигнала и от числа предельных порогов чувстви-
тельности, можно пользоваться нижеследующей приближенной формулой.'
(/ —0,57) (£>—1)%= 100, (10)
где: t—время потребное для обнаружения сигнала, Т—период сигнала,
D — число предельных порогов чувствительности, понимая под предельным
порогом абсолютный порог при данной адаптации.
1 На основании американских данных — работа Лангмюра и Вестен-
Дор ф а.
207
Эта формула справедлива в пределах освещения фона от полной тем-
но тм до лунного света. Разница будет лишь в величине предельного порога
чувствительности. Кроме того опа справедлива для Т в пределах, больших
•одной—двух секунд. Угол, в пределах которого рассматривались сигналы,
был равен около 50° в горизонтальной плоскости и 19° в вертикальной.
При учете телесного угла <р, в котором рассматривается сигнал, можно
'пользоваться приближенной формулой:
(Z — 0,5) (D — l)s/i = 67 © Т.
Для достаточно быстрого обнаружения сигнала рекомендуется брать по
'крайней мере десятикратный запас предельных пороговых освещенностей
на зрачке. Для световых сигналов с периодом в одну секунду за предель-
ный порог чувствительности можно уверенно взять трехкратную величину,
получаемую по уравнению (9). Практический порог чувствительности для
этого последнего сигнала рекомендуется при применении его для сигнали-
зации на воздушном транспорте вычислять по формуле:
^=р=ю-7в1/>. (и)
Так например, для сигналов, предназначенных к передаче на расстоянии
10 км, при лунном освещении и при снежном покрове необходимо иметь
•около 250 С.
е) Влияние посторонних огней на видимость световых сигна-
лов. В поле зрения пилота сплошь и рядом находятся посторонние огни,
<которые мешают обнаружению световых сигналов. Вопрос о том, в какой
•степени сказывается это постороннее влияние на их обнаружение, и является
темой настоящего параграфа. Результаты опытов в лабораторной обста-
новке показали нижеследующее.
При сигнале с периодом в 5 секунд (0,2—4,8) и с освещенностью на
зрачке в пять предельных пороговых освещенностей определялось время,
потребное на его обнаруживание среди посторонних точечных источников
света, в количестве 30 шт. в угле зрения 56° X 19°, освещенность от кото-
рых на зрачке глаза доводилась до 500 предельных пороговых. Меша-
ющими огнями были отверстия, покрытые бумагой, площадью 2,24 мм?;
наблюдение производилось с расстояния 1,5 м.
Результаты опытов оказались неожиданными и показали, что посто-
ронние огни имели малое влияние; так например, обнаружилось, что при
увеличении пороговых освещенностей в 100 раз время, потребное для
обнаружения сигнала, только удваивается. Время, необходимое для обнару-
жения сигнала, колебалось от 15 до 35 секунд.
Вторая серия опытов была произведена с мешающими огнями, которые
рассматривались под ббльшим углом, чем при первой серии опытов,
а именно угол зрения доходил до 20'. При этом не обнаружилось каких-
либо отступлений в сравнении с предшествующими опытами.
В обоих случаях опыта мешающие огни были расположены таким
образом, что они усматривались в отношении обнаруживаемого сигнала
под углом зрения около 3°. Затем опыты были поставлены так, что огни
усматривались в отношении обнаруживаемого под углом зрения 0°,75, и
в последнем случае оказалось, что время, потребное на обнаружение сигнала,
значительно возросло в сравнении с тем, когда огни усматриваются под
углом зрения 3°, а именно — время возросло почти в пять раз.
208
Вывод отсюда можно сделать такой: если мешающие огни расположены
в отношении сигнального огня под углом зрения до 3°, то они мало влияют
на его обнаружение; но если огни расположены под углом зрения меньше
чем 1°, то время, потребное на различение сигнала, увеличивается во
много раз.
ж) Влияние длительности и частоты проблеска на видимость
сигнала. Для сигнализации на воздушном транспорте чрезвычайно важно
установить, при каких условиях прерывающийся сигнал данной силы света
лучше всего будет виден (будет наиболее заметным)?
Поставленные опыты в этом направлении попрежнему пользовались ме-
тодом определения наименьшего времени, при котором можно найти сигнал.
Была осуществлена установка, которая позволяла изменять период огня
от 0,25 до 10 сек. с отношением проблеска к затмению от 8/4до 1/64.
Опыты показали, что при данной силе света сигнала и при адаптации
глаза на яркость поля при лунном освещении прерывающийся огонь наи-
более всего заметен при периоде сигнала Т равном от 0,5 сек. до 1,0 сек.
и при отношении продолжительности проблеска к периоду/: Т от 0,5 до 0,75.
Уменьшение Т, т. е, увеличение t: Т, уменьшает видимость проблеска,
увеличивает время, потребное для обнаружения сигнала, и делает трудным
нахождение сигнала среди других огней. Уменьшение t: Т ниже 0,5 уве-
личивает время нахождения сигнала. Увеличение Т больше одной секунды
тоже увеличивает время, так как отдельные проблески могут пропускаться
глазом в процессе поисков сигнала.
Интересно также отметить, что формула Блонделя и Рея дает близ-
кие результаты с опытом. Так например, отношение предельного порога
чувствительности глаза (предельная освещенность на зрачке) для проблеска
в 1 сек. и для проблеска в 0,2 сек. согласно опытным данным равняется 0,65,
по уравнению же это отношение равняется 0,59.
Изложенные в § 5 многочисленные данные, как уже упоминалось, явля-
ются американскими. С нашей точки зрения на приведенные выше выводы
надо смотреть, как на ориентировочные, но во всяком случае они дают
нам уже много материала, на основании которого можно производить неко-
торые ориентировочные расчеты в области световой сигнализации воздуш-
ного транспорта. Для проверки приведенных данных надо поставить экспе-
рименты как в лабораторной обстановке, так и в действительных условиях
полета.
6. Опыты Научно-исследовательского аэроинститута и другие
новейшие данные.
При установлении порогов чувствительности для точечных источников
белого света в НИАИ в 1932 г. были произведены следующие опыты.
Для постоянного огня определялся абсолютный порог чувстви-
тельности, т. е. при условии адаптации глаза на абсолютную темноту.
Кроме того был определен порог чувствительности при адаптации глаза на
яркость снега при лунном освещении, причем последний опыт произведен
без очков и с очками.
Затем определение порога чувствительности было произведено для про-
блескового огня продолжительностью 0,1 сек. при тех же различных
вариантах, как указано было для постоянного огня.
В кратких чертах, опыты были поставлены следующим образом.
14 Зак. № 8921. Светотехника на воздушном транспорте.
Была осуществлена специальная установка (рис. 183), которая состояла
из следующих частей:
1) светомерной скамьи с особой головкой для воспроизведения по-
стоянного огня различной силы света,
2) вращающегося диска с вырезом для воспроизведения проблесков,
3) фонарика для воспроизведения опорного красного огня,
4) устройства для воспроизведения фона сигнала и поля адаптации
соответствующей яркости.
Пользуясь указанной установкой, представлялось возможным создавать
точечный источник различной силы света как для постоянного, так и для
прерывающегося огня различной продолжительности и частоты. Кроме
Рис. 183. Специальная установка для опытов НИАИ.
своей длительности проблеск мог изменять свою силу света в зависимости
от времени (это достигалось изменением формы выреза во вращающемся
диске).
Фонарик с красным огнем служил опорой для фиксации желтого пятна
сетчатки и устанавливался таким образом, чтобы при различении огня
работала наиболее чувствительная часть органов сетчатой оболочки глаза.
Зрение всех производивших опыты лиц было исследовано в Глазной
клинике Военно-медицинской Академии, и были допущены к опытам,
только те, кто по зрению годны 'были к летной службе.
Все опыты были разбиты на две Группы. Первая группа опытов, произво-
дившихся в темноте, имела целью создать обстановку, при которой обеспечена
наибольшая чувствительность глаза. Вторая группа опытов производилась
при освещении, соответствующем лунному свету, т. е. при условиях, наименее
благоприятных для зрительной работы глаза летчика.
Расстояние от места наблюдения до источника света (молочная пла-
стинка с диафрагмой) равнялось 14 м. Источник света усматривался под
углом зрения около 10". Результаты опытов указаны в табл. 41.
210
Таблица 41.
Данные порогов чувствительности при различных условиях адаптации глаза.
Постоянный огонь Проблеск 0,1 сек. Отметка
В тем- ноте Е Лунный свет £о Е В тем- ноте Е' Лунный свет Е
без оч- ков в очках без оч- ков в очках
Освещенность на зрачке 10-9 1х Освещенность на зрачке 10-9 1х
3,0 137 300 100 14,3 295 595 42 Указаны средние данные для опытов над 9 лицами
Выводы, которые можно сделать на основании данных табл. 41, таковы:
1. Абсолютное значение полученного порога чувствительности 3 • 10—91х
лежит в пределах, установленных прежними исследованиями (от 0,8 до
8 • 10~9 1х).
2. При адаптации на лунный свет сила света сигнала должна быть уве-
личена по сравнению с наблюдаемой в темноте:
137
а) при постоянном огне .... в —-— = 45 раз,
О
295
б) при проблеске..............в =21 раз.
14,о
3. При проблеске 0,1 сила света огня должна быть больше, чем при
постоянном огне:
. 14’3 в
а) в темноте...................в — - = 5 раз,
б) при лунном свете, без очков . в 295 137 = 2 раза,
в) при лунном свете, в очках . в 595 300 = 2 раза.
4. Порог чувствительности при лунном свете и очках по сравнению с
абсолютным порогом находится в следующих отношениях:
х 300
а) при постоянном огне .... в = 100 раз,
595
б) при проблеске..............в —= 40 раз.
Полученные результаты следует рассматривать как предварительные,
дающие общую ориентировку при различных условиях видимости световых
14*
211
сигналов воздушного флота. Окончательное заключение на основании их
делать преждевременно. Опыты следует продолжать, совершенствуя методику
и тренируя подопытных.
Развитие этих опытов последовало лишь в 1934 году под руководством
и при непосредственном участии Н. А, Вишневского, Б. А. Цырлина
и инж. М. В. Соколова, но уже в г. Москве.
Результаты этих опытов мы приводим на основании материала, кото-
рый любезно нам был предоставлен. Эксперимент был произведен на по-
добной установке (рис. 183), но только лишь с некоторыми усовершен-
ствованиями ее.
Здесь мы приведем лишь выводы, к которым пришли экспериментаторы
на основании своих длительных и тщательных опытов:
1) Между длительностью проблеска t и пороговым количеством осве-
щения на зрачке Et при равном числе проблесков в минуту и для дли-
тельности проблеска 0",05 до 0",5 имеется прямая линейная зависимость.
При уменьшении же длительности проблеска до О'7,02 пороговое количе-
ство освещение на зрачке начинает увеличиваться.
2) Минимальное пороговое количество освещения на зрачке Et, харак-
теризующее оптимальную длительность проблеска, имеет следующую за-
висимость:
а) чем больше число проблесков в минуту (их бралось от 8 до 120),
чем больше отношение между длительностью проблеска и длительностью
t
периода — , тем Et меньше;
б) при равном числе проблесков
взятых длительностей
t = 0",05;
в) при одинаковом
проблесков
t
значении—,
в
от
но
минут}' наименьшее значение Et из
0’02 до 0",5 наблюдается при
при различном числе проблесков
в минуту наименьшее
значение Et наблюдалось при £ = 0",02.
3) Порог чувствительности глаза в полной темноте не является по-
стоянной величиной, а имеет определенные колебания в разные дни, при-
чем наименьшие колебания наблюдаются при постоянном огне и значитель-
ные— при проблесковых огнях.
4) Пороговая величина-освещенности на зрачке для постоянного огня
в абсолютной темноте равняется 111 • 10—15—142- 10—15 ph, для проблес-
ковых же огней (при наилучших условиях длительности проблеска и дли-
тельности периода) пороговое количество освещения на зрачке равняется
44 • 10—15—53 • 10~15 ph-сек.
Н. А. Вишневский и Б. А. Цырлин исследовали влияния кисло-
родного голодания и пониженного барометрического давления на чувстви-
тельность глаза, 1 причем эти опыты были произведены с 'адаптометром
Нагеля.
Для белого света оказалось, что при высоте 6000 м яркость поверх-
ности должна быть увеличена в 2 — 3 раза. В основном сказывается вли-
яние кислородного голодания. Произведены также интересные опыты в от-
ношении чувствительности глаза к цветам, но об этом речь будет впереди,
когда мы будем рассматривать вопросы цветной сигнализации.
i См. журнал „Вестнвк воздушного флота' 1933, №№ 7, 9 и 11, статьи
Н. Вишневского и Б. Цырлина.
212
7. Видимость светового сигнала при сравнительно больших углах
зрения. Чувствительность колбочек и палочек.
Видимость сравнительно крупных световых сигналов чрезвычайно мало
разработана и освещена в литературе. Между тем этот вопрос для воздуш-
ного флота имеет большое значение, если иметь в виду маркировку воздушных
трасс, аэропортов и воздушных судов, где приходится рассматривать сигналы
под сравнительно большими углами зрения. Рациональное расширение
вопросов маркировки требует необходимости увязки\ теории с практикой
в этой области и подведения под них научного основания с целью
получить расчетные формулы для возможности производить правильный
выбор и расчет маркировочных знаков.
Рассматривая сигналы сравнительно больших размеров, мы имеем случай,
когда получаемое изображение на сетчатке глаза перекрывает не один свето-
чувствительный орган (кол&очки, палочки), а целую их группу, и конечно
зависимость факторов, учитывающих порог чувствительности, будет иной,
чем при работе одного светочувствительного органа (при рассмотрении
точечных источников). Здесь вопросы дифракции, несовершенства оптики
глаза, должны сказаться в меньшей степени. На основании исследований
справедливо положение, заключающееся в том, что рассматриваемые поверх-
ности под углом зрения незначительно большим 1°, имеющие одинаковые
яркости и расположенные
на различных расстояниях
от наблюдателя, кажутся
ему одинаково яркими.
Освещенность сетчатой
оболочки глаза практиче-
ски будет постоянна, без
учета поглощения среды.
Докажем справедливость
Рис. 184. К определению освещенности сетчатки.
этого положения.
Предположим, что мы рассматриваем предмет АВ (рис. 184) с площадью
на расстоянии L от глаза и на сетчатке получается изображение, равное
Se на расстоянии I от зрачка.
Определим, чему будет равна освещенность сетчатки, если известно,
что яркость поверхности есть В. Предположим, что рассматриваемая
поверхность излучает свет дифузно. Освещенность F с^чатки будет равна:
F
11
где F— поток, упавший на сетчатку. Зная размеры рассматриваемой поверх-
ности и ее яркость, силу света /0 определим как произведение BSn,
световой же поток в телесном угле о захвата зрачка будет равняться BSn<o,
так что мы будем иметь:
(12)
Заменяя телесный угол

£
через °— (50 — площадь зрачка), будем иметь:
£2
BSnS0
S/2
(12а)
213
Из треугольников АОВ и аОЬ мы имеем:
_ L*
sc Р •
Подставляя в формулу (12а), получаем:
/г •
(13)
Эта формула — приближенная, так как она не учитывает коефициента
потерь в глазу.
Из формулы (13) можно сделать заключение, что освещенность на
сетчатке будет зависеть только от яркости рассматриваемой поверхности
при условии, конечно, постоянства площади поверхности зрачка и расстоя-
ния до сетчатки. — ‘
Таким образом, если мы имеем какой-либо знак больших размеров на
аэродроме, на трассе, как например, надписи, стрелы и т. п., то при хоро-
шей прозрачности воздуха они будут казаться наблюдателю уже с известного
расстояния почти постоянной яркости независимо от расстояния. В этой фор-
муле (13) не учитывается прозрачность атмосферы, которая, конечно, будет
влиять на освещенность сетчатки. Чем больше поглощение света в атмосфере,
тем менее яркими будут казаться объекты. Расчет пропускания света через
воздух рассчитывается по формуле, данной в гл. П, § 2е отдела третьего.
Таблица 42.
Пороги чувствительности глаза для сигналов, рассматриваемых под углом
зрения меньше 1°.
Угол зрения в се- кундах и минутах Порог чувствительности глаза
Колбочки Палочки
освещенность на зрачке (10-8 1х) освещенность иа сетчатке (]х) освещенность на зрачке (10“81х)
17",5 7,86 8,00 • 10-1 1.15
30" 2,06 2,04 • 10“2 0,56
52",5 3,15 1,04-10-2 1,00
62" " 4,32 1,00- io-2 1,27
1'42" 10,08 8,6 -IO—3 1,43
2'3" 11,9 7,00-10“3 0,99
3' 12,8 3,50 -10-3 1,20
3'30" 13,8 2.73 • IO—3 0,81
5' 15,6 1,28 • Ю~3 1,22
Ю' 18,9 4,67 -10—4 1,12
20' 46,7 2,8 .10-4 0,77
30' 12,3 1,95-10-4 0,67
40' 96,3 1,44 -10-4 —
50' — 1,23
60' 157,5 1,10.10~4 1,34
214
Рассмотрим затем, как изменяются пороги чувствительности для сигналов,
•которые рассматриваются глазом под углом зрения меньше 1°. Для выяс-
нения этого вопроса мы останавливаемся на результатах опытов, произведен-
ных Гельгофом и Шерингом, данные которых приведены в табл. 42.
В первом столбце дан угол зрения, под которым рассматривалась белая
поверхность, равномерно освещенная. Во втором и третьем столбцах помещены
пороги чувствительности глаза для данного угла зрения, выраженные в
освещенностях на зрачке глаза и на сетчатке для колбочек, в четвертом
столбце — освещенности на зрачке для палочек. -
Из этой таблицы виден характер изменения порогов чувствительности
глаза, причем резко бросается в глаза, что для палочек пороги почти
постоянные, тогда как для колбочек они заметно меняются от угла зрения.
Освещенность на сетчатке при данных освещенностях на зрачке
(табл. 42) подсчитывалась из предположений, что диаметр зрачка равен 6 мм.
Так как известен угол зрения, под которым рассматривается объект, и
известна освещенность на зрачке, то можно определить и тот световой
поток, который входит в глаз. Отсюда делением падающего на сетчатку
•потока на площадь изображения определится и освещенность сетчатки. При
расчете пренебрегаем потерями в глазу. Расстояние от центра хрусталика
до сетчатки предполагаем 21,07 мм.
При рассмотрении значений освещенностей на сетчатке видно, что она
имеет большие значения для малых углов зрения и постепенно уменьшает
свое значение. Около 60' изменение освещенности незначительное, и с этого
момента, как было указано ранее, мы считаем, что чувствительнность сет-
чатки остается постоянной при одной и той же яркости предмета.
На основании данных этого параграфа приведем пример, а именно:
•определим расстояние, на котором может быть виден ночью диск диа-
метром 50 см, если он излучает силу света ЮС при условии, что коэфи-
циент пропускания атмосферы г = 0,70.
Освещенность на зрачке будет изменяться по формуле:
Е=ТГ^’
где: I—сила света, излучаемая диском, L — расстояние от источника до
глаза в км, - — коэфициент пропускания воздуха.
Угол зрения, под которым усматривается диск, подсчитается из равенства:
D = 2Z. tg откуда tg ~ , (15)
где: D—-поперечник диска, а — угол
зрения, под которым усматривается
диск.
Определив освещенность Е на
зрачке и угол зрения а для нашего
случая, сведем это в табл. 43.
Если построить кривую освещен-
ностей в зависимости от угла зрения,
то оказывается, что последняя пере-
секает „кривую порогов чувствитель-
ности" колбочек в зависимости от
угла зрения в точке, соответствую-
Таблица 43.
Определение освещенности на зрачке
и угла зрения.
Расстояние м Е а
1000 7 • 10~“ 1'.7
5000 6,8- 10-8 О',34
10000 2,8 • 10~ 9 О',17
215
щей О7,32. Это означает, что на расстоянии в 5400 м рассматриваемая по-
верхность будет на пределе видимости.
Не останавливаясь на других примерах, укажем лишь, что на основании
приведенных данных можно решать ряд задач на определение следующих
величин: Е, I, L, т и а.
Заканчивая настоящий параграф, еще раз считаем нужным оговорить,
что на приведенные данные необходимо смотреть как на приблизительные,
указывающие и освещающие подход к этому делу. Все теоретические вы-
воды, на основании которых производятся наши расчеты, подлежат опытной
проверке в реальных условиях и только тогда с полной уверенностью можно
рекомендовать применение указанных выводов на практике. Ориентировоч-
ный подсчет на основании приведенных данных производить можно.
Здесь уместно сказать несколько слов о расчете требуемой освещен-
ности для ночного маркировочного знака, который рассматривается под
сравнительно большим углом зрения. Во всяком случае для предельного
расстояния дальности для того, чтобы прочесть знак (видеть его контуры),
он должен рассматриваться под углом зрения не меньше 5'. Когда знак
будет рассматриваться под углом зрения больше 5', то требуемая освещен-
ность знака должна определяться из следующих соображений.
Прежде всего необходимо определить яркость поля адаптации глаза.
Определение этой величины изложено в гл. II § 2 отдела второго.
На основание яркости поля адаптации определится порог контрастной
чувствительности ДВ по табличным данным (см. стр. 104).
На основании этого порога в свою очередь определится минимальная
освещенность знака и фона из следующей формулы:
р ____
mio”'Pi —Р2 ’
где: Bmin— минимальная освещенность знака и фона, ДВ—порог контраст-
ной чувствительности при данных условиях адаптации глаза, р* и р3 — коэ-
фициенты отражения знака и фона.
Если предположить, что рг = 0,6,- а р2 = 0,1 и яркость роля адаптации
0,00065 sb, то минимальная освещенность знака будет равна 0,76 1х, при
которой будет уже чувствоваться контраст.
Так как для лучшей видимости знака нужно исходить из контрастной
чувствительности, то беря нижний предел, где приблизительно сохраняется
AjB
закон Ф е х н е р а, т. е. -5— = const, имеем Вл = 0,00065 sb.
В. 9
Ф
При этой яркости освещенность фона и знака определяется из фор-
мулы:
6,5 - 10—4
Е= Уу-----------= 0,0205 ph = 205 1х.
Для заданного случая мы имеем значения освещенностей от 0,76 до
205 lx. v
Учитывая остроту зрения и условия адаптации, практически можно в этом
случае остановиться на средней освещенности от 25 до 50 к, при нерав-
номерности около 2.
Чем хуже будет освещен аэропорт, тем освещенность знака будет меньше.
Наши рассуждения являются теоретичными и, конечно, подлежат экспе-
риментальной поверке.
216
Глава II.
ПРОПУСКАНИЕ ВОЗДУХА ДЛЯ СВЕТОВЫХ^ЛУЧЕЙ.
JI.^Разновидности туманов, их образование и структура.
?В световой сигнализации дальнего действия особо большое значение;
имеет пропускание воздуха для световых лучей. Уменьшение пропусканий
воздуха влечет за собою уменьшение видимости как сигналов, так ю
предметов. Туман сильнейшей степени затрудняет, а в некоторых случаях
и совершенно нарушает предпринятый полет, если не имеется налицо аэро-
радионавигационных приборов и опытного летчика по слепым полетам.
Туман является основным фактором, который в той или иной степени^
в зависимости от его структуры, уменьшает пропускание воздуха и в неко-
торых случаях практически делает его равным нулю.
В настоящее время, особенно в связи с развитием ночных воздушных
линий, вопросы изучения туманов и борьбы с ними поставлены на реальную-
почву. Как у 'ГГас, так и в других странах их изучают, чтобы общими
усилиями теории, эксперимента и практики преодолеть общего врага
воздушного транспорта.
Туманы можно разбить на нижеследующие основные виды:
1) влажные туманы, причиной образования которых является нали-
чие в воздухе водяных паров;
2) сухие туманы, которые образуются присутствием в воздухе взве-
шенных частиц (дым и пыль); -
3) оптические туманы, которые обусловливаются неоднородностью
оптических свойств различных слоев атмосферы при турбулентном ее-
состоянии: слои атмосферы имеют неодинаковый показатель преломления,
в результате чего воздух оказывается помутненным.
Влажные туманы разбиваются в свою очередь на две основных группы:
туманы излучения и туманы конвекции.
Туманы излучения образуются большею частью ночью вдоль разных
лрщин, в долинах, в городах и около промышленных центров. Необходимым
условием для образования этих туманов является предварительная сравни-
тельно большая влажность воздуха, обусловленная дневным испарением воды,,
и охлаждение нижнего слоя воздуха ночью посредством излучения и сопри-
косновения с почвой, охлажденной излучением после заката солнца. При
туманах излучения требуется легкое вихревое движение воздуха, приво-
дящее в соприкосновение с охлажденной почвой большой объем воздуха.
При скорости ветра больше 1,5 м)сёк туманы эти рассеиваются; при
слишком спокойном воздухе образуется роса.
Туманы конвекции образуются, когда теплая влажная масса воздуха;
проносится над холодной поверхностью или приходит в соприкосновение
со слоем холодного воздуха. Такие туманы обычно образуются ранней
весной и летом на морском побережьи. \
Влажные туманы могут быть как непосредственно у земной поверх-
ности и небольшой толщины, носящие название земного тумана, так
и высокие туманы на высоте от 200 до 2000 м. Иногда у земли —
полная ясность, а туман представляется в виде густых, низких, слоистых,
облаков.
217
Образование сухого тумана возможно в индустриальных районах,
тде имеется пыль и дым, также в песчаных пустынях и т. п.
Влажный туман состоит из мельчайших водяных шариков с диа-
метром от 1 до 10р.. Наиболее часто встречаются туманы на побережьи и
в низких местах в глубине страны, причем диаметр водяных шариков ра-
вен 6— 8 р.
Частички дыма и легкого тумана — значительно меньшего диаметра, от
0,001 до 0,1 р..
Основные условия образования тумана — это наличие в воздухе ядер
конденсации и влажности воздуха.
Ядрами конденсации являются — ионы, дым или пыль и гигро-
скопические частицы, подразумевая под последними частички
вещества, притягивающие к себе молекулы воды; к ним относится хлористый
натрий (NaCl), хлористый магний (MgCl2), серный ангидрид (SO3). Первые
два находятся в воздухе над океаном, а последний — там, где сжигает уголь.
Не вдаваясь в теорию образования тумана, укажем лишь, что ядра
конденсации являются центрами, где образуются водяные шарики. Чтобы
водяная капелька осталась устойчивой, ее стремление испариться должно
быть нейтрализовано какой-либо силой, каковой и являются ядра конден-
сации.
2. Прохождение света^через туман.
а) От каких факторов зависит ослабление света? Ослабление
интенсивности (яркости, силы света) луча при прохождении сквозь туман
может быть приписано следующим основным факторам: 1) поглощению,
2) рассеянию, 3) отражению, 4) рефракции и 5) дифракции.
Капельки тумана поглощают видимую лучистую энергию и сами излу-
чают энергию. Количество последней столь ничтожно и длина волны ее
столь велика, что этим излучением пренебрегают по сравнению с излу-
чением, проникающим в туман. Вследствие остальных перечисленных факторов
лучистая энергия, падающая на капельки тумана, отклоняется от своего
пути и получает иное направление. Все эти причины и уменьшают яркость
луча по мере прохождения через среду — туман.
Лорд Релей дал теорию рассеяния, согласно которой интенсивность
(яркость) рассеянного луча равняется:
Л = (16)
где k — есть постоянная величина, d—диаметр частицы, К—длина волны.
Этот закон справедлив, когда диаметр частиц мал по сравнению
с длиной волны луча.
Как известно, длина волны видимого излучения находится в преде-
лах от 0,40 до 0,75 р.. Так как средний диаметр капелек тумана равен
около 7 [1, то закон Р е л е я в этом случае несправедлив. Для легких
туманов (дым, туман с малыми частицами, диаметры которых меньше длин
волн световых лучей) закон Ре ле я в первом приближении справедлив,
т. е. практически закон Р е л е я можно применить для верхних слоев
атмосферы, а для нижних слоев тогда, когда прозрачность воздуха сравни-
тельно большая, во всяком случае наглаз не заметно помутнения воздуха.
218
§ 60
^50
g 40
6
130
/00%
90
; во
- 70
Рис. 185.
07 09 U 1.3 1.5 17 1.9 21 2.3 25 2.7
Длина $ол>*' 5 микронах
Процентное изменение пропускания
Ю
О
0.3 0.5

Пва явления — рефракцию и отражение — можно объединить в
а именно под наименованием д и ф у з и и, и на основании литературных
>Д 1ных можно сказать, что это явление является причиной наибольших
потерь энергии при ее передаче сквозь туман, вероятно, когда частицы
сравнительно большие. При
дифракции луч света отклоня-
ется в зависимости от величины
частицы и длины волны. Диф-
ракционный узор, образуемый
группой частичек одинаковых
размеров, состоит из кольца
всех цветов радуги, с синим
цветом внутри и красным сна-
ружи, причем источник света
располагается в центре. Это
явление называется короной.
б) Пропускание тумана
для различных лучей спек-
тра. До сего времени имеется
очень небольшое количество
работ, посвященных изучению
пропускания туманов вдоль по
спектру, как например, работы
Бенфорда, Каррера и
Тиндаля и данные Смитсо-
ниевского института в Вашинг-
тоне, но останавливаться на рас-
смотрении их не будем, как не
имеющих прямого отношения
к воздушному транспорту.
В Америке Андерсеном
лабораторным путем был осу-
ществлен опыт изучения про-
зрачности лучистой энергии для
лучей длиной волны от 0,3 до
2,6 р, т. е. кроме видимого
спектра были затронуты ультра-
фиолетовые и инфракрасные
области. Лабораторное оборудо-
вание было выбрано такое, что-
бы по возможности правильнее
воспроизвести структуру есте-
ственного тумана. Не останавли-
ваясь на подробностях опыта,
укажем лишь на их результаты,
которые были даны Г. Андерсеном, с анализом их под углом зрения
воздушного транспорта, и которые поэтому являются для нас наиболее цен-
ными по сравнению с другими.
На рис. 185 и 186 кривые показывают процентное изменение про-
пускания для различных лучей спектра в зависимости от длины волны
•ОТ 0,3 до 2,7 р. Каждая кривая соответствует определенной плотности
Рис. 186. Процентное изменение пропускания
тумана с крупными частицами для различных
лучей спектра.
219
1
тумана, причем показанные расстояния в метрах на самих кривых условно
характеризуют плотность тумана. Пунктирными вертикальными линиями
показаны границы видимого спектра. >
Из рассмотрения кривых видно, что:
1) пропускание инфракрасных излучений больше, чем для других
частей спектра;
2) минимум пропускания лежит в области видимого спектра и для
тумана с крупными частицами соответствует длинам волн области желтого
цвета, а для тумана с мелкими частицами соответствует области сине-
зеленых лучей;
3) по мере перемещения
к ультрафиолетовой полосе
пропускание увеличивается и
большее увеличение соответ-
ствует для крупного тумана,
чем для мелкого (дымные и
легкие туманы).
Результат, относящийся
к ультрафиолетовым лучам,
кажется непонятным.1
На основании сказанного
можно сделать такие выводы
с точки зрения воздушного
транспорта.
Лучи видимого спектра
плохо проникают через ту-
ман, хотя и имеется некото-
рое увеличение пропускания
в области красного спектра»
Инфракрасные лучи во много
раз лучше проникают сквозь
туман в сравнении с види-
мыми, а потому разрешение
проблемы сигнализации эти-
ми лучами имеет большое
практическое значение для
воздушного транспорта.
В американской литера-
туре имеются сведения, что
от стандартного аэромаяка
Рис. 187. Кривая интенсивности”'излучения для
различных длин волн света для 1-kW лампы
накаливания.
Рис. 188. К определению пропусканий для
данного слоя атмосферы.
с лампой в 1 kW в туман проникает инфракрасных радиаций в 20 раз
больше, чем световых. Это вытекает из нижеследующего. Представим себе,
что мы имеем кривую (рис. 187), которая показывает интенсивность излу-
чения для различных длин волн для лампы в 1 kW. Тогда в первом при-
ближении можно положить, что это соответствует излучению самого аэро-
маяка (светооптической системы). Проведем пунктирами границы види-
мого излучения (0,4 — 0,75 р) и [Инфракрасных излучений (0,75 — 2,6 р)-
1 Некоторое подтверждение этому — общеизвестный факт, что человек может
загореть в густой туман, хотя солвца и не видво: загар вызывается излучениями
с длиной волны от 0,25 до 0,33 р.
220
Площадь ABCD соответствует мощности излучения в видимой части
спектра, а площадь DCEK—мощности в инфракрасной части. Для опре-
деления, какая часть лучистой мощности проникает через туман, необхо-
димо ординаты интенсивности излучения умножить на относительное про-
пускание, которое получается из кривой рис. 186 (третья кривая снизу).
Полученная кривая NM и явится результатом этого перемножения. Пло-
щадь AN'MK будет равна мощности проникающей сквозь туман лучистой
энергии, а площадь ANPD— мощности в видимой части. Отношение пло-
пл. ANPD . 1 ,
щадей будет равно —, т. е. инфракрасной энергии проникает
через туман в 20 раз больше, чем видимой.
Глаз не чувствителен к инфракрасным радиациям, а потому они остаются
неиспользованными для световой сигнализации. В настоящее время ведутся
опыты по использованию инфракрасных лучей и уже имеются приемники,
позволяющие улавливать инфракрасные радиации при густом тумане, который
совершенно не пропускает видимых лучей.
Все вышеизложенные данные получены в лабораторной обстановке. Конечно,
ручаться за то, что полученный искусственный туман вполне аналогичен
естественному' туману нельзя; поэтому на эти данные надо смотреть как
на приближенные.
Для всестороннего изучения проблемы пропускания энергии сквозь туманы
надо наряду с лабораторными опытами развернуть работу по изучению
естественных туманов, и тогда только можно будет сделать более точные
выводы. v
в) Расчетная формула для пропускания воздуха. Пусть имеем
слой воздуха толщиной L (рис. 188).
На расстоянии х от границы А падает монохроматический поток от
источника света с интенсивностью1 света /х.
Вырежем слой воздуха бесконечно-малых размеров dx. Уменьшение
интенсивности в этом элементарном слое будет:
— dJ} — kJx dx,
где: dA. — потеря света в слое dx, k — коэфициент пропорциональности,
зависящий от рода вещества (удельное поглощение света).
Перепишем уравнение так:
сЦ
kdx.
ч
Проинтегрируем от х = 0 до х== L. Будем иметь:
L
PdJ, Г Г 1 М'
J dx, или
о

к
и потому
1 Можно также применить
вместо „интенсивность луча".
lg -^=—kL,
Л,о
А,е —А,о е • (17)
выражение „яркость луча*, или „сила света луча*.
221
Из этого выражения, при L—\ (принимают 1 км), будем иметь:
J =J e~k
Л, Г=1 О С
Следовательно, интенсивность света монохроматического луча, вышедшего
из границы В среды, равняется первоначальной интенсивности луча Jy 0,
умноженной на выражение е-й> которое и представляет собою коэфициент
пропускания г, т. е.
(18)
Л
—к Л, Д=1
т = е =—7—
JK0
В случае сложного светового потока с лучами разных длин волн будем
иметь следующее.
Световой поток Вх_0, вступающий в среду, будет равен:
0,76 р
= J
0,4 р.
а для выходящего светового потока будем иметь выражение:
0,76 р
= JJ^dK
0,4 pi
где буквы означают: Jx — интенсивность излучения длины волн К, —
значение элементарной длины волны, — коэфициент относительной
видимости, т. — коэфициент пропускания для данной длины волны.
Естественно, что пропускание для расстояния L определяется нижесле-
дующим отношением:
0,76 jx
f dl.

0,4 р
0,76 р
0,4 р.
По теореме о средних можно написать такое соотношение: 1
(-)Г
1 ' -kL
х = е
является средним пропусканием для
спектральном составе светового по-
__ o,4pi
0,76ia
J“ JyKyd>'
0,4p
Определяемое таким образом xL
слоя атмосферы в L км при данном
тока источника, а средний коэфициент пропускания (т. е. пропускание
(-)
на 1 км) будет равен: xL_y = е
(19)
1 Знак наверху (—) показывает среднее значение коэфициента для всех длин
волн.
222
г) Формулы для определения пропускания лучей через туман.
Основная формула для определения интенсивности луча нижеследующая:
j = j.e~kx
(см. предшествующий §).
Удельное поглощение света k зависит от-длины волны, величины ча-
стичек тумана и концентрации этих частичек. В уравнении Кинга, кото-
рое совпадает с данными Граната и Гельберта, имеем:
k = a-\-b\~\ (20)
Это уравнение показывает, что ослабление происходит от двух причинг
от потерь, обозначенных буквой а, которые независимы от длины волны,
и от рассеяния, выраженного вторым членом уравнения (Z>X~4), который
соответствует закону Реле я. При детальном анализе этой формулы оказа-
лось, что для туманов расчетные данные и экспериментальные мало согла-
суются, поэтому эти формулы не пригодны. Надо сделать вывод, что
закон рассеяния Релея не применим для тумана.
Гостон и Стретон дали нижеследующую формулу:
J=J0e~2Mx, (21)
где: а — радиус частичек тумана, N—количество частичек в единице объ-
ема, k — функция длины волны X и радиуса а.
При проверке Андерсеном этой формулы (21) по экспериментальным,
данным, оказалось, что несовпадение такое же большое, как для уравне-
ния Кинга.
Итак, подводя общий итог, надо сделать вывод, что еще нет удовлетво-
рительной формулы, которая дала бы возможность произвести расчет про-
пускания сквозь туман, учитывая в каждом отдельном случае размеры
частиц, его концентрацию, т. е. вид тумана, и длину волны лучистой энергии.
Этот большой пробел надо восполнить и продолжать более углубленное
изучение пропусканйя туманов как естественных, так и искусственных.
Можно формулу e~kL трактовать еще и иначе, а именно — заменить,
удельное поглощение света k через выражение:
Л = —.
a v
Тогда мы будем иметь, что эти две величины будут находиться в обрат
ной пропорциональности и значение
чину, характеризующую видимость
и измерять ее в единицах расстояния.
Чем значение величины с будет
больше, тем больше будет коэфи-
циент пропускания среды, как это
нетрудно сообразить, а поэтому даль-
ность видения сигнала будет больше.
Если произвести подсчет коэфи-
циента пропускания при различных
значениях о по формуле:
_ ъ
Т = е 1 , (22)
с мы можем рассматривать как вели-
Таблица 44.
Различные значения видимости в зави-
симости от коэфициента пропускания.
Значение види- мости а км Значение коэфиц. пропускания в % при заданных о
100 99
— 10 90
1 36,8
0,1 0,0048
223
^причем здесь для всех случаев мы должны положить L = 1 км, так
как коэфициент пропускания характеризует таковое на этом именно рас-
стоянии), то а будет величиной, характеризующей своим значением дальность
видения, и будет иметь значения, приведенные в табл. 44.
3. Способы определения пропускания воздуха.*
Остановимся кратко на трех способах, а именно: 1) с помощью теле-
фотометра, 2) при помощи звездного фотометра, 3) при помощи прибора
Виганда.
Идея способа определения пропускания воздуха с помощью теле-
фотометра заключается в том, что определяется яркость Bj дифуз-
Рис. 1ЪУ. Телефотометр.
«ого щита на том расстоянии, для которого требуется найти пропускание,
и яркость Во того же щита в непосредственной близости.
Отношение первой яркости BL ко второй Во и дает значение коэфи-
циеята пропускания х для данного расстояния, т. е. мы будем иметь:
BL
в0’
(23)
Коэфициент пропускания (т. е. пропускание на один километр) опре-
делится из формулы:
Т —~
из которой
। о L
(24)
224
Телефотометр представляет собою комбинацию из Тубуса фотометра и
телеобъектива; при помощи последнего и получается изображение удален-
ного щита на кубике Люммера Бродхуна.
Телеобъектив рассчитан таким образом, что при квадратном размере
щита со стороной 2 м и при удалении его на 2 км получается надлежа-
щее перекрытие кубика изображением. Общий вид телефотометра 1 пред-
ставлен на рис. 189.
Звездный фотометр дает возможность определять малые освещен-
ности. Пределы измеряемых им освещенностей лежат, начинаясь приблизи-
тельно от 2 • 10~81х (максимальная освещенность), и нисходят до минимальной
освещенности, обусловливаемой чувствительностью глаза. Таким образом,
если мы имеем источник, сила света / которого в данном направлении известна,
Рис. 190. Схема устройства звездного фотометра.
и известно расстояние L от фотометра до этого источника света, то про-
зрачность воздуха определится из формулы:
е=ч-р. (“)
где: Е— освещенность у звездного фотометра, I—сила света эталонного
источника света, L — расстояние от источника света до фотометра, tL—коэ-
фициент пропускание воздуха для расстояния L.
Из этой формулы следует, что
- (26>
1 г
Коэфициент же прозрачности т определится, как и для случая телефото-
метра, формулой (24).
Отличительной чертой этого фотометра является то, что световой поток,
падающий на объектив фотометра от эталонного источника света, не рас-
сеивается никакими промежуточными срединами (отсутствие молочных пла-
стинок). Поток, пройдя через оптику прибора, непосредственно падает на
сетчатую оболочку глаза. Место зрачка есть место изображения удаленного
1 Подробное описание телефотометра см. в брошюре: Д. Куприянов, К во-
просу об исследовании прожекторов фотометрированием, 1914.
15 Зак. № 2921. Светотехника на воздушном транспорте.
225
Рис. 191. Измеритель
видимости Внгинда.
источника. Всем этим и объясняется возможность измерений малых осве-
щенностей. Схема устройства звездного фотометра указана на рис. 190. т
Более грубое измерение пропускания атмосферы может быть произве-
дено прибором Виганда, который показан на рис. 191, и основною
частью которого является стеклянный диск с нанесенным на нем матовым
слоем, постепенно сгущающимся (кольцеобразный клин). При вращении
диска та или иная часть матовой поверхности устанавливается против глазка
кожуха прибора. Различное положение матового клина прибора определяется
по индексу и делениям, нанесенным на кожухе прибора. Поглощение кли-
нового фильтра указывается особым графиком, где
по оси абсцисс отложены показания индекса и по-
оси ординат — соответствующее поглощение клина.
Для определения пропускания воздуха обычно-
берутся два источника света известной силы, устано-
вленных на различных определенных расстояниях от
наблюдателя с прибором. Пользуясь прибором, визи-
руют на источники света и устанавливают клин до
исчезновения света. Затем определяют показания при-
бора, а по графику—и поглощение фильтра. Погло-
щение воздуха между двумя источниками определится,
как разность показаний поглощения фильтра. Для
определения пропускания для того же расстояния по-
лученную величий' поглощения необходимо вычесть
из единицы или из ста (если указанные величины даны
в процентах).
Пример. Расстояния источников света от наблю-
дателя с прибором 0,5 км и 1,5 км. Показания
индекса соответственно 12 и 7, что соответствует
поглощениям участков фильтра 95,2% и 88%. Опре-
делить поглощение воздутса и пропускание между
источниками света.
Поглощение воздуха между источниками при рас-
стоянии 1 км равно 95,2 — 88 = 7,2. Пропускание
воздуха для этого случая будет: Г00 — 7,2 = 92,8%.
Способы определения пропускания воздуха при помощи телефотометра-
и звездного фотометра с нашей точки зрения более надежны и точны,
нежели с прибором Виганда, но довольно сложны в осуществлении. 1 2 3 *
Глава III.
ЦВЕТНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ. 8
1. Общие сведения.
В воздушном транспорте цветная сигнализация находит большое при-
менение: аэромаяки, командные огни, заградительные, ко-
1 Более подробно описание звездного фотометра см. М. М. Гуревич, Свето-
вые измерения. Конспект. Издание УКТВФ. 1934.
2 Для определения пропускания света атмосферой в различных участках спектра
Г. Н. Раутиан предлагает те л е с п ект ро ф от о м е т р своей системы.
3 Эта глава составлена главным образом на основании работ Л. И. Демкиной,,
произведенных для Научно-исследовательского аэроинститута (г. Ленинград).
226 \
довые, аэронавигационные и т. п. требуют и могут требовать
цветного огня. Цветное освещение находится еще в опытной стадии разви-
тии но надо по/йгать, что и оно постепенно начнет приобретать значение
на воздушном транспорте, особенно посредством комбинации цветных источ-
ников света для получения белого света, более экономически выгодных, чем
применяемые теперь источники. Цветное освещение находит себе примене-
ние и для специальных целей, примером чего может служить освещение
оранжевым цветом приборной доски летчика, имеющее то преимущество,
что при нем адаптация глаза нарушается менее, чем при белом свете. Цвет-
ной свет может быть получен непосредственно от самого источника света,
или же из белого света изменением его. спектрального состава посредством
светофильтра.
К первому роду источников света относятся люминисцирующие источ-
ники, излучающие свет в определенной области видимого спектра (неоно-
вые, ртутные, натриевые, гелиевые и т. п. газосветные лампы).
В источниках света второго рода имеет место температурное излучение,
при котором излучается световой поток с длинами волн всего видимого
спектра.
Рациональное проектирование и использование цветной сигнализации
требует знакомства со следующими основными вопросами:
1) цветные пороги чувствительности для точечных источников света,
2) выбор цветности сигналов,
3) выбор рационального фильтра,
4) учет влияния атмосферы.
2. Цветные пороги чувствительности для точечных источников
света.
Для видимости цветного сигнала, как и для видимости белого, необхо-
димо иметь освещенность зрачка для данного поля адаптации не ниже поро-
говой освещенности.
Вопросы цветных порогов чувствительности мало разработаны, в осо-
бенности в условиях работы воздушного флота. Чтобы заметить и опреде-
лить цвет сигнала, от него должен упасть на колбочки сетчатой оболочки*
глаза, которые, как известно, определяют цвет, световой поток определен-
ной величины.
Полем адаптации глаза пилота, как уже упоминалось и ранее, может
быть фон темной ночи (практически — абсолютная темнота), но и яркость
приборов и кабинных поверхностей, яркость земного покрова (трава, снег)
и неба при лунном освещении, группа огней и т. п. Так как глаз пилота
все время меняет поле зрения, то он будет адаптироваться на какой то
эквивалентный фон под влиянием суммарного воздействия яркостей различ-
ных фонов.
Для производства соответствующих расчетов необходимо знать, как
изменяется цветной порог чувствительности в зависимости от яркости поля.
На рис. 192 приведены кривые Лангмюра, причем по оси абсцисс отло-
жены логарифмы яркостей поля в стильбах, а по оси ординат — логарифмы
потребной силы света в свечах для пороговой чувствительности; расстояние
от наблюдателя до источника равно 3 м. От силы света можно перейти
к пороговым освещенностям на зрачке, деля силу света на квадрат рас-
стояния. Затем необходимо упбмянуть, что эти кривые определены для
15=
227
проблескового источника света с продолжительностью проблеска 1 сек.
и с продолжительностью затмения тоже 1 сек., т. е. (1 — 1).
Из рассмотрения этих кривых можно сделать ряд важных выводов:
1) порог чувствительности для красного цвета почти не зависит от яркости
фона, 2) зеленый цвет дает почти одинаковый эффект с белым, 3) синий
цвет очень хорошо заметен при темном фоне и плохо при светлом.
I При опыте пользовались следующими светофильтрами: для красного
Wratten №70, пропускающий свет от 0,64 р- и более; для зеленого —
№ 74, пропускающий свет между 0,51—0,57 jjl, и для синего — № 76,
Рис. 192. Определение изменяемости
цветного порога чувствительности в
зависимости от яркости поля адапта-
ции.
пропускающий свет между 0,31 — 0,48 р.
На рис. 193 приведены кривые
абсолютного порога чувствительности
для монохроматических цветов,1 * т. е.
когда глаз адаптировался на абсолют-
ную темноту. При условиях другой
адаптации глаза, т. е. при повышении
яркости фона, значение порога чувстви-
тельности будет увеличиваться. Эти дан-
ные взяты из определений Цветовой
лаборатории ГОИ.
По оси абсцисс отложены длины
волн в ангстремах, а по оси ординат, зна-
чения освещенности в люксах на зрачке.
Кривая / указывает световой по-
рог, т. е. дает ту освещенность, когда
глаз начинает ощущать свет, но не цвет;
кривая II Е\ дает грубый цветной порог,
т. е. первое грубое ощущение цвета; кри-
порог, т. е. точное ощущение цветов.
вая III Еу дает точный цветовой
Практически пороги для цветных источников будут иметь большие значения,
так как яркость поля адаптации в этом случае будет увеличена.
При рассмотрении этих кривых можно сделать следующие заключения.
1. По кривой I видно, что с увеличением длины волны величина порога
чувствительности растет, начиная с 1 = 0,5 р до X = 0,6 р, причем значения
пороговых освещенностей получаются от 0,04 • 10“7 до 0,4 • 10- ' 1х, в даль-
нейшем же, от 0,6 р до 0,68 р величины их почти постоянны и равны
0,4 • 10“’ 1х.
2. На кривой II видны два минимума, т. е. две области большой цвет-
ной чувствительности, а именно для зеленой 0,52 — 0,54 р, где порог
чувствительности равняется 1,4 • 10“’ 1х, и для красной 0,63 р, где порог
чувствительности равен 0,5 • 10“’ 1х.
3. На кривой III тоже два минимума, один для X = 0,53 р, где порог
равен 6,0- 10“’ 1х, и для Х = 0,66 р, причем порог равен 0,52- 10“’1х.
Все эти кривые относятся к чистом монохроматическим цветам, т. е.
с насыщенностью Ю0°/0. По данным ГОИ на эти кривые нужно смотреть
только как на первое приближение, потому что эти опыты носили характер
ориенти ровочных.
1 Величины, указанные на оси ординат рис. 193, надо множить на 10 7, для
того чтобы получить значения в люксах.
228
В дальнейшем эти опыты были продолжены Цветовой лабораторией ГОИ,
под руководством и при непосредственном участии Л. И. Демкиной. Ре-
зультаты этих опытов мы приводим в табл. 44а.
Эти пороги имеют не только теоретическое значение; они дают и практи-
ческие выводы, говорящие о том, какой участок спектра является наиболее
выгодным использовать с точки зрения порогов, и служат ориентиром для
выбора и расчета цветной сигнализации.
1т
Рис. 193. Кривые порога чувствительности для монохро-
матических цветов.
3. Выбор цветного тона сигналов.
а) Цветовые пороги. В предыдущем параграфе разбирался вопрос о по-
рогах чувствительности, т. е. о тех минимальных освещенностях, которые дол-
жны быть на зрачке для того, чтобы глаз определил свет и цвет данного
сигнала. Но в цветной сигнализации кроме того является необходимым
условие, чтобы сигналы резко отличались друг от друга по цвету, т. е.
чтобы определенно можно было различить данный сигнал, не смешивая его
с окружающими огнями и с другими световыми сигналами, одним словом,
встает вопрос о цветовых контрастах и в связи с этим о цве-
товых порогах. Под цветовым порогом подразумевают, как известно,
предельную чувствительность глаза к различению двух цветов. Контраст
двух цветов можно характеризовать числом цветовых порогов.
229
Таблица 44а.
Данные световых и цветовых порогов чувствительно-
сти для монохроматического света.
Длина волны в //гр. Световой порог Цветовой порог в 10~71х
появление в 10“71х исчезновение в 10~71х
430 0,0085 0,0065 1,8
440 0,0085 0,0065 2,5
450 0,0085 0,0065 3,5
460 0,0085 0,0065 4,3
470 0,0085 0,0065 4,5
480 0,0088 0,0070 4,2
490 0,0107 0,0083 2,5
500 0,0148 0,0110 1,3
510 0,0190 0,0147 1,1
520 0,0255 0,0197 1,1
530 0,034 0,0260 1,2
540 0,045 0,0347 1,5
550 0,060 0,046 3,0
560 0,080 0,060 15,0
570 0,107 0,080 4,5
580 0,143 0,107 1,5
590 0,190 0,143 1,0
600 4 0,255 0,190 0,75
610 0,34 0,230 0,68
620 0,45 0,25 0,65
630 0,57 0,25 0,65
640 0,65 0,25 0,65
650 0,65 0,25 0,65
660 0,65 0,25 0,65
670 0,65 0,25 0,65
680 0,65 0,25 0,65
Так например, если имеется два цветных сигнала, резко отличающихся
между собой по цвету, то между ними можно предположить ряд промежу-
точных цветов, для которых контраст между парой соседних цветов, при
постоянной их яркости, будет находиться на пороге чувствительности глаза
к различению этих цветов. Вопрос о цветовых контрастах является мало
разработанным, но есть уже опытные данные, на основании которых можно
сделать некоторые выводы. Например, Джонс на основании опытных дан-
ных разбивает видимый спектр, начиная от 0,72 р. до 0,4 ц, на 128 поро-
гов. Если принять во внимание, что между крайними спектральными цве-
тами расположены еще пурпурные (замыкающие между собой крайние
участки спектра — красный и фиолетовый), на которые приходится в сред-
нем около 12 порогов, то общее число порогов будет 140.
На рис. 194 показана кривая порогов, причем по оси абсцисс отложены
длины волн, а по оси ординат — число порогов. При определении контрастов
между цветными огнями и пользуются этой кривой. Надо упомянуть, что
число цветовых порогов при ненасыщенных цветах меньше, чем для спек-
тральных. В действительности мы будем иметь дело с ненасыщенными цве-
тами, а потому данные Джонса являются приблизительными для целей
30
сигнализации. Так например, при пятицветной сигнализации, подходя тео-
ретически к этому вопросу, мы можем сказать, что число порогов между
двумя смежными цветами будет равно:
N НО оо
— =-------= 28 порогов.
п 5
Практически же это несколько иначе, так как приходится учитывать
нижеследующие факторы: цвет посторонних огней, пропускание фильтра, по-
глощение атмосферы и т. п. В составленной Л. И. Демкиной табл. 45
дается цветной тон и цветовые пороги источников света, которые находят
практическое применение.
Для выбора контраста между огнями играет большую роль фильтр.
Получение чистых цветов для электрических ламп накаливания при помощи
фильтра уменьшает их коэфициент полезного действия, а при увеличении
коэфициента полезного действия Не получается чистых цветов, что в свою
очередь уменьшает контраст между огнями.
В сигнализации дальнего действия большую роль играет влияние пропуска-
ния атмосферы. Совершенно непригодными являются фиолетовые и синие цвета
с малой чистотой, так как все они получаются обычно при помощи фильт-
ров, обладающих пропусканием на обоих концах спектра. Вследствие изби-
рательного поглощения атмосферы (здесь не имеется в виду состояние
атмосферы, когда наглаз заметен легкий туман, а тем более густой) при
нормальном ее состоянии, когда закон рассеяния Ре лея имеет силу в
первом приближении, излучение коротких волн рассеивается и цвет сигнала
изменяется с расстоянием, приближаясь к желтому. Принимая при этом во
внимание, что чистые цвета крайних областей спектра (от К = 400 znp до
231
Таблица 45.
Цветной тон и контрасты источников света.
№ Источники света Цветовая темпе- ратура Т° Цветной тон /пр Чистота (насы- щеность) Контрасты между цветностью источ- ника и цветом мо- нохроматического излучения (число порогов) Контрасты между белым цветом и цветом источни- ков (число поро- гов)
1 2 3 4 5 Керосиновое пламя Вольфрамовая пустотная лам- па 25 W Газополная лампа 100 W . . Газополная лампа 1000 W . . Газополная лампа 10 000 W . 2000° 2450° 2740° 3000° 3300° 589 586 585 584 584 83% 72% 65% 55% 47% 4.5 6 7 8 9 11,5 10 9 8 7
к = 470/пр и от к = 640 /пр до к = 700 /пр) могут быть получены при
помощи фильтров с очень малым коэфициентом полезного действия, и имея
в виду практически применяемые источники света, видим, что практически
область выбора цветов для сигнализации дальнего действия суживается
от 490 /пр. до 640 /пр. при числе порогов 75. Для ближнего действия можно
пользоваться фиолетовыми и пурпурными цветами, когда пропускание атмо-
сферы хорошее.
б) Значение красного цвета. Из всех цветов, применяемых для сиг-
нализации, имеет наибольшее применение красный цвет. К этому есть сле-
дующие веские основания.
1. Применяемые источники света, а именно электрические лампы нака-
ливания, имеют максимальную интенсивность излучения для видимого спектра,,
в области красной части спектра. Естественно, что красные фильтры могут
быть изготовлены с большим коэфициентом полезного действия, чем другие.
2. Цветовой порог для красного цвета лежит ниже, чем для других цве-
тов. Следовательно, задаваясь определенным контрастом (числом порогов),,
мы задаем большую часть спектра, и коэфициент полезного действия
фильтра увеличивается.
3. Коэфициент прозрачности атмосферы (в нормальном ее состоянии) для
красного цвета больше, чем для других цветов. Красные излучения менее
рассеиваются частицами, чем другие излучения, особенно в сравнении
с областью синего излучения. Благодаря этому с увеличением расстояния
цветность красного огня сравнительно мало меняется.
4. Изготовление красных фильтров с чистотой, близкой к единице, не
представляет особых практических затруднений. При выборе длины волны
для красного фильтра останавливаются на 630 /пр и более, так как изме-
нение длины волн в данной области не имеет никакого существенного влия-
ния на изменение цвета сигнала. >
5. Как показали американские опыты, видимость красного источника',
света в известных пределах почти не зависит от яркости фона.
в) Двух-, трех- и многоцветная сигнализация. Двухцветная
сигнализация. Эта система комбинируется из красного и зеленого огней.
232
Принимая, что исходным будет красный цвет с Х=630 /пр., при числе поро-
гов 140 будем иметь, что наиболее контрастирует с ним цвет, отстоящий
на 70 порогов; этому соответствует X = 495 /npi, т. е. мы имеем красны й
и сине-зеленый сигнал. Или же можно применить X = 630 /пр. и X = 520 /пр,
и до X = 540 /пр, т. е. красный и зеленый. Последний сигнал наибо-
лее выгоден, так как осуществление таких фильтров, обладающих достаточ-
ным коэфициентом пропускания при значительной чистоте цвета, является
более легкой задачей, чем сине-зеленого фильтра.
Трехцветная сигнализация. Исходя из того же числа порогов, будем
иметь:
140
—— = 47 порогов,
и цвета будут: красный (Х = 630/пр), зеленый (Х = 540/пр) и синий
(Х^= 460 /Пр).
Для увеличения коэфициента пропускания синего фильтра выгодно оста-
новиться на цвете Х = 47О /пр и до Х = 475 /пр.
Как видно из вышеизложенного, для сигнализации дальнего действия
синий фильтр не применим. Поэтому в этом случае лучше применить крас-
ный, зеленый и белый цвета.
Многоцветная сигнализация. Расширяя систему до контраста около
20 порогов, получаем многоцветную систему из таких цветов:
красный.................. 630 /пр
желтый.................... 588 „
желто-зеленый............. 550 „
белый
сине-зеленый............. 505 /пр
синий.................... 470 „
пурпурный.................. —
........ 575 /пр
Систему из большего числа цветов вряд ли можно признать рациональ-
ной, так как при этом в сильной степени суживаются допуски на свето-
фильтры и в сильной степени сказывается пропускание атмосферы.
Интересно здесь также указать на таблицу, относящуюся к определе-
нию цветовых порогов для монохроматических точечных исто/ников света
при определенном значении видимой яркости, когда наблюдатель определяет
ее цвет, отличный друг от друга.
1) синий ....... 400—490 /пр 6) зеленовато-желтый . 560—580 /пр
2) голубой..... 490—510 „ 7) желтый........... 580—590 „
3) зелено-голубой . . . 510—530 „ 8) оранжевый........ 590—600 „
4) зеленый..... 530—550 ю 9) оранжево-красный . 600—620 ,
5) желто-зеленый . . . 550—560 „ 10) красный..........выше 620 „
Средняя величина цветового порога для этих значений около 10. Имея
в виду запас от 50 до 100%, будем иметь, что допустимая разница в цвет-
ности соседних цветов должна быть от 15 до 20 порогов.
Надо иметь в виду, что все вышеизложенное относилось к нормальному
человеческому глазу, чувствующему разницу в цветах. Не надо забывать,
что среди людей есть много аномалов, поэтому для лиц, желающих сопри-
касаться с цветной сигнализацией, следует установить надлежащий отбор по
качеству их цветного зрения.
В этом параграфе мы коснулись вопроса выбора цветного тона сигнала
в общих чертах, дав лишь общие понятия; между тем этот вопрос во всем
своем объеме довольно обширный, сложный и еще мало разработанный.
233
4. Выбор огня сигнала при учете поглощения атмосферой.
При прохождении светового луча через воздух последний играет роль
•своего рода фильтра, и чем длиннее путь луча, тем большее изменение про-
исходит с кривой излучения источника.
Воздух в зависимости от степени и рода тумана может различным обра-
зом изменить кривую излучения. При очень ясной погоде коэфициент погло-
щения близко следует закону Ре лея. При худшей погоде, как например
Рис. 195. Изменение интевсивности излучения при прохо-
ждении светового’ луча через атмосферу в слое 8 км.
-1 t
•сферы можно принимать в первом приближении обратно пропорцио-
нальным второй степени длины волны. В случае появления заметного наглаз
тумана картина резко меняется: в воздухе могут появиться, как говорят,
взвешенные частицы в виде водяных капель (влажный туман), пылинок дыма
(сухой туман), которые в зависимости от размеров частиц и их концентрации
поглощают, рассеивают, отражают, преломляют и т. п. световые лучи и резко
изменяют кривую излучения источника света. Законы изменения излучения
в тумане мало изучены. На стр. 218 — 224 мы касались вопроса прохожде-
ния через туман, откуда и можно получить об этом сведения.
На рис. 195 изображена кривая интенсивности излучения абсолютно
черного тела при Т = 2400 Т° и дана кривая пропускания атмосферы
234
в слое 8 км. При перемножении Jy на получаем кривую излучения после
прохождения через этот слой, которая также нанесена на рис. 195.
Кривая Jxtx очень близка к кривой излучения черного тела при темпе-
ратуре 1800 Т°. Отсюда видно, что атмосфера как бы понижает темпера-
туру источника света.
Из табл. 46 видно, что атмосфера изменяет излучения источника, умень-
шая его температуру в зависимости от расстояния.
Таблица 46.
Изменение температуры источника света в зависимости
от расстояния.
Температура источника света Температура источника после про- , хождения через атмосферу
в градусах Кель- вина 9,3 км (5 миль) 18,5 км (10 миль) 37 км (20 миль)
3 000 2 400 2 000 1550
2 400 2 000 1 750 1 350
2 000 1 700 1500 1200
Выше уже было упомянуто, что вследствие атмосферного поглощения
различные цвета сигналов изменяются неодинаково: менее всего изменяется
красный и более всего — синий. Раз изменяются цвета, естественно изменяются
и цветовые контрасты между цветами. Для лучших фильтров уменьшение
контраста составляет лишь 5—10 порогов, а при особенно неудачных оно
доходит до 20. Отсюда следует, что для сигнализации дальнего действия
многоцветные сигнализации не могут применяться. Для сигнализации даль-
него действия рекомендуется задаваться контрастом не менее 40 порогов,
если не имеется в виду специальных фильтров с узкой областью пропускания.
Не останавливаясь нз расчетах фильтра для сигналов дальнего действия,
укажем, что при двухцветной сигнализации цвета выбираются из красного
к = 630 тр. и из зеленого к = 500 тр. и до к = 510 тр-, которые после
прохождения через атмосферу не должны быть выше 540—545 тр..
Для трехцветной сигнализации могут применяться цвета из красного,
зеленого (как при двухцветной сигнализации) и белого с длиной волн 575 /пр,
что субъективно является наиболее белым.
5. Выбор светофильтров.
Вопрос выбора рациональных фильтров является целой самостоятельной
задачей. В настоящем параграфе мы не можем изложить сущности всей
задачи и дать методы расчета фильтров; это вышло бы из рамок нашей
задачи. Остановимся лишь кратко на выборе фильтров.
Для целей сигнализации необходимо, чтобы при данном источнике света
подобрать такой фильтр, который обеспечил бы данный цвет сигнала при
возможно большем его коэфициенте полезного действия. Цвет фильтра
определяется тремя факторами: цветным тоном, чистотой цвета
(насыщенностью) и коэфициентом пропускания.
235
О цветном тоне сигнального огня мы говорили в § 3, где в зависимости
от той или иной сигнализации приходилось останавливаться на том или
ином цветовом контрасте (число порогов), а именно для основного различия
цвета двух близ лежащих сигнальных огней.
Для данного выбранного цветного тона светофильтра при определенном
источнике света будет соответствовать определенная чистота, равно как и
коэфициент полезного действия светофильтра, каковые факторы также являются,
чрезвычайно важными в деле выбора рационального светофильтра. Чем
ближе чистота цвета к единице и чем больше коэфициент полезного действия
(отношение использованного светового потока к падающему на светофильтр
световому потоку от источника света), тем выгоднее.
Все эти три фактора между собой связаны и влияют, как сказано, на
выбор рационального фильтра в смысле обеспечения цвета огня для сигна-
лизации при данных условиях его работы. Необходимо соблюсти условие
наибольшего использования светового потока данного источника, что в свою
очередь имеет большое экономическое значение, так как цветовая сигна-
лизация в воздушном флоте приобретает большое значение.
В табл. 47, составленной Л. И. Демкиной (см. Сборник № 2 трудов
•Секции светотехники НИАИ), указывается для различных цветов с опре-
деленной чистотой (насыщенностью) коэфициент полезного1 действия опти-
мальных фильтров с источниками света: керосиновое пламя, вольфра-
мовые, пустотная и газополная лампы и дуга повышенной яркости.
Таблица 47.
Коэфициент полез того действия оптимальных фильтров для различных цветов.
Цвет излучения, про- шедшего через дан- ный фильтр Длина волны излуче- ния /Ир, Чистота излуче- ния Коэф. п. д. оптимального фильтра в %
Керосин, пламя 1900 Т° Пустот, вольфр. 2400 Т° Газоп. вольфр. 3000 Т° Дуга повыш. яркости
Красный 640 100 18 12 10 5
630 100 27 21 18 9
620 100 41 31 26 14
Желтый 600 100 71 57 50 31
590 100 80 80 70 47
Зеленый 540 70 41 57 68 23
520 70 33 45 52 31
Сине-зеленый . . 510 70 27 40 46 65
500 70 17 30 34 58
Синий 490 56 8 16 26 46
480 55 3 5,5 10 16
Фиолетовый 440 8 <3 3 5 16
Пурпурный 566доп. 50 4 7 16
Белый — 9 12 26 43 26
Это — данные оптимальных фильтров, т. е. таких теоретических, которые
обладают наибольшим коэфициентом пропускания при заданной цветности
(цветного тона и чистоты цвета); поэтому для реальных фильтров эти
данные являются преувеличенными. Степень правильности оценки по этой
236
таблице будет зависеть от того, в какой мере реальный фильтр отступает
.от оптимального.
Из табл. 47 видно, что источник света в большой степени влияет на
коэфициент полезного действия фильтра; в основном здесь все зависит от
излучения данного источника света по спектру. Керосиновое пламя, кото-
рое богато красным излучением, естественно дает для красных фильтров
и больший коэфициент полезного действия. Дуга повышенной яркости бо-
гата сине-зелеными излучениями, а потому она дает в этой области макси-
мальные коэфициенты полезного действия. Лампы накаливания занимают
промежуточное значение.
В заключение приводим сведения о реальных фильтрах для красного
и зеленого цветов, которые уже существуют, и некоторые данные для филь-
тров, полученные на основании расчета.
К красным светофильтрам при источнике света с температурой 2400 7ю
относится табл. 48.
Таблица 48.*
Данные некоторых красных светофильтров.
Фирма Цветной тон X в тц Чистота света р % Действит. коэф, про- пускания •с Коэф, про- пускания оптималь- ного фильтра Коэфициент испол ьзо- вания •с т0
Изос (СССР) . 629 100% 8,2% 21% 0,39
Ченс (Англия). 615 100% 10,1% 25% 0,40
Корниг(США|. 634 юо% 10,5% 17% 0,62
Данные зеленого светофильтра, полученные на основании расчета, ука-
заны в табл. 49.
Таблица 49.
Данные зеленого светофильтра.
Температура источника Цветной тон X В 7П[Л Чистота света р % Действит. коэфициент пропуска- ния т Коэфициевт пропуска- ния опти- мального фильтра tq Коэфициент использо- вания *с Ч
1500 Т° 536 90% 10,4% 24 43%
3 000 Т° 520 80% 20,6% 45 45%
Изготовить такой зеленый светофильтр с коэфициентом использования
45°/0—трудно. Если предположить коэфициент использования 25—30°/о, то
его коэфициент пропускания будет 6,5°/0 для температуры 1500 Т° и
13°/о для температуры 3000 7°. Последние величины более реальны, и та-
кой фильтр изготовить можно.
237
6. Определение пропускания светофильтра.
Из теории цветов известно, что цвет выражается через параметры:
1) цветной тон, 2) чистота цвета и 3) яркость.
Для характеристики цвета сигнала б качестве третьей координаты обычно
приводят не абсолютное значение яркости, а относительное, а именно: для
поверхностей — коэ ф ицие нт от ражен и я, а для фильтров—коэфи-
циент ы пропускания.
Определим, что мы будем подразумевать под коэфициентом пропускания
фильтра.
Пусть источник света имеет распределение излучения по спектру, как
показано на рис. 196. Перед источником света находится фильтр, который
пропускает световые лучи для различных лучей спектра согласно кри-
вой -Ср показанной на том же рисунке. Здесь же показана кривая относи-
тельной видимости Кг
Рис. 196. К определению коэфициента пропускания светофильтра.
Под коэфициентом пропус
понимать отношение светового
тра, к потоку, падающему на
Таким образом он будет равен:
кания светофильтра мы ’будем
потока, вышедшего из филь-
фильтр.
0,75 р.
0,4 р.
0,4
пл. АВС
пл. ADC
(27)
Значение букв: —интенсивность излучения для данной длины волны,
— значение относительной видимости для данной длины волны, —про-
пускание фильтра для данной длины волны, d'K — элементарная ширина спектра
(в длинах волн).
Из рисунка также видно, что вышеобозначенные интегралы выражают
площади АВС и ADC. Таким образом, зная распределение излучения источ-
ника по спектру и пропускание фильтра для различных длин волны, можно
определить коэфициент пропускания светофильтра графическим путем посред-
ством нахождения указанных площадей и затем вычисления их отношения.
238
7. Определение цвета сигнала путем вычисления.
Каждый сигнал имеет определенный сбой цвет, поэтому чрезвычайно
важно уметь любой цвет выражать через определенные параметры. Известно,
что любой цвет можно выразить через любые три цвета, важно лишь, чтобы
при смешении двух из них нельзя было получить третьего. В качестве
основных цветов приняты красный зеленый G и синий В. Сравнительно-
недавно система для обозначения и измерения цветов была предложена
Айвсом на основании опытных данных Кенига. Международная комис-
сия по освещению предложила новую систему обозначения цветов, осно-
ванную на данных Тильда и Райта, 1931 г., но она ‘еще не вошла во
всеобщее употребление. Эти системы составлены на основании трехцветной
гипотезы Юнга-Гельмгольца.
Трехцветная теория базируется на том, что аппарат цветного зрения
(колбочки) способен испытывать трех родов раздражения при воздействии
на него светового потока. Всевозможные комбинации из этих трех раздра-
жений обусловливают все видимые человеком цвета. Опытным путем уда-
лось установить, как реагируют эти нервные центры на свет различной
длины (на монохроматический поток). Зная физический состав и зная чувстви-
тельность нервных центров к монохроматическому световому потоку, можно
для любого света, состоящего из волн различных длин, найти величину
соответствующих трех основных раздражений.
Если мы имеем интенсивность излучения в данном диапазоне длин
волн ДХ, то цвет этого излучения характеризуется значениями хрома-
тических потоков, а именно:
К = J 1Ш, G, = /. К"ДХ, • В. = В
К К Г. К г. А А Г. '
где А”х, К”, К, являются безразмерными коэфициентами и служат для пере-
хода от монохроматического лучистого потока к хроматическому потоку.
Смысл этих значений тот, что они выражают относительные значения раз-
дражений каждого из нервных центров (красного, зеленого, синего), кото-
рые получаются от монохроматического потока.
Естественно, что при сложении монохроматических, излучений суммар-
ные хроматические потоки складываются и будут равны:
«>.,+М- '•+^=ЛЛ?х+4<»+. • -К>Л?Х=
2=П
-S АЛ-.Л
4=1
G= Сх,+ л+• • •+<4 = +4 < “+• -+л =
i=n
= 2 а,
<==1
1 Ч 1 1 Ч Ч * Ч Ч 1 1 1п
i—n
= S дх-
23&
Таким образом цвет источника можно выразить через интегралы сле-
дующим образом:
'>1
R= f G = / B = f JyK^'d^-
К X, X,
Если перед источником света находится светофильтр с кривой пропуска-
ния тх, то цвет источника со светофильтром выразится:
R = f RKy\d\, G= J.K\dk, B= f J.K'"\dk. (28)
-J A A A • J A A A • 1 A A A
X, X, • x,
Кривые изменения хроматических интенсивностей по спектру JKKy, RK",
JyKy называются кривыми смешения. Если предположить, что / = 1,
то ординаты кривых смещений будут численно равны , /fx , Ку , кото-
рые называются кривыми смешения для
Рис. 197. Относительные значения кривых
смешения спектра.
спектра с равным распределением
мощности. Вид этих кривых
показан на рис. 197 и значе-
ние их дано в табл. 50. Более
подробно на вопросе системы
Айвс а-К е н и г а мы не оста-
навливаемся, так как этого не
позволяет объем книги, но мы
считаем, что читатель знаком
или может познакомиться с
— основными сведениями по цве-
товедению. 1
Таким образом для опреде-
ления цвета огня необходимо
в отдельности подсчитать хро-
матические потоки для крас-
ного, зеленого и синего цветов.
Для этой цели необходимо кривые смешения спектра равного, распределе-
ния помножить поординатно на спектральную кривую излучения источ-
ника /х и кривую коэфициента пропускания, а затем полученную кривую
проинтегрировать.
Положим, что мы получили значение цвета источника при помощи
количественных выражений хроматических потоков R, G и В.
В прямоугольных пространственных координатах цвет этот может быть
выражен определенной точкой в пространстве, но это неудобно для практи-
ческих целей. Представляется возможным любой цвет выразить в прямо-
угольной системе координат на плоскости; для этой цели определяют
относительные значения хроматических потоков, а именно:
/? G д В /оп.
Г“7?-|-а-|-2Г Z—K + G+B’ R-±G+B’ ( J
которые будем называть составляющими цвета.
1 О системе обозначений цветов, принятой Международной комиссией по осве-
щению в 1931 г. см. книгу проф. К. Ф. Федорова „Современное состояние
колориметрии", Москва, 1933.
240
Таблица 50.
Значение кривых смешения для спектра.
Длины волны ). в т р. | т
390 0,0045 0,0757
400 0,0107 — 0,186
410 0,0163 — 0,319
420 0,0190 — 0,482
430 0,0148 — 0,743
440 0,0079 0,0048 0,929
450 — 0,0174 0,949
460 0,0010 0,0380 0,867
470 0,0101 0,0670 0,705
480 0,0222 0,109 0,461
490 0,0617 0,165 0,233
500 0,123 0,244 0,123
510 0,199 0,346 0,0807
520 0,275 0,453 0,0534
530 0,340 0,525 0,0366
540 0,399 0,569 0,0285
550 0,441 0,577 0,0216
560 0,466 0,554 0,0167
570 0,470 0,494 0,0137
580 0,462 0,394 0,0105
590 0,438 0,287 0,0051
600 0,398 0,198 0,0024
610 0,348 0,133 0,0009
620 0,289 0,0923 0,0005
630 0,214 0,0555 0,0002
640 0,153 0,0340 —
650 0,0953 0,0184 —
660 0,0580 0,0100 —
670 0,0344 0,0054 —
680 0,0148 0,0023 — !
г 90 0,0096 0,0014 —
700 0,0052 0,0007 —
Очевидно, что

(30)
Таким образом из трех составляющих цвета только две являются неза-
висимыми переменными, третья же определяется из последнего выражения:
Ь—\—(r-j-g'). Если по оси абсцисс будем откладывать различные зна-
чения g, а по оси ординат различные значения г, то, как известно, мы
получим график цветов (рис. 198). Белому цвету соответствует точка W
с относительными координатами */3 и ’/з- Чистые спектральные цвета
расположатся по внешним кривым, начиная от длины волны 0,7 р и до 0,39 р..
Вдоль прямой, лежащей около оси ординат, расположатся пурпурные цвета.
Все точки, лежащие внутри, представят собой цвета ненасыщенные, т. е.
чистота цвета которых меньше единицы. Из графика видно, что по соста-
вляющим цвета g и г цвет нашего источника займет определенное место
в графике цветов.
Из этого же графика также видно, что данный цвет можно обозначить
через координаты длины волны (цветной тон) и чистоту цвета, т. е. сделать
16 Зак. № 2921. Светотехника на воздушном транспорте.
241
переход от трехцветных координат к координатам цветного тона и чистоты.
Линии, проведенные внутри контура
Таблица 51.
Значения пропускания зеленого
светофильтра.
Длина волн ы в m р. ’х Длина волны в tn
410 0,13 530 0,28
430 0,22 550 0,16
450 0,29 570 0,08
470 0,34 590 0,03
490 0,38 610 0,02
510 0,37 630 0,01
графика, представляют собой лини»
равной чистоты (цветного тона) цвета.
Пример расчета цвета
светофильтра. Светофильтр ра-
ботает с электрической лампой нака-
ливания, цветовая температура кото-
рой равняется 2400 1\ Пропускание
зеленого светофильтра тх имеет зна-
чения, обозначенные в табл. 51.
Требуется определить составляю-
щие цвета, его цветной тон и
чистоту.
Для этой цели составлена табл. 52.
Составляющие цвета будут равны:
г =0,29; £=0,43; 6 = 0,28.
По графику цветов (рис. 198)
находим, что этот цвет соответствует: цветному тону 501 /при чистоте 6О°/о.„
Таблица 52.
Определение составляющих цвета, его цветного тона и чистоты.
Длина волны k (/пр.) А < < << << ггг •«х <5x4
410 9,5 0,0163 0,319 0,154 3,00 0,13 0,02 0,39
430 14,8 0,0148 —- 0,743 0,233 — И,7 0,22 0,05 — 2,58
450 21,9 — 0,0174 0,949 1— 0,381 20,7 0,29 .— 0,11 6,05
470 31,1 0,0101 0,0670 0,705 0,314 2,08 21,9 0,34 0,11 0,71 7,45
490 42,4 0,0617 0,165 0,233 2,06 7,04 9,90 0,38 0,78 2,67 3,75
510 56,0 0,0199 0,346 0,0807 11,15 19,4 4,50 0,37 4,12 7,20 1,66
530 71,9 0,340 0,525 0,0366 24,5 37,6 2,62 0,28 5,40 10,60 0,74
550 90,0 0,441 0,577 0,0216 39,6 52,0 1,94 0,16 6,15 8,30 0,31
570 110,4 0,470 0,494 0,0137 51,5 54,0 1,51 0,08 4,10 4,30 0,12
590 132,6 0,438 0,287 0,0051 58,0 38,0 0,67 0,03 1,75 1,14- 0,00
610 156,4 0.348 0,133 0,0009 54,0 20,8 0,14 0,02 1,08 0,42 0,00
630 181,7 0,214 0,0555 0,0002 39,0 10,0 0,04 0,01 0,39 0,10 0,00
- 24,0 35,5 23,0
8. Определение цвета сигнала экспериментальным путём.
В предыдущем параграфе мы рассмотрели вопрос, каким образом опре-
деляется цвет огня путем трехцветного расчета, теперь же рассмотрим,
во-первых, как определить интенсивность излучения источника света и про-
пускание фильтра, а во-вторых, как определить цвет огня, пользуясь коло-
риметром. На этих вопросах мы остановимся кратко, имея в виду, что они
подробно излагаются в специальных курсах цветовых измерений и в специаль-
ных инструкциях.
242
Излучение по спектру для температурных излучателей, которые можно
отнести к серым телам, определяют обычно, исходя из цветовой темпера-
туры данного излучателя. Эта температура, как известно, есть темпера-
тура абсолютно-черного тела, при которой его цвет одинаков с данным
телом.
Таким образом распределение излучения по спектру можно определить
из уравнения Планка, а именно:
=с1х-5
с, 1
е™— 1
(31)
где /х —интенсивность излучения черного тела для данной длины волны,
X — длина волны, Т—абсолютная температура черного тела, Сг и С2 —
постоянные коэфициенты.
Хотя вольфрам немного селективен, но его практически тоже можно
принять за серое тело с коэфициентом поглощения около 5О°/о.
Цветовая температура для пустотных ламп может быть определена по
световой отдаче. Соотношения для пустотных ламп между световой отдачей
и абсолютной температурой указываются в табл. 53.
Таблица 53.
Соотношений между световой отдачей и
абсолютной температурой для пустотных ламп.
Световая отдача Цветовая температура Световая отдача Цветовая температура
lm/W г° lm/W т°
0,5 1644 5,0 2208
1.0 1777 5,0 2241
1.5 1866 6,0 2269
2,0 1939 6,5 2299
2,5 1998 7,0 2327
3,0 2050 7,5 2354
3,5 2096 8,0 2380
4,0 2138 8,5 2406
4,5 2175 9,0 2431
Для газополных ламп определение цветовой температуры по световой
отдаче гораздо грубее, и поэтому этот способ может быть использован
лишь для приблизительных подсчетов. В табл. 54 указаны эти соотно-
шения.
Распределение интенсивности излучения по спектру для наиболее харак-
терных источников света, имеющих применение в воздушном транспорте,
показано в табл. 55.
Если источник света в значительной' степени селективно излучает све-
товой поток, как например люминисцирующие источники света, то для
определения спектрального излучения воспользоваться уравнением Планка
нельзя. В этом случае обычно пользуются результатами непосредственных
измерений. На изложении таких способов мы не останавливаемся, так как
эти исследования носят уже специальный характер.
16*
243
Зак. J6 2921. Светотехника на воздушном транспорте.
Таблица 54.
Соотношения между световой отдачей и
абсолютной температурой для газополных ламп.
Световая отдача Цветовая температура Световая отдача Цветовая температура
lm/W г° lm/W г°
10,0 2700 23,4 3050
12,3 2750 25,2 3100
14,3 2800 28,3 3200
16,2 2850 31,2 3300
18,1 2900 33,8 3400
20,0 2950 36,0 3500
21,8 3000 38,0 3600
Таблица 55.
Распределение интенсивности излучения по спектру (в относительных
единицах).
Длина волны миллими- кронах 1900 Т° (керосиновая лампа) 2400 7° (пустотная лампа) 2700 Т° (газополная лампа 100 W) 3000 Т° (газополная лампа 1000 W) Дуга повышенной яркости
400 2,4 7,5 12,1 17,7
420 4,7 12,0 17,9 24,4 122
440 6,4 18,2 25,2 32,2 103
460 14,3 26,2 34,0 41,8 96
480 22,8 36,4 44,5 52,1 94
500 34,9 48,9 56,5 63,2 97
520 51,3 63,7 69,8 75,1 102
540 72,7 80,7 84,0 87,4 104
560 100,0 100,0 100,0 100,0 100
580 133,6 121,2 116,3 112,7 91
600 174,0 144,2 131,8 125,3 84
620 222,0 168,9 150,3 137,4 79
640 277,0 194,7 167,6 149,3 75
660 339,0 222,0 184,9 160,5 72
680 409,0 249,0 202,0 171,2 72
700 487,0 277,0 218,0 181,9 72
Определение интенсивности излучения источника света, а также пропу-
скания светофильтра производится посредством спектрофотометра
действие которого состоит в том, что посредством определенной оптической
системы мы получаем два спектра: один непосредственно от эталонного
источника света, а другой для испытуемого или же после пропускания
эталонного света через испытуемый светофильтр. Для сравнения этих спек-
тров между собой имеется особое приспособление, которое позволяет по-
лучить два фотометрических поля сравнения в поле зрения экспериментатора
и обычно посредством николей уравнять яркость этих полей. Посредством
соответствующего пересчета получается пропускание светофильтра.
Наиболее распространенным является в нашей практике спектрофото-
метр К е н и г-М а р т е н с а завода Шмидта и Генша. Укажем также
244
на ряд других спектрофотометров: спектрофотометры Фирордта, Люм-
мера-Бродхуна, Глана, Кейфел я и Эйслера и Гилда. Послед-
ний прибор может служить для самых точных работ. Помимо этих приборов
упомянем еще спектроденсограф Гольдберга,1 представляющий
собою спектрофотометр с автоматической записью результатов.
Измерение цвета окрашенного тела или излучения (цвет сигнала и т. п.)
производится при помощи приборов, называемых колориметрами.
Наиболее распространенные из них-—так называемые трехцветные
колориметры, которые основаны на том факте, что любой цвет (кроме
самых насыщенных) может быть получен смешением трех выбранных цветов;
об этом последнем факте нами уже упоминалось выше. Само измерение
заключается в том, что мы достигаем полного тождества фотометрических
полей количественным изменением смешиваемых трех цветов на одной
из полей; при этом, конечно, мы усматриваем данный измеряемый цвет.
Для случая, когда ни при одном сочетании смешиваемых цветов нельзя
получить тождества фотометрических полей, приходится прибегать к разба-
влению измеряемого цвета другими цветами. Полученные при измерении
соответствующие данные отсчетов дают возможность рассчитать цвет поля
сравнения и тем самым испытуемый цвет объекта. При расчете мы получаем
значения хроматических потоков для R, G и В, а отсюда составляющие
цвета г, g и Ь, на основании которых можно дать значение цвета в коор-
динатах цветного тона и чистоты цвета и таким образом узнать его не-
обходимые данные.
Наиболее распространенный в Союзе колориметр-—Л. И. Демкиной,
который строится на наших заводах. Из других колориметров упомянем
Айвса, Б о три,2 3 * Гилда8 — английский прибор, являющийся наиболее
совершенным и точным прибором, но и более сложным.
Интересно упомянуть, что американец Харди дал описание фотоэлек-
трического колориметра сложной конструкции с автоматической записью
результатов. Место иам не позволяет белее подробно останавливаться на
этих вопросах, тем более что они не составляют самоцели нашей книги.
Желающих познакомиться более подробно с этими вопросами отсылаем
к специальной литературе по ним.
9. Заключение.
В настоящее время вопросы цветовой сигнализации на воздушном транс-
порте начинают постепенно внедряться в жизнь. В железнодорожной прак-
тике в этом направлении уже проделана большая работа — переход к све-
тофор а м поставил проблему цветовой сигнализации как одну из важных
для правильного регулирования движения подвижных составов. Не менее
важной задачей является цветовая сигнализация и на воздушном транспорте,
особенно при наличии ночных полетов с увеличением интенсивности движе-
ния самолетов на линии.
Помимо существующих цветных огней в качестве заградительных,
потребуется ряд дополнительных цветных огней для обозначения дорожек,
1 Meili and, Textilberichte. (Реферат в журнале „Прикладная физика", 1927).
2 Bawtree, Т. of Oil and Colour. Chem. Assoc. (1921).
3 Guild, A., Trichromatic colorimeter. Suitable for Standartisation work (Trans.
Opt. Soc„ 27 (1925—1926) 106.
245
направления посадки, направления рулежки, различного рода огни коман-
дования и связи, аэромаяки и т. п., так что в общем перспективы откры-
ваются достаточно ^широкие. Ограничиться одной только одноцветной сигна-
лизацией не придется; потребуется постепенный переход к двухцветной,
трехцветной и более, а в связи с этим разработка вопросов рациональной
сигнализации потребует поставить эту проблему на научных основах, т. е.
увязать теорию с экспериментом. Одной из ближайших задач явится разра-
ботка технических условий на светофильтры для того, чтобы удовлетворить
запросам воздушного транспорта.
Приводим данные светофильтров, принятых в СССР, согласно ОСТ-3970
для железнодорожного транспорта; для воздушного транспорта они могут
служить для предварительных суждений и расчетов. Приводимые свето-
фильтры предназначаются для керосиновых и электрических ламп накали-
вания с цветовой температурой источника 1900 Г и не выше 2500 Т°.
Данные выразим нижеприводимыми таблицами 55а и 556.
Таблица 55а.
Цвета сигнального огня при источнике света с цветовой
температурой 2360 Т°.
Цвет Цветной тон В |Л Чистота в процентах
Красный 0,63 и выше 100
Желтый 0,58 -0,595 98
Зеленый 0,495—0,510 50
Синий 0,472 и выше 70
Таблица 556.
Суммарное пропускание светофильтра.
Цвет Вид Суммарное пропускание Примечание
Красный Светлые Темные 5% з% Не должен пропускаться свет с длиной волны меньше 0,59 р.
Желтый Светлые Темиые 22о/0 16Р/0 Не должен пропускаться свет с длиной волны меньше 0,49 р
Зеленый Светлые П% Не должен пропускаться свет с длиной волны больше 0,63 р
Синий Светлые 2% Не должен пропускаться свет с длиной волны в пределах от 0,58 р до 0,69 р
В заключение укажем, что в настоящее время есть тенденция к выра-
ботке общего стандарта на светофильтры для различных видов транспорта.
Все светофильтры предположено разбить на классы, учтя спектральные
кривые распределения источников света, пропускание атмосферы и т. п.
Мы кратко затронули как техническую, так и теоретическую стороны
вопросов цветовой сигнализации и надеемся, что это послужит для работ-
246
•ников воздушного транспорта основанием для дальнейшей работы в области
.•световой сигнализации. Первой задачей явится, конечно, улучшение всего
того что мы имеем теперь, делая постепенный переход к рациональным филь-
трам, приборам, установкам и т. п.
Глава IV.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛЫ СВЕТА СИГНАЛА И РАСЧЕТЫ
ДАЛЬНОСТИ ВИДЕНИЯ АЭРОМАЯКА.
1. Оптическая дальность видения.
Различают две дальности видения, а именно оптическую и гео-
графическую.
Под оптической дальностью видения светового сиг-
нала понимают то предельное расстояние видимости
сигнала, которое обусловливается его световым пото-
ком (сила света, спектральный состав), прозрачностью
среды (воздуха) и состоянием глаза.
В различных направлениях оптическая дальность сигнала может быть
различна.
Итак, следовательно, факторами, влияющими на оптическую дальность
видения сигнала в данном направлении, будут:
1) сила света, излучаемая сигналом,
2) пропускание воздуха (состояние атмосферы),
.3) порог чувствительности глаза,
4) характер воздействия светового потока сигнала на глаз наблюдателя,
5) цвет сигнального огня.
Сила света, излучаемая сигналом в данном направлении,
•обусловливается его светооптической системой. Для того чтобы обеспе-
чить требуемую максимальную дальность видения сигнала и видимость его
на всем протяжении полета между сигналами, необходимо обеспечить над-
лежащую максимальную силу его света и требуемое распределение света;
все это может быть создано надлежащим подбором источника света и
оптики.
Прозрачность воздуха есть существенный фактор, влияющий
та оптическую дальность.
Порог чувствительности глаза, т. е. та предельная освещен-
ность на сетчатке, при которой глаз при данных условиях работы еще
различает свет или цвет сигнала, находится в большой зависимости от
условий адаптации глаза и фона. Это подробно разобрано в гл. I, § 3—7 и
в гл. III, § 2 отдела третьего.
Характер воздействия светового потока сигнала играет
существенную роль, но этот вопрос еще мало разработан.
Оптическая дальность определяется из формулы:
' / = vl^-L, (32)
где; I—сила света сигнала, излучаемая в данном направлении, L — рас-
стояние от сигнала до наблюдателя, т — коэфициент пропускания атмо-
сферы, v — коэфициент, учитывающий порог чувствительности глаза.
247
При выражении расстояния L в км значение последнего коэфициента,.
как будет видно из дальнейшего, принимается для белого постоянного-
огня V = 0,3. Этот коэфициент, как легко в этом убедиться, учитывает
порог чувствительности глаза равным 0,3 • 10-6 1х на зрачке.
Из формулы (32) легко видеть, что при идеально прозрачном воздухе
и при расстоянии L — 1 км получается /=0,3 С, т. е. за порог чувстви-
тельности принято 0,3 С на расстоянии 1 км при т=1. Остановимся не-
сколько на этом коэфициенте, сравнив его с порогами чувствительности,,
которые мы упоминали в предыдущем нашем изложении.
Прежде всего остановимся на американских данных на стр. 207, где
рассматривается порог чувствительности при различных условиях адаптации
глаза для различных цветных огней, причем данные приводятся для про-
блескового огня (1 — 1). На основании графика составлена табл. 56.
Таблица 56.
Порог чувствительности при различной адаптации глаза и для различных
цветных огней.
Цвет источника проблеского огня (1-1) Порог чувствительности в люксах Отношение величины порогов графы 3 к данным графы 2 Отношение порога 0,3-10~6 к порогу графы 3 Отношение порога 0,3 • 10~6 к порогу графы 2
темнота лунный свет
Белый . . . 6,1 -КГ9 2,45 • 10“8 4 12 48
Зеленый . . 3,15 -10~9 2,8 -10~8 9 10 90
Синий . . . 8,2 .1О~10 1,2 -10-8 15 25 375
Красный . . 4,9 -10*8 3,9 -КГ8 0,8 8 6,4
Приведем также предварительные данные, полученные из опытов НИАИ,
которые сведены в аналогичную табл. 57.
Таблица 57.
Порог чувствительности при различной адаптации глаза для белого света.
Источник света Порог чувствительности в люксах Отношение величины порогов графы 3 к данным графы 2 Отношение порога 0,3 -10-6 к порогу графы 3 Отношение порога 0,3-10~6 к порогу графы 2
темнота лунный свет
Постоянный белый свет . Белый свет проблесковый (0,1-5) . . . 3,0 -10~9 1,43 • 10“8 1,37-10-7 2,95 • 10“7 46 21 2,2 1.2 100 25
В табл. 58 приведены данные порогов чувствительности для насыщен-
ных цветов (монохроматических потоков) при адаптации на темноту и для
постоянного света.
2
Таблица 58.
Данные порогов чувствительности для постоянного света различного
цвета при адаптации глаза на темноту.
Монохромические цвета Порог света 1х Порог цвета 1х Отношение порога 0,3 -10-6 к порогу све- та графы 2 Отношение порога 0,3-Ю-6 к порогу цве- та графы 3
Красный 630 ту. Оранжевый 600 т\>- Желтый 590 тр Зеленый 530 тр Синий 470 тр 0,57 10“ 7 0,255 -10~7 0,19 -10-7 0,034 -107 0,0085 • 10-7 0,65-10-7 0,75.10~7 1,0 -10-7 1,2 • 10~7 4,5 • 10-7 5,25 11,8 15,4 88 350 4.6 4 3 2,5 0,67
Из анализа табличных данных и других данных можно сделать следую-
щие выводы.
1. Порог чувствительности для темноты, когда воспринимается свет, но не
цвет, резко различен по своей величине. Минимальное его значение — для-
синего цвета, а максимальное—для красного (табл. 56 и 58).
2. При лунном освещении почти для всех цветов пороги чувствитель-
ности уравниваются (табл. 56).
3. Почти никакого заметного изменения в пороге чувствительности,
в зависимости от поля адаптации не происходит для красного цвета;,для.
других цветов наблюдается уменьшение величины порога чувствительности,,
особенно это сказывается лля синего цвета при световом пороге.
4. Так как при' выборе порога чувствительности мы должны исходить
из худших условий наблюдения, то в основу мы должны принять условия
лунного освещения, когда еще приходится базироваться на световые ори-
ентиры (маяки и прочее).
5. Мало вообще заметить сигнал, а надо его обнаружить в возможно
короткий срок и притом в условиях напряженной работы летчика и при
работе его в очках. Поэтому надо брать коэфициент запаса и в отношении-
тех порогов, которые получились для лунного освещения.
6. Для сравнения принятого расчетного порога чувствительности
0,3 • Ю 6 1х нами для всех случаев приводится отношение этого порога
к порогам, как при лунном освещении, так и для порога темноты:
а) во всех случах получилось, что взятый порог чувствительности
0 3 • 10—6 больше порогов, полученных при лунном освещении; для аме-
риканских опытных данных это отношение колеблется от 8 до 25, а па
опытам Научно-исследовательского аэроинститута (г. Ленинград) от 1,2
до 2,2, т. е. в том и другом случае мы имеем определенный запас (на-
последние опыты НИАИ нужно смотреть как на предварительные);
б) если исходить из абсолютного порога чувствительности (адаптации
на темноту), то согласно приведенным опытам, в зависимости от цвета
огня, от продолжительности проблеска и темноты, мы имеем, что коэфи-
циент запаса для порога 0,3- 10“6 1х лежит в пределах, начиная от 0,67
До 375; первая величина относится к монохроматическому синему (470 тр)
249
цвету, когда глаз вполне уверенно определяет цвет (в этом случае порог
0,3- 10 6 недостаточен), а вторая величина — к синему цвету, когда глаз
начинает чувствовать свет, но цвета он еще не различает; в этом случае
Для монохроматического синего цвета эта величина равняется 350, т. е.
наблюдается тенденция в синем участке спектра к уменьшению светового
порога чувствительности;
в) для красного цвета как для проблескового огня (1:1), так и для
постоянного монохроматического света коэфициент запаса для порога
0,3 • 10-6 почти один и тот же и лежит в пределах 6,4—4,6, причем
юн сохраняет постоянство независимо от яркости поля адаптации глаза;
таким образом с увеличением яркости поля адаптации для других цве-
тов порог чувствительности будет увеличиваться, а для красного цвета
•он будет оставаться величиной постоянной и потому окажется более вы-
годным в смысле видимости (потребуется меньшая излучаемая сила света)
7. Величина порога 0,3- 10~61х в полной мере удовлетворительна для
белого света, которого мы и придерживаемся для постоянного огня.1
8. Что [касается цветного порога (когда глаз хорошо должен опре-
делять цвет), то этот порог еще недостаточно выявлен. В первом прибли-
жении мы его можем принимать, исходя из монохроматических порогов,
указанных в табл. 58 в столбце 3. Учитывая трудные условия наблюдения
•с воздушного судна (изменения цвета сигнала с высотой, что особенно
относится к синим и зеленым цветам, различные условия адаптации глаза,
фон, на который проектируется огонь), а также принимая во внимание
ненасыщенные цвета огней, необходимо при расчетах для постоянного
огня принимать запас от 1,5 до 3,5 по отношению к монохромати-
ческим цветовым порогам, указанным в табл. 58. Для красного цвета
мы принимаем наименьший запас, так как пороговая освещенность для него
•остается постоянной при различных условиях адаптации глаза и красные
огни имеют насыщенность 100°/о. Для синего цвета запас берется макси-
мальный, имея в виду что синие огни обладают небольшой насыщенностью
цвета и для них пороговая освещенность значительно увеличивается с уве-
личением яркости поля адаптации. Таким образом значения расчетных
порогов чувствительности для постоянного огня будут равны: 2
белого света .... 3 • 10—7 1х желтого света ... 2,5 • 10“ 1х
красного света . . . 1 • 10~7 , зеленого света ... 3,5 • 10—7 .
оранжевого света . . 1,5 • 10-7 „ синего света .... 15 -10—7 „
При проблесковых огнях практические пороги необходимо увеличивать,
.’исходя из формулы Блонделя и Рея, вводя множитель 1-[-0,2£—\ где
t — продолжительность проблеска.
При выборе практического пооога для постоянного огня мы приняли
определенный запас, учитывая не только условия адаптации глаза, но
и уменьшение с течением времени светового потока лампы, зягрязнение
-светового прибора, непостоянство напряжения и т. п. ‘
1 При установлении этого порога также нами приняты данные практических
порогов, указанных выше.
2 Данные порогов, конечно, являются ориентировочными, подлежащими даль-
нейшему уточнению, ио с нашей точки зрения ими можно пользоваться для практи-
ческих расчетов.
250
Графики для определения оптической дальности видения.
рис. 199 дает значения сил света сигнала в зависимости от расстояния
при различных пропусканиях атмосферы, вычисленные по формуле (32). Из
этого рисунка прежде всего следует, что уменьшение пропускания атмо-
сферы в сильной степени влияет на уменьшение видимости сигнала. Так
например, при силе света сигнала в 100 000 С при т = 50% сигнал виден
приблизительно на 10 КМ, при г = 95%—около 80 км и при т = 98%—
больше 100 км.
Имея этот график, представляется возможным легко подсчитать, какова
будет оптическая дальность видения при данной силе света и при опреде-
ленной прозрачности возду-
ха, и наоборот, какова дол-
жна быть сила света для
определенного расстояния и
коэфициента пропускания
воздуха.
Коэфициенты пропуска-
ния принимаются: 1) хоро-
шая видимость (ясная ночь)
от 0,95 до 0,85, 2) средняя
видимость от 0,85 до 0,75,
3) плохая видимость (слабый
туман) от 0,75 до 0,65.
2. Географическая даль-
ность видения.
Одним из условий для
Рис. 199. Значения силы света сигнала в зависи-
мости от расстояния при различных пропусканиях
атмосферы.
видения светового сигнала
является то, что луч света
его должен достигнуть глаза.
Препятствием к этому явля-
ются различного рода естественные и искусственные возвышенности, находя*
щиеся на земной поверхности. Шаровидность земли при большом сравни-
тельно расстоянии может явиться тоже препятствием для дальнего распростра-
нения луча. Атмосферная рефракция влияет на отклонение направления
луча. При расстановке сигналов все эти факторы должны быть учтены.
Под географической дальностью видения понимают то пре-
дельное расстояние, которое обусловлено свободным
путем светового луча сигнального прибора. Это расстоя-
ние может быть ограничено шаровидностью земли, ре-
фракцией среды и другими препятствиями.
При расстановке сигналов на определенном расстоянии друг от друга
обязательно должно быть соблюдено правило, чтобы расчетная опти-
чес кая дал ь н о сть видения была меньше географической
Дальности. В противном случае пропадает весь смысл увеличения силы
•света сигнального прибора для перекрытия определенного расстояния. Опти-
ческая дальность видения в основном зависит от светового потока, упавшего
«а сетчатую оболочку глаза,— весь расчет ее построен на этом. Напротив,
географическая дальность видения зависит от пути самого луча. Остано-
®нмся несколько подробнее на географической дальности.
251
Рис. 200. Влияние шаровид-
ности земли и рефракции
атмосферы на географиче-
скую дальность видения.
а) Влияние шаровидности земли. Рассмотрим влияние шаровид-
ности земли на географическую дальность без участия рефракции атмо-
сферы. На рис. 200 представлен разрез поверхности земли. Пусть воздуш-
ное судно находится от поверхности земли на высоте H = AD. Величина
отрезка АВ будет дальность видения; обозначим ее через х. Из треуголь-
ника АВС имеем:
+ = +
откуда
х = ]/ 2/?/74-№.
Пренебрегая № по сравнению с 27?Н (радиус
земли Д? велик относительно высоты /У), полу-
чим, что при /? = 6,371 • 10е м географическая
дальность видения будет равна:
х = 3570]/Н, (33)
где Н выражено в метрах.
Если принять во внимание высоту установки
сигнала h, то формула примет вид:
3570;(]/7?+ Vh). (34)
Высота полета и высота установки сигнала
отсчитываются от уровня моря.
Если высота установки сигнала по сравнению
с высотой полета небольшая, то значением h
можно пренебречь и пользоваться формулой (33). Обычно для практических
целей так и делают.
6) Влияние рефракции атмосферы на географическую даль-
ность видения. Атмосферу можно рассматривать как среду, состоящую
из слоев различного показателя преломления, который равняется
„д1+°,ООО294.ёо^До , (36>
где р—барометрическое давление, t — температура воздуха в градусах
- стоградусной шкалы. Таким образом, чем больше давление и чем меньше
температура, тем больше показатель преломления.
Обратимся к рис. 200. При выводе формулы (33) не была принята во
внимание атмосферная рефракция. При рефракции атмосферы траектория
светового луча будет Лрб, если высота наблюдателя над поверхностью
земли равняется A^D — Нг Путь луча в атмосфере принимают за дугу с ра-
диусом большим, чем радиус земли; в данном случае его принимают рав-
ным А10, который будет зависеть от метеорологических данных атмосферы
и от взаимного расположения пилота и светового сигнала. Зимой радиус
рефракции больше, летом меньше и таким образом его величина не посто-
янна. Точных указаний на величину радиуса пути луча в зависимости от
вышеупомянутых факторов нет: этот вопрос подлежит еще всестороннему
выяснению в условиях воздушного транспорта.
Имеются указания на этот счет некоторых авторов; так например, фран-
цузский инж. Мар кот считает, что радиус кривизны луча для сред-
252
ней ночной рефракции равняется среднему земному радиусу, умноженному
на коэфициент 11. Проф. Рынин для нижних слоев атмосферы принимает
этот коэфициент за 7, что почти соответствует немецким данным.
Возвращаясь к рис. 200, продолжим наши рассуждения. Из треуголь-
ника АХСО можно написать следующую зависимость:
Р9 = (р — R)2 + (/? + )2 + 2fр — /?) (7?+Я,) cos р,
где р есть радиус пути луча.
Выражая cos р через
будем иметь:
sins ± _ Up-ft) + (7?+ W=Р1
2 2 4 (р — /?)(/? 4-Яг)
м м
ппп /ОООО
3000
8000
7000^
6000 |
5000 §
0000 |
JOOO
8000
/ООО
80 60 /00 т /80 880 260 500 ООО J8O
географичес/ше далЬности 6 /<м
Рис. 201. Кривые географической дальности без рефракции
и с учетом рефракции для различных высот.
Раскрывая скобки и делая приведение подобных членов, получаем:
•; ₽ w+h?
ci п 2 —-------------------
2 4(/?-|-Я1)(р-7?)
Так как угол р мал и мало по сравнению с R, то будем иметь:
Р2 __ 2рН1
4 4/?(р —/?)•
Заменяя угол р через отношение длины дуги S (путь луча) к радиусу R,
будем иметь:
_ 2pHi
' 7?(Р — /?)’
откуда
V P-R-
253
По этой формуле, зная радиус луча, можно определить длину его пути.
Если принять для нормальных условий р — 7R, то географическая дальность
будет:
5 = j/l^.= 3830 ун[,
где принято /? = 6,371 • 106 м.
Если принять во внимание высоту установки сигнала, то формулы
примет вид:
S=3830 (VH[ -f- /ftj. (36>
На практике обычно высотой установки сигнала пренебрегают.
В заключение приведем кривые из работ проф. Р ы н и н а, а именно —
географические дальности без рефракции и с учетом рефракции для высот
от 0 до 10 000 м при р = 7/? (рис. 201).
Из кривых видно, что рефракция оказывается сильнее для больших
высот и для больших расстояний. Географическая дальность в 100 км
обусловливается высотой полета около 700 м, при высоте же полета
в 1000 м географическая дальность равняется около 120 км.
3. Видимость рассеянного света.
Существенное значение для воздушного флота имеет видимость рассеян-
ного света от взвешенных частиц воздуха. Примеров этому можно привести
много. Отраженный свет от огней города виден за несколько десятков
километров. Отраженный свет облака, освещенного прожекторным пучком,
также виден далеко. Для видимости необходимо, чтобы был налицо над-
лежащий контраст между светлым пятном и окружающим фоном. Здесь,
конечно, в принципе должно быть соблюдено, чтобы при данных условиях
адаптации глаза абсолютный контраст (разность яркостей пятна и фона)
был больше порога контрастной чувствительности. Летчики отмечали, что
раньше аэродромных маяков они видели отраженный свет облака от воль-
товой дуги, которая получается в месте контакта с проводом при движении
трамвая. При этом было замечено, что рассеянный свет лучше виден, если
получаются короткие, но интенсивные вспышки. Исходя из этих сообра-
жений в Америке был осуществлен специальный аэромаяк, оборудованный
отражателем с дуговой лампой, вспышки от которого получались путем
замыкания и размыкания железного катода и медного анода. При замыкании
тока в реактивной катушке накапливается электромагнитная энергия и вслед-
ствие этого при размыкании получается на короткое время мощная дуга
с большой силой света. Полезное время проблеска 0,1 сек. и затмения
1,9 сек. Лампа питается от ртутного выпрямителя при 150 V и при мак-
симальной силе тока 200 А. Обычно сноп света аэромаяка направляется,
вертикально вверх.
Изучением вопроса видимости проблесков рассеянного света в приме-
нении для воздушного флота занимался С. С. Стефенсон. На резуль-
татах его опытов кратко остаг"вимся. На рис. 202 показана видимость
белых и цветных проблесков (заметных в количестве 50°/о) в зависимости
от яркости фона. По оси ординат отложены логарифмы яркости порога
254
контрастной чувствительности рассеянного света (пороговые яркости), 1 кото-
рая получается от вспышек источников света, а по оси абсцисс отложены
логарифмы яркостей фона, на который глаз адаптируется. Продолжитель-
ность вспышки 1 сек. Для белого света на основании этих опытов можно
сделать следующие выводы: в пределах
света 7 • 10“6 sb до 10“8 sb получает-
ся зависимость по показательной функ-
ции (в логарифмической сетке полу-
чается прямая линия с наклоном 0,95),
а затем уменьшение яркости фона идет
значительно быстрее, чем пороговые
яркости рассеянного света; при яркости
фона 2,7 • 10“losb яркость порога рас-
сеянного света та же.
На основании рис. 202 приведем
табл. 59 отношений яркостей белых вспы-
шек, заметных в количестве 50®/о, с про-
должительностью в 1 сек., к яркости фона.
При вспышках в два порога яркости
рассеянного света отмечались уже все
100°/о вспышек. Важно также обратить
внимание на то, что при различных усло-
виях адаптации глаза рассеянный свет
яркостей фона от яркости лунного»
лаоарифмЬ! иркоот фона о
стилЬбах
Рис. 202. Яркость порога контрастной
чувствительности рассеянного света
в зависимости от яркости фона.
вспышек воспринимался различно. Так например, при фоне лунного света
(7 • 10“8 sb) заметны, начало и конец вспышек пороговой яркости продолжи-
тельностью в 1 сек., для яркостей фона, больших 1,6 • 10~8 sb, требуемая по-
роговая яркость одинакова для вспышек от 1 до 5 сек.; при яркостях фона, мень»
ших чем 6 • 10“8 sb, вспышки про изводили впечатление постоянного загорания
и затухания; при яркости фона в 2,7 «10 10 sb вспышки пороговой яркости
Таблица 59.
Отношения яркости порога контрастной чувствительности белых вспышек
к яркости <j DHa-
Яркость фона (поле адаптации) Отношение яркостей порога вспышек и фона Яркость фона (поле адаптации) Отношение яркостей порога вспышек и фона
2,7-10~10 sb 1,000 10—7 sb 0,095
1(Г8 0,240 10~6 » 0,080
10“8 0,112 7 • 10“6 » 0,073
в одну секунду отмечались только через 2—4 секунды после их начала,
причем еще через 6—10 сек. после их прекращения каза лсь наблюда-
телю, что они продолжаются. Также интересно обратить внимание на то,
1 Ниже этой яркости рассеянный свет уже не виден.
255
что при очень темном фоне, меньше 0,1 звездного освещения (6,8 • 10—8 sb),
5-секундные вспышки требуют для их видимости только 0,5 пороговой
яркости при секундной вспышке. Отсюда следует, что в этом случае фор-
мула (2) гл. I должна иметь постоянную 1,7 вместо 0,21, т. е. эта фор-
мула приобретает вид:
Et = E0(t +1,7). (37)
Для яркостей фона, ббльших звездного освещения, уравнение имеет
•прежний вид, т. е. Et = E0(t-\- 0,21).
Для цветных источников света видимость рассеянного света указана на
том же рис. 202. Красный свет был взят в пределах от 0,59 р. до 0,69 р.,
зеленый—от 0,5 р. до 0,57 р. и синий—от 0,45 р до 0,49 р.
Как видно из кривых для красного цвета, пороговая яркость для крас-
ных вспышек остается почти одинаковой (около 10~7 sb) для яркости
фона от лунной и до 0,5 звездной (2 • 10“8). При меньших яркостях
фона пороговая яркость для красного цвета уменьшается с уменьшением
яркости фона, но величина ее больше, чем для белых, синих и зеленых
вспышек. Иначе говоря, красные вспышки менее выгодны для световой
сигнализации, чем белые, зеленые и синие, за исключением случаев, когда
бывают светлые лунные ночи.
Для расчета потребной силы света источника, которым хотят полу-
чить видимый рассеянный свет от облака, можно поступить следующим
образом.
1. В зависимости от яркости фона определяется пороговая яр-
кость контрастной чувствительности рассеянного света облака. Определе-
ние это может быть сделано или на основании графика рис. 202, или же
на основании табл. 59.
2. По пороговой яркости определяется потребная освещенность из
формулы:
Е = *Ву, (38)
где: Е — освещенность облака от вспышки в фотах, В — яркость рассеянного
света облака от вспышки, р — коэфициент отражения облака.
3. Потребная сила света источника I определится, конечно, из формулы:
1 = ELP
1
cos а’
(39)
где: L—расстояние от источника до облака, а — угол падения луча по
отношению к облаку.
При учете пропускания атмосферы надо вводить множитель , где
т — коэфициент пропускания воздуха.
По указанному способу произведен расчет потребной силы света источ-
ника для различных расстояний при р = 1 и а = 0, причем кроме того взят
коэфициент запаса 2, и данные сведены в табл. 60.
Из табл. 60 видно, что в темную ночь при 5=10~8 (0,17 звездной
яркости) сила света источника в 71 свечу достаточна, чтобы давать замет-
ное отражение рт облаков на высоте 1000 м. В лунную ночь — сила
евета источника должна быть увеличена до 32 000 С. Чтобы определять
256
Таблица 60.
Данные потребной силы света для различных
расстояний.
Яркость фона в sb Потребная сила света источника в С (вспышка 1 сек.)
L = 1 км L = 2 км L = 5 км
10“ 9 15 60 375
1СГ8 71 284 1770
10~7 600 2400 15000
1(Г6 5000 20000 125000
7 • 10-е 32 000 128000 800 000
потребные силы для других вспышек или проблесков, необходимо поро-
говые освещенности или яркости определять из формулы Et = E0(t -f- 0,21),
по крайней мере в пределах яркостей, больших звездного освещения.
Приведем сравнительные данные видимости точечных источников света
и рассеянного света при вспышках продолжительностью в 1 секунду;
jhh даны в табл. 61.
Таблица 61.
Данные видимости точечных источников света и рассеянного света при
вспышках в 1 сек.
Яркость фона в sb Пороговая освещен- ность для точечных источников 1х Пороговая осве- щенность облака 1х Относит, видимость рассеян, света и точечн. источника графа 3 : графа 2
1 2 3 4
10~9 1,1 • 10-9 7,5 • IO”6 6 800
10-8 3,5 • 10~9 3,5 • 10“® 10 000
10-7 1,1 • 10-8 3,0 • ю-4 27 000
10~е 3,5-10-8 2,5 • 10~3 72 000
7-10~6 9,2 • 10~8 1,6-10~2 170 000
Надо помнить, что графа 2 есть освещенность на зрачке глаза, тогда
как графа 3 есть освещенность облака. Так как для больших сравни-
тельно поверхностей освещенность сетчатки зависит только от яркости,
а следовательно и от освещенности облака, то мы в первом приближении
можем оценить видимость точечного источника и рассеянного света обла-
ка по отношению, указанному в графе 4.
При оценке графы 4 надо учесть, как показали опыты, что для обна-
ружения рассеянного света требуется в несколько раз меньше времени,
чем для точечного сигнала; поэтому практические пороги для точечных
17 Зак № 2921. Светотехника на воздушном транспорте.
257
источников света должны быть увеличены примерно в 3—300 раз отно-
сительно предельных порогов в зависимости от яркости поля адаптации,
а для рассеянного света в 2 раза.
Кроме этого была изучена способность наблюдателей обнаруживать
постепенное увеличение освещенности, каковое может получиться при при-
ближении к освещенному месту (город и т. п.). Оказалось, что постепенное
изменение освещенности может быть достоверно заметно, если оно дости-
гает величины 1: 2 или даже 1:3.
4. Распределение силы света аэромаяка и вычисление светового
потока.
Основные требования, которые должны быть предъ-
явлены к распределению света аэромаяка, следующие:
1. Распределение света должно быть таково, чтобы при коэфициенте
пропускания воздуха 0,80 (условия средней видимости) летчик, подлетая
к ближайшему аэромаяку, видел уже следующий.
2. На протяжении полета к аэромаяку он должен быть виден на всем
пути полета.
3. Освещенность от аэромаяка на зрачке на различных расстояниях
должна быть не меньше принятого значения порога чувствительности; при
ближних расстояниях лучше иметь некоторый запас освещенности, чтобы
при меньшей прозрачности воздуха обеспечить видимость аэромаяка.
4. Слепящее действие аэромаяка недопустимо.
5. В зависимости от требуемого распределения света светооптическая
система должна быть по возможности совершеннее с максимальным коэфи-
циентом полезного действия аэромаяка.
Остановимся несколько подробнее на каждом из указанных пунктов.
Практика рекомендует так направлять луч максимальной силы света
аэромаяка, чтобы он для данной высоты h полета воздушного судна
(рис. 203) направлялся к летчику, находящемуся за следующим аэромаяком
на Vs расстояния между аэромаяками.
Принимая нормальную высоту полета воздушного судна 400 м, рас-
стояние между аэромаяками 30 км и расчетное расстояние 40 км, мы будем
иметь угол возвышения а равным 0°,58«35'.
Таблица 02.
Угол возвышения луча в зависимости от расстояния
до самолета.
Расстояния до аэромаяка в км Угол возвышения аэромаяка а
40 35'
30 47'
20 1°10'
10 2°20'
5 4°
2 12°
0,5 38°
258
Из графика (рис. 204), где по оси абсцисс отложены горизонтальные-
расстояния в км и по оси ординат — углы возвышения аэромаяков, можно
видеть, как для данной высоты полета и для данного расстояния меняется
угол возвышения луча аэромаяка. Внизу этого графика для данных высот
Рис. 203. Направление луча максимальной силы света аэромаяка.
Рис. 204. Изменение угла возвышения луча аэромаяка в зави-
симости от данной высоты полета и расстояния.
полета воздушного судна указаны географические дальности. Так например,
для высоты 400 м эта дальность будет равна 76 км.
Имея в виду нормальную высоту полета 400 м, проследим по табл. 62,
как меняется угол возвышения луча с приближением пилота.
17*
259
Из указанных данных видно, что угол возвышения меняется мало для
больших расстояний. Вследствие этого распределение света аэромаяка
должно быть таково, чтобы в небольшом угле был сосредоточен основной
поток для лучшего его использования.
Сила света для данного угла возвышения луча и высоты полета при
одинаковой освещенности зрачка (коэфициент видимости v = const), под-
считывается по формуле, которая следует из рис. 203, а именно: 1
т № h
I = 0,3 L^~l = 0,3 -%- т-t^. (40)
“ tg2a
Здесь AB принято равным АС. Для больших расстояний это допустимо.
Если исходить из строго математических выкладок для определенных
зависимостей, не учитывая рефракции атмосферы и сферичности земной
поверхности, то расстояние пути луча АВ будет равно:
AB — L = (41)
а sin а
Таким образом точная формула, по которой можно определить теоре-
тическое распределение света маяка в вертикальной плоскости при одина-
ковой действующей силе света,
4 = о,з
В этом случае надо считать
Поэтому распределение силы света аэромаяка определяется: 1) степенью
требуемой видимости (характеризуется коэфициентом видимости v = 0,3),
который зависит от порога чувствительности глаза, 2) высотой полета,
3) условиями прозрачности атмосферы, 4) направлением луча относительно
горизонта (углом возвышения луча).
В табл. 63 показана величина теоретической силы света аэромаяка
в зависимости от угла возвышения а для высоты полета 500 м и при
коэфициенте пропускания атмосферы, равном 80% и 100%.
удет такова:
А2 _А £4-0,2
eina • -------------
t
(42)
sin2 а
угол a переменным.
Таблица 63.
Значение сил света при условии освещенности на зрачке 3 • 10~7 ,х
Угол возвышения луча в градусах Сила света 1а при t = 0,80; h = 500 м\ С Сила света /а при т = 1,00; h = 500 л; С Расстояние по лучу в км
0,5 3,40 -108 990 57,0
1 1,70-10“ 240 28,5
2 2,70 • 103 60 14,3
3 1,88-102 27 9,5
5 4,30 • 10 10 5,7
10 4,90 2,5 2>9
20 0,90 0,65 1,4
40 0,22 0,18 0,78
60 0,12 0,10 0,58
90 0,08 0,07 0,50
1 Значение v = 0,3 взято для постоянного белого огня; для проблескового огня
надо вводить поправку по формуле Блонделя и Рея (см. стр. 250).
260
На рис. 205 показан для коэфициента пропускания т=9О°/о график
изменения углов возвышения в зависимости от силы света для определенных
высот полета воздушного судна. По оси ординат отложены углы возвы-
шения, а по оси абсцисс — наименьшие значения требуемых сил света. Ана-
лиз этого рисунка и вышеизложенные данные показывают, что:
1) сила света с уменьшением угла возвышения резко увеличивает свое
значение,
2) уменьшение прозрачности атмосферы в очень сильной степени уве-
личивает значение силы света для малых углов возвышения,
3) с увеличением угла а (с уменьшением расстояния) разность между
силами света для случая с меньшей прозрачностью атмосферы и для иде-
ального случая (- = 1) уменьшается.
Рис. 205. Значения сил света для углов возвышения при различных высотах
полета при коэфициенте пропускания 90%-
Как пример можно привести, что для значения угла а = 0°,5 при
т = 0,80 сила света в 3,4- 105 раз больше силы света при т=1,00; для
10° это соотношение уже составляет 2.
4. Для углов меньше 2° требуются значительные величины сила света,
затем при увеличении углов возвышения они резко уменьшаются.
На основании приведенных данных следует подчеркнуть, что аэромаяк
должен иметь кривую распределения света такую, чтобы для сохранения
одной и той же освещенности на зрачке сила света была сконцентрирована
в небольшом угле около главного направления излучения света.
Кривая распределения света аэромаяка ВРА-60 (рис. 206) резкого мак-
симума силы света не имеет, что практически и выгодно. Точной уста-
новки оси аэромаяка в направлении главного излучения достичь очень
трудно, а потому плавная кривая у максимума силы света обеспечивает его
видимость в главном направлении. Затем резкое падение его силы света
261
для больших углов излучения не противоречит требуемому распределению.
Существование в ВРА-60 почти симметричной кривой распределения
света для другой половины (нижняя половина), которая фактически является
не рабочей частью, вредно в том отношении, что полностью не исполь-
зуется световой поток для требуемых целей навигации и отчасти нижняя
часть светового потока аэромаяка оказывает слепящее действие вблизи
аэромаяка для людей, находящихся на земле.
При теоретическом рассмотрении углов возвышения а мы пренебрегали
сферичностью земли и рефракцией атмосферы, так как влияние их на измене-
ние этих углов незначительно для расстояний между аэромаяками в 30—40 км\
Рис. 205. Кривая распределения
света аэромаяка ВРА-60 в верти-
кальной плоскости.
изменение это выражается несколькими
минутами. Вообще можно сказать, что
сферичность земли уменьшает угол возвы-
шения ct аэромаяка, а рефракция атмосфе-
ры несколько его увеличивает.
В действительных условиях работы
аэромаяка угол возвышения его будет в
основном обусловливаться профилью мест-
ности воздушной трассы и наиболее веро-
ятной высотой полета воздушного судна.
Вернемся к основной выведенной нами
формуле:
. 0,3 Л2 t 4-0,2
Т -- _2___«г Sin а . 1 .
» sin2 а t '
По этой формуле можно определить
не только кривую распределения силы
света аэромаяка, исходя из условия по-
стоянной освещенности зрачка, но и под-
считать тот световой поток, который излу-
чается аэромаяком в рабочем его угле. 1
Для определения теоретической кривой распределения силы света необ-
ходимо прежде всего определить главное направление луча, которое будет
известно, если известно расстояние между аэромаяками:
h
SIH Ct0 = у
где Lr = АВ есть расстояние от аэромаяка до пилота (рис. 203). Для боль-
ших расстояний оно принимается равным горизонтальному расстоянию. По
основному углу а0 определяется максимальная сила света для главного на-
правления. Силу света для углов возвышения меньших а0 считаем равною
таковой для главного направления из тех соображений, чтобы при более
благоприятных условиях прозрачности атмосферы летчик увидел аэромаяк
и на расстояниях больших расчетного, имея в виду, что видимый створ двух,
трех аэромаяков благоприятно отражается на поддержании правильного пути
1 Если дана истинная кривая распределения силы света аэромаяка, то для про-
блескового огня значения этих сил, так называемых .эффективных" сил света, на
основании вышеизложенного будут меньше. Соотношение между ними будет:
/Эф:/а = / ;(/-(-0,2), где t—продолжительность проблеска при одинаковой силе
света. Для неодинаковых сил света вопрос усложняется и требует исследований.
262
полета по трассе. Кроме того постоянство силы света в этом угле обеспечивает
видимость аэромаяка для самолетов, летящих на высоте ниже расчетной. 1
Таким образом характер теоретической кривой распределения света в вер-
тикальной плоскости будет такой, как показано на рис. 207.
Сила света аэромаяка в горизонтальной плоскости предполагается оди-
наковой в определенном угле р; тогда летчик, уклонившись от трассы,
может лучше видеть аэромаяк. Это условие особенно необходимо, если
аэромаяк не вращающийся. Таким образом фотометрическая поверхность
силы света аэромаяка в этом случае нам представляется в виде своеобраз-
ной поверхности, близкой к четырехугольной пирамиде, три поверхности
(две боковых и одна нижняя) которой представляют собой плоскости,
а четвертая — кривую поверхность, образующей для которой является кривая
распределения силы света аэромаяка в вертикальной плоскости.
Рис. 207. Характер кривой распределения света в вертикальной
плоскости.
Зная кривую распределения силы света в вертикальной плоскости и пред-
полагая фотометрическую поверхность симметричной (в виде деформирован-
ного конуса), световой поток можно определить из известной формулы:
а
F = ^-J/asinarfo!. (43)
о
Вычисление следует вести в предположении, что ось вращения кривой рас-
пределения света совпадает с осью симметрии фотометрической поверхности. 2
Аэромаяк, излучающий силу света по вышеприведенной формуле (42),
будет иметь тот недостаток, что при прозрачности атмосферы меньше
расчетной и при условии приближения к нему самолета аэромаяк будет
не виден. Английский ученый Грин во избежание этого предлагает
несколько иначе вычислять кривую распределения света. Он предлагает
повысить величину силы света для больших углов возвышения, чем это
следует из формулы (42), благодаря чему обеспечивается до некоторой
степени лучшая видимость при ухудшении прозрачности атмосферы. С этим
положением нельзя не согласиться, как об этом мы уже упоминали, и при
проектировании новых типов аэромаяков это надо учесть.
Идея определения кривой распределения света состоит в следующем.
Грин наносит сначала полярные кривые распределения света при условии
постоянства освещенности зрачка для различных коэфициентов пропускания
(рис. 208), которые будут аага2, bbrb2, ccxc2, ddxd2 и т. д.; они могут быть
1 Сила света в угле, большем чем а0, должна определяться для лучшей види-
мости аэромаяка из условий, что освещенность на роговице глаза пилота уве-
личивается по определенному закону, который подлежат выяснению. В первом
приближении можно указать, что эта освещенность должна увеличиваться от
_7 t _l о 2 ч 14- 0,2
3.10------до 10-----------— люксов (см. также ниже предложение Грина).
2 На методах вычисления светового потока ие останавливаемся, так как они
излагаются в общих курсах по светотехнике.
263
определены из формулы (42) на стр. 260 при заданных а, /гит. Кривые
соответствуют пропусканиям атмосферы, которые постепенно уменьшаются
(0,85; 0,80; 0,50 и т. д.). Затем Грин останавливается на кривой распре-
деления света аауа3, соответствующей прозрачности 0,85 на одну милю, что
составляет около 0,90 на 1 км (для ясной хорошей погоды), затем на
определенной силе света, в данном случае равной 100 000 С (соответствует
точке ал), и предполагает, что сила света под углом меньшим, чем для этой
точки, остается одна и та же (100 000 С). Таким образом получается поляр-
ная кривая распределения света аауая и определяется для этой кривой свето-
вой поток, который получается 13 500 1m.
Затем для следующей кривой bbyb3 находится лежащая на этой кривой
точка Ьх, при условии что световой поток этого распределения силы света
остается тот же, т. е. равным 13 500 1m и получается кривая распределения
света ЬЬУЬЯ. В этом случае максимальная сила света естественно уменьшается.
Таким образом построение производится и для других случаев пропу-
скания и получаются еще кривые ССУСЯ, ddyd3 и еег
За желательную кривую распределения света аэромаяка Грин считает
cdycy Ьуссусся»
Очевидно, что подобное распределение силы света в большей степени
обеспечит видимость аэромаяка при различных прозрачностях атмосферы,
так как в сравнении с кривой аауа& сила света для больших углов а будет
больше. Так например, для 3° по кривой Грина она равняется приблизи-
тельно 32 000 С, а для кривой аауая она равна 400 С. Интересно также
отметить, что угол излучения в пределах */10 Лтх для кривой аа}а3 ра-
вняется 1°,5, а для кривой Грина 10е.
Приводим номограмму Грина для этих теоретических кривых распре-
деления света (рис. 209), на которой по оси абсцисс отложены углы возвы-
шения аэромаяка, по оси ординат — силы света. На верхней горизонтали
отложены для данных углов возвышения луча соответствующие расстояния
от аэромаяка до самолета при его высоте полета 400 м (3000 футов).
На логарифмической сетке нанесены основные кривые распределения света
264
Грина (жирные линии) и кривые коэфициентов пропускания атмосферы
отвечающие определенным силам света и углам возвышения луча. Надо иметь
в виду, что эта номограмма нами не пересчитана на метрическую систему
н данные обозначены в английских мерах, т. е. в милях, а коэфициент
прозрачности—на 1 милю. Из этой номограммы можно определить значение-
сил света для различных углов возвышения луча (а следовательно расстоя-
ния) и соответствующие коэфициенты пропускания атмосферы, равно как
и ряд других величин, связанных с этими параметрами.
На данные Грина надо смотреть как на ориентировочные. Вопрос,
о распределении света аэромаяка является мало разработанной проблемой.
угль/ бозбо/и/ения
Рис. 209. Номограмма Грина для определения распределения света при различ-
ных условиях видимости.
Принципиальный подход Грина правильный, но требует уточнения. Не
надо забывать еще одного важного обстоятельства, что распределение света
легче дать теоретически, но гораздо труднее осуществить соответствующую
этому светооптическую систему. Это — вопрос специальный, и мы на нем
здесь не останавливаемся. Проектировка светооптической системы с требуе-
мым распределением света для аэромаяка — одна из трудных задач свето-
техники.
В настоящее время за границей появились комбинированные маяки для
воздушной и морской навигации. Светооптическая часть комбинированного
маяка, описание которой приводится далее, видимо дает достаточно правильное
распределение силы света и таким образом обеспечивает его видимость
с воздушных и морских судов. Установка подобных маяков может быть
265
применена на морских и океанских путях, где одновременно существуют
гидролинии и водные пути.
Рассмотрим кратко, каково должно быть распределение света подобного
маяка. Естественно, что при комбинированном маяке лучи совета, идущие
выше горизонта источника света, будут использованы для воздушных целей,
а лучи ниже этого горизонта — для морских целей.
О распределении силы света аэромаяка выше горизонта мы уже гово-
рили. Здесь уместно еще раз напомнить, что чем меньше будет ослабление
силы света в вертикальной плоскости для аэромаяка, начиная от горизонта
(0°) и идя к вертикали (90°), тем лучше обеспечивается его видимость при
плохой прозрачности атмосферы. Обычно основной световой поток главной
светооптической системы направляется под небольшим углом к горизонту
для обеспечения видимости маяка на далекие расстояния. Затем уже необ-
ходимо использовать оставшийся световой поток лампы, направляя его под
большими углами возвышения при помощи комбинации различных оптиче-
ских систем. .
Для использования светового потока маяка ниже горизонта, т. е. для
морских целей его распределение света должно быть несколько иное, чем
для воздушных целей.
Рис. 210. Значение углов для различных расстояний от
морского маяка.
На рис. 210 показаны значения углов для различных расстояний от
маяка при высоте его установки 100 м над уровнем водной поверхности
и при предельной дальности его действия, 46 км (25 миль) (вычисления
•сделаны приблизительно, рефракция атмосферы и сферичность земли во
внимание не приняты). Если принять, что сила света непосредственно от
источника через защитное стекло маяка равняется 1000 свечей, то при
коэфициенте пропускания атмосферы т — 89 °/0 (0,8 на одну милю) эта сила
света обеспечит дальность видения на 24 км, и окажется, что полный
угол излучения светооптической системы должен быть равен [3 = 7,5 минут
(рис. 210). Отсюда видно, что этот угол мал и меньше угла, требуемого
для воздушных целей. Объясняется это тем, что высота полета самолета
•больше высоты установки морского маяка. Учитывая необходимость улуч-
шения видимости морского маяка в плохую погоду и трудность наводки
луча при малых углах излучения, этот угол должно брать с запасом, а именно
1,5—2° и больше. Таким образом из этого краткого анализа мы можем
сделать такое заключение: для комбинированного маяка распределение света
должно быть несколько различное: выше и ниже горизонта источника света.
При вращающемся маяке для морских целей при распределении силы света
в горизонтальной плоскости необходимо учитывать, что кроме его видимости
необходимо обеспечить и возможность производства засечек по нему, а по-
•266
тому продолжительность проблеска в этом случае может быть больше, чем
это требуется для воздушных целей.
В заключение на рис. 211 приводим комбинированный маяк для
воздушных и морских целей. Нижняя часть светооптической системы его
состоит из половины полигональной линзы, состоящей из катадиоптриче-
ских и диоптрических колец, а верхняя часть — из частей поясных ди-
оптрических линз, расположенных не обычно: ось этих линз расположена
горизонтально, обычно же она распо-
лагается вертикально. Для получения г
проблесков вся светооптическая си-
стема вращается от электродвигателя.
Из рассмотрения светооптической
системы комбинированного маяка мо-
жно предположить, что нижняя опти-
ческая система предназначается для
получения значительной силы света
в небольшом угле излучения и исполь-
зуется в основном для морских це-
лей, а для больших расстояний — для
воздушных целей. Для лучшей види-
мости летчиком комбинированного
маяка в плохую погоду (плохая про-
зрачность атмосферы) для сравни-
тельно небольших расстояний исполь-
зуется верхняя часть оптической си-
стемы. Она дает почти постоянное
распределение силы света в верти-
кальной плоскости от 0° и до 90° (до
вертикали). Это распределение света
будет в значительной степени зави-
сеть от формы, размеров и яркости
источника света.
5. Минимальная сила света
аэромаяка.
Силой света аэромаяка определя-
ется максимально допустимое расстоя-
ние между аэромаяками при опреде- Рис. 211. Комбинированный маяк для воз-
ленных условиях. Если бы прозрач- душных и морских целей,
ность атмосферы была одна и та же
за весь промежуток времени эксплоатации аэромаяка, то можно было бы
гораздо проще установить потребную силу света, исходя из экономических
соображений, учитывая стоимость установки, амортизацию, эксплоатацию,
стоимость электрической энергии или горючего и т. п. В действительности
же этот вопрос довольно сложный, если учесть, что прозрачность атмос-
феры меняется не только за сутки, но и в данный час, а поэтому прихо-
дится вопрос этот разрешать приблизительно, так как до сих пор бесспорно
обоснованных данных не имеется. По заграничным данным для линейных
аэромаяков приняты расстояния, равные от 60—20 км. При первом рас-
стоянии требуется установка промежуточных аэромаяков.
267
Сила света аэромаяка должна быть во всяком случае такова, чтобы она
не уступала по своей величине силе света уличных светильников, освещен-
ных окон, величина которых не превышает обычно 100 С в направлении
кверху. Вторая группа огней — это фары транспорта как рельсового, так
и безрельсового, сила света которых в направлении пилота может достигнуть
до 50 000 С, так что они видны в ясную ночь за 30 км. В этих случаях
наблюдателю может казаться, что линия горизонта проходит в том месте,
где находятся фары, т. е. на расстоянии до 30 км, в то время как действи-
тельный горизонт для высоты 500 м находится на расстоянии 80 км. Это
может произойти потому, что глаз будет подвержен действию света фары.
По данным Грина минимальная сила света аэромаяка не должна быть
меньше 50 • 103 С и желательно не меньше 100 • 103 С.
6. Видимость аэромаяка с приближающегося самолета.
На стр. 258 мы уже упоминали, что максимальная сила света аэромаяка
направляется за ближайший следующий аэромаяк на */8 расстояния между
ними. Таким образом, если расстояние между аэромаяками равно 30 км,
то расстояние за следующий аэромаяк будет 10 км. На основании преды-
дущих сведений рассмотрим, достаточно ли это расстояние для обнаружения
следующего аэромаяка. По возможности, не должно быть такого положения,
чтобы летчик, находящийся уже над аэромаяком, не увидел следующего
за ним. Известно, что время, потребное для обнаружения аэромаяка, зависит
в основном от периода сигнала и от числа предельных порогов чувствитель-
ности глаза. Эта зависимость выражается формулой:
(Zt — 0,57") (D—-1)3/2= 100. (44)
Из этой формулы, задавшись периодом сигнала Т и временем, потребным
на обнаружение сигнала tlt мы можем определить необходимое число (коэфи-
циент запаса) предельных порогов чувствительности Z); затем можно опре-
делить при данных условиях адаптации глаза пороговую освещенность Е
по формуле:
£ = 3,5- 10~ 9(45)
Далее при определении порога чувствительности для проблескового огня
различной продолжительности надо руководствоваться формулой Блон-
де л я-Р е я Et — Ео (t -ф- 0,21). Расстояние, с которого освещенность зрачка
будет равняться необходимому числу предельных порогов, необходимых для
обнаружения сигнала за принятый промежуток времени, вы числится из сле-
дующих, приводимых ниже, соображений.
Расстояние от аэромаяка до летчика L при пороговой освещенности Е
определяется из формулы (это будет максимальная дальность):
E = (46)
Из такой же формулы определится и расстояние Ly для случая полезной
дальности луча, причем вместо Е будет взято DE, где D — коэфициент
запаса, т. е.
DE~-Lj\ (47)
238
Значения I и т в той и другой формуле — одни и те же.
По расстояниям L и расстояние Д, необходимое для обнаружения,
определится как разность первых двух, т. е.
Д = £—£г (48)
Таким образом двигающееся воздушное судно обнаружит аэромаяк на
какой-то дистанции Lx меньшей, чем предельная дальность L, на которую
аэромаяк рассчитывается. Конечно, если коэфициент видимости или, вернее,
практический порог чувствительности взят с достаточным запасом, то может
быть летчик и ранее обнаружит аэромаяк, чем пролетит дистанцию Д.
Расстояние, необходимое для обнаружения аэромаяка, будет Lr — L — Д.
Чтобы иметь практическое суждение о дистанции Д, приведем табл. 64,
подсчитанную американцами (см. расчетную формулу на стр. 271) для вращаю-
щегося аэромаяка D — 60 см со средней силой света в полезном угле излу-
чения 1,2 • 106 С при проблеске 0,1 сек. и при различных периодах, указан-
ных в самой таблице. Аэромаяк аналогичен ВРА-60.
Таблица 64.
Видимости аэромаяка типа Департамента торговли США с самолета, прибли-
жающегося со скоростью 180 км!час.
Коэфициент пропускания Т в о/о Максим, (предель- ная) дальн. L Расстоян., необх. для обнаруж. Д Полезная дальность к
Т—5 сек. 7=10сек. 7=5 сек. 7=10 сек. Т=5 сек. 7= 10 сек.
99 318 349 283 303 35 46
90,5 63,5 67,8 54,7 56,3 8,8 11,5
36,8 10 10,5 8,2 8,3 1,83 2,24
17,5 5,6 5,83 4,48 4,47 1,12 1,36
0,7 2,54 2,66 1,96 1,92 0,58 0,74
45-10-4 1,39 1,45 1,02 0,95 0,37 0,5
2 • 10“7 0,76 0,8 0,51 0,42 0,25 0,38
Из этой таблицы видно, что принятая нами дистанция Д=10 км (т. е.
1/3 расстояния между аэромаяками) при т = 0,80 достаточна для обнару-
жения проблеска аэромаяка до того момента, когда самолет будет над ним.
Интересно обратить внимание на то, что с увеличением периода сигнала
полезные дальности увеличиваются для условий хорошей прозрачности
атмосферы, а с уменьшением прозрачности, наоборот, она больше для бы-
стро вращающихся маяков. Отсюда следует, что при плохой видимости
следует увеличивать скорость вращения маяков до периодов значительно
меньших стандартных (10 сек.).
7. Оптическая дальность видения вращающихся аэромаяков.
Предельная дальность видения аэромаяка, при которой он может быть
замечен, как и всякого светового прибора, может быть определена из урав-
269
нения:
'Е =
I~T
£2
(49)
где E будет пороговая освещенность^ при данных условиях адаптации глаза
и при данной продолжительности проблеска. Если мы выразим силу света
через световой поток, причем будем считать, что это есть средняя сила
света в полезном угле излучения аэромаяка, то получим:
/= —, (50)
<о
где <о — полезный телесный угол излучения. Чтобы ввести углы излучения
в вертикальной и горизонтальной плоскостях аэромаяка, выразим телесный
угол о> через эти углы и тогда получим:
/=д
«р ’
(51)'
где а — полезный угол излучения в вертикальной плоскости, р— полезный
угол излучения в горизонтальной плоскости. (Эти углы должны быть вы-
ражены в радианах).
Подставляя в формулу (49) значение I по (51), будем иметь:
£ =______с’ ть
£2<Х₽
(52)
Чтобы найти соотношения с продолжительностями проблеска и периода,
подставим в уравнение Блонделя и Рея найденное соотношение для
пороговой освещенности при продолжительности проблеска t по уравне-
нию (52), а также и эту последнюю, причем она определится из урав-
нения:
'=17- <53>
где Т — период аэромаяка, т. е. время полного его оборота вокруг оси.
Выполнив указанные подстановки, получим;
F Т&
£.(/+0,21)=-^,-.
(И)
Выражение (54) дает зависимость между F , Т, t, L и т, т. е. между
теми величинами, которые дают нам полную характеристику дальности ви-
дения в отношении проблеска, среды, периода, светового потока и т. д.,
другими словами — зависимость между основными факторами.
По уравнению (54) мы уже можем сделать предварительные выводы.
При прочих равных условиях полезный световой поток F(o обратно
пропорционален периоду Т, т. е. чем период больше, тем потребный
световой поток меньше. Следовательно, при данном потоке (и при данной
силе света) с увеличением периода увеличивается и дальность видения.
Так как f0 не зависит от t, то для наибольшего использования светового-
270
потока аэромаяка следует t (а следовательно и р) делать возможно малым,
по крайней мере не больше 0,1 сек. Все это справедливо в пределах
применимости формулы Блонделя и Рея.
Для получения более определенных выводов о влиянии тех или иных
факторов на дальность видения аэромаяка необходимо по формуле (54)
произвести подсчет для определенного типа аэромаяка. Подобный подсчет
был произведен для американского аэромаяка Z) = 60 см (о котором упо*
миналось выше) с лампою в 1000 W.
При подсчете были приняты следующие значения величин: углы излу-
чения в вертикальной и горизонтальной плоскостях по 3°,5, что соответ-
ствует 0,061 радиана; период вращения аэромаяка — в 10 сек, продолжи-
тельность проблеска 0,1; используемый световой поток Fw — 4500 1m, так
что средняя сила света получается равной I = — =1,2- 10е С.
(0,061)-
Для предельной освещеннрсти Ео было принято 10~11 фот, что близко
к порогу для лунного освещения. Подставляя соответствующие величины
в уравнение (54), будем иметь:
£ г 2x-i = 5’6'10*.Г . (55)
0 1 4- 0,046 Т
Далее определяем зависимость между предельной дальностью, при кото-
рой аэромаяк может быть замечен; подставляя вместо f0 указанную выше
величину, будем иметь:
Л’ 1 °7-5-10,[ 1+0.046 гР <56>
Если эту формулу выразить через характеристику „видимости" а (см.
стр. 233), то уравнение (56) примет вид:
1 4-0,046 Т
Le2°=lfi • 10‘
(57)
Из (56) и (57) следует, что при абсолютной прозрачности, когда т == 1
или а = со при периоде 7'=10 сек. дальность видения будет равна 1960 кмт
а при Т—5 сек. она будет 1510 км. Этого практически, конечно, не бывает,
так как даже т = 0,95 редко встречается.
На основании формул (56 и 57) произведен подсчет данных дальности
видения в зависимости от периода Т, которые сведены в табл. 64 (стр. 269).
В заключение мы должны упомянуть о том, что в настоящее время,
как видно из всего вышеизложенного, мы уже имеем формулы, на основании
которых представляется возможным производить расчет видимости сигналов
при различных условиях видимости, а также распределения силы света,
продолжительности проблеска, периода и пр. Но, конечно, для уточнения
всего этого требуется проделать еще большую работу.
271
Глава V.
АЭРОМАЯКИ.
Несмотря на то, что ночные воздушные линии существуют с 1922 г.
и Америке и с 1926 г. в Европе, до сих пор дело аэромаячного освещения
.за границей не стандартизовано.
Применение на воздушных линиях за границей аэромаяков различных
типов, разных не только для отдельных стран, но и подчас для отдельных
.линий страны, может быть обусловлено: 1) капиталистическим строем хо-
зяйства и 2) отсутствием установленных норм.
Рассматривая существующие аэромаяки воздушных линий за границей,
•можно подразделить таковые по характеру использования светового по-
тока на:
1) аэромаяки с применением оптической системы,
2) аэромаяки без применения оптической системы.
В качестве аэромаяков с оптикой применяются следующие системы:
отражательные (катоптрические), преломляющие (диоптрические)
и смешанные (катадиоптрические).
К аэромдякам „без применения оптики" в основном относятся газо-
светные лампы.
1. Типы аэромаяков, применяемых за границей.
а) Аэромаяки с оптической системой. Американские аэро-
маяки. Вращающийся маяк США. Стандартным типом аэромаяков
главных воздушных линии США является 60-сж (24-дюймовый) вращаю-
щийся маяк.
Данные вращающегося маяка (рис. 212).
Тип.....................................вращающийся прожектор
Отражатель............стеклянный, параболический, посеребренный
Номинальное фокусное расстояние.............25 см (10 дюймов)
Источник света: специальная пальцеобразная лампа „Мазда” 1000 W, 115 V
Световой поток лампы 19 5001m. Размеры нити
лампы......................17 мм ширины и 14 мм вышины
Максимальная сила света аэромаяка.................. 1000 000 С
Полезный угол излучения.......।...........................5°
Число оборотов маяка.................................6 об/мин.
Время воздействия на глаз наблюдателя, в полезном угле
излучения..........................................0,139
Время промежутка между вспышками....................9,86 сек.
Защитное стекло аэромаяка устроено таким образом, что напра-
вляет 15% светового потока аэромаяка под углом 55° к зениту и про-
пускает 85% светового потока в направлении оптической оси аэромаяка.
Верхняя часть каждого аэромаякй снабжена четырьмя призматическими лин-
зами, так называемые зенитные огни, рассеивающими прямые лучи лампы
вверх. Специальное устройство защитного стекла и зенитных огней позво-
ляет пилоту наблюдать отчетливо аэромаяки и при выходе из основного
снопа лучей. Для гашения прямых лучей лампы, падающих вниз, аэромаяк
272
снабжен гасителем, состоящим из нескольких плоских железных пласти-
нок. Аэромаяк снабжен автоматом для замены ламп. В некоторых слу-
чаях с автоматом соединяется контрольная лампа, установленная
в помещении для обслуживающего персонала и загорающаяся после замены
сгоревшей лампы. Вращение аэро маяка производится электромото-
ром в 0,12 kW- Линейные 60-см (24") аэромаяки снабжаются также выклю-
чающими устройствами для курсовых огней.
Вращающиеся 60-см (24") аэромаяки в некоторых случаях снабжаются
электрическими лампами накаливания „Мазда“ 1000 W и 32 V, световой
поток которых 22 000 1m. Применение этих ламп изменяет кривую распре-
деления силы света аэромаяка.
Рис. 213. Четырехпроблеско-
вый аэромаяк.
Рис. 212. Стандарт-
ный вращающийся
маяк США.
Рис. 214. Двухпроблеско-
вый аэромаяк с полиго-
нальными линзами Фре-
неля.
Данные вращающегося 60-cjw (24") аэромаяка с лампой „Мазда“ 1000 W, 32 V.
Максимальная сила света............................... 2000000 С
Полезный угол излучения.................................. 3°30л
Время воздействия на глаз наблюдателя (проблеск) .... 0,097 сек.
Время промежутка между вспышками (затмение)........... 9,9 сек.
Увеличение силы света аэромаяка и уменьшение угла излучения обусло-
вливается большей яркостью нити и меньшими ее размерами по сравнению
с лампой 115 V.
В ряде случаев для получения двух или четырех проблесков за один
оборот аэромаяка применяются аэромаяки, выполненные из двух или четы-
рех прожекторов с отражателями 60 см (24").
На рис. 213 приведен аэромаяк, выполненный из четырех 60-см (24")
прожекторов, снабженных каждый лампою 1000 W. Аэромаяк дает четыре
проблеска за один оборот и вертикальный луч с большим углом излучения.
Аэромаяк этого типа с цветными фильтрами вместо защитного стекла уста-
новлен на аэродроме в Кливеленде.
Увеличение числа проблесков в единицу времени было вызвано тем
обстоятельством, что на практике один проблеск за 10 сек. оказался недо-
статочным для хорошей различимости (обнаружения) аэромаяка.
18 Зак. № 2921. Светотехника на воздушном транспорте.
273
Двухпроблесковый аэромаяк с линзами Френеля. В последнее
время в качестве аэродромных аэромаяков на аэродромах США устана-
вливают двухпроблесковые аэромаяки с линзами Френеля (рис. 214).
Оптическая система аэромаяка состоит из двух полизональных линз,
установленных под углом 180° друг к другу, диаметром каждая в 90 см (36я);
каждая линза состоит из 13 колец и двух внутренних полизональных линз
диаметром в 45 см (18я) с фокусным расстоянием в 7,5 см (3я). Фокусное
расстояние всей системы 48 см (Ш1/^'). Источник света — электрическая
лампа накаливания „Мазда" на 1000 W и 115V, типа Т-20. Максимальная
сила света аэромаяка 1 250 000 С. Полезный угол излучения 6°.
Аэромаяк этого типа экономичнее, так как у него более рационально
использован световой поток лампы (двустороннее использование), чем
у аэромаяка, приведенного на рис. 212.
Рис. 215.50-слт вра-
щающийся аэро-
маяк.
Рис. 216. Кодовый
аэромаяк.
Рис. 217. Кривая распределения
силы света кодового аэромаяка.
50-см (20я) вращающийся аэромаяк. В местностях, подверженных
сильным снегопадам и ветрам, устанавливаются аэромаяки, приведенные на
рис. 215. Особенностью вращающегося аэромаяка этого типа является
помещение отражателя, лампы и вращающегося механизма под стеклянным
колпаком. Оптическая система аэромаяка состоит из стеклянного парабо-
лического отражателя диаметром в 50 см (20я). Источник света — электри-
ческая лампа накаливания с концентрированной нитью „Мазда", типа Т-20,
мощности 1000 W при 115 V. Полезный угол излучения системы 7°. Макси-
мальная сила света 1075000 С. Отсутствие кожуха у отражателя позволяет
видеть аэромаяк при прохождении над ним. Отражатель аэромаяка вра-
щается со скоростью 6 об/мин. Электрическая лампа — неподвижна. Аэро-
маякн этого типа применяются также в качестве промежуточных.
Кодовый аэромаяк. Кодовые аэромаяки типа, приведенного на рис. 216,
устанавливаются в качестве промежуточных и в качестве вспомогательных
аэродромных в случае, когда основной аэродромный аэромаяк—-белого
цвета. В качестве вспомогательных аэродромных аэромаяков допускается
установка также 60-cjw (24я) вращающихся аэромаяков с зеленым фильтром.
274
Кодовый аэромаяк выполнен из двух цилиндрических френелевых линз
(поясных) диаметром в 300 мм. Нижняя линза составлена из трех отрезков
цилиндрической линзы Френеля по 120°, укрепленных в металлических
держателях. Верхняя линза, составленная из двух отрезков, представляет
собою цилиндрическую линзу Френеля, срезанную у верхнего пояса.
Верх аэромаяка — катадиоптрическая линза Френеля, дающая излучения
от 4° до 30° над горизонтом.
При установке кодового аэромаяка в качестве промежуточного в фокусе
цилиндрических линз устанавливается электрическая лампа накаливания
„Мазда“ на 200 W и 115V. Для установки кодового аэромаяка в качестве
вспомогательного аэропортового таковой снабжается зеленым фильтром и
электрическими лампами накаливания „Мазда" на 500 W и 115V. Увеличе-
ние мощности лампы вызвано введением зеленого фильтра.
Максимальная сила света кодового аэромаяка — около 20 000 С. Углы
излучения: в горизонтальной плоскости 360° и в вертикальной плоскости
(основной луч) — до 8°. Кривая распределения света аэромаяка приведена
на рис. 217. Кодовые аэромаяки дают вспышки по азбуке Морзе.
В США рекомендуется следующая продолжительность знаков:
Точка........................................0,5 сек.
Тире........................................2
Промежуток между знаками одной и той же буквы . 0,5 „
„ , буквами......................2
„ „ концом и началом наименования. 3 »
Кодовый знак обыкновенно состоит из начальных букв наименования
города, где установлен аэромаяк, как например для Нью-Йорка — NY.
Вспышки аэромаяка осуществляются специальным механизмом с ртутными
прерывателями.
Новейшим типом аэромаяка США является аэромаяк с электрической
дуговой лампой 1 (рис. 218). Вольтова дуга в этом аэромаяке получается
между железным и медным электродами.
Под вольтовой дугой помещен щит из нержавею-
щей стали для перехватывания лучей, падающих вниз.
Аэромаяк снабжен механизмом для получения вспышек
периодичных или серийных. Мощность, потребляемая
вольтовой дугой,— 20 kW. По американским дан-
ным аэромаяки этого типа особенно пригодны для
местностей, подверженных туманам, так как неодно-
кратно установлено, что в туманную погоду вспышки
между роликовым бугелем трамвая и токонесущим
проводом хорошо наблюдались пилотами.
Данные об американских аэромаяках сведены в
табл. 65.
Американские аэромаяки питаются или от местных
электрических станций или от собственных маломощ-
ных электрических станций мощностью 1,5—3 kW.
На рис. 219 и 220 приводятся стандартные установки аэромаяков.
Германские аэромаяки. Аэромаяки завода Сименс-Шу к-
керт. Вращающиеся аэромаяки. Выпускаемые заводом Сименс-
Рис. 218. Дуговая лам-
па для аэромаяка.
1 Аэромаяки с дуговыми лампами не получили большого распространения
вследствие сложности обслуживания.
18*
275
Табли'
Данные об америкди
№
ПО Тип Оптическая система Источник света
пор.
1 60 см (24") вращаю- щийся аэромаяк образца Департамента торговли (однопроблесковый). То же. Стекл. параболич. зеркало 63 см диам. и f = 25 см и с линзой, отклоняющей 15% све- тового потока на 25° вверх. То же. Эл. лампа накаливания „Мазда" 1000 W, 115 V. Эл. лампа накаливания „Мазда* 1000 W, 32 V.
2 То же (двухпробле- сковый). v То же. То же. То же. Эл. лампа накаливания „Мазда" 1000 W, 115 V. Эл. лампа накаливания „Мазда" 1000 W, 32 V.
3 То же (четырехпро- блесковый). То же. То же. То же. Эл. лампа накаливания „Мазда" 1000 W, 115 V. Эл. лампа накаливания „Мазда" 1000 W, 32 V.
4 90 см (36"). Образец Департамента торговли (двухпроблесковый). Полизон. линзы Френеля 90 см и 45 см внутрен. линзы. Эл. лампа накаливания „Мазда" 1000 W, 115 V.
5 90 см (36") вращаю- щийся аэромаяк образ- ца Департамента Тор- говли. То же. То же. Стекл. параболич. зеркало 93 см, фокус 37 см. То же. То же. Эл. лампа накаливания „Мазда* 1500 W, 32 V. Эл. лампа накаливания 3000 W, 32 V. Эл. лампа накаливания 5000 W. 115 V.
6 50 см (20") аэромаяк в куполе. То же. Стекл. параболич. зеркало 50 см (20"), фокус 15 см (6"). То же. Эл. лампа накаливания „Мазда" 1000 W, 115 V. Эл. лампа накаливания „Мазда" 1000 W, 32 V.
7 Кодовый аэромаяк образца Департамента торговли для аэродро- мов. То же, для воздушной линии. 2 цилиндрич. дноптрическ. лннзы Френеля диам. ЗООлси и 1 конич. катадиоптрическ. То же, но без зеленого фильтра. 2 эл. лампы накаливания „Мазда" 500 W, 115 V. 2 эл. лампы накаливания „Мазда" по 200 W, 115 V.
276
НА
65-
СКИХ аэромаяках.
Доаксимальн. сила света I V В 'щах Угол излу- чения в гра- дусах Число оборотов в минуту Число пробле- сков за один оборот Проблеск: время воз- действия на глаз .наблю- дателя в сек. Затмение: время проме- жутка между вспышками, в секундах Применение маяка в ка- честве
1 000 000 5° 6 1 0,139 9,86 аэродромных и линейных.
2000 000 3°30' 6 1 0,097 9,9
1 000 000 5° 6 2 0,139 4,86 аэродромн.
2000 000 3°30' 6 2 0,097 4,91
1 000000 5° 6 4 0,139 2,72 аэродромн.
2 000 000 3°30' 6 4 0,097 2,81
1 250000 6° 6 2 0,167 9,83 аэродромн.
1 250000 6° 3 2 0,333 9,67
14 000 000 3°15' 6 1 0,094 9,96
15 000000 4° 12' 6 1 0,114 9,98 аэродромн.
20 700 000 4°30' 6 1 0,125 9,87
1075000 7°10' 6 1 0,214 9,79 аэродромн. и промежуточн.
1 695 000 6°30' 6 1 0,180 9,8

20000 гориз. 360° — По азбуке Морзе вспомогат.
верт. 80°
20000 гориз. 360° По азбуке Морзе или спеп. коду промежут.
верт. 80°
277
Шуккерт вращающиеся аэромаяки имеют отражательную оптику. В ка-
честве отражателя применяется 60-см стеклянное параболическое зеркало,
посеребренное с внутренней стороны. Серебряный отражательный слой
защищен слоем меди, нанесенным гальваническим способом. Источни-
ком света аэромаяков являются специальные электрические лампы с кон-
центрированной нитью, мощностью от 1000 до 3000 W, в большинстве слу-
чаев фирмы О с р а м. Вращающиеся аэромаяки выпускаются различных
конструкций.
? Наиболее старым типом вращающегося аэромаяка завода является маяк
типа GL-60, приведенный на рис. 221. Этот аэромаяк представляет собой
вращающийся 60-си прожектор, снабженный лампой 1000 W. Максималь-
Рис. 219. Американская стандарт-
ная маячная установка

Рис. 220. Линейный ацетиле-
новый аэромаяк с кодовым
огнем.
1 — ЗОО-лглс ацетиленовый кодовый
фонарь; 3—линейный ацетирлено-
вый аэромаяк; 4 — стандартная
вышка высотой 17 м.
ная сила света аэромаяка около 1 800 000 С. Полезный угол излучения
аэромаяка — около 4°. Вращение аэромаяка со скоростью 6—7 об/мин. про-
изводится электромотором, заключенным в железный кожух вместе с вращаю-
щим механизмом, являющимся основанием аэромаяка. Проблеск — около
0,1 сек., затмение 9,9 сек. Аэромаяк снабжен автоматом для замены ламп.
Маяками этого типа впервые были оборудованы воздушные линии Кенигс-
берг— Берлин и Берлин — Ганновер.
Дальнейшим развитием вращающегося аэромаяка является аэромаяк
типа DF-60, приведенный на рис. 222. Характерной особенностью этого
маяка является помещение всей оптической системы и вращающегося меха-
низма в одном кожухе, средняя часть которого выполнена в виде стеклян-
ного цилиндра. Так как вся оптическая система заключена в герметически
закрывающемся стеклянном цилиндре, то надобность в обычном кожухе,
защищающем отражатель и источник света от атмосферных воздействий,
278
отпадает. Вращение отражателя и электрической лампы накаливания осуще-
ствляется электромотором, устанавливаемым в нижней части аэромаяка. Отра-
жатель и лампа вращаются на шарикоподшипниках. Передача вращения от
мотора производится через ряд шестерен и пружинную муфту, предохраняю-
щую от толчков при пуске в ход и остановке. Для погашения нижних прямых
лучей лампы аэромаяк снабжен гасителем лучей, выполненным в виде
железного лотка. Аэромаяк снабжен автоматом для замены ламп (рис. 223).
Светотехнические данные аэромаяка такие же, как и у описанного выше.
Кожух, в котором заключен аэромаяк, имеет конусообразную крышу, в кото-
рой устроены вентиляционные отверстия. Внутри конуса установлено выгну-
тое перекрытие, предохраняющее лампу от капель.
Рис. 221. Вращающийся
аэромая к фирмы С и м е н с-
Шуккерт старого типа.
Рис. 222. Аэромаяк типа
DF-60 фирмы Сименс-
Шуккерт.
Аэромаяк этого типа, чрезвычайно интересный в конструктивном выпол-
нении, обладает следующими преимуществами перед другими вращающимися
аэромаяками:
1) достаточная герметическая защита оптической системы от воздействия
атмосферных влияний,
2) доступность к оптике и к вращающему механизму открытием одной
стеклянной дверки,
3) независимость числа оборотов от ветра; в других типах аэромаяков
ветер большой силы может приостановить вращение или уменьшить число
оборотов, так как кожух аэромаяка представляет достаточно большую
площадь.
Вращающийся аэромаяк типа DF-60/30 (рис. 224). Оптика
этого аэромаяка идентична оптике типов GL-60 и DF-60. Она также
вращается в стеклянном кожухе, но несколько иной конструкции, чем
у типа DF-60. Здесь наличие легкого кожуха, в котором заключена вся
оптическая система, по указанию завода служит для погашения боковых
лучей лампы. Гаситель нижних лучей лампы выполнен в виде плоских
279
прямых металлических пластинок. Аэромаяк снабжен автоматом для замены
ламп. Вращение аэромаяка такое же, как и аэромаяка типа DF-60, но
оно регулируемо в пределах от 7,5 до 20 об/мин. По данным завода аэро-
маяк типа DF-60/30 имеет светотехнические данные, указанные в табл. 66.
Из рассмотрения светотехнических данных аэромаяка типа DF-60/30,
приведенных в табл. 66, можно вывести заключение, что при лампах раз-
личной мощности и напряжения и
при одном и том же числе оборо-
тов аэромаяка в минуту время воз-
действия на глаз наблюдателя и
время между вспышками будет
различно.
Вращающийся аэромаяк
типа DF-60/28. Вращающийся
аэромаяк этого типа отличается от
Рис. 223. Автомат для заме-
ны ламп фирмы Сименс-
ч Шуккерт.
Рис. 224. Вращающийся аэромаяк
типа DF-60/30 фирмы Сименс-
Шу к ке рт.
аэромаяка типа DF-60/30 тем, что часть светового потока маяка плоским
зеркалом, установленным впереди лампы, отражается под большим углом
к горизонту для получения кроме основного снопа лучей также и светя-
щегося конуса над маяком. Наличие такого конуса может быть полезно
в туманную погоду или при низкой облачности.
Кроме описанных выше аэромаяков заводом Сименс- Шу к к е р т а выпу-
скаются вращающиеся аэромаяки с тремя параболическими отражателями,
диаметром в 60 и 75 см, типа GL-3-60 и GL-3-75 (рис. 225). Увеличение
числа отражателей во вращающемся аэромаяке влечет за собою уменьшение
280
Таблица 66.
Светотехнические данные аэромаяка DF-60/30.
Электр, лампа Сила света аэромаяка С Угол излучения аэромаяка в градусах
мощность W напряжение V
по 1700000 4,5
юии 220 1 360000 5
ПО 1 600 000 6
220 1 600000 6
НО 2120000 6
zuou 220 1 700 000 7
ПО 2120000 8
220 1 870 000 8,5
времени (промежутка) между вспышками при одном и том же числе оборотов
по сравнению с аэромаяком, имеющим один отражатель.
Заводом выпускаются также аэномаяки с диаметром отражателя 35 см,
типа GL-35 (рис. 226).
Рис. 225. Трехпроблесковый
аэромаяк фирмы Сименс-
Шу к к е р т.
Рис. 226. Аэромаяк с отра-
жателем диаметром 35 см
фирмы j Сименс-Шу к-
керт.
Новейшим типом вращающихся аэромаяков завода Сименс-Шуккерта
является аэромаяк типа GL-60/30. Оптика аэромаяка состоит из. .60-см
параболического зеркала и малого сферического отражателя, установленного
впереди лампы (рис. 227). Применение сферического отражателя позволяет
более полно использовать световой поток лампы и несколько увеличить
вертикальный угол излучения.1 Ход световых лучей аэромаяка приведен на
1 Одновременно сферический отражатель служит и гасителем нижних прямых
лучей лампы.
281
рис. 227. Для возможности увеличения угла излучения в горизонтальной
плоскости защитное стекло выполнено из плоско-цилиндрических линз.
По указаниям фирмы аэромаяк имеет светотехнические данные, приведен-
ные в табл. 67.
Рис. 228. Кривые распределения
силы света аэромаяка GL-60/30.
На рис. 228 приведены кривые распределения света аэромаяка; одна кри-
вая — распределение света аэромаяка без рассеивателя, другая же кривая —
распределение света при применении рассеивателя.
Таблица 67.
Светотехнические данные аэромаяка GL-60/30.
Источник света Защитное стекло Максималь- ная сила света в С Угол излу- чения в градусах Время воздей- ствия на глаз наблюдателя при 15 об/мин., в сек.
Проекционная лампа простое 2 040000 6°,5 0,072
1000 W, 65 V ... . рассенват. 640000 19° 0,211
Проекционная лампа простое 1870000 7° 0,078
1000 W, НО V ... . рассеиват. 600000 20° 0,221
Проекционная лампа простое 1 270 000 8° 0,089
1000 W, 220 V . . . . рассеиват. 450000 21° 0.233
Проекционная лампа простое 1 870000 8°,5 0,094
1500 W, 110 V . . . . рассеиват. 690 000 21°,5 0,239
Проекционная лампа простое 1 780 000 8°,5 0,094
1500 W, 110 V . . . . рассеиват. 660000 21°,5 0,239
Примечание. Углы излучения определены в пределах 1О°/о от максимальной
силы света.
Из вышеприведенной табл. 67 видно, что применение рассеивателя
вместо защитного стекла позволяет увеличить время воздействия на глаз
282
наблюдателя. Аэромаяк снабжен автоматом для замены ламп. Лампы в аэро-
маяке устанавливаются в опрокинутом положении. Вращение аэромаяка про-
изводится маломощным электрическим мотором, допускающим регулировку
числа оборотов маяка.
Рис. 229. [Германская металлическая маячная
вышка.
Описанные выше аэрома-
яки устанавливаются в каче-
стве аэродромных и линей-
ных. Питание аэромаяков
производится или от местных
электрических сетей, или от
собственных электрических
станций. В ряде случаев об-
служивание аэромаяков —
автоматическое с примене-
нием астрономических часов
для зажигания и тушения.
Установка аэромаяков
производится на специальных
металлических маячных выш-
ках (рис. 229). Линейные аэро-
маяки устанавливаются на
среднем расстоянии в 30 км.
Рис. 230. Проблесковый аэро-
маяк фирмы Сименс-
Ш у к к е р т.
^Проблесковый аэромаяк „Blickfeiier“. Проблесковый аэромаяк завода
С[и мен с-Шу к керта тип LF-35 (рис. 230) имеет двойную отража-
тельную оптику в виде стеклянного параболического отражателя 1 диа-
метром в 35 см и конусообразного отражателя 2 (Kegelspiegel).
В качестве источника света применяется электрическая лампа накалива-
ния мощностью 500 W. Применяемая оптика в проблесковом аэромаяке
дает такое распределение света, что у пилота, наблюдающего аэромаяк под
различными углами, увеличивающимися по мере приближения к аэромаяку,
освещенность от аэромаяка на роговице глаза практически будет постоянной.
Кривая распределения света приведена на рис. 231. Проблесковый аэромаяк
283
для получения проблесков снабжается специальным прерывателем в цепи
лампы. Проблесковые аэромаяки этого типа установлены в качестве проме-
жуточных на некоторых германских линиях.
Рис. 231. Кривая распределения силы света аэромаяка LF-35.
Аэромаяки завода AEG. Не останавливаясь на всех типах аэро-
маяков фирмы AEG, имеющих много общего с аэромаяками других фирм
Германии, приведем только наиболее интересные.
Вращающийся аэромаяк типа DF-2 X 500. Вращающийся аэромаяк
типа DF-2 X 500 (рис. 232) имеет две самостоятельные оптические системы
Рис. 232. Вращающийся аэро-
маяк типа L>F-2 фирмы AEG.
Рис. 233. Аэромаяк
промежуточного
типа LF-500 фирмы
AEG.
Рис. 234. Аэромаяк фир-
мы П и и ч а.
с лампами накаливания по 500 W, установленными под углом 180° друг
к другу. Отражатели — параболические, диаметром 33 см. Лампы накалива-
284
ния применяются с зеркальной поверхностью колбы. Применение ламп этого
типа совместно с отражателем, имеющим большой угол обхвата, дает боль-
шой коэфициент полезного действия всей оптической системы.
Аэромаяки этого типа могут применяться как с двойной оптикой (полу-
чение двух лучей), так и с одной. Второй прожектор в этом случае слу-
жит в качестве запасного на случай
перегорания лампы в первом, вклю-
чаясь в работу автоматически.
В таком виде аэромаяки типа
DF-2 X 500 используются на линии
Берлин — Галле. Вращающий меха-
низм, состоящий из электромотора и
ряда передаточных устройств, заклю
чен в основании, выполненном в виде
шкафа.
Диоптрический аэромаяк ти-
па LF-500. В качестве промежуточ-
ных аэромаяков фирма AEG рекомен-
дует аэромаяк типа LF-500 (рис. 233).
Оптическая система аэромаяка состоит
из френелевой цилиндрической (пояс-
ной) линзы диаметром 5 см и элек-
трической лампы накаливания в 500
или 1000 W. Аэромаяки этого типа
устанавливаются на столбах, как ука-
зано на рис. 233.
Максимальная сила света дости-
гает 4500 С при лампе 500 W и
220 V и 9900 С при лампе 1000 W
и 220 V.
Аэромаяки этого же типа, но с
красным цилиндрическим фильтром,
выпускаются как тип LFR-500. Сила
света вследствие наличия фильтра —
ниже. Аэромаяки могут применяться
и как проблесковые с автоматическим
прерывателем тока.
Аэромаяки завода Пинча.
Завод Пинча, работающий много
лет в области морского маячного дела
и имеющий большой опыт в построй-
ке маяков с линзами Френеля ци-
линдрическими (поясными и полизо-
нальными), также выпускает разные
Рис. 235. Аэромаяк с цилиндрической
линзой Френеля фирмы Пинча.
типы аэромаяков.
Ламповый аэромаяк. Одним из первых аэромаяков заводом был выпу-
щен аэромаяк (рис. 234), представлявший собою усеченный конус, по боко-
вой поверхности которого были установлены маломощные электрические
лампы накаливания в специальной герметической арматуре. Отражателем слу-
жила или сама боковая поверхность аэромаяка, или специальные рефлекторы
У каждой лампы. В зависимости от размеров конуса, числа и мощности
285
ламп получался определенный угол излучения в вертикальной плоскости и 1
максимальная сила света. По данным завода такие маяки строились до
420 000 С.
Аэромаяки этого типа применялись или с постоянной силой света, или
проблесковые. Проблеск достигался включением в питающую сеть специаль-
ного прерывателя. Аэромаяк подобного типа был установлен в Москве.
Аэромаяк с цилиндрической (поясной) линзой Френеля. Приве- ,
денный на рис. 235 аэромаяк с цилиндрической (поясной) линзой диа- 1
метром 300 мм может применяться с электрическими лампами накаливания I
в 100, 300 и 500 W. В зависимости от мощности примененной лампы
максимальная сила света его равна ’
1080, 4770 и 7200 С. Угол излучения
в вертикальной плоскости — около 2°,. I
угол же в горизонтальной плоскости ра-
вен 360°.
Фирма рекомендует применять маяки
этого типа на воздушных линиях с так
называемым погружающим све-
том (Tauchlicht), т. е. периодическим
изменением кривой распределения света
в вертикальной плоскости. Изменение
кривей распределения света в вертикаль- 1
ной плоскости достигается путем выве-
дения из фокуса (опускания) электри-
ческой лампы накаливания. Световой
поток в зависимости от опускания лам-
пы может быть поднят на угол до 30°.
Опускание и поднятие лампы с необхо-
димым периодом производится электри-
ческим мотором. Маяки этого типа при-
меняются также с ацетиленовым источ-
ником света.
Аэромаяк типа DL-115. Тип
DL-115 (рис. 236) представляет собою
вращающийся аэромаяк, отличающийся
от других типов этого завода тем, что в качестве оптики у него применены
две полизональные линзы Френеля и один источник света. Применение
полизональных линз Френеля дает возможность более целесообразно
использовать световой поток лампы и получить более удобный период аэро-
маяка.
В аэромаяке типа DL-115 применены полизональные линзы Френеля
диаметром в 55 см. В качестве источника света применяется специальная
проекционная лампа, горящая цоколем вверх, мощностью 1000 W при 55 V
(не исключена возможность применения ламп и повышенного напряжения).
Максимальная сила света аэромаяка DL-115 с лампой на 1000 W при 55 V
равна 270 000 С. Аэромаяк снабжен автоматом для замены ламп. Вращение
аэромаяка (6 — 7 об/мин.) производится электрическим мотором. Опти-
ческая система и вращающий механизм установлены в герметическом
кожухе, средняя часть которого выполнена стеклянной.
Французские аэромаяки. Главным производителем французских
аэромаяков является завод Barbier-Benard et Turenne, который
286
". >
хорошо зарекомендовал. себя в морском маячном деле и выпускает главным
образом аэромаяки с преломляющей (диоптрической) и смешанной (ката-
диоптрической) оптикой.
Аэромаяк типа Р-ЗОО. Аэромаяк типа Р-300, приведенный на рис. 237,
представляет собою два прожектора, смонтированные на одной вращаю-
щейся доске. Монтаж прожектора позволяет производить изменение гори-
зонтального угла между оптическими осями их. В зависимости от угла
между оптическими осями прожекторов можно получить определенный код
огня (рис. 238).
Оптическая система аэромаяка состоит из полизональных’линз Френеля
с фокусным расстоянием в 300 мм\ полигональная линза состоит из трех
колец диоптрических и пяти катадиоптрических (в каждом прожекторе).
Источником света служит электрическая лампа накаливания от 2400
до 4000 W с концентрированной нитью. Прожекторы снабжаются визир-
287
мым устройством для фокусировки ламп. Вращение доски, на которой
установлены аэромаяки, производится электромотором, помещенным в ко-
жухе основания, с редуктором, что позволяет изменять скорость вращения.
По данным фирмы при лампах в 2400 W и использовании аэромаяка
как проблескового максимальная сила света составляет около 7 000 000 С.
При тех же лампах, но при установке оптических осей параллельно, макси-
мальная сила света аэромаяка (двух прожекторов) — около 14 000 000 С.
Аэромаяк этого типа установлен на Варшавском аэродроме (Польша).
Рис. 239. Аэромаяк типа А-375
фирмы Б а р б ь е-Б е н а р а.
Рис. 240. Аэромаяк типа
В и V фирмы Барбье-
Бекара.
Аэромаяк типа А-375. Аэромаяк типа А-375, приведенный на рис. 239,
представляет собою металлический четырехугольный фонарь с четырьмя
полигональными линзами Френеля, установленными под углом 90° друг
к другу. Диоптрические полигональные линзы имеют фокусное расстояние
в 375 мм. В качестве источника света аэромаяка применена электрическая
лампа накаливания 2400 W с концентрированной нитью. Максимальная сила
света каждой линзы равна 2 850 000 С. Аэромаяк вращается электрическим
мотором с редуктором (электрическая лампа неподвижна), помещенным
в кожухе основания. Число проблесков аэромаяка за один оборот—4.
Аэромаяками этого типа оборудована линия Франция — Марокко — Рио-де-
Жанейро— Буэнос-Айрес. Аэромаяки установлены на специальных вышках
высотой 18 — 24 м.
288
Аэромаяки, типа В и V. Аэромаяки этого типа (рис. 240) имеют
оптику, выполненную из диоптрических полизональных линз и катадиоптри-
ческих линз, установленных сверху и снизу полизональных линз. В качестве
источников света применяется ацетиленовое пламя, калильные колпачки и
электрические лампы накаливания мощностью в
1500 и 2400 W. Аэромаяки снабжаются оптическими
системами с фокусным расстоянием в 187, 250,
300, 375 и 500 ММ и могут давать от двух до
пяти проблесков за один оборот системы. Данные
аэромаяков этого типа приведены в табл. 68. Вра-
щение оптической системы вокруг неподвижного
источника света осуществляется газовым или элек-
трическим мотором в зависимости от примененного
источника света. Аэромаяками этого типа оборудо-
ваны некоторые аэродромы и линии за границей.
В последних четырех столбцах табл. 68 числа,
приведенные в числителе, дают максимальную силу
света аэромаяка, а в знаменателе первое число
указывает дальность видения аэромаяка в ясную
погоду, а второе — дальность видения аэромаяка
в легкий туман.
Приведенные в табл. 68 данные завода в части
дальности видения аэромаяка нами берутся под
Рис. 241. Аэромаяк фир-
мы Сотт е-Г а р л е.
некоторое сомнение, так как мы считаем, что они
здесь определены без учета географической видимости, т. е. для того, чтобы
видеть аэромаяк на некоторых расстояниях, указываемых заводом, высота
полета должна быть в несколько тысяч метров. Неизвестно также, каким
принято пропускание воздуха при легком тумане.
Рис. 242. Параболические зеркала для получения различных комби-
наций проблесков и затмений.
Следует также остановиться на аэромаяках, которые изготовляет завод
Сотте-Гарле. Из рис. 241 видно, что все эти аэромаяки по своей кон-
струкции принадлежат к катоптрической системе (отражательной).
Для получения максимальной силы света в направлении, близком к гори-
зонтальной плоскости, и для постепенного ее уменьшения к зениту сделана
19 Зак. № 2921. Светотехника на воздушном транспорте. 289
Тлблицл 68.
Данные аэромаяков типа В и V.
Тип Число проблес- ков за один оборот Фокусное расстоя- ние в метрах Источник света
ацетиленовый эл. лампа накаливания
30 1 (откры- тая горелка) 30 / (калиль- ный колпак) 1500 W 2400 W
187 V 5 7150 26500 660 000 1 040000
74—46 97—58 160—88 170—92
187 IV 4 0,1875 8100 30 000 750 000 1 180000
77-47 101—59 163 89 172—94
187 111 3 12000 44 500 1 100 000 1 750000
83-51 106-62 171-93 195—104
187 II 2 22 000 82 000 2 040 000 3 230000
93-55 118-68,5 185-99 195-104
250 IV 4 0,250 16 600 61 500 1530000 2 430 000
88-53 112-65 180-96 189—101
250 III 3 23 000 85 00'0 2 130000 3 370 000
94—56 118-68,5 187—100 196—105
250 II 2 40400 150 000 3 720 000 5 900 000
104—61 130-73,5 198-105 20а-108,5
300 IV 4 0,300 24 000 88 000 2 220000 3 560 000
95—57 118,5-69 188—100,5 197 109,5
300 III 3 35000 130000 3 240 000 5 120 600
102-66 127—72 195—104 202,5- 108
300 II 2 61 600 128 000 5 700 000 9 000 000
112-65 138—77 207—110 218-115
375 IV 4 0,375 38 300 144 000 3 540 000 5 600 000
103—61 129—73 197—105,5 206,5-109,5
375 III 3 58100 216 000 5360 000 8 500 000
111—64 137 -76,5 203-108 217-114
375 11 2 101 000 378 000 9 300 000 14 700 000
121—69,5 148 - 83,5 219—115,5 230-120
500 IV 4 0,500 76 600 284 000 7 100 000 11 250 000
117-68 143—80 216,5-113,5 223-117,5
500 III з 101 000 378 000 9 300000 14 700 000
121—69,5 148—83,5 219—115,5 230—120
500 II 2 158 000 585 000 14100000 23 20 1 000
131-74 158-87 228-119 241—125
290
специальная газополная лампа со светящейся вертикальной спиралью; послед-
няя расположена в нижней части прожектора в фокальной плоскости.
Отражатель (в 90 см) снабжен металлическим позолоченным зеркалом для
лучшей видимости прожектора в туманную погоду. Сила света лампы со-
ставляет 3000 С.
Для непосредственной посылки света к зениту наверху прожектора устраи-
вается застекленное горизонтальное отверстие, через которое световой поток от
лампы идет вертикально (рис. 241).
Интересно также отметить, что
завод Сотте-Гарле для полу-
чения различных комбинаций мер-
цаний аэромаяков применяет раз-
ные параболические зеркала.
Из
Рис. 243. Комбинированный маяк и рис. 244. Аэромаяк фирмы AGA.
посадочный прожектор фирмы „Все-
общая компания электричества".
рис. 242 легко убедиться, что при первой комбинации получается один парал-
лельный пучок света, при второй-—-два параллельных пучка, пересекающихся
под углом 72°, при третьей—то же, но под углом 90°, при четвертой — то
же, но под углом 114°, а при пятой получаются три параллельных пучка, два
крайних под углом 90°, а крайний и средний, следовательно, под углом 45°.
При вращении прожектора вокруг вертикальной оси, что производится
при помощи электромотора, можно получить при различных означенных комби-
нациях зеркал различные промежутки времени между проблесками аэромаяка.
Аэромаяк фурмы „всеобщая компания электричества", США.
Фирмой „Всеобщая компания электричества" выпущен посадочный про-
жектор, могущий быть использован как аэромаяк (рис. 243).
Оптика прожектора состоит из трех параболических стеклянных корытных
отражателей, расположенных один над другим. Источниками света являются
специальные вольтовы дуги мощностью по 9 kW. Угол излучения прожектора
19*
291
Рис. 245. Характеристика излучений
эромаяка AGA в горизонтальной
плоскости.
В горизонтальной плоскости — около 120°. Угол излучения в вертикальной
плоскости может меняться в широких пределах, так как зеркала могут
вращаться вокруг горизонтальных осей. Максимальная сила света прожек-
тора равна 1 250 000 С. При помощи такого прожектора может быть осве-
щена площадь около 775 000 м2, со средней освещенностью в 1,6 1х.
Оптические оси зеркал могут быть направлены вверх на угол до 5Э.
Направление оптических осей под углом к горизонту позволяет исполь-
зовать прожектор и как аэромаяк. Вся светооптическая система заключе-
на в башню, которая может вращаться вокруг вертикальной оси со ско-
ростью 11 об/мин. с помощью электромотора мощностью в х/2 kW.
Электромотор — комбинированный, могущий работать как на постоянном,
так и на переменном токе, и заключен в нижней части башни.
Теоретические расчеты и имеющиеся
в нашем распоряжении краткие фирмен-
ные данные заставляют предполагать,
что прожектор, применяемый как аэро-
маяк, может дать хорошие результаты
в части светового периода и условий
наблюдения его с разных высот полета
и на различных дистанциях. Нужно счи-
тать, что при 11 об/мин. время воздей-
ствия на глаз будет около 1,8 сек.,
а время затмения — около 3,6 сек. Этот
период нужно считать вполне приемле-
мым.
Аэромаяк фирмы AGA (Акцион.
О-во Газаккумулятор). Недостатком
существующих типов аэромаяков, опи-
санных выше, язляется одинаковость
наблюдения их со всех точек горизон-
та. Все существующие типы аэромаяков
не дают возможности пилоту воздуш-
ного судна определить свое положение'
по отношению к трассе, так как полет
воздушного судна по трассе или под
любым [углом к ней дает возможность наблюдать аэромаяк с одним и тем
же воздействием на глаз (вспышка).
Чтобы иметь возможность давать указания положения воздушного судна
по отношению к трассе, фирмой AGA предложен новый тип аэромаяка,
приведенный на рис. 244.
Разработанный фирмой AGA аэромаяк (типа двухпроблескового) имеет
оптику из двух полизональных линз Френеля, установленных под углом
180° друг к другу. Источник света — мощная электрическая лампа накали-
вания с концентрированной нитью. Получение проблесков достигается вра-
щением вокруг вертикальной оси всей светооптической системы. Вращаю-
щий механизм сконструирован таким образом, что светлой луч аэромаяка
будет вращаться вокруг вертикальной оси с переменной в течение одного
оборота скоростью, или же будет останавливаться иа некоторый промежуток
времени в определенном направлении, или — колебаться в пределах двух
горизонтальных углов в 20°, расположенных на 180° по отношению друг
к другу. Колебаний луча в вертикальной плоскости ие производится.
292
Такое устройство вращающего механизма дает не только различный
характер наблюдения под различными углами к трассе, но и может дать
увеличенную вспышку (по времени) или группу вспышек при наблюдении
маяка по линии трассы.
Приведенный на рис. 245 график показывает характер излучения аэро-
маяка в различных направлениях при 6 об/мин., колеблющегося в пределах
угла 20°, т. е. по 10° с каждой стороны трассы. Продолжительность
вспышек и затмений при наблюдении маяка с различных направлений
линий и расстояний между ними. Из графика
видно, что в пределах угла 20° (10° по обеим
сторонам трассы) характер вспышки изменяется
таким образом, что пилот легко может опреде-
лить свое положение по отношению к трассе.
При полете по биссектрисе угла 20° пилот будет
пропорциональны толщине
Рис. 246. Неоновый аэро-
маяк твпа STF-2 фирмы
Агелиндус.
Рис. 247. Неоновый аэромаяк типа AFT-18
фирмы Агелиндус.
видеть правильную группу из трех вспышек, повторяющихся каждые 5 сек.;
при отклонении вправо будет видна отчетливо выраженная ординарная
вспышка, сопровождаемая двойной, при отклонении влево будет видна отчет-
ливо двойная вспышка, сопровождаемая ординарной. На границах угла 20°
будет видна двойная вспышка. Вне угла 20° будет видна только одна
вспышка через каждые 5 сек.
б) Аэромаяки без оптических систем (неоновые аэромаяки).
Применение неонового света для аэромаяков основано на лучшем проник-
новении неонового света через атмосферу при определенных условиях ее
состояния (ср. гл. II отдела третьего).
Неоновые аэромаяки применяются и изготовляются как в СССР, так
и за границей.
Ниже мы приводим наиболее характерные неоновые аэромаяки Германии
и Франции.
293
Германские неоновые аэромаяки. Главным поставщиком неоновых
эромаяков является завод Агелиндус (Aktiengesellschaft fur Elektrizitats-
ndustrie).
выполняются из трубчатых нео-
Выпускаемые этим заводом аэромаяки
новых ламп.
г Аэромаяк типа STF-2. Аэромаяк
ставляет собою одну стеклянную трубку
этого типа (рис. 246) пред-
диаметром 22 ММ, наполненную
неоном, общей длиной около
Рис. 248. Неоновый аэромаяк типа 6000 фирмы
Б а р б ь е-Б е н а р а.
2 м, смонтированную на же-
лезном основании, в котором
заключено высоковольтное
устройство. Мощность неоно-
вой трубки 0,2 kW, напряже-
ние питания 500V.
Аэромаяки этого типа
установлены в качестве про-
межуточных на линии Кенингс-
берг — Берлин на расстоя-
нии 7—10 км. Питание аэро-
маяков—от местных электри-
ческих сетей. Ввиду мало-
мощности трубки и деше-
визны электроэнергии в Гер-
мании аэромаяки типа STF-2
горят в течение круглых су-
ток, служа также и дневны-
ми ориентирами. Устанавли-
ваются эти аэромаяки на
местных сооружениях.
Аэромаяк типа AFT-18.
Аэромаяк выполнен из ше-
сти стеклянных трубок диа-
метром 22 мм, наполненных
неоном, в виде трехгранной
пирамиды. В основании аэро-
маяка установлено высоко-
вольтное устройство. Длина
каждой трубки 3 м, общая
длина всех трубок 18 м.
Мощность аэромаяка 2,2 kW,
напряжение питания 500 V
переменного тока. Аэромаяк
этого типа (рис. 247) уста-
новлен на аэродроме Бер-
лин — Штакен.
Аэромаяк типа AF-36. Аэромаяк выполнен из шести стеклянных
трубок диаметром 22 мм, наполненных неоном, в виде параллелепипеда
с высотой 500 мм и стороною 62,6 мм. Трубки смонтированы на железном
основании, в котором установлено высоковольтное устройство. Длина каждой
трубки 6 м, общая длина трубки 36 м. Мощность аэромаяка 2,4 kW, напря-
жение 500 V переменного тока.
294
Все вышеприведенные аэромаяки могут быть питаемы постоянным током
напряжением 500 V.
В Германии неоновые аэромаяки подобного типа выпускаются также
заводами С и м ен с-Шу к ке рт а, Пинча и др.
Французские неоновые аэромаяки. Заводом Барбье-Бенар вы-
пускаются неоновые аэромаяки следующих типов.
Тип 6000. Аэромаяк этого типа (рис. 248) выполнен в виде усеченного
конуса, с диаметром основания в 2,5 м, диаметром усеченной части
1 м и с высотой 4,5 м. По боковой поверхности конуса расположено 15 тру-
бок из стекла „пирекс", наполненных неоном; диаметр трубок 30 мм. Длина
трубки без электрода 4,8 мм. Мощность аэромаяка 6 kW.
Аэромаяк установлен на специальной вышке высотою около 8 м.
В нижней части вышки расположены приборы включения и кодовый меха-
низм. В верхней части аэромаяка, внутри конуса из трубок, в специальном
герметическом железном ящике расположен повышающий трансформатор
и другая высоковольтная аппаратура.
Тип 3000. Аэромаяк этого типа выполнен также в виде усеченного ко-
нуса, по боковой поверхности которого расположено шесть трубок из стекла
„пирекс", наполненных неоном; диаметр трубок 11 мм. Трубки выполнены
в виде буквы V в 1,75 м высоты. Общая длина каждой трубки без
электродов 3,5 м. Мощность аэромаяка 3 kW. Трубки установлены на
металлическом ящике специальной конструкции, в котором расположено все
высоковольтное устройство.
Неоновые трубки не дали должного эффекта для ночных полетов
в туманную погоду, так как сила света их слишком мала и кроме того
размер трубок не позволяет использовать их с оптикой.
В США и в ряде стран Европы ведутся большие опыты применения
неоновых индукционных ламп (безэлектродных) с оптикой (см. гл. I, § 6д,
отдела первого).
Ряд опытов, поставленных на аэродроме Хедлея (США) с 60-см мая-
ком, снабженным неоновой индукционной лампой, по видимости в тумане
дал лучшие результаты по сравнению с маяком с белым источником света.
В табл. 69 приведены данные дальности видимости аэромаяков с лампой
„Мазда" на 1000 W и с неоновой индукционной лампой на 900 W.
Таблица 69.
Дальности видения аэромаяков.
Состояние прозрачности воздуха Наблюдаемые дальности види- мости в километрах Примечание
лампа „Мазда" индукп. лампа (безэлектрод- ная)
Хорошая видимость (ясно) Средняя видимость (чисто) Плохая видимость (лег- кий туман) Средний туман .... Густой туман .... 120—128 32—48 16—32 9,6 практич. 0 120—128 33,6-64 32-48 33,6 4,8 С нашей точки зрения эти цифры преувели- чены
295
Сила света аэромаяка с лампой „Мазда“ равнялась 'приблизительно
3 500 000 С. Сила света аэромаяка с индукционной лампой равнялась
120 000 С.
Опыты были произведены на американской аэролинии различными
летчиками в реальных условиях, в августе 1927 г.
Работы по усовершенствованию неоновых индукционных ламп и приме-
нение их с оптикой продолжаются.
В заключение надо сказать, что развернуты большие опыты по приме-
нению газосветных трубок пониженного напряжения малых размеров для
аэромаяков. Оказалось, что неоновая трубка, применяемая с отражателем
диаметром 60 см, дает значение максимальной силы около 40 000 С.
2. Солнечные клапаны.
Световые сигнализационные устройства, в особенности аэромаяки, могут
обходиться без обслуживающего персонала, если включение и выключение
света производить автоматически. Благодаря тому, что свет будет гореть
в требуемые промежутки времени, получается большая экономия не только
в людях, но и в расходе горючего или электроэнергии. Наиболее
хорошо себя зарекомендовавший автомат — так называемый солнечный
клапан Далена. На рис. 249 представлен разрез клапана. В основном
автомат состоит из следующих частей: трех медных колонок 2, золоченая
полированная поверхность которых очень мало поглощает лучистую энер-
гию; цилиндра 1, вычерненного снаружи; клапана 3, закрывающего отвер-
стие 4, имеющее сообщение с трубкой 5; пружины 6, открывающей кла-
пан 3, и других частей, на которых не останавливаемся.
Действие аппарата заключается в том, что черный цилиндр под воз-
действием лучистой энергии расширяется больше, чем золоченые колонки.
Это добавочное расширение черного цилиндра и использовано для воздей-
ствия на клапан 3. При рассвете черный цилиндр удлиняется на 0,0015 мм
по сравнению с колонками, и этого уже оказывается достаточным, чтобы воз-
действовать на кран, запирающий приток газа. Газ из регулятора давления
по трубке 7 все время поступает в камеру солнечного клапана, где поме-
щается клапан 3. При дневном свете черный цилиндр, удлиняясь, нажимает
конусом 8 на клапан 3, который в этом случае закрывает отверстие 4.
Благодаря этому прекращается доступ газа из камеры солнечного клапана
в горелку светового прибора, и маяк прекращает излучать основной световой
поток, а горит только сторожевой огонь, газ для которого поступает
непосредственно из регулятора давления. При наступлении темноты клапан
открывает приток газа. Первый солнечный клапан был устроен в. 1907 г.
Шведское маячное управление после длительных испытаний убедилось
в полной его пригодности, и в настоящее время этот клапан имеет всеобщее
применение в морском деле, а отчасти и в воздушном транспорте. Рецепт
черного состава нам неизвестен. Остановимся на рассмотрении автомати-
ческого солнечного клапана системы „Chance", который предназначается
для тех же целей, что и клапан Далена.
На рис. 250 изображен этот автомат; идея его устройства заключается
в следующем. Автомат состоит из двух стеклянных сосудов А и В, соеди-
ненных трубкой С. Оба сосуда наполняются до некоторого уровня легко
испаряющейся жидкостью (состав ее нам неизвестен, видимо, в нее входит
частично эфир). Сосуд В — черного цвета, сосуд А — прозрачный. Оба сосуда
2Э6
подвешены на раме D, которая, качаясь на осях, при неодинаковом весе
сосудов с жидкостью надавливает посредством стержня Е и рычага F на.
может произвести его закрытие.
систему механизма клапана и
Под влиянием лучистой энергии
дневного света жидкость в сосуде В
более испаряется, чем в сосуде А, и
упругостью паров жидкости сосуда В
она частично перемещается в сосуд А..
Этого уже достаточно, чтобы подей-
ствовал клапан и прекратился доступ
газа в горелку светового прибора. Так же,,
как солнечный клапан Далена, автомат-
этот помещается в стеклянном колпаке.
Рис. 249. Солнечный клапан „Далена". Рис. 250. Солнечный клапан типа
„Chance".
Солнечный клапан „Chance", судя по литературным данным, в самые-
неблагоприятные условия погоды в Англии, а именно зимой, всегда гасил-
и зажигал в требуемое время.
Описанные клапаны могут быть применены не только к газовым источ-
никам света, но через посредство реле и к электрическим источникам света.
Большие принципиальные возможности открываются в области автоматов:
(солнечных клапанов) в связи с возможностью использовать свойство'
фотоэлементов под влиянием света давать электрический ток, а также со*
свойством селена изменять свое сопротивление под влиянием света.
Имеются сведения, что в Японии изобретен солнечный клапан системы
О к а м о т о, действие которого основано на одном из электрических прин-
ципов, видимо, на свойстве фотоэлемента.
257
ОТДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙ
СВЕТООБОРУДОВАНИЕ И ЭКСПЛОАТАЦИЯ ВОЗДУШНЫХ
ЛИНИЙ
Глава I.
СВЕТООБОРУДОВАНИЕ И ЭКСПЛОАТАЦИЯ НОЧНЫХ ТРАСС.
Оборудование ночной трассы воздушной линии для возможности безо-
пасного полета должно состоять из: а) аэромаяков, б) маркировки пути,
в) ночных посадочных площадок (посплощадок).
Совокупность этих элементов дает возможность пилоту воздушного
судна определять направление пути и местонахождение аэродрома с по-
мощью аэромаяков, определять свое местонахождение, пройденное и
остающееся расстояния с помощью маркировки пути, получать определенные
указания с земли через сигнальные контрольные устройства и в случае
надобности, вследствие или метеорологических условий, или порчи моторов
и др., произвести посадку на подготовленную и обозначенную посплощадку.
На рис. 251 приведена примерная трасса воздушной линии.
1. Оборудование трассы аэромаяками.
а) Линейные аэромаяки. Расстояние между линейными аэро-
маяками. Линейный аэромаяк служит для указания пути и местонахождения
аэродрома. Аэромаяки обычно располагаются вблизи аэродрома. Рас-
стояния между ночными аэродромами согласно инструкции по изысканиям
ВОГВР 1931 г. должны быть 30 км.
Аэромаяки, устанавливаемые в качестве линейных, должны быть проверены
на оптическую дальность видения их (см. гл. IV отдела третьего)
и должны перекрывать при коэфициенте пропускания воздуха т = 0,85
.двойное расстояние между ними, т. е. 60 км. Двойное перекрытие аэро-
маяков необходимо для получения створа и для возможности полета
в случае аварии одного из маяков. Как минимум, оптическая видимость
при этом коэфициенте прозрачности равняется Р/3 L.
Расстояние аэромаяка от аэродрома. Расстояние аэромаяка от
аэродрома обусловливается высотою установки его (что определяет мини-
мальное расстояние) и видимостью сигналов аэродрома (что определяет
максимальное удаление от аэродрома).
Минимальное расстояние аэромаяка от аэродрома определяется высотою
.установки его и углом подхода самолета. Тангенс угла подхода для ночных
аэродромов дается равным 1/£5 (Инструкция ВОГВФ, изд. 1931 г., по изы-
сканию сухопутных и гидро-аэролиний).
:298
Рис. 251. Примерная трасса воздушной линии.
Таким образом расстояние места установки аэромаяка от границ летного
поля определяется по формуле Z = 25 Н, где I—искомое расстояние и
Н—высота установки.1
Максимальное удаление аэромаяка от аэродрома ВОГВФом указывается
в 3 км. Допуск такого удаления аэромаяка от аэродрома обусловливается
тем, что на этом расстоянии, при средней прозрачности, еще достаточно
видны с воздуха сигнальные огни аэродрома (керосиновые фонари „Лету-
чая мышь"), и пилот, подойдя к аэромаяку, будет видеть сигналы аэро-
дрома.
Маячные вышки и высота установки аэромаяка. Высота уста-
новки аэромаяка определяется условием неперехватывания его луча близ
находящимися предметами (деревья, сооружения и др.). Выше указывалось,.
Рис. 252. Определение высоты установки аэромаяка.
что для сигнализации на воздушном транспорте высота установки аэро-
маяка не играет решающей роли (см. гл. IV, § 3, отдела третьего, „Гео-
графическая дальность1').
Высота установки аэромаяка может быть определена (рис. 252) из треу-
гольника АВС, причем если угол а окажется меньше угла у, то лучи маяка;
перехватываться не будут. Угол « определяется как разность между углом
наклона оптической оси аэромаяка к горизонту у и половиной угла излу-
чения аэромаяка р (для аэромаяков с симметричным излучением относи-
тельно его оси).
Линейные аэромаяки воздушных линий устанавливаются или на специ-
альных стандартных вышках, средней высотою 15—16 м, или на местных
высоких сооружениях (элеваторы, водонапорные башни и др.).
Установка на местных высоких сооружениях предпочтительнее из-за
меньших капитальных и эксплоатационных расходов.
Для установки аэромаяков на местных сооружениях на таковых произ-
водятся специальные надстройки с платформами для установки аэромаяка.
Размер платформы определяется габаритом тумбы аэромаяка и возможностью
обслуживания аэромаяка человеком в зимней одежде. Для установки аэро-
маяка достаточна платформа размерами 2,5 X 2,5 м. Необходимо также
1 Согласно последним данным расстояние ааромаяка от летного поля должно»
быть не менее 250 м.
300
соблюсти возможность доступа к аэромаяку в течение круглых суток, что
в некоторых условиях достигается постройкой специальных лестниц. При
установке аэромаяка на местном сооружении должны соблюдаться меры
предосторожности в виде перил, оград и др. •
Рис. 253. Стандартная аэромаячная
вышка.
Рис. 254. Установка аэромаяка на местном
высоком сооружении.
Рис. 255. Вращающийся аэромаяк типа
BPA-60-I Московского Электрозавода.
В качестве стандартных аэромаячных вышек применяются деревянные
вышки трехгранного сечения, приведенные на рис. 253. Установка аэро-
маячных вышек производится на наиболее возвышенных и свободных от
сооружений, леса и др. местах около аэродрома.
На рис. 254 приводится пример установки аэромаяка на местном высоком
сооружении. .
301
Тип линейного аэромаяка (BPA-60-I). В качестве линейных аэро-
маяков воздушных линий СССР применяются вращающиеся аэромаяки
выпуска Московского Электрозавода (рис. 255).
Данные аэромаяка:
Марка .................................................... BPA-60-I
Тип ......................................... вращающийся прожектор
Отражатель ............... стеклянный, параболический, посеребренный
Номинальный диаметр отражателя ............................D = €0 см
Номинальное фокусное расстояние ...........................F = 25 см
Отношение диаметра к фокусному расстоянию.................= 2,4
/О
Источник света — специальная пальцеобразная проекционная лампа
ВЭО НО V, 1000 W, со средней сферической силой света 1800 С
Максимальная сила света маяка ............................ 2000 000 С
Угол излучения в пределах от 0,1 до /тах ..................... а = 4°
Световой поток маяка в пределах полезного угла излучения .... 4550 1m
Световой коэфициент полезного действия в пределах полезного
угла излучения...........................................2О°/о
Защитное стекло ............................. плоское из 16 секторов
Число оборотов маяка:.....................................6—7 в мин.
Время воздействия на глаз наблюдателя (проблеск) ..... около 0,1 сек.
Время промежутка между вспышками (затмение) ..........около 9,9 сек.
Смена перегоревшей лампы.............................автоматическая
Кривые распределения света приведены на рис. 206 (стр. 262).
Основные части вращающегося аэромаяка BPA-60-I. Основными
частями аэромаяка BPA-60-I являются:
1. Прожектор А, кожух которого выполнен из листового железа,
внутри его установлен 60-сж параболический стеклянный отражатель Б
и ламподержатель В с автоматом для замены ламп и устройством для
фокусировки. Отражатель, ламподержатель и лампы защищены от воздей-
ствия атмосферных осадков защитным стеклом Г, состоящим из 16 плоских
секторов; толщина стекла 5 — 6 мм; защитное стекло навешивается в спе-
циальной поворотной раме на передней части прожектора, крепящейся
к кожуху петлями с барашками.
С внутренней стороны у защитного стекла укреплены три концентричных
полукольца Д из листового железа для перехватывания нижних прямых
лучей лампы. Снизу кожуха прожектора укретлен лимб служащий для
установки прожектора под определенным углом в вертикальной плоскости.
Лимб снабжен делениями через 1°. В вертикальной плоскости луч про-
жектора может быть направлен от—10° до-|-10° к горизонту.
2. Металлическая лира Е, на которой укреплен прожектор.
3. Металлическая трехгранная тумба 3, служащая основанием аэромаяка,
внутри которой заключается вращающий аэромаяк механизм и электри-
ческое распределительное устройство.
Автомат для замены перегоревшей лампы. В целях повышения
надежности действия аэромаяка он снабжается второй (запасной) лампой,
устанавливающейся автоматически в фокусе отражателя при перегорании
первой лампы.
Автомат для замены ламп (рис. 256 и 257) состоит из перекидного
мостика А, на котором укреплены лампы, и двух реле: тока и напря-
жения Р При включении аэромаяка будет следующая цепь тока: контакт 7,
реле Рр контакты 2 и 3, нить лампы Лх и контакт 4. Под влиянием про-
302
хождения тока через электромагнит реле Р1 сердечник Е будет втянут
в электромагнит и контакты 5 и б будут разомкнуты. При перегорании
нИти лампы Л} цепь тока будет: контакты 1, 2 и 3, электромагнит реле
р 5, 6 и 4. Под влиянием прохождения тока через электромагнит реле
р сердечник будет втянут и нажмет на палец П, вследствие чего крючок К
будет выдавлен из ушка У и под
перекинут влево, лампа Лп станет
Рис. 256. Автомат для смены
ламп.
влиянием пружины ПР мостик будет
в фокус, замкнутся контакты 7 и 8 и
лампа Лп будет включена в сеть; реле Рп
вследствие размыкания контактов 2 и
3 будет отключено от сети.
Фокусировка ламп. Установка ламп,
в фокусе осуществляется изменением
ее положения в пространстве путем вра-
Рис. 257. Схема автомата для смены
ламп.
щения трех винтов, которыми патрон лампы крепится к мостику лампо-
держателя.
Для нахождения положения нити лампы в фокусе зеркала в кожухе
прожектора имеются два отверстия под углом 120° и диаметрально противо-
положно им, внутри кожуха—два белых креста. При нахождении лампы
в фокусе нить ее должна находиться на пересечении двух визирных прямых^
идущих из отверстий к центрам крестов. Фокусировке подлежат обе лампы.
Желательна следующая последовательность фокусировки, сначала фокуси-
руется лампа Л}, для чего должен быть перекинут мостик влево, а затем
фокусируется лампа Лп при мостике в исходном положении.
Визирные отверстия нормально закрыты винтами.
Вращающий механизм (рис. 258). Вращающий механизм состоит из
электромотора М на 0,2 kW при ПО—120 V постоянного или переменного
тока, который посредством червячной передачи Ч приводит во вращение
303
Рис. 258. Вращающий механизм аэромаяка BPA-60-I.
Рис. 260. Схема включения маяка ВРА-60-1
с мотором переменного тока.
Рнс. 259. Электрическая схема аэро-
маяка.
отражатель маяка; 2— лампа маяка; 3— кон-
тактные кольца; 4 — щетки; 5 — мотор для
вращения маяка.
лиру с установленным на нем фонарем прожектора. Сцепление червячной
шестерни Ш с лирой — фрикционное, осуществляемое шайбой Т. Давление
шайбы Т на червячную шестерню регулируется специальной гайкой таким
образом, чтобы между ними происходило скольжение только при полной
нагрузке. Этим достигается то, что мотор не останавливается при слу-
чайных затормаживаниях лиры прожектора (гололедь, снег, сильный ветер
и др.)’, остановка мотора вызвала бы повреждение его.
Электрическое распределительное устройство. Электрическое рас-
пределительное устройство
>(рис. 258 и 259) состоит из Ь
распределительного щиткаЩ
с четырьмя клеммами для под-
вода тока и двух контактных
колец К и двух угольно-мед-
ных скользящих щеток С,
служащих для подачи тока
ж лампе кабелем, проходя-
щим через ось лиры.
Первая партия аэромая-
ков ВРА-60-1 с моторами
переменного тока (асинхрон-
ные однофазные) имеет не-
сколько отличную схему
включения (рис. 260) вслед-
ствие маломощности уста-
новленных электромоторов.
•Пуск мотора в ход осуще-
ствляется включением на
5—10 секунд обмоток воз-
буждения параллельно, а за-
тем они включаются последо-
вательно. Параллельное и по-
следовательное включение
обмоток мотора осуществля-
ется перекидным рубильни-
ком Р (рис. 260).
Переконструиро-
ванный аэромаяк ВРА-
60-1. В заключение мы при-
водим краткое описание переконструированного аэромаяка ВРА-60-1, произве-
денное Светотехнической секцией Научно-исследовательского аэроинститута
(г. Ленинград) (рис. 261 и 262). В этом аэромаяке принято в основу лучшее
использование светового потока электрической лампы мощностью в 1 kW.
В конструкцию этого аэромаяка введены следующие основные измене-
ния: .
1) Световой центр источника света понижен относительно точки фокуса
светооптической системы в фэкальной плоскости на 10 мм (получается
согласно теоретическим расчетам лучшее использование светового потока
от основной светооптической системы выше горизонта).
2) Вместо нижних заслонок (гасителей света) применен сферический
отражатель, расположенный таким образом, что в его центре располагается
Рис. 261. Переконструированный BPA-60-I.
а —контр отражатель; Ъ — система ^плоских зеркал.
20 Зак. № 2921. Светотехника на воздушном транспорте.
305
источник света; вследствие этого повышается габаритная яркость источника^
его, благодаря чему увеличивается сила света аэромаяка.
3) Наверху кожуха сделано отверстие, в которое вставляются три плоских
зеркала, поставленных под различными углами к горизонту. Назначение
этих зеркал—несколько увеличить силу света в пределах рабочего пучка,
полученного от светооптической системы.
сжс&па
Рис. 262. Кривая распределения силы света переконструированного аэромаяк^
BPA-60-I.
Этот маяк до 20 декабря 1933 г. еще не испытан в летных условиях,,
а потому и преждевременно делать о нем определенные заключения.
Направление оптической оси линейного аэромаяка. Оптическая
ось аэромаяка должна быть направлена под определенным углом к гори-
зонту для увеличения оптической дальности видения его и для перекрытия
соседнего аэромаяка, дабы у пилота при полете была видимость впереди
двух аэромаяков.
306
Угол наклона оптической оси аэромаяка зависит от расстояния между
аэромаяками и высоты полета. Хорошие условия получаются при напра-
влении оптической оси аэромаяка в точку полета над соседним маяком. 1 * * *
Угол наклона определяется из прямоугольного треугольника АВС
(рис. 263), где АС—расстояние между аэромаяками, ВС—высота полета,
а.— угол наклона. (Высотою установки аэромаяка вследствие ее незначи-
тельности по сравнению с высотой полета пренебрегаем). Для высоты полета
в 1000 м и расстояния между аэромаяками в 30 км имеем:
а = arc tg -lOee = arc tg 0,0333 = 1°55'.
ouuuu
Рис. 263. Определение угла наклона оптической
оси аэромаяка.
Н — высота полета; L — расстояние между аэромаяками;
« — угол наклона оптической оси маяка; -у — угол излучения
маяка.
Из рис. 263 не трудно видеть, что перекрытие маяков будет достаточное.
На рис. 264 показаны наклоны оптических осей в зависимости от рельефа
местности.
При полете между двумя
вращающимися аэромаяками
условия их видения для пило-
та будут различны в связи
с изменяющеюся освещен-
ностью глаза.
По рис. 265 можно опре-
делить условия наблюдения
аэромаяка. При полете ме-
жду двумя аэромаяками пи-
лот сначала летит в снопе
лучей в угле излучения (ос-
новном) 4° на расстоянии от
А до В, равном /р затем—в
чения за пределами полезного угла излучения на расстоянии от В до С,
равном 12, и наконец—иа расстоянии от С до D, равном /8, не видя лучей
маяка и лампы, а видя только освещенные частицы воздуха в снопе луча.
Расстояние CD зависит от защитного угла прожектора и в случае
вращающегося аэромаяка определяется по рис. 266.
При высоте полета в 1000 м, при расстоянии между аэромаяками
в 30 км и при угле наклона оптической оси равном 1°55' будут следующие
условия полета:
/1=16 км, Z2=13»5 км> °>5 км-
сфере действия прямых лучей лампы и излу-
б) Промежуточные аэромаяки. Промежуточные аэромаяки, служащие
только для указания пути, устанавливаются или на участках трассы, под-
верженных постоянным туманам, или же там, где расстояния между местами
установок аэромаяков превышают половину оптической дальности видения.
В связи с намечающимся (согласно проекту стандарта по оборудованию
воздушных линий СССР) увеличением, расстояния между ночными аэродромами,
„ 7 V
на котором устанавливаются линейные аэромаяки, до величины / = где
О
1 Есть также тенденция направлять оптическую ось аэромаяка в точку полета
за соседний аэромаяк на J/s£. Обеспечить теоретический угол наклона оптической
оси прожектора практически трудно, так как маяк не имеет для этой цели соответ-
ствующих приспособлений.
307
20*
маяк ff плов/ой местности
мая/ б долине
Рис. 264. Углы наклона оптических осей аэррмаяков в зависимости от
рельефа местности. ‘
Рис. 265. Условия наблюдения аэромаяка.
ff/— высота полета; £ — расстояние между маяками; — протяженность
полета в луче маяка; Za — протяженность полета в зоне действия пря-
мых лучей лампы маяка; 18 — протяженность полета при видении только
освещенных частиц воздуха в снопе луча.
____крейсерская скорость самолета, может явиться потребность в проме-
суточных а эр смазках.
В настоящее время промежуточные аэромаяки, как правило, не уста-
навливаются на гражданских воздушных линиях СССР. В первый период
•. Рис. 267. Фонарь „Авто-люкс".'?
А — резервуар; Б — наживное отверстие;* £ —керо-
синовый кран; Г — испаритель; Д — спиртовое отвер-
стие; Е— форсунка; ДС — сеткодержатель; 3 — коль-
цо; И — крючок сеткодержателя; К — калильная сет-
ка; Л — стеклянный колпак; УИ — керосиновый про-
вод; Н — смеситель; О — кольцо, ь
Рис. 266. Защитный угол аэромаяка
BPA-60-I.
Рис. 268. Кривая распределения силы
света фонаря „Авто-люкс*.
эксплоатации воздушной линии Москва — Иркутск на Сибирском ночном
участке ее были установлены промежуточные аэромаяки. В качестве таковых
использовались керосинокалильные фонари Авто-люкс № 9 (рис. 267),
309
кривая распределения света которых приведена на рис. 268. Эти фонари
устанавливались по трассе на среднем расстоянии в 7 км и подвешивались
на высоте 5 — 6 м на специальных столбах. Средняя сферическая сила
света фонаря в 900 С при хорошей видимости позволяла видеть 5—6 фо-
нарей, т. е. дальность видения их была около 35 — 40 км, вследствие
чего летчик мог совершать полет по створу.
Фонари „Авто-люкс" № 9, хотя и подходили в светотехническом отно-
шении (дальность видения), но не оправдали себя вследствие дороговизны
и сложности эксплоатации в зимнее время. Обслуживание трассы из керо-
синокалильных фонарей велось по специальному договору с железной
дорогой через ее линейных агентов.
, Установка промежуточных аэромаяков должна производиться [на рас-
стоянии не далее одного километра от линии трассы.
2. Маркировка воздушного флота.
Под термином „маркировка" необходимо понимать совокупность марки-
ровочных знаков (дневные визуальные или световые сигналы), служащую
для подачи каких-либо определенных указаний, как например: наименование
аэропорта, класс его, наименование воздушной линии, ее километраж и др.
Маркировку воздушного флота можно разбить на маркировку: 1) аэро-
портов, 2) трассы и 3) воздушных судов. Потребность в марки-
ровке воздушного флота обусловливается необходимостью давать пилоту
воздушного судна простейшим способом указания, которые могли бы дать
ему возможность определить: 1) свое местонахождение, 2) пройденное и
остающееся расстояния, 3) направление на маяк, 4) местонахождение аэро-
дрома, аэропорта и наименование его и др.
Вопросы маркировки в СССР еще не разработаны, если не считать по-
пытки организовать маркировку трассы линии Ленинград — Москва; к со-
жалению, из-за ряда обстоятельств указанная маркировка еще не испытана.
За границей маркировка развита достаточно сильно (США), но считать ее
окончательно разработанной нельзя.
Для общего знакомства с постановкой маркировки за границей считаем
не безинтересным привести описание наиболее характерных типов марки-
ровки воздушных линий США и Европы.
а) Примеры маркировки за границей и в СССР. Маркировка
аэропортов США (утвержденная Департаментом торговли), дающая только
наименование аэропорта, осуществляется или установкой на территории
аэропорта кодового аэромаяка, дающего по коду Морзе начальные буквы
наименования аэропорта, или расположением на крыше зданий аэропорта
букв, дающих полное или сокращенное наименование аэропорта, и специаль-
ного указателя направления на север. Буквы и указатель направления на
север выполняются из отдельных электрических лампочек в герметической
арматуре со стеклянными светофильтрами желтого цвета (рис. 269 и 270).
Мощность электрических ламп — от 20 до 40 W. Высота букв—не меньше
1,8 м. В некоторых случаях маркировка осуществляется начертанными на
черном фоне крыш зданий буквами из желтого хрома, освещаемыми ночью
специальными прожекторами заливающего света (рис. 271).
Маркировка аэропортов Франции. Французская прожекторная фирма
Барбье-Бенар и Тюрен рекомендует выполнять маркировку нанесе-
нием на крышах зданий букв и цифр. Буквы и цифры — высотою 3—9 м
31 >
Рис. 269. Маркировка аэропорта США.
Рис. 270. Маркировка аэропорта
США.
Рис. 271. Прожектор
„заливающего света*
с поясной цилиндри-
ческой линзой Фре-
неля.
З’ис. 272. Размеры букв для маркировки, рекомендуемые фирмой Б а р б ь е-Б е н а р а.
желтого хрома, фон—матово-черный (рис. 272). Для ночной маркировк»
фирма рекомендует или освещать дневную маркировку прожекторами зали-
вающего света с минимальной освещенностью в 2 1х (по данным фирмы такая
освещенность достаточна для чтения букв и цифр с высоты 700 — 800 м),
или выполнять маркировку в виде светящихся транспарантов из отдельных
электрических ламп накаливания в 15-—20 W в герметической арматуре
или из неоновых трубок.
Маркировка трасс в США. Указание пройденного расстояния даете»
специальными курсовыми огнями, устанавливаемыми на маячной вышке^на
1 — 2 м ниже вращающегося маяка, дающими порядковый номер маяка ми-
ганием по специальному коду, приводимому на рис. 273.
В качестве курсовых огней применяются два малых прожектора с силою
света около 100 000 С, с горизонтальным углом излучения в 15® и с вер-
тикальным углом излучения в 8° (рис. 274).
Прожекторы устанавливаются по двум сторонам маячной вышки таким
образом, что оптические оси их направлены на смежные маяки.
Курсовые огни — красного или зеленого цвета; последние ставятся через
два красных и служат одновременно указанием, что вблизи маяка нахо-
дится посплощадка или запасный аэродром.
Курсовые огни дают мигание только в моменты, когда луч вращаю-
щегося маяка направлен в противоположную сторону.
Пройденное расстояние получается приписыванием нуля к порядковому
номеру маяка, так как маяки в США устанавливаются через каждые 10 миль
(16 км), а посплощадки — через каждые 30 миль (48 км); при этом еди-
ницами миль пренебрегают.
312
Через каждые сто миль нумерация маяков повторяется, и поэтому пи-
лоту также нужно запоминать, на каком 100-мильном участке он находится.
В некоторых случаях кроме подачи порядко-
вого номера маяка курсовыми огнями этот номер
наносится на крыше служебного здания или на
земле (рис. 275) и освещается или специальной
арматурой „заливающего света", или непосред-
ственно прямыми лучами лампы вращающегося
маяка.
Расстояние также получается припиской нуля
к порядковому номеру маяка, так что, например,
маяк № 4 отстоит на расстоянии 40 миль от
аэропорта в начале линии.
Указание направления на следующий маяк
в случае плохой видимости его из-за атмосфер-
ных условий (нормально маяки перекрывают друг
друга) дается курсовыми огнями, направленными
по линии полета и стрелами-указателями (рис.
276 и 277), освещаемыми специальными арма-
турами „заливающего света" или прямыми лу-
чами маячной лампы, частично же и светом кур-
совых огней.
Маяки устанавливаются посредине стрелы-
указателя направления; размеры стрелы приве-
Рис. 274. Курсовой огонь
США, выполненный из двух
полизональных ступенчатых
линз с электрической лампой
накаливания.
дены на рис. 278.
Указатели направления осуществляются двояко: или на некоторой высоте
60см. вращающийся
проэкектоо
курсовые красные оши
порядковый N-маяка
черная панель
биом, шириною
условное
обозначение воздуи
пути
/Ьм. стандартная башня
и
бетонная стрела, дающая
направление наследующий
маяк
бак хранения горючего
б* 4, дм основании
электродвигателя
Рис. 275. Линейный маяк
маркировка пути в США.
313
-над землей, или заподлицо с землей, что допустимо только в местностях,
где не бывает снегового покрова.
Стрелы-указатели направления окрашиваются желтым хромом с черно-
матовым ободком.
Указание местонахождения аэродрома IV класса (посплощадки) или за-
пасного аэродрома дается курсовыми огнями (в этом случае они зеленого
цвета) и огнями самой посплощадки, которые, так как посплощадка нахо-
дится вблизи от аэромаяка, видны с воздуха при прохождении самолета
над маяком. Указанием о наличии около маяка посплощадки служит также
я ветроуказатель—.конус, подвешенный на укрепленном на маячной вышке
кронштейне и освещаемый специальной арматурой.
Рис. 277. Маркировочная стрела США.
Рис. 278. Размеры маркировочной стрелы США.
Указание аэропорта, на котором должна быть произведена обязательная
'посадка, дается аэромаяком, отличным от линейного по цвету огня, в боль-
шинстве случаев неоновым, и опознавательными знаками аэропорта, нане-
сенными на крыше зданий и освещаемыми специальными осветительными
приборами.
Наименование линии дается кодом из начальных букв аэропортов на-
чала и конца линии, нанесенных на крыше служебного здания или на земле,
i Начало линий в США считается с запада на восток и с юга на север.
.Например, линия Лос-Анжелос—Сан-Франциско обозначается буквами ЛА-СФ.
Все буквы и цифры выполняются по определенному стандарту (рис. 279—
281). Цифры и буквы окрашиваются в черный цвет; фон — желтый хром.
314
В ближайшее время маркировка в США должна несколько измениться
в виду предполагаемого увеличения расстояния между маяками с 10 до 15
МИЛЬ.
Рис. 279. Вид и размеры букв для маркировки США.
Рис. 280. Вид и размеры букв для маркировки США.
В европейских странах маркировка трасс почти не применяется в виду
сравнительно коротких ночных линий. Маркируются только аэропорты ма-
яками, отличными от линейных по цвету или проблескам.
315
Рис. 276. Образец маркировки в Англии.
Зак. JG 2921. Светотехника на воздушном транспорте.
Маркировка- пути в СССР. :Маркировка пути в СССР, в настоящее
время еще не введена. Для линии Ленинград—Москва инж. Райским была,
предложена следующая маркировка пути, служащая указателем пройден-
ного расстояния. ।
Пройденное расстояние и, слёдовательно, местонахождение воздушного
судна дается умножением порядкового номера маяка на расстояние между
ними. Среднее расстояние между маяками в СССР установлено в 30 километров.
Порядковый номер маяка дается комбинацией из числа огней и цвета
их по следующей схеме на каждый 300-километровый участок:
Номер Число огней Цвет огня Фигура^ огня Кило- метраж
Один Один Белый 0 30
Два': Два Белый 00 60
Три Три Белый ООО 90
Четыре Один Красный 0 120
Пять Два Красный со 150
Шесть Трн Красный 000 180
Семь Один Зеленый ' 0 210
Восемь Два Зеленый 00 240
Девять Три Зеленый 000 270
Десять Без сигнала — конец 300-километро- 300
вого участка
При более длинных участках нумерация сигналов повторяется для^каж-
дого 300-километрового участка.
Таким образом пилот определяет свое местоположение и пройденное
расстояние по сигналам и отчасти по времени при участках длиннее 300
километров.
Таблица 70.
Нумерация маяков на линии Ленинград — Москва.
Наименование пункта I вариант II вариант III вариант
номер сигнал номер сигнал номер сигнал
Тосно 1 0 19 000 1 0
Любань . . . . • . . 2 00 18 00 2 00
Чудово 3 000 17 0 3 000
Гряды . 4 0 16 000 4 0
М. Вишера 5 00 • 15 00 5 00
Веребье 6 000 14 0 6 000
Окуловка 7 0 13 000 7 0
Угловка 8 00 12 00 8 00
Алешинка 9 ООО 11 0 9 000
Бологое ....... 10 без 10 Сигнал 10
Академическая .... И 0 9 ООО 9 000
В. Волочек 12 СО 8 00 8 00
Спирово - 13 000 7 0 7 0
Барановка . 14 0 6 000 6 000
Крючкове ...... 15 00 5 00 5 001
Тверь 16 000 4 0 4 0
Редькино 17 0 3 000 3 000
Клии' . . 18 00 2 00 2 00
Крюково ...... 19 000 1 0 1 _2_1
316
л Для линий Ленинград —Москва предлагаемая маркировка (табл. 70) по-
зволила дать три варианта, из которых Управлением воздушных линий
Рис. 281. Вид и размеры цифр, принятые для маркировки ClIIA.
О - бел. фонари Летучая мышь
• -маркировав (фонарь Летуч,
мышь 6 цвете ст.)
Рис. 282. Маркировка керосино-
выми фонарями типа „Летучая
мышь".
Ленинградского узла был принят третий, так как начало и конец линий
в СССР еще не обусловлены.
Все три варианта достаточно просты и Пилоту для определения номера
маяка необходимо только запомнить ком- '
•4 бинацию из трех цветов и трех сигналов.
В Пунктах, где имеются; собственные
электростанции, маркировка осуществляется
электрическими лампочками в 50 W, в гер-
метической арматуре, устанавливаемыми
•на крышах служебных зданий на высоте
60— 70 см и на расстоянии 1,2—г 1,5 М
одна от другой. Высота установки огня
в 60—70 см обусловливается необходи-
мостью защиты- их от снегового покрова;
расстояние же между ними й 1,2—1,5 м
необходимо для того, чтобы они при на-
•блюдении их с расстояния в 5 км не сли-
вались в одну точку.
Потребное расстояние между ними мо-
жет быть определено, если исходить из
остроты зрения невооруженного глаза и
расстояния, с которого производится на-
блюдение.
В остальных пунктах маркировка осу-
ществляется керосиновыми фонарями „Летучая мышь", выставляемыми на
площадке (рис. 282).
Описанная выше установка является опытной и непроверенной оконча-
тельно. •
317
б) Основные требования к маркировке. Прежде чем приступить.
к вопросу о разработке маркировки воздушного флота, необходимо предъ-
явить к ней определенные требования и выявить ее назначение.
Основные требования, которым должна удовлетворять маркировка,,
таковы:
1. Обслуживание маркировкой дневных и ночных полетов. Это требо-
вание влечет за собою необходимость идентичности (по форме и цвету)-
дневных и ночных знаков для облегчения запоминания и чтения таковых
пилотом.
2. Пригодность маркировки в любое время года, т. е независимость ее
от снегового покрова.
3. Четкость сигнала и простота чтения его с некоторой высоты и рас--
стояния.
4. Наибольшая дешевизна как в сооружении, так и в эксплоатации.
Назначение маркировки. Маркировка аэропорта должна дать пи-
лоту воздушного судна следующее: а) наименование аэропорта, б) класс
аэропорта, в) указание стран света, г) указание выхода на определенную-
трассу.
Маркировка трассы должна дать пилоту воздушного судна: а) наи-
менование линии, б) километраж, т. е. пройденное и остающееся расстоя-
ния, в) наличие или отсутствие около маркировочного знака аэродрома и»
направление на него, г) направление на следующий маяк.
Маркировка воздушного судна должна дать наблюдателю: а) при-
надлежность судна к стране, б) назначение судна (линейное, учебное и др.),
в) номер судна.
Размеры маркировочных знаков. Размеры маркировочных знаков-
(буквы, цифры и др.) должны быть определены, исходя из: 1) разрешающей,
силы глаза, 2) формы знака, 3) яркости знака, 4) степени контрастности!
между знаком и его фоном, 5) адаптации глаза и 6) дальности и высоты,
наблюдения.
Разрешающая сила глаза для нормального глаза принимается»
окулистами равной 1' = 60” и определяется как способность зрительного-
аппарата при этом угловом расстоянии различать отдельные простые знаки
(черточки и точки), разделенные между собою полем яркости, отличным от
наблюдаемых объектов.
Форма знака. Разрешающая сила глаза в 1' позволяет только раз-
личать простые знаки в виде отдельных черточек и точек; при наблюдении
же на этом угловом расстоянии букв, цифр или сложных знаков таковые-
усматриваются наблюдателем в виде размытых з 4ков, не дающих возмож-
ности прочесть самые знаки. Таким образом форма знака вследствие ряда,
физических и психофизиологических факторов влияет на разрешающую-
силу глаза. «
Окулистами принимается, что нормальный глаз различает буквы, цифры’
и знаки, если они вписаны в квадрат, угловое расстояние между сторо-
нами которого равно 5', а наименьшие детали, необходимые для распозна-
вания знака, усматриваются при угловом расстоянии в 1'.
Для определения разрешающей силы глаза нами были поставлены экспе-
рименты в лабораторной обстановке с приближением таковой к условиям!
наблюдения в полете; при этом разрешающая сила глаза наблюдателей
(при нормальной остроте зрения их) определилась в 4'— 4'30".
Кроме лабораторных экспериментов производились наблюдения с той
318
же целью над световой рекламой, выполненной в виде светящихся букв
(буквы набраны из отдельных ламп накаливания). При высоте букв в 1,5 М
и ширине в 0,7 м и при стоянии их на высоте 25 м они читались наблю-
дателями с расстояния 570 — 590 м.
Для данного случая угловое расстояние между сторонами прямоугольника
по горизонтали составляет 4'18", а по вертикали равно 8'35". Такие большие
угловые расстояния между сторонами прямоугольника являются следствием
условий наблюдения рекламы: она наблюдалась на центральной сильно осве-
щенной улице, где между глазом наблюдателя и рекламой находились,
мощные фонари уличного освещения, световые рекламы по сторонам улицы,
и освещенный прожекторами „заливающего света" перекресток, вследствие
чего понижалось качество зрения слепящим действием осветительных при-
боров.
Яркость или освещенность знака. Многочисленными иссле-
дователями (Ферри и Ренд, Рельфс и Цеман) установлена зависи-
Рис. 283. Зависимость разре-
шающей силы глаза от осве-
щенности объектов.
Рис. 284. Изменение остроты
зрения при различных степенях
освещенности и различных кон-
трастах между объектом и фо-
ном.
мость разрешающей силы глаза от освещенности объектов, иллюстрируемая
табл. 21 (стр. ПО) и кривыми на рис. 283.
Наблюдения (Ферри и Ренд) производились над черными объектами
на белом фоне (абсолютный контраст).
И таблица, и кривые указывают, что разрешающая сила глаза возрастает
довольно быстро при увеличении освещенности объекта до 50 1х, при*
дальнейшем же повышении освещенности разрешающая сила глаза практи-
чески остается постоянной.
Степень контрастности между знаком и его фоном.
Зависимость разрешающей силы глаза от степени освещенности, при на-
блюдении объектов не в условиях абсолютного контраста, иллюстрируется*
кривыми (наблюдения Ферри и Ренд), приводимыми на рис 284, из ко-
торых следует, что при меньших контрастах должна повышаться освещен-
ность объекта. Величина контраста влияет также и на время, необхо-
димое для чтения знаков. На рис. 285 приводятся наблюдения Ферри*
и Ренд.
Условия видения ухудшаются при уменьшении разности между яркостями!
фона и деталей в мере, указываемой кривою на рис. 286 и данными, по-
лученными по исследованиям Бленчарда (см. табл. 20 на стр. 104).
319
Поле адаптации глаза. При наблюдении маркировочных знаков
кроме яркости фона знака необходимо учесть также и яркости блеских
источников света в поле зрения пилота.
Эквивалентная яркость поля адаптации в этом случае может быть опре-
делена по формуле данной Голледеем (см. стр. 106): .
где В — эквивалентная яркость, (
ВА — яркость поля адаптации, {
Е — освещенность глаза в плоскости, перпендикулярной к световому
лучу блеского источника светало направлению-глаза наблюдателя, 0—угол
Рис. 285. Зависимость быстроты различения от освещенности объекта
•’ с, л -л •
блеского источника в градусах, k и п — постоянные коэфициенты, значе-
ния которых даны Голледеем следующие:
/г=9,2 • 10“4, П = 2.<
Здесь необходимо также учесть и возможную слепимость от блеских
источников света (вращающийся аэромаяк и др.). Бленчард и Неттинг
рядом исследований определили, какие Степени яркости могут вызвать ослеп-
ление в зависимости от той яркости, на которую глаз адаптирован.
Данные Бленчарда л Неттинга приведены выше, в9отделе втором
{стр. 98). 1
Бленчардом для определения слепящей яркости в зависимости от
яркости адаптации, дана формула, приведенная там же (стр. 98).
Дальность и высота наблюдения. Расстояние, на котором
должен наблюдаться маркировочный знак, зависит от ряда факторов
эксплоатационногО порядка, как-то; высота полета, скорость полета, допусти-
мое отклонение от трассы полета и время, потребное для чтения знака.
Не разрешая вопроса о расстоянии наблюдения вследствие наличия
320
специфичных переменных условий, в наших расчетах размеры знака будем
определять из условий наблюдения его на расстоянии 500, 1000, 2000 и
3000 метров.
Так как высота наблюдения (высота полета), а следовательно и угол,
под которым наблюдается знак, имеют решающее значение вследствие
того, что расположенный горизонтально знак будет наблюдаться в виде
Рис. 286. Зависимость контрастной
чувствительности от освещенности.
Рис. 287. Определение угла наблюдения.
проекции, перпендикулярной к лучу зрения, то задаемся наименьшей
высотой наблюдения, равной наименьшей допускаемой высоте полета по
трассе, т. е. 200 м.
Определение размеров маркировочных знаков. На основании
вышеизложенного останавливаемся для расчета размеров знака на разре-
Рис- 288. Определение размера
горизонтального знака.
Рис. 289. Определе-
ние размера на-
клонного знака.
шающей силе глаза в 5' и на условии наблюдения знака со всех точек по-
луокружности радиуса /? = 500, 1000, 2000 и 3000 м в угле ср = 132° 40',
156° 40', 168° 20' и 172° 20' (рис. 287).
Размеры знака определяются из решения Л АВС [рис. 288, на ко-
21 Зак. J6 2921. Светотехника на воздушном транспорте. 123
322
Но из Д BCD имеем:
b j = BD tg D,
или, считая, что BD — R'.
bx = RigD.
Результаты вычислений све-
дены в таблицы 71—74 (см.
только значения Ь).
Из указанных выше табл.
71—74 и выполненных по ним
графиков на рис. 290—291 вид-
но, что горизонтальное распо-
ложение знаков допустимо толь-
ко при радиусе наблюдения
R = 500 м, так как в осталь-
ных случаях размеры знаков
достигают больших величин.
Некоторое уменьшение раз-
меров знаков будет при уста-
новке их под углом к горизонту
(таковые могут быть выполняе-
мы на крышах сооружений).
Рассмотрим случаи распо-
ложения знаков под углом 30°,
45° и 60° относительно гори-
зонтальной плоскости и наблю-
дения их со всех точек полу-
окружности радиусом R = 500,
1000, 2000 и 3000 м в угле
<р = 132° 40', 156° 40', 168° 20'
и 172° 20 (см. рис. 287).
Размеры знака определятся
из решения л АВС (рис. 289,
на котором / D — 5', СВ —'
скат крыши, И— высота по-
лета, b — истинный размер зна-
ка, — проекция знака). Здесь
также делаем допущение, что
Z ВАС — Z РЛС = 90°.
Результаты вычислений сво-
дим в табл. 71—74 и выражаем _
графически, строя кривые на
рис. 290 и 291.
Из рассмотрения указанных сейчас таблиц и кривых можно заключить,
что наивыгоднейшим является установка знака под углом 45° (наименьшие
размеры). Из условий же эксплоатационного порядка выгоднее установка знака
Рис. 291. Размеры маркировочных знаков.
21*
323
Таблица 71.
Размеры знаков при различных условиях наблюдения с расстояния 500 м-
а Н ₽ = 0° ₽ = 30° ₽=45° ^ = 60°
h Ь а h Ь а h Ь а ' Л । b а
90° 500 1,125 0,750 0,150 1,30 0,87 0,174 1,59 1,06 0,212 2,25 1,50 0,30
80° 492,5 1,142 0,760 0,152 1,28 0,96 0,172 1,47 0,98 0,196 1.75 1,17 0.234
70° 470 1,160 0,773 0,155 1,22 0,81 0,162 1,30 0,87 0,174 1,47 0,98 0,196
60° 433 1,300 0,870 0,174 1,125 0,75 0,150 1,16 0,77 0,154 1,30 0,87 0,170
50’ 383 1,470 0,980 0,196 1,22 0,81 0,162 1,14 0,76 0,152 1,20 0,80 0,160
45° 353,5 1,590 1,060 0,212 1,26 0,84 0,168 1,125 0,75 0,150 1,164 0,78 0,156
40° 321,5 1,750 1,170 0,234 1,28 0,86 0,172 1,142 0,76 0,152 1,142 0,76 0,152
30° 250 2,250 1,500 0,300 1,39 0,87 0,174 1,16 0,77 0,154 1,125 0,75 0,150
23°30' 200 2,820 1,880 0,396 1,31 0,873 0,175 1,21 0,80 0,160 1,145 0,77 0,154
Таблица 72.
Размеры знаков при различных условиях наблюдения с расстояния 1030 м.
а н ₽ = 0° ₽ = 30° Р = 45° 2 = 60°
h Ь а h b а h b ° h b а
90° 1000 2,25 1,5 0,30 2,60 1,73 0,346 3,18 2,12 0,424 4,50 3,00 0,60
80° 985 2,284 1,52 0,304 2,42 1,61 0,322 2,94 1,96 0,392 3,50 2,33 0,466
70° 940 2,32 1,55 0,031 2,31 1,54 0,308 2,60 1,73 0,346 2,94 1,96 0,392
60° 866 2,60. 1,73 0,346 2,25 1,50 0,30 2,32 1,55 0,310 2,60 1,73 0,346
50° 766 2,94 1,96 0,392 2,31 1,54 0,308 2,28 1,52 0,304 2,40 1,60 0,32
45° 707 3,18 2,12 0,424 2,35 1,57 0,314 2,25 1,50 0,30 2,33 1,55 0,310
40° 643 3,50 2,33 0,466 2,39 1.60 0,32 2,28 1,52 0,304 2,28 1,52 0,304
30° 500 4,50 3,00 0,60 2,48 1,65 0,33 2.32 1,55 0,310 2,25 1,50 0,30
23°30' 400 5,64 3,76 0,752 2,56 1,70 0,34 2,42 1,61 0,322 2,28 4,52 0,304
20° 342 6,18 4,12 0,824 2,62 1,74 0,348 2,48 1.65 0,330 2,30 1,53 0,306
11°30' 200 11,25 7,50 1,50 3,00 2,00 0,40 2,70 1,80 0,360 2,37 1,58 0,316
под углом в 60°, так как при такой установке скапливание снега будет наи-
меньшим.
Выше мы определили величину знака при наблюдении его со всех точек
полуокружности радиусом 7? из условия, что глаз наблюдателя находится
в плоскости, перпендикулярной к плоскости самого знака. Если же теперь
глаз наблюдателя будет перемещаться по кривой, параллельной экватору,
то естественно, что условия наблюдения знака изменятся, и окажется не-
обходимым размеры его увеличивать уже не по вертикали (по высоте букв),
а по горизонтали (по ширине букв).
324
Таблица 73.
Размеры знаков при различных условиях наблюдения с расстояния 2000 м.
а ₽ = 0° ₽ = 30° ₽ = 45° ₽ = 60°
h b С7 h • Ь а h b а h b С7
90° 2000 4,50 3,00 0,60 5,20 3,47 0,694 6,36 4,24 0,848 9,00 6,00 1,20
80° 1970 4,57 3,05 0,160 4,84 3,22 0,644 5,88 3,42 0,784 7,00 4,66 0,932
70° 1880 4,64 3,09 0,618 4,62 3,08 0,616 5,20 3,47 0,694 5,88 3,92 0,784
60° 1732 5,20 3,47 0,694 4,50 3,00 0,600 4,64 3,09 0,618 5,20 3,47 0,694
50° 1532 5,88 3,92 0,784 4,62 3,08 0,616 4,56 3,05 0,610 4,80 3,20 0,640
45° 1414 6,36 4,24 0,848 4,70 3,14 0,628 4,50 3,00 0,600 4,66 3,11 0,622
40° 1286 7,00 4,66 0,932 4,78 3,20 0,640 4,56 3,05 0,610 4,56 3,05 0,610
Зв*3 1000 9 6,00 1,20 4,96 3,30 0,660 4,64 3,09 0,618 4,50 3,00 0,600
20 30' 800 11,28 7,52 1,504 5,12 3,40 0,680 4,84 3,23 0,646 4,58 3,05 0,610
20° 684 12,36 8,24 1,648 5,24 3,48 0,696 4,96 3,31 0,662 4,60 3,07 0,614
11°30' 400 22,50 15,00 3,00 6,00 4,00 0,800 5,40 3,60 0,720 4,74 3,16 0,632
8°37' ЗОо 30,00 20,00 4,00 6,50 4,33 0,866 5,59 3,73 0,746 4,83 3,22 0,644
5°50' 200 45,00 30,00 6,00 6,80 4,53 0,906 5,81 3,87 0,774 4,94 3,30 0,660
Таблица 74.
Размеры знаков прн различных условиях наблюдения с расстояния 3000 м.
а Н ₽ = 0° ₽^30° ₽ = 45° ₽ = 60°
Л b а Л Ъ а Л Ь О h b а
90° 3000 6,75 4,50 0,900 7,80 5,20 1,04 9,54 6,36 1,272 13,50 9,00 1,800
80° 2955 6,85 4,57 0,914 7,26 4,83 0,966 8,82 5,88 1,176 10,50 7,00 1,400
70° 2820 6,96 4,64 0,928 6,93 4,62 0,924 7,80 5,20 1,040 8,82 5,88 1,176
60° 2598 7,80 5,20 1,040 6,75 4,50 0,900 6,96 4,64 0,928 7,80 5,20 1,040
50° 2298 8,82 5,88 1,176 6,93 4,62 0,924 6,84 4,56 0,912 7,20 4,80 0,960
45° 2121 9,54 6,36 1,272 7,05 4,71 0,942 6,45 4,50 0,900 6,99 4,66 0,932
40° 1929 10,50 7,00 1,400 7,17 4,80 0,960 6,84 4,56 0,912 6,84 4,56 0,012
30° 1500 13,50 9,00 1,800 7,44 4,95 0,990 6,96 4,64 0,928 6,75 4,50 0,900
23°30' 1200 16,92 11,28 2,256 7,68 5,10 1,02 7,26 4,84 0,968 6,87 4,58 0,916
20° 1026 18,54 12,36 2,4721 7,86 5,22 1,044 7,45 4,97 0,994 7,00 4,67 0,954
11°30' 660 33,75 22,50 4,50С 9,00 6,00 1,200 8,10 5,40 1,080 7,10 4,73 0,946
8°30' 420 42,5 28,33 5,666 9,60 6,40 1,280 8,45 5,63 1,126 7,20 4,80 0,960
3°50' 200 96,4 64,27 12,854 10,10 6,73 1,346 9,10 6,07 1,214 7,22 4,80 0,960
Уширение букв, цифр и др. (растягивание их по горизонтали) лишает
маркировочный знак ясности. Известно, что для быстроты чтения сущест-
вуют определенные соотношения между высотой и шириной буквы. Наибо-
лее правильным решением было бы нанесение маркировочного знака на
боковых поверхностях усеченной пирамиды, с возможно большим числом
граней для уменьшения мертвых углов. В условиях гражданского воз-
душного флота, дабы не создавать громоздких маркировочных сооружений,
325
маркировочные знаки должны наноситься на крышах сооружений с ориен-
тировкой их по возможным направлениям прибытия воздушных судов. Жела-
тельно увеличение числа знаков и различная ориентировка их по отноше-
нию друг к другу. Здесь необходимо учесть также и то, что перед произ-
водством посадки на аэродром воздушное судно должно произвести круг
или несколько кругов над территорией аэродрома для распознавания его сиг-
налов.
На трассе маркировочные знаки должны быть расположены в плоскости,
перпендикулярной к линии полета, так что небольшие отклонения от трассы
полета не скажутся резко на видимости знака.
в) Оформление маркировочных знаков. Выше нами выявлены основ-
ные требования, предъявляемые к маркировке, и назначение таковой, на
основании чего можно предложить нижеследующее.
Маркировка аэропорта. Дневная маркировка. 1) Подача
наименования аэропорта и класса его может быть осуще-
ствлена путем начертания на земной поверхности (летное поле) или на
крышах сооружений аэропорта букв, составляющих наименование, и цифры,
определяющей класс аэропорта.
Начертание букв на земной поверхности допустимо только для аэропор-
тов, расположенных в местностях, не подверженных снеговым осадкам, по-
стоянное же возобновление их или путем начертания на снегу, или отры-
вания из-под снега нерационально. Углы откоса крыши-'сооружений также
не гарантируют от занесения маркировочного знака снегом.
Наиболее рациональным было бы выполнение букв и цифр в виде
жесткой конструкции на некоторой высоте от крыши. Высота отстояния
от крыши должна зависеть от количества выпадающих осадков. Конструк-
ция букв должна быть такова, чтобы снежные осадки не скоплялись на са-
мом теле букв.
Выше нами установлена необходимость резкого контраста между фоном
и самим знаком. Абсолютный контраст — белый и черный цвета, менее
резкий—желтый и черный. Так как в требованиях к маркировке нами
указана необходимость идентичности сигнала во все времена года, то наи-
более приемлемым будет сочетание белого и черного цветов, так как при
черном и желтом цветах независимо от того, какой цвет будет выбран
фоном, при выпадении снежных осадков контрастность будет отличной от
таковой в другие времена года.
Остановившись на белом и черном цветах, необходимо один из них
выбрать фоном.
Наиболее рациональным фоном будет белый из следующих соображений:
а) окраска крыши здания черной краской повлечет за собой чрезмерное на-
гревание таковой вследствие большого поглощения черным цветом тепло-
вых лучей и б) при выпаденци снежных осадков как буквы, так и фон
оказались бы одного и того же цвета. Правда, последнего к)ожно было бы
избежать путем окраски вновь букв (в черный цвет) или путем надевания
на них специальных чехлов, но это повлекло бы неидентичность сигналов.
Очистка крыши от снега, конечно, не желательна.
Таким образом останавливаемся на белом фоне и черных буквах. Класс
аэропорта дается римской цифрой после наименования, как например:
Лен инград I
326
2) Указание стран света. В аэропорту является желательным на-
личие сигнала, дающего возможность иметь ориентировку по странам света.
Такой сигнал может быть выполнен или в виде стрелы, направленной на север,
или в виде четырехугольной звезды, ориентированной по странам света,
с установленной у северного конца буквой. Сигнал должен выполняться
так же, как и маркировочный знак, дающий наименование аэропорта.
3) Указание выхода на определенную трассу. Так как
в дневных условиях полет ведется по видимым земным ориентирам и отчасти
по компасу, то особой надобности в указании выхода с аэродрома на опре-
деленную трассу не встречается. При надобности же указание выхода на
трассу может быть выполнено в виде стрелы-указателя с начальными бук-
вами линии в вершине стрелы или с отметкой определенным цветом близ-
лежащих от аэропорта сооружений в направлении на трассу.
Ночная маркировка аэропорта. Для возможности пользо-
ваться вышеописанной маркировкой ночью необходима или обрисовка мар-
кировочных знаков электрическими лампочками накаливания или газосвет-
ными трубками, или же освещение маркировочного знака и его фона ос-
ветительными приборами направленного света (кососвет, прожектор „зали-
вающего света" и др.). Последнее' является эксплоатационно более рацио-
нальным.
Видимость сигнала должна быть идентична с дневной видимостью.
Маркировка трассы. Маркировочные знаки трассы должны устана-
вливаться по эксплоатационным соображениям (обслуживание, питание и др.)
около аэродрома, и освещение их должно производить от того же источ-
ника, что и для аэромаяка.
1) Наименование линии, аналогично с американской маркировкой,
можно дать начальными буквами аэропорта отбытия и аэропорта прибытия.
Для этого необходима установка начала и конца для каждой линии Союза,
хотя бы так, как это установлено в США.
2) Километраж. Расстояние от аэропорта отбытия должно даваться
числами, указывающими число километров. Так как на больших линиях мо-
гут получиться четырехзначные числа, то (условно) можно откинуть единицы,
и наносить десятки километров, так например — расстояние от аэропорта от-
бытия в 140 км давать числом 14. При расстояниях некратных 10, если
остаток больше 5, то километраж увеличивается на один десяток, так что,
например, 185 и выше до 194 км давать числом 19.
На магистральных линиях, имеющих несколько тяговых участков, кило-
метраж на каждый тяговый участок — отдельный, начинающийся с аэропорта
начала тягового участка.
Размещение маркировочных знаков, выполняемых во всем так же, как
и аэродромных, должно быть на крыше служебного здания, причем для
возможности чтения знака при подходе к аэромаяку с обоих направлений,
должны быть два знака, что требует установки служебного здания таким
образом, чтобы конек крыши его был перпендикулярен к направлению
трассы.
Знак, указывающий наименование линии, ставится впереди знака, даю-
щего километраж, как например, линия Ленинград—Москва (при начале
линии в Ленинграде} на расстоянии 142 км-.
Л — М —14;
может быть также предложен следующий вариант размещения маркировоч-
ных Знаков (при неустановленном начале линии) для того же случая линии
Ленинград—Москва, протяжением в 650 км, при полете из Ленинграда:
Л—14—М или Л — 51 — М,
т. е. первый знак дает расстояние пункта от Ленинграда, а второй знак
расстояние до Москвы; при полете же из Москвы:
М — 51—Л или М—14— Л.
Таким образом на служебном здании должны быть размешены* два знакам
маркировочные знаки трассы

h
A-14-MI
посплощдка справа
IA-14-M
посплощадка слева ~
А-14-М
посплощадка впереди
по линии полета
А-14-М
посплощадка сзади
по линии полета
г
Рис. 292. Условные обозначения местоположения аэродрома по отношении»
к маркировочному знаку.
обслуживающие каждый только свое направление. (Вопрос этот должен!
быть разрешен и санкционирован Главным управлением гражданского воз-
душного флота).
3) Наличие или отсутствие около маркировочного
знака аэродрома и направление на него. В настоящее время,
так как линейные аэромаяки имеют своим назначением указание пути и ме-
стоположения аэродрома, то надобности в дополнительном знаке не встре-
чается.
Расположение аэродрома по отношению к месту установки служебного
здания и аэромаяку может даваться таким образом, как показано на рис. 292,
Здесь необходимо учесть, что от места установки аэромаяка должны быть,
видны световые сигналы аэродрома.
328
4) Направление на следующий аэромаяк должно даваться
стрелой (ориентированной вершиной к концу линии) по направлению сле-
дующего аэромаяка. Стрела должна устанавливаться в основании служеб-
ного здания и должна быть выполнена таким образом, чтобы не было за-
носов ее снегом.
Ночное обозначение маркировочных знаков должно выполняться осве-
щением их преимущественно осветительными приборами направлен-
ного света, наиболее рациональным в эксплоатационном отношении спо-
собом.
Определение яркости маркировочных знаков. Видимость маркиро-
вочных знаков днем будет зависеть главным образом от степени контраст-
ности между знаком и его фоном и от его угловых размеров. Так как
нами принят абсолютный контраст между знаком и его фоном (черный и
белый цвета) и размеры определены из условий зрения, то видимость знака
в дневных условиях соблюдена.
Для видимости знака ночью необходимо создание некоторой яркости
его.
Определение потребной яркости маркировочного знака для ночного на-
блюдения должно вестись по наиболее трудному случаю при наблюдении
его в аэропорту.1
При подлете к аэропорту на фоне его огней пилот должен найти и
прочесть маркировочный знак.
В данном случае глаз пилота будет адаптирован на некоторую эквивалент-
ную яркость поля адаптации, которая в основном составится из яркостей:
а) освещенного летного поля, б) блеских источников света (сигнальные
огни аэропорта, аэромаяк и др.) и в) освещенных пространств вне летного
поля (освещение перед ангарами, охранное освещение и проч.).
Основное поле яркости адаптации создают освещенности, указанные
в пп. а и б.
Наибольшие яркости пространств имеют место при снеговом покрове»
так как коэфициент отражения снега сравнительно высок.
Освещенность летного поля в среднем равна 1,5 1х, освещенность про-
странств вне летного поля несколько выше — около 5 1х.
Наибольшая яркость поля адаптации, если принять, что коэфициент от-
ражения снега р = 0,70 и£=51х, будет:
ВЛ =р— Е- 10-4=0,70- -Д- • 5- 10“*= 1,115- 10-l4sb =
А к 3,14
= 3,50 1х на бел. •
Порог контрастной чувствительности в этом случае
КВ = 0,07 1х на бел.
Примем, что в поле зрения наблюдателя находятся: гаэромаяк, три за-
градительных огня и пять пограничных огней при 6 = 2°. В таком случае
1 Здесь мы даем только методику определения яркости, а ие конкретные указа-
ния, так как условия могут быть различны для каждого аэропорта в зависимости
от его месторасположения, класса, оборудования и пр. Вообще же говоря, макси-
мальная освещенность знака определится из условий слипящего действия, а опти-
мальная освещенность его — из условий контрастной чувствительности.
329>
для эквивалентной яркости поля адаптации при наблюдении с расстояния
® 1000 м будем иметь:
4-ЗЕ 4-5£
Л,
где Е— освещенность глаза от аэромаяка при силе света его 2-10® и
^расстоянии в 1000 м будет:
Ег— освещенность глаза от заградительного огня при силе света лампы
/=35,7 С (50 ватт) и коэфициенте пропускания красного фильтра (колпака)
0,15 будет:
Еп — освещенность глаза от пограничного огня при силе света лампы
7= 17,3 С (25 ватт) и коэфициенте пропускания бесцветного колпака 0,90
«будет:
По последней формуле, написанной выше, вычисляем эквивалентную
яркость поля адаптации:
В=1,115 . 10- +9,2 10-2+ 3-6&-1^+grLs^L,=a
-if
Рис. 293. Поверочный расчет освещенности знака.
= 1,115- 10-44~4,6003 - 10-4 = 5,7153 • 10~4sb = 17,95 1х на бел.
Для данного случая порог
контрастной чувствительно-
сти будет:
ДВ = 0,251х на бел.
Следовательно, яркость
маркировочного знака на
пределе порога контрастной
чувствительности должна
быть не менее
3,50-[-0,25 = 3,75 1х на бел.
Минимальная освещенность маркировочного знака должна быть при
3 75
коэфициенте отражения знака (фон) р = 0,60 не ниже ’ = 6,251х (на
0,6
пороге контрастной чувствительности). *
Проверка видимости маркировочного знака при принятой
нами яркости может быть произведена, если исходить из получающейся
освещенности сетчатки глаза.
Освещенность сетчатки от поверхности большого размера может быть
•определена приближенно, но с достаточной для практических целей точ-
ностью по формуле:
• Л
с— /2
(I)
330
Для этой формулы нужно определить 5з— площадь отверстия зрачка,
1 — второе фокусное расстояние глаза (рис. 293) и тг—-коэфициент, учи-
тывающий пропускание глазной среды.
Диаметр зрачка связан с изменением яркости поля адаптации. Зависи-
мость диаметра зрачка от яркости поля адаптации приведена на кривой,
данной М. В. Соколовым („Видимость аэромаяков11. Сборник трудов
НИАИ, № 2, 1934 г.).
Для яркости поля адаптации в 3 • 10~4—4 • IO-4 sb диаметр зрачка
8,7 мм, площадь отверстия зрачка 53 = 52 мм^= 0,522- 10~4 м?.
Второе фокусное расстояние глаза I колеблется от 20 до
22 мм.
Коэфициент прозрачности воздуха. Выведенная выше фор-
мула (I) не учитывает возможного затуманивания воздуха; учитывается же
юно введением коэфициента прозрачности воздуха для данной местности.
Коэфициент прозрачности воздуха может быть определен лишь длитель-
ными систематическими наблюдениями. Вопрос об Определении этого коэ-
фициента еще не достаточно разработан. Ориентировочно можно восполь-
зоваться коэфициентами прозрачности воздуха, данными НИИ ВВС:
хорошая видимость .... 0,95
средняя видимость .... 0,85
легкий туман..............0,65
Необходимо учесть также наличие фильтра между глазом наблюдателя и
маркировочным знаком в виде очков пилота, коэфициент пропускания
которых колеблется от 0,60 до 0,50 и который мы обозначим буквой п.
Учитывая прозрачность воздуха и фильтр в виде очков пилота будем
иметь формулу:
В$Ал
3 г
р
(II)
Освещенность сетчатки по формуле (II) определим для расстояний 500,
1000, 2000 и 3000 м, при коэфициенте прозрачности т = 0,65 и 0,85,
В= 3- 10—4 sb, тг = 0,95 и л = 0,50.
Результаты вычислений сводим в табл. 75.
Таблица 75.
Расстояние до маркиро- вочного знака Освещенность сетчатки в 1х
При х = 0,85 При т=0,65 i **
500 0,155 -10-4 0,136-ю-1
1000 0,143 -10~4 0,109-10“ 1
2000 0,1215-10~4 0,071 МО-4
3000 0,1035-10—1 0,0-16-10" 4
331
Полученные величины освещенности сетчатки надо считать достаточными1
для возможности ясного видения сигнала.
В литературе имеются указания (Эйстер и ф о н - К р и с), что энергия,
соответствующая порогу раздражения при площади раздражения сетчатки,
равной двум угловым минутам, равняется 1,3 • 1О“10—2,6- 10-10 эргов в
секунду, т. е. примерно освещенность 2 • 10—101х.
При расчете видимости световых сигналов с угловыми размерами до Г
принимают освещенность зрачка равной 0,3 • 10 6 1х.
Потребная освещенность маркировочного знака.
Прежде, чем определять потребную освещенность маркировочного знака,,
определим абсолютный контраст между фоном знака, яркость которого мы
приняли в 3-10 4 sb = 9,42 1х на бел., и яркостью окружающего его фона.
1,115- 10—4 sb = 3,50 1х на бел.
Абсолютный контраст, равный 1,985 • 10~4 sb = 5,921х на бел., значи-
тельно выше порога контрастной чувствительности.
Потребную освещенность маркировочного знака, зная коэфициент отра-
жения его поверхности, определим по формуле:
В it
т—> М
='
м р 10
Принятый нами маркировочный знак состоит из фона (светлого) и на-
несенных на нем букв, цифр и др. (темных). Для улучшения условий
видимости необходим большой контраст между ними.
Абсолютный, контраст — белый и
черный цвета, менее резкий контраст-
желтый и черный цвета.
При белом или желтом фоне и
Таблица 76.
Потребные освещенности маркиро-
вочного знака
Коэфициент отражения фона Освещенность 1х
0,50 18,84
0,55 17,12
0,60 15,70
0,65 14,50
0,70 13,45
0,75 12,56
0,80 11,80
черных на нем знаках основным из-
лучателем, дающим потребную яр-
кость, будет фон.
В зависимости от краски коэфи-
циент отражения фона может изме-
няться в широких пределах от 0,5>
до 0,8.
Потребную освещенность марки-
ровочного знака определим при коэ-
фициентах р = 0,50, 0,55, 0,60, 0,65,
0,70, 0,75 и 0,80 и данные сведем
в табл. 76.
Определение степени контрастности между знаком и
его фоном. Яркость самого знака (буквы, цифры и т. д.) может быть
определена в стильбах, если исходить из освещенности всего знака, по
формуле:
В = 10~4 .
Коэфициент отражения для черных знаков принимаем р = 0,1.
Результаты подсчетов сводим в табл. 77.
332
Рис, 294. Проект формы и размеров букв для маркировки в СССР'
Таблица 77.
Освещенность знака 1х Яркость фона знака sb Яркость цифр sb Абсолютный контраст sb
18,84 0,60 -10“4 2,40 -10“4
17,12 0,577.10“’ 2,423-10*’
15,70 0,50 -IO*4 2,50 -IO*4
14,50 3 -10“4 0,461 • 10“4 2,539 • 10“4
13,45 0,425-10“’ 2,575 • 10“4
12,56 0,40 -10*4 2,60 -10“4
11,80 0,376-10*4 2,624 • 10“4
Из табл. 77 видно, что абсолютный контраст между знаком и его фоном
значительно превосходит контрастную чувствительность, т. е. что видимость,
маркировочного знака обеспечена.
Рис. 295. Проект формы и размеров цифр для маркировки в СССР.
Конструктивное оформление маркировочных знаков. На основа-
нии вышеизложенного, имея оперативные данные, можно запроектировать
опытные конструкции маркировочных знаков: 1) цифры и буквы, 2) ука-
затели стран света, 3) указатели направлений (стрелы).
Размеры цифр и букв. Выше нами определены угловые расстояния
между сторонами квадрата, в которые должны быть вписаны буквы, и по
угловым размерам определены линейные стороны квадратов для наблюдения
при различных условиях. Если вписывать буквы в квадрат, то б$квы будут
растянуты по горизонтали и вследствие этого будет затруднительно как
чтение их, так и выполнение в виду необходимости большой площади.
Нами предлагаются следующие соотношения между сторонами прямо-
угольника: высота относится к основанию как 1,5 : 1, т. е. основание
буквы усматривается при угле в 5', а высота при угле в 7',5, толщина!
буквы V.
334
Размеры букв приведены выше в табл. 71 — 74, где h — высота бук-
вы, b — ширина буквы и о — толщина буквы, а — угол между лучом зрения,
и горизонтом, р — угол наклона знака к горизонту, Н—высота полета.
Проект стандартных букв приводится на рис. 294, а проект стандарт-
ных цифр — на рис. 295. На рис. 279—281 для сравнения приводятся,
h
стандартные буквы США, отличные от нами предлагаемых отношением — — 2..
На рис. 296 приводятся проекты стандартного указателя стран света.
Рис. 296. Проект указателя направления
да север для СССР.
Рис. 297. Керосиновый фонарь
„Летучая мышь".
3. Световое оборудование ночных аэродромов.
По трассам воздушных линий в целях дать возможность произвести по-
садку самолета из-за различных причин, как то — порчи или отказа в ра-
боте винтомоторной группы самолета, порчи самого самолета, плохих ме-
теорологических условий, болезни пилота и т. п., устраиваются специаль-
ные запасные аэродромы. По нормам ВОГВФ аэродромы на ночных воз-
душных линиях устраиваются на среднем расстоянии в 30 км.
Для возможности ночной посадки на аэродроме устанавливаются свето-
вые сигналы. Оборудование ночного аэродрома разнится несколько от обо-
рудования аэропортов, так как в виду малого процента возможных на нее
посадок большие капитальные вложения не делаются.
Световое оборудование аэродромов производится керосиновыми фонарями
„Летучая мышь". Фонарь „Летучая мышь" и кривая распределения его
света приведены на рис. 297 и 298.
Вначале на первой ночной воздушной линии Москва — Иркутск аэро-
дромы оборудовались: а) заградительными огнями и б) сигнальными огнями^
выставленными на самом аэродроме.
335
Рис. 298. Кривые распределения силы света фонаря „Летучая мышь“.
бесцветным стеклом; II — со стеклом, окрашенным в зеленый цвет; III —«со стеклом, окрашенным в красный цвет,
♦
Заградительные огни (красного цвета из фонарей „Летучая мышь“)
устанавливались на препятствиях на подходах к посплощадке.
Сигнальные огни выставлялись на поверхности самой посадочной пло-
щадки согласно схеме рис. 299. Расположение сигналов по этой схеме,
называемой иногда „немецкой11, давало: 1) очертание летного поля аэро-
дрома— границы его, 2) начало пробега — точку приземления, 3) линию
пробега и 4) конец пробега.
Указание приземления, линии и конца пробега давало также и напра-
вление ветра. Такая схема обозначения посадочной площадки и посадки чрез-
вычайно показательна и удобна, но трудно применима на аэродромах:
1) управление схемой громоздко, ибо в случае изменения направления
ветра необходимо переставить все световые сигналы (фонари „Летучая
мышь"), что на летном поле, при размерах его в среднем 600 X 600 м и
одном обслуживающем посплощадку лице занимает около 1 —1,5 часов, и
2) применение цветных огней не рационально в виду большого погло-
щения света цветными или окрашенными стеклами. Произведенными НИИ
ВВС испытаниями цветных фонарей „Летучая мышь" установлено следующее
процентное пропускание силы света:
Колпак, крашеный красным лаком за один раз....13,7%
„ крашеный за два раза ....................12,5%
„ крашеный зеленым лаком за один раз.......11,2%
„ крашеный за два раза......................6,3%
Вышеуказанное иногда служило к тому, что или схема на посплощадке
•была выложена не в зависимости от направления ветра, или при плохой
прозрачности воздуха не были видны цветные сигналы, а отдельно стоящие
•белые могли быть спутаны с другими огнями на земле, что также объяст
няется плохими качествами фильтров.
После полетного периода 1929 г. на линии Москва — Иркутск, когда
выявилось все вышеуказанное, Управление линии нашло необходимым
изменить схему обозначения посплощадки, положив в основу: 1) отказ от
цветных сигналов, 2) указание конфигурации и размеров летного поля,
3) указание направления ветра, 4) указание начала и конца пробега и
5) простоту и легкость обслуживания.
Одновременно было признано необходимым, кроме обозначения аэро-
дрома выкладкой на нем световых сигналов, обозначить ее еще и мощным
световым сигналом, вследствие чего и явилась установка около поспло-
щадки аэромаяка на расстоянии, не превышающем 3 км от нее. Загра-
дительные огни остались без изменения.
Световые сигналы, выкладываемые на посадочной площадке, состоят из:
1) пограничных белых фонарей „Летучая мышь", выкладываемых на земле
по периметру летного поля на расстоянии 100 м друг от друга;
2) световой буквы Т, выкладываемой из 9 белых фонаре® „Летучая
мышь" на расстоянии 25 м от границы посплощадки, служащей для ука-
зания направления посадки, ветра и точки приземления самолета (расстоя-
ние между фонарями, образующими букву Т, — 3 м);
3) указания конца пробега, что осуществляется увеличением числа погра-
ничных огней на стороне, противоположной ветроуказателю. У противопо-
ложного ветроуказателю пограничного огня, на расстоянии 3 м с обеих
сторон, выставляется по одному дополнительному фонарю „Летучая мышь*1.
22 Зак. № 2921. Светотехника на воздушном транспорте. 337
© зелень/и огонь
• нраоный огонь
О бель/й огонь

Рис. 299. Немецкая схема расстановки огней на посадочной площадке.
Зав. № 2921. Светотехника на воздушном транспорте.
Схема расстановки фонарей „Летучая мышь" на посадочной площадке-
приведена на рис. 300. В случае, если посплощадка по тем или иным при-
чинам не сможет принять самолет, на ней выставляется вместо вышеопи-
санных сигналов посредине крест из 13 белых фонарей „Летучая мышь":
расстояние между фонарями, образующими крест, — 30 м.
Схема расстановки запретительного сигнала приведена на рис. 301 (све-
товой крест).
Вышеописанная схема оборудования посплошадки применяется без--
изменений и в настоящее время согласно инструкцйям ГУГВФ.
Кроме фонарей, потребных для ежедневной эксплоатации, должны быть
1ем фонарей для пос-
площадки необходимо
иметь 60 шт.
Фонари „Летучая
мышь", служащие для=
пограничных огней и,
q- । ~30м(50шаа>1)
О
ООООООО
О
О
о
Рис. 300. Принятая в СССР схема выкладки огней на
посадочных площадках фонарями типа „Летучая
мышь".
Рис. 301. Схема выкладки
запретительного сигнала
из фонарей „Летучая
мышь".
ветроуказателя, выкладываются или прямо на земле (что менее желательно и>
допустимо только летом), или выставляются на усеченной вершине конуса, на
высоте 650 мм от уровня земли. Конус для установки пограничного огня
должен быть следующих размеров: основание — круг диаметром 900 мм,
высота от основания до усеченной части 650 мм. Конус должен быть
окрашен в белый и черный цвет концентричными кольцами шириною 250 мм.
Нижнее кольцо — белого цвета. Конус может быть фанерный или железный;,
он изображен на рис. 302. *
Вышеописанные конусы одновременно служат и для указания дневных
границ лосплощадки. Для нормальной работы аэродром должен быть-
снабжен имуществом согласно табелям № 1 и 2.
Ряд аэродромов кроме своего основного назначения выполняет
также и функции контрольного пункта, следящего за движением само-
летов по трассе. Контрольные пункты в среднем располагаются на расстоя-
нии 120 км. Контрольный пункт должен иметь возможность держать
визуальную связь с самолетом для передачи ему каких-либо распоряжений
или сообщений: о состоянии погоды и пр. Для возможности такой связи
с самолетом ночью (днем связь осуществляется выкладкой полотнищ или
сигнализацией флажками), контрольный пункт должен быть оборудован
специальным сигнальным устройством. Таким является командный'
огонь, типа применяемого в аэропорту, но несколько меньшей мощ-
ности, так как расстояние наблюдения меньше (самолет должен про-
ходить непосредственно над контрольным пунктом). Командный огонь-
338
ТАБЕЛЬ № 1.
Имущества для аэродрома без маяка.
№ Наименование Количество Примечание
1 Бочек для керосина . . . . ... 1—2 шт. № 1—в зависи-
2 Бидонов расходных 16-литровых . . 3 . мости от растоя-
3 Жестяных насосов для перекачки . . 1 „ ния до склада
4 Воронок больших 1 . Нефтеторга
5 Воронок малых 2 „
6 Огнетушителей 1 „ № 6—10—про-
7 Ведер железных 2 „
8 Лопат железных .... 2 „ тивопожарное
9 Топоров 1 „ имущество
10 Багров 1 „
11 Леек 1 „ № 12—при нали-
12 Бочек для воды 20-ведерн 1 „ ' чии служебного
13 Фонарей „Летучая мышь“ 60 „ здания
14 Стекол запасных к ним 30 .
15 Фитиля для фонарей „Лет. мышь” . 5 м № 16—для окра-
16 Лаку спиртового красного 2 кг ски фонарей
17 Ножниц простых 1 шт.
18 Ветоши 2 кг
19 Штопоров для крепления самолетов 4 м № 18—для про-
20 Веревок 1" для привязывания само- 25 м тнрки фонарей
21 летов к стопорам
Лыжи 2 пары
ТАБЕЛЬ № 2.
Имущества для аэродрома с маяком и собственной электростанцией.
№ Наименование Количество Примечание
1 Бочек железных для бензина .... 1—2 шт. № 1—в зависи-
2 Бочек для керосина . ’ 1-2 „ мости от растоя-
3 Бидонов расходных 16-литровых . ,. 7 „ ния до склада
4 Жестяных насосов для перекачки . . О и Нефтеторга
5 Воронок больших 2 „
6 Воронок малых 4
7 Огнетушителей 2 „ № 7—11—про-
8 Ведер железных 2 _ тивопожарное
9 Лопат железных 2 „ имущество
10 Топоров .... 2 „
11 Багров 1 „ № 17—для окра-
12 Леек । 1 „ ски фонарей
13 Бочек для воды 20 ведерн 1 „
14 Фонарей „Летучая мышь* 60 „
15 Стекол запасных к ним 30 „ № 19—для про-
16 Фитиля для фонарей „Лет. мышь* . 5 м тирки фонарей
17 Лаку спиртового красного 2 кг
18 Ножниц простых 1 шт.
19 Ветоши 2 кг
20 Штопоров для крепления самолетов 4 шт.
21 Веревок 1" для привязывания само-
летов к стопорам 25 м
22 Лыжи - 2 пары
2 2*
339
должен давать три основных сигнала: „продолжайте полет", „погода на
линии неблагоприятная" (в этом случае решение о посадке возлагается на
пилота) и „производите посадку". Подача таких сигналов может быть вы-
полнена с помощью простейшего двухцветного сигнала.
Рис. 302. Пограничный конус аэродромов СССР.
4. Питание линейных электрических установок.
(Маяки и маркировка пути).
Питание линейных электрических установок может производиться:
а) от собственных маломощных электрических станций,
б) от местных электрических сетей (высокого и низкого напряжения),
в) от ветроэлектрических станций.
а) Питание линейных электрических установок от собственных
электрических станций. Собственные электрические станции можно под-
340
разделить по роду привода динамомашин (наиболее употребительных) на
динамомашины с приводом: а) от тепловых двигателей и б) от ветросило-
вых двигателей. Кроме того не исключена возможность привода динамо-
машин от гидроустановок в местностях с наличием подходящих рек. Однако
не следует упускать из виду, что гидроприводы в большинстве случаев чрез-
вычайно зависят от времени года.
Привод от теплового двигателя. В качестве двигателей могут быть
применены бензиновые и керосиновые двигатели, а также и дизели, в исклю-
чительных случаях—локомобили. Наиболее применяемы двигатели бензино-
вого типа в виду сравнительно большой простоты обслуживания их и лег-
кости запуска. В гражданском воздушном флоте СССР применяются
Рис. 303. Электрическая станция 1,5 RW фирмы Сименс-
Ш у к к е р т.
электростанции с бензиновыми двигателями заграничного и русского произ-
водства.
“ На первой ночной линии СССР Москва—Иркутск на ночном участке
в Сибири установлено несколько 1,5 kW электрических станций завода
Сименс-Шуккерта с бензиновым двигателем в 2,2 kW, с воздушным
охлаждением, типа, приведенного на рис. 303.
Характеристика электростанций завода Сименс-Шуккерта-.
Двигатель:
1. Мощность-—2,2 kW.
2. Тип — четырехтактный.
3. Число цилиндров—1.
4. Число оборотов —1500 в минуту.
5. Охлаждение — воздушное вентилятором, одновременно служащим
маховиком.
6. Регулировка—центробежным регулятором, действующим непосред-
ственно на дроссельный клапан карбюратора и держащим при всякой
нагрузке 1500 об/мин.
341
7. Смазка — автоматическая.
8. Зажигание — от магнето Сименса через свечу.
9. Карбюратор — с автоматической регулировкой смеси.
10. Пуск в ход — специальным ремнем.
11. Расход бензина — 475 г на 1 kW.
Рис. 304. Схема'автоматической станции с самопуском,
фирмы Сименс-Шуккерт.
Динамомашина:
1. Тип — открытый.
2. Род тока—постоянный.
3. Напряжение от ПО до 115 V.
4. Мощность—1,5 kW.
5. Возбуждение — шунтовое.
6. Число оборотов —1500 в мин.
342
7. Охлаждение — вентилятором двигателя.
8. Соединение с двигателем — непосредственное.
Воздушное охлаждение двигателя допускает длительную работу его
в закрытом помещении, что подтвердили испытание и эксплоатация на
линии Москва—Иркутск. Бак для горючего установлен над двигателем.
Электростанция Монтируется на специальном фундаменте. Заводом Сименс-
Рис. 305. Схема установки автоматической электростанции фирмы С и м е нс-
III у к к е р т.
Шуккерта выпускаются такие же 1,5 kW электростанции, с автомати-
ческим запуском и остановкой двигателя. Станция с автоматическим само-
пуском снабжается двумя синхронно-идущими часовыми механизмами,
стартером системы Бош, рядом электромагнитных реле, работающих в после-
довательной принудительности, и аккумуляторной батареей в 12 V для
стартера. Схема электростанции с самопуском приведена на рис. 304.
Работа системы самопуска заключается в следующем. Часовой механизм Л
замыкает в определенный час контакты 1 и 2, включая в цепь аккумулятор-
в!0й батареи реле II. Сердечник реле 1 втягивается, замыкает контакты 3
343
и 4 и закрывает доступ воздуха в карбюратор для получения более богатой
смеси. Замыкание контактов 3и 4 заставляет работать реле II, отключаю-
щее от массы привод магнето и работать реле III, включающее в цепь
аккумуляторной батареи стартер (электромотор), соединенный шестеренным
приводом с бензиновым двигателем.
Пусковой часовой механизм сконструирован таким образам, что в случае
отказа в пуске двигателя с первого раза производится запуск через 5 минут
еще четыре раза. Как только двигатель пошел в ход и динамомашина начнет
давать полное напряжение, мотор стартера выключается и в цепь аккуму-
ляторной батареи включается добавочное сопротивление R, рассчитанное
так, чтобы не было перегрузки при происхо-
дящей зарядке. Вышеуказанное осуществляется
реле IV, работающим ' только при напряже-
нии около 110 V и размыкающим цепь акку-
муляторной батареи (контакт 5 и 6).
Разомкнутость цепи магнето—свеча от кор-
пуса поддерживается второй обмоткой реле II,
работающей при 110 V и включенной после-
довательно в цепь маячной лампы.
Остановка электростанции производится
вторым часовым механизмом путем выклю-
чения маячной лампы (размыканием контактов
второго часового механизма), вследствие чего
благодаря прекратившемуся току в обмотке
реле II сердечник его упадет и замкнет про-
вод свечи на корпус массы.
Пуск станции может быть произведен руч-
ным путем — замыканием рубильника 1, а оста-
новка электростанции -— выключением маяч-
ной лампы выключателем 2.
Подача горючего производится из зако-
панной в землю цистерны с помощью ваку-
ностью l’,5kW фирмыХ ой д- уМНОГОг пода™> установленного над двига-
динамо-верке". телем (рис. 305).
Электростанция завода „Ллойд-дина-
мо-верке" мощностью 1,5 kW с бензиновым двигателем в 2,2 kW, при-
ведена на рис. 306.
Характеристика электростанции за/ода „Ллойд-динамо-еерке“
Двигатель:
1. Мощность — 2,2 kW.
2. Тип — четырехтактный.
3. Число цилиндров—1.
4. Число оборотов—1500 в мин.
5. Охлаждение — вентилятором, одновременно служащим маховиком.
6. Регулировка — автоматическая, центробежным регулятором.
7. Смазка — автоматическая.
8. Зажигание — от магнето Бош через свечу.
9. Расход бензина — около 550 г на 1 kWh.
Динамо машин а:
1. Тип — открытый.
344
2. Род тока—постоянный.
3. Напряжение Ът ПО до 115 V.
4. Мощность—1,5 kW.
5. Возбуждение — шунтовое.
6. Регулировка — шунтовым реостатом.
7. Число оборотов —1500 в мин.
8. Охлаждение — вентилятором двигателя.
9. Соединение с двигателем — непосредственное.
Электростанция снабжена вольтметром, амперметром и выключателем,
смонтированными на кожухе шунтового реостата, который укреплен на раме
электростанции около динамомашины.
Электростанция монтируется на специальном фундаменте.
С 1931 г. гражданский воздушный флот СССР для питания маячных
установок перешел на электростанции типа [ЭС-1,5 выпуска Московского-
Электрозавода, приводимые на рис. 307. 1
Характеристика электростанции, выпускаемой „Электрозаводом"-
Двигатель Л-3 завода № 2 Автотреста:2
1. Мощность — 2,2 kW.
2. Тип — четырехтактный.
3. Число цилиндров — 1.
4. Диаметр цилиндра — 60 мм.
5. Ход поршня — 90 мм.
6. Число оборотов — 2200 в мин.
7. Клапаны двигателя—односторонние, разные, с углом наклона к оси-
цилиндра 11°.
8. Коленчатый вал — на двух опорах и с двумя противовесами.
9. Картер двигателя и картер распределительного механизма — чугунные.
10. Маховик — чугунный, диаметром в 275 в мм.
11. Распределительный валик — одно целое с распределительной шестерней-
на двух опорах.
12. Радиатор — сотовый, емкостью около 6,5 л.
13. Вентилятор — крыльчатый с приводом круглым ремнем.
14. Регулировка — автоматическим центробежным регулятором.
15. Карбюратор — „Солеке".
16. Смазка — разбрызгиванием; винтовым насосом масло подается в ко-
рытце картера и разбрызгивается черпаком нижней головки шатуна.
17. Зажигание — от магнето высокого напряжения через свечу.
18. Пуск в ход—заводной рукояткой.
19. Сцепление — ременная муфта.
20. Бензиновый бак—на 12 час. работы.
21. Масляного бака не имеется -—масло наливают непосредственно
в картер двигателя.
22. Расход бензина — 550 г на 1 kWh.
1 За последнее время намечается тенденция к переходу на двигатели, работаю-
щие на тяжелом топливе (нефть, керосин). Для обеспечения работы маркировки,
аэромаяка и освещения помещений аэромаячной установки намечается мощность
электростанции до 5 kW.
2 По заводским данным „Руководство к обслуживанию моторов Л-2 и Л-3
автомобильного завода № 2.
345-
23. Габариты двигателя без рамы: длина —640 мм, ширина — 445 мм,
высота — 720 мм.
Динамомашина Хэмза:
1. Тип—защищенный.
2. Род тока — постоянный.
3. Напряжение —120 V.
4. Мощность —1,5 kW.
5. Возбуждение — шунтовое.
6. Число оборотов — 2200 в мин.
7. Соединение с двигателем — непосредственное.
Электростанция монтирована на железной раме с рессорами, установлен-
ной на четырех роликах.
Цилиндр укрепляется с помощью шпилек и гаек на верхней поверх-
ности картера. Отверстия, расположенные над распределительным валом,
служат направляющими для выпускного и впускного клапанов.
Поршень, изготовленный из специального чугуна, имеет в верхней
части у двигателя Л-3 три поршневых кольца.
Шатун со стержнем—двутаврового сечения. Нижняя головка шатуна
залита баббитом, а верхняя головка имеет бронзовую втулку, в которую
входит стальной палец поршня с запрессованными на концах бронзовыми
пробками, чтобы избежать порчи стенок цилиндра в случае соприкоснове-
ния. Палец поршня — плавающий.
Коленчатый вал, заключенный в чугунном картере, вращается в двух
шариковых подшипниках фирмы СКФ.
Уравновешивание вращающихся частей мотора осуществлено двумя про-
тивовесами. К передней части картера привернут распределительный кар-
тер, в котором находится кулачковый распределительный вал, передающий
вращение шестерней на регуляторный валик; на правом выходящем конце
последнего укреплен регулятор, а левый конец вращает магнето, устанав-
ливаемое на соответствующем приливе верхней части распределительного
картера. Число оборотов распределительного валика равно половине числа
оборотов коленчатого вала.
Масляный насос. Кроме распределительного механизма внутри
распределительного картера помещается масляный насос, приводимый
в действие от коленчатого вала через передаточные шестерни.
Магнето высокого напряжения соединяется с вращающим концом
регуляторного валика эластичной муфтой; магнето закрепляется на специ-
альной полке с левой стороны распределительного картера стальной лентой
со стяжным хомутом. Якорь магнето вращается со скоростью коленчатого
вала.
Карбюратор (Солеке). Бензин из бака проходит по трубке через
фильтр в поплавковую камеру карбюратора. Поплавок, нажимая или осво-
бождая запорную иглу бензинопроводной трубки, поддерживает необходи-
мый уровень бензина в камере и в соединенном с нею жиклере. При
работе мотора засасываемый воздух проходит над жиклером, выбрызгиваю-
щим в момент всасывания бензин вследствие получившегося разрежения
и разницы давлений в поплавковой камере и воздушной трубе. Образовав-
шаяся смесь проходит через дроссельный клапан, находящийся под дейст-
вием регулятора, в цилиндр и там сгорает.
Смазка двигателя Л-3 осуществляется винтовым насосом, приво-
димым в действие распределительной шестерней на коленчатом валу.
346
Рис. 307. Электростанция типа ЭС-1,5 выпуска Электрозавода.
Со дна распределительного картера масло по трубке подается в корытце
и черпаком шатуна разбрызгивается.
Охлаждение. При пользовании для охлаждения мотора проточной
водой нужно рассчитать, чтобы количество охлаждающей воды в час
для 2-сильного двигателя было 50 л.
Температура выходящей воды не должна быть выше 851°. Регулировать
приток можно краном на поводящей трубе. Если будет обнаружено отло-
жение большого количества накипи на стенках водяной рубашки, то надо
очистить накипь железным скребком. *
Для лучшего (^чищения можно применить 1О°/о раствор соляной кис-1
лоты, заполняя им .систему охлаждения на несколько часов. После очистки;
сделать несколько раз тщательную промывку чистой водой для окончатель-
ного удаления остатков кислоты, могущей разъедать стенки камеры. Охла-
ждая мотор радиатором, следует избегать известковой воды (жесткой) и
стараться применять дождевую воду. При морозах после окончания работы
воду из системы охлаждения необходимо выливать.
При морозах до 10-—15° в качестве средства против замерзания воды
можно применять смеси следующего состава:
1) 3 ч. глицерина (плотностью 90° по Бомэ) и 7 ч. воды;
2) 2 ч. денатурированного спирта и 8 ч. воды; удельный вес смеси
должен быть около 0,97.
При пользовании этой смесью следить за испарением и добавлять нуж-
ное количество спирта и воды до указанного выше удельного веса, изме-
ряемого ареометром. X-
Никогда нельзя пользоваться раствором поваренной соли или щелочными
растворами, разъедающими металлические стенки системы охлаждения.
Регулятор двигателя. Центробежный регулятор имеет число обо-
ротов, одинаковое с коленчатым валом.
У двигателя Л-3 шарики под действием центробежной силы расходятся;
в стороны и передают движение вдоль вала муфте. При сдвигании муфта
своими краями сжимает спиральную пружину, увлекая с собой и закреп-
ляющую ее чеку. Последняя, двигаясь вдоль прореза, нажимает стержень
внутри вала регулятора. Стержень действует на систему рычагов, соединен-
ных с дроссельным клапаном. Спиральная пружина, надетая на валик рычага
регулятора и помещаемая внутри колпака, обеспечивает постоянное прижи-
мание рычажка валика к толкателю.
Если число оборотов мотора почему-либо изменяется, регулятор с по-
мощью вышеописанной передачи прикрывает или открывает дроссельный
клапан, причем изменять установленное число оборотов двигателя можно*
посредством изменения упругости пружины, но только в случае действи-
тельной необходимости. Навинчивание гайки увеличивает число оборотов,,
отвинчивание уменьшает его.
Распределительное • устройство электростанции ЭС-1,5 смонтировано
в железном ящике на деревянном щите.
Распределительное устройство состоит из следующих частейг
1) амперметр,
2) вольтметр,.
3) шунтовой реостат,
4) лампа для освещения приборов,
5) двухполюсный рубильник,
6) предохранители,
348
Рис. 308. Схема распределительного
устройства для электростанции ЭС-1,5.
Наимеиоваиие рубильников:
1 — помещение электростанции; 2 — маяк; 3;—
маркировка; 4 — жилое помещение.
7) штепсельная розетка для соединительного кабеля,
8) штепсельная розетка для переносной лампы.
Соединение динамомашины с распределительным устройством произ-
водится гибким трехжильным кабелем с двумя трехполюсными штепселями.
Монтаж распределительного устройства в железном ящике и соедине-
ние динамомашины с распределительным устройством гибким кабелем
предназначены для использования электростанции ЭС-1,5 в виде подвиж-
ной.
При установке ЭС-1,5 стационарно монтаж распределительного устрой-
ства удобнее выполнить в виде ста-
ционарного щитка.
На рис. 308 приведено стацио-
нарное соединение динамомашины с
распределительным устройством.
Недостатками электростанции
ЭС-1,5 надо считать:
1) систему охлаждения (водяное
термосифонное), требующую внима-
тельного ухода со стороны обслужи-
вающего за контролем температуры
воды и температурой помещения, в
.котором установлена электростан-
ция; необходимость применения воды
определенного содержания и
2) большое удельное потребление
горючего — 550 г на 1 kWh.
б) Питание током от местных
электрических сетей (электро-
станций). Питание от местных
электрических станций значительно
дешевле и удрбнее в эксплоатацион-
ном и экономическом отношениях
{см. об этом в главе „Эксплоатацион-
ные расходы воздушных линий"), но
юно допустимо только при наличии
-местной электростанции, отвечающей
следующим основным требованиям:
1) работа электростанции в вечер-
нее и ночное время,
2) постоянство подачи тока,
3) постоянство напряжения и
4) экономическое преимущество по сравнению с питанием от собствен-
ных электростанций.
Так как потребность в электроэнергии для маячных установок только
в темное время суток, то вопрос о времени работы электростанции явля-
ются решающим.
Требование постоянства подачи тока исходит из условий непрерывности
работы маячных установок. Поэтому крайне необходимо обращать внима-
ние на техническое состояние электростанции и наличие на станции ре-
зервов.
Для правильной работы маячной установки необходимо также постоян-
349
ство напряжения, так как падение такового значительно уменьшает свето-
вой поток лампы, а повышение уменьшает срок службы ее.
Экономическое преимущество зависит от ряда факторов, главнейшую
роль среди которых будет играть расстояние передачи и род тока, т. е.
стоимость оборудования линии передачи и эксплоатационные расходы на
содержание таковой.
Вопрос питания линейных установок от местных электрических сетей
должен быть решен на основании следующего:
1) определения технической пригодности электростанции (время работы,
резервы, постоянство напряжения и др.);
2) определения стоимости линии передачи и эксплоатационных расхо-
дов на таковую.
Ориентировочно можно считать, что в зависимости от напряжения и
рода тока передача допустима на следующих расстояниях.
Постоянный ток с напряжением 115—120 V допускает расстоя-
ние в 100 м от электростанции.
Постоянный ток с напряжением 220 V допускает расстояние в 1 км
за счет потери 100 V в линии; необходимо учитывать, что в этом случае
потеря напряжения в линии идет за счет потребителя, но в некоторых
случаях питание таким образом все же выгоднее установки собственной
электростанции.
При переменном токе расстояние передачи может быть увеличе-
но до 5 км путем подачи электроэнергии высоким напряжением и пони-
жения напряжения у маячной установки посредством установки понижаю-
щего трансформатора (рис. 309).
Необходимо также кроме стоимости линии передач учитывать трудность
эксплоатации линии передач в особенности при малых сечениях про-
водов.
При питании от местных электрических станций в основании маячной
вышки или в первом этаже сооружения, на котором устанавливается
аэромаяк, должен быть установлен распределительный щиток с смонтиро-
ванными на нем счетчиком, двухполюсным предохранителем, рубильником,
вольтметром и реостатом для регулировки напряжения. При питании
аэромаяка от сетей 220 V постоянного или переменного тока, где избыток,
напряжения поглощается реостатом, должен быть установлен автомат для
выключения аэромаяка. Это делается на случай перегорания лампы и не-
переброски автоматом на ее место второй, так как при перегорании лампы-
(уменьшение сопротивления цепи) резко повышается напряжение и не ис-
ключена возможность аварии электромотора ПО V, вращающего аэро-
маяк. Электрическая схема такого устройства приведена на рис. 310.
Йри включении аэромаяка в действие электромагнит Э притянет
якорь Я и замкнет цепь электромотора; как только перегорит лампа,
в цепи электромагнита прекратится ток, и якорь Я будет оторван пру-
жиной ПР, чем мотор будет выключен из сети.
При питании аэромаяков от сети переменного тока для постоянной ре-
гулировки напряжения желательно включение автоматов' регулирующих на-
пряжение.
в) Ветроэлектрические станции. В ряде местностей Союза, где
имеется наличие постоянных ветров (Ср. Азия, Западная область и др. рай-
оны) большое применение для питания аэромаячных установок должны по-
лучить ветроэлектрические станции.
350
Применение одной ветроэлектрической станции без батареи аккумуля-
торов или агрегата — недопустимо, так как надобность в электроэнергии1
может быть в часы отсутствия ветра тем более, что ночью обыкновенно'
ветер или стихает, или спадает совсем.
Ветроэлектрическая станция состоит из ветряного двигателя (ветряка),,
устанавливаемого на вершине специальной башни, динамомашины с регу-
лирующим напряжение устройством и батареи аккумуляторов.
Рис. 309. Вид установки понизительного трансформатора.
Рис. 310. Автомат
для выключения
мотору аэромаяка
при перегорании
маячной лампы.
J — маячная лампа; 2—
электромотор для вра-
щения маяка; 3— авто-
мат для выключения
маяка; 4 — реостат.
Определение потребной мощности динамомашины и емкости аккумуля-
торной батареи должно вестись по данным о ветрах района установки
(сила ветра, продолжительность, штили и др.) и потребной мощности для
питания аэромаячной установки. Крайне желательно в целях уменьшения1
размеров аккумуляторной батареи (числа банок) и понижения капитальных
и эксплоатационных расходов применение для аэромаяков ламп понижен-
ного напряжения (24 и 32 V) тем более, что такие лампы имеют большую
351
световую отдачу. Емкость аккумуляторной батареи должна рассчитываться на
наиболее продолжительное безветрие (годовое).
В настоящее время в СССР отсутствуют типы маломощных ветроэлек-
трических станций, пригодных для питания аэромаяков. За границей сущест-
вует много типов маломощных ветроэлектрических станций от одного
киловатта и выше, рассчитанных на индивидуальных потребителей (фер_
Рис. 311. Ветроэлектрическая станция для питания аэромаяка.
меры, огородники и др.), пригодных для целей питания аэромаяков и при-
меняемых на некоторых воздушных линиях США. На рис. 311 показана
ветросиловая установка, служащая для питания аэромаяка.
На случай безветрия рационально иметь ацетиленовый Источник света,
питаемый из газогенератора, или тепловой двигатель с генератором, вклю-
чаемый автоматически. Затрагиваемый вопрос о ветросиловых установках
новый, и для его разрешения требуется произвести опыты в реальных ус-
ловиях эксплоатации.
352
5. Служебные помещения на трассе.
Наличие специального обслуживающего персонала и в некоторых слу-
чаях собственных электрических станций требует для размещения их спе-
циальных служебных помещений и сооружений для хранения горючего
(бензин, масло и керосин).
Для жилья обслуживающего персонала и для установки электростанции
устанавливаются около аэродрома, с соблюдением правил, стандартные жилые
дома (рис. 312) или приспосабливаются для этой цели местные сооруже-
ния. В служебном доме должны быть 1—2 жилые комнаты, кухня и поме-
щение для электростанции. В противопожарном отношении помещение для
электростанции должно быть изолировано от других помещений, например,
в простейшем случае применяется обмазка стен и потолка глиной по вой-
локу и обивка сверху железом, затем заливка пола бетоном, причем вход
устраивается непосредственно из сеней дома. Отопление помещения, зани-
маемого электростанцией, должно производиться из жилых комнат или
кухни, с тем чтобы в помещение электростанции выходило только зеркало
печи. Для установки электростанции необходимо помещение размером
3 X 4 м, в центре которого устанавливается электростанция.
Помещение электростанции должно быть оборудовано верстаком, шкафчи-
ком для хранения инструмента, полками, стенными часами и противопожар-
ным инвентарем: огнетушитель пенный, ящик с песком, лопата и багор.
Расположение служебного дома должно быть таково, чтобы фасадом
своим он был обращен к летному полю и из окон помещения для электро-
станции обслуживающий мог наблюдать за работой аэромаяка и аэро-
дрома. Расстояние служебного помещения от аэромаяка определяется потреб-
ным пожарным разрывом; необходимо также при определении расстояния
учитывать падение напряжения в линии. Около служебного помещения и
аэромая иной вышки из противопожарных соображений должны быть уста-
новлены бочки с водой, метлы, лопаты и багры. Служебное помещение
оборудуется электрическим освещением применительно к схеме на рис. 312.
Для хранения горючего (бензин и керосин) с тарой (для разливки го-
рючего) и фонарей „Летучая мышь" вблизи от служебного здания должна
быть устроена землянка для хранения двух бочек: одной с бензином и од-
ной с керосином, с полками для установки мелкой тары и фонарей „Лету-
чая мышь".
6. Обслуживающий персонал ночных трасс.
Обслуживающий персонал ночной трассы состоит из следующего ли-
нейного персонала: 1) участкового техника (надсмотрщик), 2) заведываю-
щйх аэромаяками и аэродромом, 3) заведывающих аэромаяками, 4) заведы-
вающих посадочными площадками и 5) рабочих.
/. Участковый техник обслуживает участок трассы воздушной линии
в 250—300 км, т. е. 8—ДО объектов трассы. В обязанности участкового
техника входит:
1) техническое и эксплоатационное руководство световыми и питаю-
щими устройствами,
2) контроль работы трассы,
3) контроль работы обслуживающего персонала,
23 Зав. № 2921. Светотехника на воздушном транспорте.
353
Рис. 312. Помещение для персонала, обслуживающего маячную установку
8а«. ЛЬ 2921. Светотехника на воздушном транспорте.
4) переоборудование и установка новых элементов светооборудования
трассы по указаниям Управления воздушных линий,
5) техническое и эксплоатационное (горючее, смазочное и др.) снабжение,
6) подбор и обучение персонала.
Участковый техник в технических вопросах подчинен инженеру-свето-
технику Управления воздушных линий; в эксплоатационно-оперативных и
административно-хозяйственных вопросах он подчинен начальнику воздушной
линии или начальнику аэропорта, к которому приписан участок трассы..
Участковый техник раз в декаду должен посетить каждый объект трассы.
В случае, если трасса проходит вдоль железной дороги, участковый техник
снабжается годовым ж.-д. билетом с визой Управления ж. д. на право
проезда во всех поездах дороги. При большом удалении трассы от желез-
ной дороги крайне желательно для быстроты передвижения техника нали-
чие в его распоряжении маломощного грузовика или мотоцикла с багаж-
ной прицепкой. На железных дорогах с малым движением для поездок участг
кового техника рационально наличие в его распоряжении моторной дрезины.
II. Заведывающий аэромаяком и аэродромом назначается в пунк-
тах, где маячная установка и аэродром находятся в непосредственной бли-
зости. На обязанности заведывающего лежит:
1) обслуживание аэромаяка и маркировки пути,
2) обслуживание питающего устройства (электрический агрегат, транс-
форматорное устройство, электрическая сеть и др.),
3) обслуживание аэродрома как в части светотехнической, так и
в части поддержания его в состоянии готовности для приема самолетов.
Заведывающий во всех вопросах подчинен через участкового техника
начальнику аэропорта, к которому приписан аэродром. Заведывающий—
штатный работник ГВФ.
В случаях, когда маяк и аэродром не связаны территориально друг
с другом (питание маяков от местной сети, установка маяков на местных
высоких сооружениях), назначаются отдельно:
III. Заведывающий аэромаяком. На обязанности его лежит только
обслуживание аэромаяка, маркировки пути и питающей сети его. В боль-
шинстве случаев заведывающий аэромаяком является работником по совме-
стительству (не штатный). • t
IV. Заведывающий аэродромом. На обязанности его лежит только
обслуживание аэродрома как в светотехническом отношении, так и в части
поддержания его в состоянии готовности для приема самолетов.
V. Рабочий назначается в помощь заведывающему маяком и аэродромом.
Заведывающий аэромаяком и заведывающий аэродромом во всех во-
просах подчинены через участкового техника начальнику аэропорта, к ко-
торому данный объект приписан.
Весь линейный персонал ночной трассы в своей работе руководствуется
инструкциями Главного управления гражданского флота.
7. Организация связи на ночной трассе.
Для правильной и экономной эксплоатации ночной трассы необходимо
оборудование ее хорошо организованной связью. Связь для обслуживания
ночной трассы может быть применена беспроволочная или проволочная.
Применение беспроволочной связи (радио) нам представляется нецелесооб-
разным из-за следующих соображений.
354
1. Линейный персонал должен быть знаком с радио-аппаратурой и уметь
производить прием и передачу по азбуке Морзе (так как установка теле-
фонных станций сравнительно дорога). Повышенная квалификация персо-
нала влечет за собою и повышенную оплату его работы.
2. Дороговизна устройства радио-связи и эксплоатации ее.
3. Сложность эксплоатации связи (большое число раций) и сложность
вызова лица, обслуживающего тот или другой объект трассы.
Проволочная связь (телефонная) значительно проще и не требует квали-
фицированного персонала, но для ее оборудования нужны известные капи-
тальные вложения (см. ниже). По принадлежности связь может быть под-
разделена на ведомственную и собственную.
1. Ведомственная связь. Ведомственная связь (Наркомсвязь, Нарком-
путь и другие ведомства) может быть использована путем установки телефо-
нов у объектов трассы и включения их в местные коммутаторы. Расходы по
организации в этом случае не будут велики, так как потребуется только
постройка собственных линий от местных коммутаторов к обьектам трассы.
Эксплотационные расходы сложатся из абонентской платы, оплаты между-
городних переговоров и покилометровой оплаты за обслуживание ведомством
ответвлений телефонной линии к объекту трассы.
Эксплоатации трассы (передача приказаний, информаций, запросы и др.)
будет достаточно сложной, так как потребует значительного времени на
вызов с аэродрома удаленных объектов: дело в том, что связь придется
держать через ряд коммутаторов и ожидать очереди на разговор. Из сказан-
ного ясно, что базироваться целиком на ведомственную связь нельзя.
2. Собственная связь. Организация собственной проволочной связи
потребует больших, по сравнению с ведомственною, капитальных вложений,
но даст возможность быстрой и четкой связи со всеми объектами
трассы.
В качестве системы собственной проволочной связи должна быть принята
селекторная связь, подобная применяемой на железных дорогах. Сущест-
вующие системы селекторной связи позволяют по одному проводу (прямой
и обратный) производить раздельный и групповой вызов абонентов. Вызов
абонентов производится звонком у абонента, вызов же центрального рас-
порядительного пункта производится голосом. Системы селекторной связи
позволяют также производить переговоры одного абонента с другим через
посредство центрального распорядительного пункта.
• Расходы по организации собственней связи слагаются из стоимости "
аппаратуры (телефоны, вызывные устройства и др.) и стоимости проволочной
линии, которая будет значительно выше стоимости всей установленной
аппаратуры. Но так как большинство наших воздушных магистралей идет
вдоль железных дорог, по которым проходят проволочные линии Нарком-
связи и Наркомпути, то при соответствующей договоренности с последними
проволочная линия Гражданского воздушного флота может быть подвешена
на чужих столбах. Ориентировочно можно считать, что стоимость соб-
ственной телефонной линии в 600—700 руб. за километр сложится: 1) из
стоимости столбов с установкой и разбивкой их трассы (400—500 руб.)
и 2) из стоимости телефонного провода с изоляторами, крючьями и пр. и
подвеской провода (175—200 р.).
Подвеска проводов на чужих столбах конечно значительно снизит
капитальные вложения. Надобность в постройке целиком собственной линии
будет только при ответвлениях к объектам трассы.
23*
355
Расходы не будут велики, так как эксплоатация линий может произ-
водиться по договору с ведомствами, на столбах которого висит линия ГВФ.
ft. Изыскание ночных воздушных линий.
Под изысканием ночных воздушных линий необходимо понимать только
определение мест установки сигнальных устройств линии и определение
наличия и возможности использования в пунктах выбраного аэродрома
местных электрических станций и высоких сооружений, могущих быть
использованными под установку маяков и сигнальных устройств.
Изыскания по оборудованию ночных воздушных линий необходимо
производить или совместно с изыскателями самой трассы аэродромов,
включая в состав изыскательской партии достаточно опытного работника
в деле оборудования ночных линий, могущего на месте решить все вопросы,
связанные с оборудованием линии, или же посылкой отдельного такого
опытного работника по окончании основного изыскания трассы аэродромов.
Вследствие значительной экономии времени и средств второе является
более рациональным, так как основные изыскания ориентировочно отнимают
на каждый пункт по 4 — 5 дней, тогда как изыскания по оборудованию
отнимут лишь 1—2 дня. Также значительно сэкономится время, если
изыскатели линии одновременно с изысканием аэродрома выяснят наличие
местных электростанций, хотя бы и не дав по ним технических данных.
Выясненное наличие или отсутствие электрических станций позволяет
изыскателю-светотехнику в первом случае обратиться сразу же в нужное
место, а во втором случае — не тратить времени на поиски электростанций.
Производство изысканий в такой форме допустимо только при условии,
если оборудование линии будет производиться хозяйственным способом;
если же оборудование будет сдано контрагенту, то изыскания производятся
совместно с представителями последнего, чтобы он не в праве был потребо-
вать производства дополнительных изысканий.
Вопросы, подлежащие разрешению при изыскании. Основным
вопросом является определение возможности получения электроэнергии.
Изыскателем выявляется наличие в районе аэродрома, в радиусе 5 км
от него, местных электростанций, могущих снабжать маячную уста-
новку и сигнальные устройства потребным количеством электроэнергии.
Радиус в 5 км диктуется следующими соображениями: 1) установка маяка
допустима на максимальном расстоянии в 3 км от аэродрома и 2) может
быть допустима из экономических соображений подводка электроэнергии
на расстояние до 2 км. Из этих положений и определяется допустимое рас-
стояние электростанции от аэродрома.
Следующими вопросами при наличии электростанции являются: вопрос
о времени ее работы, мощности и возможности получения необходимого
количества электроэнергии. Базироваться можно на электростанции, рабо-
тающей в течение круглых суток или хотя бы в течение всей ночи и
в некоторых случаях можно базироваться даже на электростанции малой
мощности.
Наиболее желательным является использование электростанции, работаю-
щей круглые сутки, так как это в большинстве случаев является показателем
ее хорошего технического состояния и уверенности в бесперебойной работе
ее. Так как станция, работающая в течение круглых суток, снабжает
током предприятия, которые имеют кроме осветительной и силовую на-
356
грузку, .то последнее и влечет за собою большое внимание к ее техническому
состоянию. Станции же, работающие в течение только ночного или темного
времени, предназначаются в большинстве случаев лишь для целей освещения.
Иногда возможно использование электростанций, работающих только
в дневные часы при условиях маломощности ее. Это позволяло бы арен-
довать ее для работы на потребности ночной линии. Так как нужная
мощность для сигнальных устройств у аэродрома не превысит 3 kW, то
при условии мощности станции не свыше 5—6 kW можно считать исполь-
зование ее более рентабельным по сравнению с установкой собственного
агрегата. Для этого случая необходимо определить техническое состояние
станции, чтобы иметь уверенность в надежной работе ее. Вторым случаем,
подходящим для использования станции, работающей в дневные часы, будет
возможность получать электроэнергию от нее при установке для питания
сигнальных устройств аккумуляторной батареи, заряжаемой в дневные часы.
Во всех перечисленных случаях изыскателю или самостоятельно, или
совместно с кем-либо необходимо составить мнение о технической годности
станции, определив в особенности ее запасные резервы в виде машин, что
даст уверенность в работе.
Отдельно нужно выделить электростанции железнодорожного и водного
транспорта, часто работающие только в темное время. В этих случаях, хотя
станции обслуживают только осветительную нагрузку, но связанная с нею
оперативная работа транспорта сильно влияет на техническое состояние.
Выяснив все вышесказанное, изыскатель-светотехник собирает необ-
ходимые технические сведения, как то; род тока, напряжение и постоянство
такового и т. п.
Имея данные о состоянии станции, времени работы ее, возможности
отпуска потребного количества электроэнергии, роде тока, напряжении,
стоимости электроэнергии, изыскатель-светотехник определяет целесо-
образность пользования электроэнергией от нее. Вопрос этот решается
путем определения возможности передачи электроэнергии к пункту установки
маяка, принимая в расчет падение напряжения в линии и строго памятуя, что
для правильной работы маяка необходимо подать к маячной лампе требуемое
напряжение. Кроме того нужно определить материальные затраты на под-
водку линии и удобство обслуживания маяка. Ориентировочно можно считать,
что подача постоянного тока в 115 V уже невозможна на расстоянии свыше
100 м. При постоянном и переменном токе в 220 V расстояние может
быть допущено значительно большее, хотя бы за счет потери напряжения
в линии; необходимо помнить, что эта потеря пойдет за счет потребителя.,
В некоторых случаях возможна подача энергии к маяку высоким напряже-
нием с последующей установкой понизительного трансформатора у сигналь-
ных устройств. Произведя необходимые расчеты и определив ориентиро-
вочные затраты, изыскатель-светотехник выносит решение.
Определив источник питания (при использовании местной станции необ-
ходимо от администрации ее заручиться письменным согласием на отпуск
электроэнергии и стоимость ее), т. е. решив, возможно ли питание от местной
сети или необходима установка своей электростанции, изыскатель-светотехник
определяет место установки световых сигналов.
Установка маяков производится или на собственных вышках, или же на
высоких местных сооружениях. При установке маяка на собственной вышке
изыскатель-светотехник определяет место установки ее, руководствуясь:
1) соблюдением условий наличия в районе посплощадки высоких соору-
357
жений, для чего определяет расстояние, на котором маячная вышка должна
отстоять от границ посплощадки, и 2) наличием препятствий, могущих
перехватить луч в месте установки маяка.
Определение расстояния от посплощадки нужно производить по углу
подхода самолета к ней. Угол подхода для ночных посплощадок, по
инструкции для изыскания сухопутных и гидро-аэролиний ВОГВФ 1931 г.,
дается О выборе высоты установки маяка сказано выше в главе I.
При наличии местных сооружений вблизи посплощадки, — опять-таки
в расстоянии не свыше 3 км от нее, — необходимо обследовать таковые,
выявляя: достаточность высоты их, возможность установки маяка на них по
соображениям оперативного и строительного порядка, возможность над-
стройки платформы под маяк и установки его по весу и удобствам обслу-
живания, имея в виду доступность к нему в течение круглых суток как
в части попадания на территорию, где расположено сооружение, так и
в части входа на маяк.
Определив источник питания (собственная электростанция или местная)
и место установки маяка, изыскатель-светотехник на месте же составляет
эскизную схему линии передачи, места включения фидера на станции или
в сеть ее. При включении д сеть нужно учесть загрузки ее, чтобы не было
резких колебаний напряжения (например, силовая) и возможных отклонений
при пиковых нагрузках станции. На месте также составляется полная специ-
фикация потребного материала на оборудование, чтобы возможно было
по получении его произвести весь монтаж без вторичных затребований.
Попутно выясняется вопрос о возможности производства монтажа мест-
ными силами с персональным определением лица, могущего возглавить
таковой.
При установке собственной маячной вышки и электростанции специ-
фикация на материал и схема передачи не производятся, так как таковые,
как стандартные, разрабатываются в Управлении.
При установке собственной вышки и здания под электростанцию вы-
бранная площадь для них обозначается на месте, чтобы строители могли
найти место установки сразу. Кроме этого изыскатель-светотехник выясняет
вопросы: снабжения горючим собственной электростанции, транспорта от
ж.-д. пункта, хранения оборудования до установки и ряд более мелких
вопросов, отмечаемых в прилагаемой форме анкеты.
Для организации связи с аэростанцией выясняются существующие линии
телефонной и телеграфной связи и возможность использования их или же
надобность в установке своего телефонного аппарата.
Выезд на линию для обследования производится только после соста-
вления эскизного проекта оборудования, т. е. определения надобности
установки, по эксплоатационным соображениям, тех или иных световых
сигналов у различных аэродромов. Перед выездом на место изыскатель,
заготовив соответствующее количество анкет, заполняет в них ряд пунктов.
АЭРОДРОМ.
Анкета по электроснабжению и связи.
Задание.
А. Перечень устанавливаемых сигналов на аэродроме.
Б. Потребная электрическая мощность.
1. Возможный пункт и место хранения оборудования до установки.
358
2. Наличие местных электростанций и подстанций.
Кому принадлежат.
Расстояние их от аэродрома.
3. Характеристика электростанции:
а) время работы станции,
б) мощность в киловаттах,
в) напряжение (вольты),
г) род тока (постоянный, переменный; однофазный, трехфазный),
д) существующая нагрузка станции, м
е) гарантированное постоянство напряжения,
ж) техническое состояние станции,
з) предполагаемое пере- и дооборудование.
4. Согласие на отпуск электроэнергии и условия (стоимость kWh).
5. Место присоединения фидера.
6. Длина фидера по трассе.
7. Место установки световых сигналов:
а) собственные вышки,
б) фабричные здания, водонапорные башни и др.
8. Желательная высота установки маяка.
9. Наличие помещения площадью 3 X 4 м в случае установки маяка на здании
и отсутствия местной электростанции. Согласие и условия аренды.
10. Согласие и условия на установку сигналов на чужих зданиях.
11. Перечень потребных переоборудований и надстроек на зданиях.
12. Отчуждена ли площадь под постройку собственной маячной вышки и слу-
жебного здания (отметить их на плане).
13. Возможные сроки приступа к строительству и монтажным работам.
14. Указать помощь, которую могут оказать местные учреждения и организации.
15. Фамилии и адреса лиц, которые могут произвести те или иные работы и
которые могут быть приглашены к обслуживанию.
16. Перечень необходимого оборудования аэродрома:
а) потребное количество фонарей „Летучая мышь" на пограничные огни
и ветроуказатели,
б) перечислить высокие препятствия, которые необходимо оградить (их число,
наименование и расположение по отношению к аэродрому).
17. Возможность получения в районе аэродрома горючего (керосина, бензина)
и смазочного материала для собственной электростанции и для аэродрома.
Наименование и адреса ближайших торговых организаций.
18. Потребнее количество, тары для хранения горючего для аэродрома и
маячной электростанции.
19. Место хранения горючего на аэродроме: погреб, землянка и др.
Связь.
1. Наличие телеграфного отделения Н. К. С. и расстояние от него до аэро-
дрома.
2. Линия связи телеграфного отделения Н. К. С.
3. Производится ли прием телеграмм на ж.-д. станции по ж.-д. телеграфу.
4. Время прохождения депеши к ближайшим аэродромам и аэропортам.
5. Как производится доставка телеграмм из отделения или с железной дороги
на аэродром и условия доставки.
6 Наличие телефонной сети (местные станции Н. К. С., железной дороги,
РИКа и др.).
7. Линии телефонной связи.
8. Возможность связи по телефону с ближайшим аэродромом (проверка раз-
говором) и время, потребное для получения этой связи.
9. Возможность установки телефонного аппарата на аэродроме.
10. Возможность организации телефонной связи местными t силами и средствами.
11. Потребные материалы для устройства телефонной линии.
Примечание. При затруднении в выборе места установки маяка'и питания
его представляются варианты и соображения.
Приложения: 1. Эскизный план (от руки) местности и аэродрома с на-
несением мест установки сигналов, источников питания и т. д.
359
2. Эскизный проект сооружения, на котором возможно установить сигналы,
с показанием предполагаемой подводки.
3. Спецификация потребных строительных материалов и электротехнических
материалов.
4. Согласие на отпуск электроэнергии.
5. Согласие на установку сигналов на местных сооружениях и на аренду
помещения для электростанции.
6. Дополнительные материалы по усмотрению изыскателя.
7- Схемы существующих и намеченных к строительству высоковольтных линий
в радиусе 50 км.
8. Схема телефонной связи в радиусе 15 км.
АЭРОПОРТ И ГИДРОПОРТ.
Анкета по электроснабжению и связи.
Задание.
А. Перечень световых сигналов, устанавливаемых в аэропорте.
Б. Потребная электрическая мощность для ночного оборудования.
В. Мощность, потребная на другие иужды аэропорта.
Г. Необходима ли собственная электростанция и ее мощность (аварийная).
Ночное оббрудоваиие.
1. Наличие местных электрических станций (а также намеченных к строитель-
ству).
2. Кому принадлежат станции.
3. Характеристика электростанций:
а) время работы,
б) мощность в киловаттах,
в) напряжение (вольты),
г) род тока (постоянный, переменный; однофазный, трехфазный),
д) существующая нагрузка станции,
е) гарантированное постоянство напряжения,
ж) техническое состояние станции,
з) предполагаемое пере- и дооборудование станции,
и) расстояние станции до аэропорта,
4. Согласие на отпуск электроэнергии, условия и стоимость kWh.
5. Место присоединения фидера.
6. Условия подводки к аэропорту электроэнергии (низкое или высокое напря-
жение).
7. Места установок трансформаторных подстанций.
8. Длина электрической линии: подводка по трассе др аэропорта.
9. Возможность подводки линии силами и средствами, электростанции.
10. Места установки световых и других точек в аэропорте:
а) командных огней,
б) ветроуказателей,
в) заградительных огней,
г) пограничных огней,
д) посадочных групп,
е) наружного освещения,
ж) других объектов.
(Места установок даются в ответах и указываются на плане аэропорта).
11. Место установки маяка:
а) собственная вышка,
б) на здании: 1) собственном, 2) чужом.
12. Питание маяка:
а) от общей сети аэропорта,
б) от местной сети.
13. При питании от местной сети указать данные пп. 2, 3, 4, 5 и 6.
14. Наличие помещения для электростанции в случае установки собственной.
360
15. Наличие местных электромонтажных организаций (ВЭО, Энергоцентр и т. д.)<
и возможность сдачи им работ (условия).
16. Потребные переоборудования и надстройки на зданиях для устройства
световых сигналов.
17. Сроки возможного приступа к строительным и монтажным работам.
18. Фамилии и адреса лиц, которые могут быть приглашены к обслуживанию.
19. Возможность .получения в районе аэропорта горючего (керосина, бензина^
и смазочных материалов для собственной электростанции. Наименование и адреса
ближайших торговых организаций.
20. Потребное количество тары для хранения горючего.
21. Место хранения горючего в аэропорте (погреб, землянка, бензинохраннлище
и т. д.).
Связь.
1. Ближайшее телеграфное отделение Н. К. С. и расстояние его от аэропорта.
2. Линии связи телеграфного отделения Н. К. С.
3. Производится ли прием телеграмм ж.-д. станцией по ж.-д. телеграфу.
4. Время прохождения депеш от данного пункта до соседних аэродромов и
др Управления воздушных линий.
5. Как производится доставка телеграмм: из отделения Н. К. С. или с жел,-
дор. станции, и условия доставки. -
6. Время работы телеграфной станции.
7. Наличие радиостанций в районе аэропорта, их адреса и владельцы, позыв-
ные радио-станций.
8. Время работы радиостанций. Длина волны. Род передачи (телеграф, телефон,
широковещания, приемная и передающая).
9. Линии связи радиостанций.
10: Возможность использования или обмена через местные радиостанции.
11. Наличие телефонной сети Н. К. С., жел.-дор., РИКа и т. д.
12. Указать линии телефонной связи.
13. Возможность установления связи с соседними аэростанциями, Управлением
линии и т. д. (проверка разговором) и время, потребное для установления этой/
связи.
14. Возможность установки телефонного коммутатора или аппаратов, включен-
ных в местную сеть.
15. Возможность организации телефонной связи местными средствами и силами.
16. Потребные материалы для устройства телефонной, линии.
При ложения: 1. План аэропорта или гидропорта в масштабе х/ютоо с указа-
нием мест установок световых и других точек.
2. Эскизный план (от руки) места установки маяка, питания и подводки к нему
линии электропередачи.
3. Эскизный чертеж сооружения, на котором возможно установить маяк.
4. Спецификация потребного электротехнического и другого материала.
5. Согласие на отпуск электроэнергии.
6. Согласие на установку сигналов на местных сооружениях.
7. Дополнительные материалы по усмотрению изыскателя.
8. Схема существующих и намеченных к строительству высоковольтных линий
в радиусе 50 км.
9. Схема телефонной связи в радиусе 50 км.
Глава II.
ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ АЭРОПОРТОВ
Для возможности ночных полетов, т. е. производства взлетов и посадок
ночью, аэропорты должны быть оборудованы следующими световыми
устройствами:
1. Аэропортовый аэромаяк.
2. Маркировка аэропорта.
361
3. Командные огни.
4. Ветроуказатель.
5. Заградительные огни.
6. Пограничные огни.
7. Установка для освещения летного поля.
8. Потолочный прожектор.
9. Освещение фасадов и крыш зданий для создания перспективы.
Кроме вышеперечисленного устройства, служащего исключительно для
производства ночных полетов, аэропорты для возможности производства
-нормальной ночной работы должны оборудоваться также освещением: перед-
ангарных пространств, охранным, наружным, специальных сооружений (ангары,
бензинохранилища и др.), служебных и жилых помещений и др.
1. Аэропортовые маяки.
Аэропортовый аэромаяк, служащий для указания пути к аэропорту
и местоположения его, должен быть резко отличен от других аэромаяков
линии или по цвету огня, или по коду (по характеру воздействия на глаз
наблюдателя).
В СССР в качестве аэропортовых аэромаяков устанавливаются неоновые
аэромаяки НЕА-1, описанные ниже. В ряде стран за границей устанавли-
ваются также неоновые аэромаяки (рис. 246 — 248). В США на аэропортах
•согласно стандарту должны устанавливаться аэромаяки с зеленым огнем;
допускаются аэромаяки с белым цветом при установке на аэродроме кодо-
вого аэромаяка. Установка аэромаяков в СССР и за границей производится
или на территории самого аэропорта, или вблизи от него, на расстоянии
не свыше 1 км.
Аэромаяки устанавливаются или на специальных вышках, или на одном
из сооружений аэродрома.
Из пилотажных соображений аэромаяк должен устанавливаться на опре-
деленном расстоянии от границ летного поля; расстояние от границы опре-
деляется углом подхода самолета к аэродрому. Угол подхода для ночных
аэропортов ГУГВФ дается равным ]/2Б (инструкция по изысканию сухо-
путных и гидро-аэролиний ВОГВФ 1931 г.). При выборе места установки
аэромаяка должна учитываться роза ветров, аэромаяк ставится на стороне
наименьших стартов.
Независимо от места установки аэромаяка управление" им должно
производиться только из центрального поста управления (ЦПУ). В случае
установки аэромаяка вне аэропорта питание аэромаяка может произво-
диться от местной сети, но с обязательным управлением из ЦПУ путем
применения контакторных устройств (реле) типа, приводимого на рис. 313.
Неоновый аэромаяк выпуска Московского Электрозавода, при-
веденный на рис. 314, характеризуется следующими данными:
Тип................................................... НЕА-1
Источник света.........................неоновые трубки (10 шт.)
Форма трубки........................................П-образная
Длина трубок........................................... 3,25 м
Высота трубки.......................................... 1,5 м
Диаметр трубки............•.............................. 22 мм
Расстояние между осями колен трубки..................... 250 мм
Световой поток одной трубки.......................... . 620 1m
362
Световой поток маяка...........................а.......... 6200 1m
Средняя сферическая сила света маяка ...................... 484 С
Электромощность аэромаяка.................................. 1,8 kW
Неоновый аэромаяк HEA-lg''(рис. 314) состоит из 10 стеклянных
трубок П-образной формы, наполненных газом неона под давлением
около 0,27 pz (2 мм ртутного столба). Трубки устанавливаются по
боковой поверхности цилиндра, диа-
метром около 1,2 м, с помощью спе-
циальной железной конструкции,
установленной на сварном железном
кожухе, служащем основанием (тум-
бой) маяка. Металлическая конструк-
ция, к которой крепятся трубки,
представляет собой два кольца из
углового железа, жестко связанных
Рис. 314. Неоновый аэромаяк типа
НЕА-1 выпуска Московского Элек-
трозавода.
Рис. 313. Схема коитакториого
устройства.
как между собою, так и с основанием маяка. К кольцам трубки крепятся
специальными зажимами. В верхней части тумбы маяка сделаны отверстия,
® которых утапливаются утолщенные концы неоновых трубок. Для пре-
дохранения от попадания в тумбу через отверстия атмосферных осадков
отверстия закрываются резиновыми колпачками, одеваемыми на концы
трубок.
Внутри тумбы установлены:
1) Один трансформатор — типа ОМ 2/6 — 2 kW—220/5400 V и при
переключении 110/5400 V.
2) Пять дросселей — типа ДОМ 0,3/6 — 0,074 А—4800 V.
3) Два высоковольтных однополюсных предохранителя на 6000 V и 0,5 А
по каталогу ГЭТа 1928 г. за № 70457.
' Весь монтаж заключен внутри тумбы. Для удобства электромонтажа
концы трубок снабжены нормальными эдисоновскими цоколями.
Электрическая схема неонового аэромаяка приведена на рис. 53 (стр. 62).
363
2. Командные огни.
Командные огни, применяемые в аэропортах," подразделяются на: [1) огни,
предназначенные для связи с воздушным судном, находящимся в воздухе,
и 2) огни, предназначенные для связи на земле.
Оба вида огней могут быть объединены в одном элементе, но объеди-
нение их представляет ряд эксплоатационных неудобств, как например,
невозможность одновременной передачи двух различных сигналов одного—
для воздушного судна, находящегося в воздухе, и другого — для наблюдателя
на земле.
Рис. 315. Схема командных огней, принятых в СССР.
Огни для связи с воздушными судами, находящимися в воздухе»
Основным назначением этого вида командных огней служит подача разрешения
на производство посадки, запрещения таковой или распоряжения об ожи-
дании посадки.
В целях возможности подавать различные сигналы н работать по опреде-
ленному коду или азбуке Морзе командные огни устраиваются двух-
цветными, в большинстве случаев красного и зеленого цвета. Конструктивно'
командные огни осуществляются в виде плоской геометрической фигуры
(прямоугольник, звезда или др.), располагаемой в плоскости, параллельной
с земной поверхностью, на крыше или вышке одного из зданий аэро-
дрома.
364
В целях удобств контроля и уменьшения длины проводки огни должны
устанавливаться на здании, в котором расположен центральный пост
управления аэропорта.
К командному огню должны быть предъявлены следующие требо-
вания:
1) определенная дальность видения, 2) возможность подачи одноцветных
и двухцветных сигналов, 3) управляемость из двух пунктов — из централь-
ного^поста управления и
с вышки дежурного по
аэропорту.
Требование определен-
ной дальности видения,—
а таковой ’ должна быть
из условий летного по-
рядка видимость команд-
ного огня со всех точек
полусферы радиусом в
три километра, —
диктует определенную
мощность (суммарную)
сигнала и определенные
размеры его.
Возможность подачи
двухцветных сигналов во
избежание слияния цветов
требует определенного
расстояния между отдель-
ными электрическими лам-
пами и выбор надлежащих
светофильтров.
Вышеуказанное опре-
деляется производством
специального расчета из
следующих данных: даль-
ности видения и угла зре-
ния, под которым сигна-
лы должны усматриваться
раздельно.
Требование управляе-
-------------------------------/1/5------------------------------.
мости из двух пунктов тре-
бует специальной электри- г, .
J г Рис. 316. Арматура командного огня,
ческой схемы.
С г\ 1 ~~ корпус (из меди); 2— кольцо для сетки («з меди); 3— зажим-
LtXCMd КОМАНДНЫХ ОГ- ное кольцо (из латуни); 4— колпак (из стекла); 5—ребро сетки
мрй ппынятыу r СССР (из латуии); 6 — ребро сетки (из латуни); 7 —два кольца для
ней, принятых В ЬЪСГ, л'атуни);^ $ и ]0^ Прокладка (из резины?; 11 - трой-
приведена на рис. 315. иик (из латуни); 12—'Три виита (из латуни); 13 — ниппель (из
гл латуни); 14 — шайба (из латуни); 75 — заземл. винт (из латуии);
КОМанДНЫИ ОГОНЬ, При- jq— патрон (из латуни); 17—четыре гайки (из латуни); 18—
меняемый В СССР, ВЫПОЛ- - четыре шайбы (из латуни).
няется из 16 электриче-
ских ламп (8 красных и 8 зеленых), установленных в герметической арматуре
морского образца № 8 (рис. 316). Мощность равна 50 W при напряжении
в ПО—120 V; кривая распределения света командного огня приведена на
365
Рис, 317. Кривые распределения силы света командного огня.
Кривая с максимальными значениями сил света (наружная)—для голой лампы, следующая—для арматуры с прозрачным стеклом, затем—для
с Зеленым и красным стеклами, г
рис. 317. Защитное стекло лампы — или натуральное цветное, или окраши-
вается за два раза изнутри спиртовым лаком.
В ряде случаев для связи с воздушными судами, для подачи указания
о посадке определенному судну, ожидающему разрешения в воздухе, таковое
дается направлением на него светового луча малого прожектора или спе-
циального ручного фонаря, показанного на рис. 318. Ручной фонарь такого
типа может быть применен и в качестве командного огня (работа по
азбуке Морзе).
Заводом Б а р б ь е-Б енара и Тюрен в качестве командного огня для
связи с воздушным- судном рекомендуется светосигнальное устройство.
состоящее из четырех полизональных линз, уста-
новленных горизонтально и снабженных электриче-
скими лампами накаливания (рис. 319). Между
источниками света и лин-
зами расположены цвет-
ные фильтры; применяются
фильтры красного и зеле-
ного цвета. Также может
Рис.320. Командный огонь
для связи на земле и
в воздухе, системы инж.
Райского.
Рис. 319. Командный
огонь фирмы Барб ье-
Б е н а ра.
Рис. 318. Светосигнальный
фонарь.
быть применен командный огонь системы инж. Райского, приведенный
на рис. 320.
Огни для связи на земле. Специальных светосигнальных установок
для связи на земле не' имеется; для этой цели могут быть употреблены или
командные огни завода Б а р ь б е-Бе н а ра или системы инж. Райского
(путем установки в первом случае линз в вертикальном положении, а во-
втором случае — путем поворота на 90° отражательной оптики и управле-
ния оптических осей в сторону летного поля). Для этой цели могут при-
менятся нормальные карманные электрические фонари и светосигнальные
аппараты типа „Люкас".
Командный огонь для связи на земле должен удовлетворять следующим
требованиям:
1) дальность видения — в 2 — 3 км,
2) возможность работать по азбуке Морзе и наличие двух линз или
отражателей с цветными фильтрами,
3) малый вес и габарит.
367
3. Ветроуказатели.
Так как посадка воздушных судов производится только против ветра,
то необходимо указать направление такового на аэродроме.
Указание направления ветра днем производится вывешиванием конуса
или выкладкой посадочного Т.
Указание направления ветра ночью производится световыми сигналами,
электрическими и неэлектрическими, которые могут быть подразделены на
обыкновенные и автоматические.
а) Указатели направления ветра. Наиболее простым сигналом, ука-
зывающим достаточно ясно направление ветра, является костер. Но так
как вследствие возможного захода ветра месторасположение костра может
меняться, то костер должен быть переносным. Раскладывается костер на
—шоом-------
выкладка костров I
в виде Д
выкладка костров В
6 виде L
Рис. 322, Расположение костров для посадки.
специальном железном переносном противне, который для возможности
быстрого тушения костра снабжается железной крышкой.
Конструкция противня и размеры его приведены на рис. 321.
В качестве горючего необходимо применять такое, чтобы оно по воз-
можности давало минимальное количество дыму.
Достаточно пригодной является смесь, составленная из двух частей
бензина и одной части керосина (по объему). В налитую в противень смесь
набрасывается ветошь и пакля; желательнее применение асбеста или асбе-
стовых концов как несгораемого материала.
Костер в случае, если он один, выкладывается на границе летного поля
на стороне, противоположной ветру. Значительно лучшее представление
о направлении ветра дает выкладка нескольких костров или в виде
треугольника, или в виде буквы L. Расположение костров на летном поле
показано на рис. 322.
В обоих еду чаях (выкладка костров треугольником или буквой L)
посадка производится через ворота из двух костров, линия которых служит
одновременно указанием точки приземления; в первом случае выдерживается
направление на третий костер, а во втором случае направление выдержи-
368
вается по линии боковых костров. В момент подхода самолета на посадку
пламя костров усиливается подливанием в противень горючего.
Указание направления ветра и посадки выкладкой костров — способ
наиболее простой по устройству и наиболее старый, пользующийся и до
настоящего времени заслуженным успехом. Он неудобен в эксплоатационном
отношении, так как требует наличия на летном поле нескольких человек (по
одному на костер) для поддержания их в горящем состоянии и усиления
пламени в момент подхода самолета на посадку, не говоря уже о пожарной
опасности, в случае, если самолет развернет на костры.
Световое Т. Очень простым способом указания направления ветра
является выкладка из каких бы то ни было фонарей на летном поле свето-
вого Т, аналогично дневному полотнищу. Главным обра-
зом для выкладки светового Т служат керосиновые фо-
нари „Летучая мышь“. Буква Т выкладывается по схеме,
приведенной на рис. 300, на расстоянии 25 м от гра-
ницы летного поля, противоположной направлению ветра,
и служит одновременно указанием точки приземления.
Оба эти способа в настоящее время не применяются
на аэродромах как основные, являясь только дублирую-
щими в случае отказа основных. Световое Т выкладыва-
ется на аэродромах.
Рассмотренные выше сигналы для указания направле-
ния ветра требуют постоянного наблюдения за ними и
перестановки их при изменении направления ветра.
б) Автоматические указатели направления
ветра. Световой ветровой конус (освещенный ко-
нус). В качестве ночного ветроуказателя может быть
использован обычный конус, служащий для указания
направления ветра днем, освещенный сверху или изнутри
самого конуса каким-нибудь источником света. Освеще-
ние конуса изнутри нежелательно, так как при малых
скоростях ветра вследствие появления на конусе складок
освещенность его будет неравномерной. Наиболее удоб-
ным является освещение конуса путем установки на вер-
шине столба, на специальных кронштейнах четырех
арматур (с направленным светом) с электрическими лам-
пами накаливания, как изображено на рис. 323.
Освещение конуса достаточно сложно, требует для получения хорошего
эффекта конуса из специальной плотной материи и не дает достаточной
Рис. 323. Ветровой
конус, освещаемый
четырьмя светиль-
никами.
видимости с воздуха.
Ветроуказатели такого типа применяются на посплощадках и малых
аэродромах американских ночных воздушных линий.
Световые колодцы. Очень удобным указателем направления ветра
является схема, составленная из световых колодцев, устраиваемых заподлицо
с землей в центре летного поля.
Световые колодцы располагаются по кругу диаметра 20 — 30 м. В центре
круга, являющимся одновременно и центром летного поля, устраивается
также световой колодец. Расположение колодцев приведено на рис. 324.
Число световых колодцев—от 9 до 13. Внутри каждого колодца (рис. 325)
в специальной арматуре установлена электрическая лампа накаливания
мощностью в 60—100 W.
24 Зак. № 2921. Светотехника на воздушном транспорте.
369
Световой колодец снабжается матовой стеклянной крышкой, достаточно
прочной для проката по ней колеса самолета; конструкция светового
колодца должна быть такой,,чтобы не происходило скапливания влаги
внутри его.
Для указания направления ветра, а именно в зависимости от этого на-
правления, зажигаются те или иные лампы по периметру круга так, чтобы
получалось очертание буквы Т. Лампа в центре круга горит непрерывно.
Включение и выключение ламп производится автоматически от специаль-
ного флюгера с контактным устройством, устанавливаемого вне летного
поля. При достаточной мощности электрических ламп (и яркости поверх-
ности матового стекла) указание направления ветра по такой схеме может
производиться и днем.
Рис. 324. Световые колодцы для указания направления ветра.
Ветроуказатель по этой схеме чрезвычайно удобен для наблюдения
с воздуха, а также и при посадке, но крайне сложен и дорог в оборудо-
вании, требуя больших затрат на кабельную сеть. Например, при 11 све-
товых колодцах требуется двенадцать проводов, длина каждого из которых
может в зависимости от размеров аэропорта и места установки флюгера
достигнуть 1000 м. Необходим также и тщательный уход за флюгером и
световыми колодцами. Ветроуказатели такого типа пригодны только для
аэропортов, расположенных в местностях, не подверженных снеговому
покрову.
Ветроуказатели флюгерного типа (флюгерный световой ветро-
указатель). Наиболее употребительны в настоящее время ветроуказатели
флюгерного типа, весьма разнообразные в оформлении. В большинстве слу-
чаев они представляют собою или модель самолета, или букву Т, или стрелу
и служат одновременно как для дневных, так и для ночных полетов.
Для ночных полетов контур ветроуказателя или обрисовывается, или
освещается рядом электрических ламп накаливания, неоновыми трубками
и ацетиленовыми горелками.
Ветроуказатели раскрашиваются для лучшей видимости в два цвета:
черный и желтый, черный и белый или красный и белый.
370
Ветроуказатели устанавливаются или на одном из сооружений аэро-
дрома, или на высоте 1—2 м от уровня земли вблизи границы летного
поля в удалении от сооружений.
Установка ветроуказателя на
земле предпочтительнее в виду
более правильного показания
направления ветра у земли.
Ветроуказатель завода
AGA (Акц. О-во „Газоаккумуля-
тор“, г. Стокгольм). Показанный
на рис. 326 ветроуказатель за-
вода AGA представляет собой
модель самолета, освещаемую
ночью одним фонарем с тремя
диоптрическими линзами с фо-
кусным расстоянием 187,5 мм.
Источник света—одна ацетиле-
новая горелка. Ветроуказатель
снабжен: 1) солнечным клапа-
ном, 2) мигающим приспособ-
лением, которое может дать пе-
риод: 1 сек. вспышка — 1 сек.
затмение и 3) даленовским газо-
аккумулятором в 25 л. По дан-
ным фирмы ветроуказатель ви-
ден ночью с расстояния от 3
до 5 км.
Ветроуказатели завода
Пинча. Этим заводом выпу-
скаются ветроуказатели с нео-
новыми трубками (рис. 327) или
электрическими лампами нака-
ливания.
Ветроуказатель завода
Сименс-Шуккерт- Этим за-
водом выпускается ветроуказа-
тель (рис. 328), выполненный из
четырех неоновых трубок, дли-
ною около 2,5 м каждая. Мощ-
ность ветроуказателя 420 W,
напряжение питания трубок
6000 V.
Ветроуказатель „Элек-
трозавода" (рис. 329). „Элек-
трозавод" выпускает ветроука-
Рис. 325. Детали устройства светового колодца.
Рис. 326. Ветроуказатель фирмы АОА.
затель флюгерного типа под маркой ВУ-1 с такими основными данными:
1.
2.
3.
4.
Марка—ВУ-1.
Тип — флюгерный в виде буквы Т.
Длина — 5 м. •
Размах — 3 м.
5. .Сечение тела ветроуказателя — трехгранное.
24*
371
6. Окраска—г-желто-черными поперечными полосами.
7. Обрисовка контура—16 электрическими лампами накаливания в гер-
метической арматуре с бесцветными стеклянными колпаками.
Рис. 327. Ветроуказатель фирмы П и в ч а.
8. Минимальная скорость ветра, на которую реагирует,—от 3,5 до 4 м/сек.
9. Конструкция — ветроуказатель составлен из двух взаимноперпенди-
кулярных трехгранных трубчатых металлических ферм, обтянутых брезентом.
Рис. 328. Ветроуказатель фирмы Сименс Шуккерт.
Размеры ветроуказателя (длина 5 м и размах 3 м) должны дать види-
мость его в дневных и ночных условиях со всех точек полусферы радиуса
до 3—5 км.
372
Надобность видеть ветроуказатель на расстоянии до 3—5 км обусло-
вливается необходимостью увидеть таковой уже при подходе к аэропорту,
чтобы было возможным сразу же, не делая круга над аэропортом, опреде-
лить направление посадки.
Для повышения видимости ветроуказателя под малыми углами зрения
по отношению к горизонту телу ветроуказателя придано трехгранное
сечение.
Чрезвычайно важно также, чтобы при скоростях ветра ниже 3 м]сек
ветроуказатель автоматически устанавливался на лучшее направление посадки.
Питание ветроуказателя (электрическое) может производиться или отдель-
ным фидером от ЦПУ или приключением его к кольцу пограничных огней.
В целях экономии кабеля последнее вполне допустимо, так как надобность
в ветроуказателе является одновременно с надобностью в пограничных огнях.
Указатель скорости ветра фирмы „Всеобщая компания элек-
тричества". Фирмой „Всеобщая компания электричества" сконструиро-
вано специальное устройство, даюшее указание скорости ветра. Указатель
скорости ветра устанавливается вблизи от флюгерного ветроуказателя.
Указатель скорости ветра, приведенный на рис. 330, дает показания ско-
рости ветра в пределах от 0 до 45 км, ступенями через каждые 5 км. Включе-
ние цифр, указывающих скорость ветра, производится специальным ветряком.
4. Заградительные огни.
Все высокие сооружения на аэродроме и вне пределов его, выходящие
за предельный угол, тангес которого равняется 0,04 и вершина которого
лежит на границе летного поля, должны быть обозначены световыми сигна-
лами, именуемыми „заградительные огни".
Цвет заградительного огня, как сигнализирующего опасность, — красный
(международный сигнал опасности).
Заградительные огни, устанавливаемые, как указано выше, на сооруже-
ниях аэродрома и вне его, должны показать пилоту воздушного судна
высоту сооружения и ширину его относительно летного поля. Устанавли-
ваются заградительные огни согласно рис. 331. Если ширина препятствия
незначительна, то достаточно установки одного заградительного огня на
наиболее высокой точке его.
Отдельно стоящие мачты и трубы также отмечаются заградительными
огнями, устанавливаемыми на вершинах их. Целесообразно снабжать высо-
кие мачты или трубы несколькими огнями в виде вертикальной цепочки (гир-
лянды), дающей пилоту некоторое представление о высоте сооружения.
На трудно доступных для обслуживания местах (мачты и трубы) должно
устанавливаться по два заградительных огня, из которых в действии только
один, а второй является запасным, включаемым автоматически или ручным
способом при перегорании лампы первого. Незначительное увеличение стои-
мости обеспечивает надежность сигнала. Схема включения приведена на
рис. 332.
Заградительные огни на фабричных трубах должны устанавливаться
таким образом, чтобы не было обволакивания их дымом из трубы и
была обеспечена видимость со всех сторон, что может быть достигнуто
установкой огней на некоторой высоте над вершиной трубы или ниже
выходного отверстия ее; в последнем случае они располагаются по кольцу
вокруг трубы.
373
&fdm стрелке Я
— два чехла для крыльев; 6 — чехол хвоста; 7 —две лобовые части фюзелай-а; 8 — две лобовые части крыльев; 9 — общий
Рис. 329. Ветроуказатель „Электрозавода".
1 — центральная часть; 2 — фюзелаж; 3 — два крыла“(обхций вид); 4 — чехол фюзела»;:; 5- --- ----- -------—-—. -
вид 16 ламп; 10— втулка; //—специальный штифт; 12 — шплинт разводной; 13 — трос, 14— четыре стяжки.
Зак. № 2921. Светотехника на воздушном транспорте.
или же окрашивается
от плотности, красным
Заградительный огонь, употребляемый в СССР, представляет собой гер-
метическую арматуру морского образца № 8 (рис. 316) или фарфоровую
с находящейся внутри электрической газополной лампой мощностью 50 W.
Защитное стекло — или натуральное красное,
изнутри за два или за один раз, в зависимости
спиртовым лаком. Предпочтительнее натураль-
ные фильтры; окрашенные должны допускаться
как исключение.
Рис. 332. Схема автома-
та для включения за-
пасного заградительно-
го огня при перегора-
нии основного.
Рис. 330. Ветроуказатель с автоматическим ука-
зателем скорости ветра фирмы „Всеобщая компа-
ния электричества".
фасад обращенный h летному полю
Рис. 331. Установка заградительных огней на крыше ангара.
Кривая распределения света с лампой на 50 W при 120 V приведена на
рис. 317.
Мощность огня в 50 W выявлена полетными испытаниями. Загради-
тельный огонь (арматура) устанавливается на высоте 0,5 м над уровнем
крыши, чтобы избежать заноса его снеговым покровом, на газовой
трубе 25 мм, крепящейся к коньку крыши. Конструкция установки загра-
дительного огня приведена на рис. 333.
Питание заградительных огней производится или отдельным фидером из
ЦПУ, или от близ находящихся электрических сетей в целях избежания
374
больших сечений фидера, но с обязательным управлением из ЦПУ через
контакторы (рис. 313). Питание заградительных огней — параллельное. На
каждую группу огней, установленную на одном из сооружений, ставятся
двухполюсные предохранители в распределительном ящике. На рис. 334—
Рис. 333. Конструкция установки заградительного огня.
1 — герметическая арматура; 2—переходная муфта; 3—газовая труба; 4 — газовая муфта; 5 — опор-
ная скоба; 6 — глухарь; 7 — крыша здания; 8 — разветв. коробка; 9 — скоба для трубы; 10 — стена
здания; 11 — ящик с двумя однополюсными предохранителями; 12 — кожух для защиты кабеля;
13 — газовая труба; 14 — освинцованный кабель; 15 — газовая труба; 16 — контргайка; 17 — скоба
для трубы.
375
336 приведены примеры установки заградительных огней (лампа накаливания
1000 1m) в США.
а) Применение неоновых ламп для заградительных огней. Труб-
чатые или колбообразные неоновые лампы могут иметь большое применение
в качестве заградительных огней. Особенно интересно было бы применение
неоновых заградительных огней на радиомачтах, где принципиально воз-
Рис. 334. Установка заградитель-
ных огней на телеграфной линии,
а, b — красные заградительные огни с
100-W электрической лампой; с — гальва-
низированная 20-.ил< труба; d — три про-
вода; е — реостат и выключатель, монти-
рованные в водонепроницаемой коробке.
Рис. 335. Установка загради-
тельных огней на водонапорной
башне.
т — заградительные огни с электри-
ческой лампой 200 W; п — колпак из
красного призматического стекла; р—
резервный автомат, включающий ре-
зервную лампу в случае отказа дру-
гой; г — автоматический часовой вы-
ключатель.
можно применение неоновых ламп без электродов, светящихся под действием
электромагнитных колебаний радиостанции. Конечно, применение в качестве-
заградительного огня безэлектродных ламп возможно только при условии
непрерывной ночной работы станции.
Большое применение трубчатых неоновых ламп в качестве. заградитель-
ных огней имеется в Германии для ограждения высоких одинокостоящих
сооружений (как то: колокольни, фабричные трубы и др.). Типовые загради-
тельные огни приведены на рис. 337 и 338.
Применение неоновых заградительных огней в том виде, в каком они
сейчас применяются в Германии, не является целесообразным из-за высокой
начальной стоимости оборудования (повышающие трансформаторы и др.)
и сравнительно больших мощностей.
б) Ограждение высоковольтных линий. Находящиеся вблизи аэро-
дромов высоковольтные линии представляют большую опасность для воз-
376
душных судов в виду их плохой видимости, а потому они также требуют
специального ограждения.
Установка и эксплоатация заградительных огней на мачтах высоковольт-
ных линий представляет ряд затруднений.
Заводом П и н ч а предложено ограждать
высоковольтные линии путем установки
в основании металлической фермы, несу-
щей высоковольтные провода, малых про-
жекторов с направленным вертикальным
лучом, освещающим подвешенный верти-
кально конус в вершине фермы (рис. 339).
Фирма Барбье-Бенара предла-
гает ограждение высоковольтных линий
путем установки у основания мачты
малого прожектора и вертикального на-
правления луча его (параллельно оси
мачты) на стеклянный матовый колпак,
укрепленный у вершины мачты (рис. 340).
Эта же фирма разработала специальные
трубчатые лампы, подвешиваемые к ли-
Рис. 337. Неоновые заградитель-
ные огни на фабричной трубе.

Рис. 336. Заградительные огни на
. ферме газгольдера.
нии высокого напряжения (Balisage des lignes a haute-tension par les tubes
В. В. T. „555“).
На рис. 341 приведено ограждение высоковольтной линии в США нео-
новыми безэлектродными лампами.
5. Пограничные огни.
Для указания границ летного поля периметр такового или часть его
обозначается специальными световыми сигналами, носящими название „погра-
ничных огней".
377
Рис. 338. Неоновые заградительные
огни на шпице башни.
Пограничные огни устанавливаются на расстоянии 75—100 м друг от
друга на высоте 0,7—1 м над уровнем летного поля. Расстояние между
пограничными огнями в 75—100 м обусловливается необходимостью сво-
бодного проката самолета между ними при рулежке. Установка огня на
высоте около одного метра вызывается необходимостью дачи пилоту неко-
торого представления о высоте при прохождении в створе между двух
огней и необходимостью защиты их от атмосферных осадков (снег).
Пограничные огни устанавливаются в различных странах разного цвета:
белого, желтого, зеленого и красного. В СССР пограничные огни устана-
вливаются белого цвета. В Англии — крас-
ного цвета, но в отличие от заградитель-
ных огней они устраиваются мигающими.
В Америке пограничные огни двухцвет-
ные— желтого и зеленого цветов; сторона
летного поля, обозначенная зелеными по-
граничными огнями, является наиудобней-
шей для производства посадки; но так как
посадка, как правило, производится в зави-
симости от направления ветра, то введение
разноцветных пограничных огней не дает
по нашему мнению желаемого эффекта.
В Германии на ряде аэродромов (Бер-
лин—Темпельгоф и др.) установлены нео-
новые пограничные огни, выполненные
в виде светящихся красных полосок, обо-
значающих границы летного поля или углы
его (рис. 342). Неоновые трубки не заклю-
чены в арматуру, а только прикрыты ме-
таллической сеткой, и установлены на вы-
соте 0,5—0,7 м над уровнем земли на ко-
жухах трансформатора. Применение неоно-
вых пограничных огней нельзя признать
рациональным вследствие того, что: 1) они—
красного цвета (возможно спутать с загра-
дительными огнями), 2) для них требуется
значительная мощность и 3) налицо опас-
ность, которую представляет высоковольт-
ная установка на границе летного поля при
аварии и накате самолета на пограничный
огонь.
Как правило, пограничные огни на аэродромах исключительно электри-
ческие. Были отдельные попытки установки пограничных огней ацетиленовых,
выпуска завода фирмы Пинч. Установка неэлектрических огней, немного
удешевляя всю систему, усложняет эксплоатацию (затрата времени на зажи-
гдние и тушение).
Питание электрических пограничных огней осуществляется прокладкой
кольца подземного бронированного кабеля. В питающее кольцо погранич-
ные огни могут быть вкдючены параллельно или последовательно. Последо-
вательное включение пограничных огней дает экономию в кабеле, но услож-
няет оборудование. В США допускается последовательное включение
пограничных огней, но с применением автоматов у каждого огня для вос-
378
становления тока в цепи при перегорании лампы. В США при последова-
тельном питании лампы устанавливаются в 600 1m (ток 6,6 А) для желтых
огней и в 10001m для зеленых огней. Питание осуществляется высоковольт-
ным трансформатором силой тока в 6,6 А.
Рис. 339. Ограждение высоковольтных линий передач фирмой Пинча.
Установка последовательного питания без специальных защитных
устройств допускается в случаях, если напряжение незамкнутой цепи транс-
форматора не превышает 450 V. При более высоком напряжении обяза-
тельна установка специальных защитных устройств или питание каждого
пограничного огня от отдельного трансформатора, установленного в спе-
379
циальном ящике в земле. Все трансформаторы включаются в высоковольт-
ную кабельную сеть.
При параллельном питании пограничных огней в США употребляются
лампы: для желтых огней 25 W (242 1m) и для зеленых огней 50 W (555 1ш
при 110—120 V).
Конструкции пограничных огней США приведены на рис. 343 и 344. Элек-
трические лампы устанавливаются в герметической арматуре типа, приведенного
на рис. 345. Колпак арматуры употребляется или призматический (рис. 346),
дающий распределение света, приведенное на рис. 347, или матовый
(рис. 348) для уменьшения блескости, с распределением света согласно
рис. 349.
Рис. 340. Прожектор
и конус для огражде-
ния высоковольтных
линий фирмы Б а р б ь е-
Б е н а р а.
Рис. 341. Ограждение высоко-
вольтной линии неоновыми без-
’лектродными лампами США.
Арматура пограничного огня установлена на металлическом конусе
высотою 0,7—0,9 м. Конструкция конуса выполнена таким образом, что
при накате самолета конус опрокидывается и откатывается, а электрическая
цепь размыкается, так как включение в цепь пограничного огня произво-
дится штепсельной вилкой, включаемой в герметический штепсель. При
вынутии вилки из штепселя он захлопывается автоматически герметической
крышкой.
а) Пограничный огонь с ацетиленовым источником света. На
рис. 350 показан общий вид установки, которая в целом состоит из бал-
лона С и кожуха Л с верхним стеклянным колпаком В, наверху которого
устроен вентилятор D. Внутри кожуха помещается лампа. Кожух устано-
влен на треножнике из стальных трубок. Баллон, помещаемый в сетчатой
380
корзине, вмещает 1,13 м3 газа, которого хватает на 21 день без пере-
зарядки.
Лампа устроена наподобие ламп, упомянутых в гл. I § Зг отдела первого,
с горелками открытого пламени. Работа лампы основана на использовании
давления газа в баллоне. Продолжительность периодов затмения и про-
блесков легко может быть регулируема. Нормальный режим — от 60 до
90 вспышек в минуту. Продолжительность самой вспышки 0,1 сек. Устрой-
381
ство лампы позволяет установить в случае надобности {постоянный огонь.
Видимость сигнала—с расстояния 6 — 7 км для ясной погоды.
б) Пограничные огни аэродромов СССР- Питание пограничных
огней СССР — параллельное, при напряжении 220 V. Проводка — трехфазная
Рис. 343. Пограничный
огонь с конусом и штеп-
сельным включением.
Рис. 344. Пограничный
огонь, устанавливаю-
щийся по направлению
ветра.
подземным бронированным кабелем; включение ламп—треугольником. По-
граничный огонь представляет собою герметическую арматуру морского
образца (рис. 316) с гладким бесцветным стеклом и с установленной внутри
лампой при 40 W и 220 V. Пограничный огонь устанавливается на вершине
Рис. 345. Герметическая арматура погра-
ничного огня.
Рис. 346. Призматиче-
ский колпак арматуры
пограничного огня.
конуса высотою 0,65 м и диаметром основания 0,90 м. Конус окраши-
вается в два цвета: черный и желтый, или белый и черный, или белый и
красный. Назначение конуса — указание границ летного поля днем. Каждый
пограничный огонь снабжается двухполюсным предохранителем. Конструкция
конуса и схемы подводки тока приведены на рис. 302.
6. Ночное обозначение стартовых дорожек.
В связи с введением на летных полях аэродромов специальных старто-
вых дорожек для взлета и посадки встает вопрос о ночном обозначении
их, чтобы условия дневной и ночной посадки не были отличны (стартовые
дорожки резко заметны днем).
Рис. 347. Кривая распределения силы света призматического колпака.
Инж. И. Райским разработана и предлагается описываемая ниже си-
стема обозначения стартовых дорожек ночью, причем к обозначению старто-
Рис. 348. Специаль-
ная арматура по-
граничного огня.
Рис. 349. Распределение силы света специаль-
ной арматуры.
вых дорожек предъявлены следующие требования: 1) указание места при-
земления и начала старта, 2) указание конца пробега, 3) возможность вы-
держать линию пробега по оси стартовой дорожки, 4) дать представление
383
о высоте выравнивания самолета, 5) дать возможность посадки без освеще-
ния летного поля, 6) наибольшая дешевизна устройства.
Принципиальная схема обозначения стартовой дорожки приведена на
рис. 351. Начало стартовой дорожки и точка приземления дается зеленым
Рис. 350. Пограничный огонь с ацети-
леновым источником света.
огнем; конец стартовой дорожки, и
тем самым конец пробега, дается
красным огнем. Линия пробега дается
белыми огнями по оси стартовой до-
рожки на расстоянии 150 м друг от
друга. Все перечисленные огни уста-
навливаются в специальных световых
колодцах заподлицо с землей по оси
стартовой дорожки.
Момент выравнивания самолета
может быть определен по двум белым
огням, устанавливаемым на высоте
около 1 м от уровня земли по обеим
сторонам начала стартовой дорожки,
перпендикулярно к оси ее. Огни —
типа пограничных огней. Наличие
двух пограничных огней, расположен-
ных на линии, перпендикулярной к
оси стартовой дорожки, и огней по
оси дорожки дает возможность пра-
вильно выдержать направление при
подходе к стартовой дорожке (на по-
садку), являясь своего рода прицель-
ным створом.
Для уменьшения расхода кабеля
нами предлагается применение авто-
матических переключателей, устанавливаемых на концах стартовых дорожек
у цветных ламп. Автоматические переключатели различны для постоянного
и переменного тока.
® пог ратный огонь
® @ красный концевой огонь ®
0 синий концевой сгони
Рис. 351. Принципиальная схема обозначения стартовой дорожки.
а) Переключатель для постоянного тока. В качестве переключа-
теля может быть использовано поляризованное реле (рис. 352). Реле имеет
постоянный магнит, изогнутый под прямым углом; на его южном полюсе
устанавливаются две катушки Sj и S2, сердечники которых с полюсными
надставками будут иметь южную полярность. Обмотки катушек и /2
соединены последовательно. Якорь /7 укрепляется на северном полюсе
-384
постоянного магнита Е, вращающегося вокруг оси О. Якорь имеет север-
ную полярность. На конце якоря — латунная надставка А; колебания якоря
ограничиваются двумя контактными винтами / и II, соединенными один —
с красной лампой, другой — с зеленой. Если с линии LrL2 в обмотки реле
послан ток, вызывающий в полюсной надставке Sj южную полярность и
Б полюсной надставке 52 северную, то полярность надставки усилится,
а полярность надставки S27 понизится, причем якорь Я будет притянут к
контакту I и включит зеленую лампу.
При перемене направления тока, входящего в обмотки реле с линии
который в полюсной
надставке вызовет
.северную полярность
и в надставке S2 юж-
ную полярность, поляр-
ность полюсной над-
ставки Sj понизится,
а надставки 5% повы-
сится и якорь Я, буду-
чи притянут к контак-
ту II, включит крас-
ную лампу. Якорь Я
остается притянутым
после пропускания тока
к одному из контактов
до перемены направле-
ния тока с линии. Схе-
Рис. 352. Схема переключателя для постоянного тока.
Рис. 353. Схема переключателя для перемеииого
тока.
ма переключения при-
ведена на рис. 352.
б) Переключатель
для переменного то-
ка. Для переключения
переменного тока мо-
жно применить про-
стейший переключатель
(рис. 353), состоящий
из электромагнита I,
контактов II, щетки III,
насаженной на одну ось
с храповым колесом
IV, и якоря V. При
прохождении тока через
электромагнит якорь V притянется к электромагниту и повернет на один
зуб храповое колесо и с ним щетку III, включив ее в один из кон-
тактов II. При вторичном включении тока щетка перейдет на другой кон-
такт II. Щетка III возвращается в исходное положение благодаря медленно
действующей пружине через 2—3 сек.
Для возможности одной манипуляцией произвести два посыла тока
в переключатель нами предлагается переконструировать для этой цели нор-
мальный двусторонний рубильник путем добавочного контакта 2 (рис. 354).
Для зажигания зеленого огня нож рубильника 4 врубается в контакт 7;
для зажигания же красного огня нож рубильника врубается в контакты 3;
25 Зак. № 2921- Светотехника на воздушной транспорте.
385
предварительно нож пройдет контакты 2, и будет дан первый импульс
который передвинет щетку переключателя на контакт 7. При врубке ножа
в контакты 3 будет дан второй импульс, который передвинет щетку с кон-
такта 7 на контакт 2 и будет зажжен красный огонь. Переключатели
устанавливаются на концах стар-
товых дорожек.
Для контроля у рубильника
на распределительной доске дол-
жны быть смонтированы две
цветные лампы, указывающие,
какой дан старт.
При введении переключате-
лей вместо четырех кабелей до-
статочно два. Схема электро-
проводки дана на рис. 355.
7. Установка для освеще-
ния летного поля.
В гражданском воздушном
флоте СССР до сего времени
применяется сосредоточенная
Рис. 354. Переконструированный двусторон- система О-вещения летного по-
ний рубильник. ля, состоящая из двух диамет-
рально расположенных групп
посадочных прожекторов. Эта система позволяет обслужить до некоторой
Степени все старты на летном поле (рис. 356). В зависимости от напра-
вления ветра зажигается та или иная группа прожекторов.
Места установки прожекторных групп выбираются в зависимости от
розы ветров данного аэропорта. Прожекторные группы необходимо устана-
« контрольная лампа
И оВтамат-переключатЕЛЯ
Рис. 355. Электрическая схема при переменном токе.
вливать по линии направления господствующих ветров. Так как прожекторы
устанавливаются на некоторой высоте над уровнем земли, то посадочная
группа должна быть вынесена за пределы летного поля на расстояние от
25 до 30 м, в зависимости от высоты установки. Посадочные прожекторы
устанавливаются на специальных деревянных вышках, типа, приведенного на
рис. 357.
386
Каждый прожектор на вышке устанавливается на железной трубе, на-
глухо прикрепляемой нижним концом к конструкции вышки. Крепление про-
жектора на трубе позволяет производить различный наклон прожекторов
в вертикальной плоскости, а также и поворот его на любой угол в гори-
зонтальной плоскости. Для проверки углов поворота в горизонтальной плос-
кости прожекторные вышки должны быть снабжаемы специальным лим-
бом. Прожекторы на вышке устанавливаются на расстоянии в 0,9 — 1 м.
В основании вышки устраивается специальное помещение, позволяющее
разместить в нем распределительное устройство группы.
Питание электроэнергией прожекторов при стационарной уста-
новке их в законченном оборудованием аэропорту осуществляется подвод-
кой тока отдельными фидерами к каждой группе от центрального щита
управления. Наиболее рациональной системой подводки тока к прожектор-
ной группе является четырехпроводная. 1
При четырехпроводной системе проводки
напряжение между фазовым и нулевым про- /
220 / \
водом равняется — == 127 V, в то вре- / \
мя как для питания прожекторных ламп у у |
необходимо ПО V, что требует поглоще- \ _ /
ния 17 V. Поглощение напряжения наибо- У
лее рационально можно осуществить путем -----
некоторой потери порядка 7—10 V в фи- Рис. 356. Схема обслуживания стар-
дере и 10—7 V в реостате. Гасящий на- тов двумя прожекторными уста-
пряжение реостат должен иметь достаточно новками.
плавную регулировку и быть рассчитанным
на поглощение несколько большего напряжения. Он должен устанавливаться
на центральном распределительном щите, чтобы обслуживающий освети-
тельные установки аэропорта имел возможность поддерживать на клеммах
ламп постоянное напряжение в ПО V. Указанное требует наличия на рас-
пределительном щите кроме рубильников и реостатов для посадочных
групп также и вольтметров по числу групп или одного, но со спе-
циальным переключателем, что вполне приемлемо, так как посадки произ-
водятся только при одной зажженной группе. На зажимах рубильника
напряжение должно поддерживаться выше потребного напряжения на клем-
мах ламп на величину потери напряжения в линии, которая должна быть
определена контрольным измерением.
Включение прожекторов в фидер должно производиться через распре-
делительное устройство равномерно на фазы (при шести прожекторах по два
прожектора на одну фазу).
Распределительное устройство (рис. 357) должно состоять из рубиль-
ников и двухполюсных предохранителей по числу прожекторов, штепселя
для включения переносной лампы и зажимов для включения контрольного
; вольтметра. Надобность в рубильниках по числу прожекторов вызывается
1 эксплоатационными соображениями для возможности выключения того или
’ иного прожектора для проверки, смены ламп и пр.
< Для безопасности ночных полетов, в виду того что посадки произво-
дятся при одной зажженной группе, должны быть установлены по два за-
\ 1 Подводка производится бронированным кабелем марки СБСН.
| 25* 3?7
Злк. 2921. Светотехжика жж воздушном транспорте.
градительных огня (красного цвета) или на кожухах двух крайних про-
жекторов, или на специальных стойках по бокам вышки. Заградительные
огни на прожекторных группах включаются в кольцо пограничных огней.
Специального дневного обозначения посадочной группы не требуется, так
как для этого посадочные прожекторы (кожухи их) окрашены полосами
в желтый и черный цвета.
Фокусировка ламп посадочных прожекторов производится так же, как
и фокусировка лампы в аэромаяке ВРА-60-1.
Посадочный прожектор СА-60 не имеет автомата для замены ламп, так
как выбытие из строя одной лампы не резко влияет на освещение летного
Рис. 358. Трактор и динамомашина для питания током посадочных прожекторов.
поля, а наличие автомата, несколько изменив распределение света про*
жектора, уменьшило бы световой поток прожектора. В целях предохранения
прожекторов от влияния атмосферных осадков они должны быть защи-
щаемы или надеванием на них специальных чехлов днем, или устройством
над ними специального навеса.
При нестационарной осветительной установке летного поля и при отсут-
ствии передвижной посадочной группы освещение может осуществляться
установкой групп на временных деревянных вышках и питанием их от пере-
движного агрегата в целях экономии дорого стоящего кабеля. В качестве
передвижного агрегата может быть использован трактор и динамомашина
на специальных деревянных салазках. Трактор служит приводом для динамо
и для перетаскивания ее на салазках к той или иной вышке. Подобного
рода питающий агрегат приведен на рис. 358.
В качестве привода могут быть использованы и другие двигатели.
388
8. Определение высоты облачности потолочным прожектором.1
В метеорологической сводке для ночного полета должна быть включена
высота облачности по линии, так как согласно инструкциям ГУГВФ ночные
полеты могут совершаться при определенных значениях облачности. Ночные
полеты запрещаются при облачности ниже 300 м. Наиболее удобным
и простым способом определения высоты облачности ночью является спо-
соб так называемого потолочного прожектора.
Существуют следующие способы определении высоты облачности с по-
мощью потолочного прожектора: 1) без применения угломерного инстру-
мента, 2) с применением угломерного инструмента.
а) Определения высоты облачности без применения угломер-
ного инструмента. Для определения высоты облачности этим способом
достаточно наличия только одного прожектора с малым углом излучения
5—7°. Луч прожектора направляют под некоторым углом к горизонту
и отсчитывают, например—шагами, расстояние от места установки прожек-
тора до проекции на землю пересечения луча с облаками. Отмеренное рас-
стояние умножают на тангенс угла, образованного лучом прожектора и по-
верхностью земли, причем получают высоту облачности.
Высота облачности определяется по формуле Н = Liga-\-h, но так
как значение Н велико по сравнению с kt где h — высота установки пото-
лочного прожектора, то последним можно пренебречь и принимать:
7/=£tga.
Нетрудно видеть, что наиболее просто можно определить высоту облач-
ности при направлении луча под углом а = 45° к горизонту, т. е. тогда,
когда tga=l; в этом случае высота облачности будет:
H=L,
т. е. высота облачности равняется отмеренному расстоянию от места уста-
новки прожектора до проекции на землю пересечения его луча с облач-
ностью. При неравных 45° углах а необходимо иметь заранее составлен-
ную таблицу значений.
Этот способ, достаточно простой и применимый в полевых условиях,
недостаточно точен, так как легко набегают ошибки при определении рас-
стояния (шагами) и при определении на земле места проекции луча
с облаками. При нетщательном измерении и малой опытности ошибка
может достигнуть 20 — 30%.
б) Определение высоты облачности с помощью угломерного,
инструмента. Значительно точнее определение высоты облачности произ-
водится с помощью угломерного инструмента.
Для этого на территории аэродрома разбивают базис, на одном конце
которого устанавливают „потолочный" прожектор, а на другом—репер
с горизонтальной доской, на которую ставится при измерениях угломерный
инструмент. В этом случае, при наличии мерного базиса длиною £, доста-.
точно измерить только вертикальный угол наклонения оптической оси
угломерного инструмента по отношению к земле. Затем по этому углу и __
по специально составленной таблице определяют высоту облачности.
1 Описание самого прожектора см. в гл. 17, § 2, отдела второго.
389
Луч потолочного прожектора при подобных измерениях направляется
вертикально; оптическая ось угломерного инструмента направляется в центр
пересечения луча прожектора с облачностью.
М Высоту облачности Н, пренебрегая высотою установки инструмента й2>
находят по формуле:
H=Ltga;
точная же высота установки определится по формуле:
H=Ltgo.-}-h2.
Не трудно заметить, что высота облачности будет определена тем бол^.;
точно, чем больше будет взят базис.
£^При повседневных измерениях для простоты определения высоты облач-
ности необходимо составить для каждого аэродрома специальную табличку
или график, по которым, зная угол а, можно сразу прочесть высоту облач-
ности, или же рядом со значениями углов на лимбе угломерного инстру-
мента нанести и значения высоты облачности в метрах.
?Ti График определения высоты облачности в зависимости от угла а приведен
на рис. 359.
Для быстроты определения высоты облачности начало базиса и место
установки угломерного инструмента устраивается около центрального поста
управления; еще более удобным является установка начала базиса на вышке
поста управления; устанавливаемый на другом конце базиса потолочный
прожектор может быть питаем или отдельным фидером от ЦПУ или от
местного фидера, но с обязательным управлением из ЦПУ.
$ Из эксплоатационных соображений — предохранения оптической части
прожектора от влияния атмосферных осадков (скопления на поверхности
защитного стекла снега, проникновения влаги внутрь прожектора и др.) —
390 ,
удобно луч прожектора направлять под некоторым углом к горизонту
(45-60°).
Для облегчения определения высоты облачности этим способом на лимбе
угломерного инструмента вместе с градусами нанесены значения высот
облачности при определенном базисе.
в) Индикатор. Индикатор, представляющий собою простейший угло-
мерный инструмент, состоит из визирной стрелки, лимба и кронштейна.
Индикатор крепится на специальной тумбе диаметром 1,5 см (газовой
трубе) и может вращаться вокруг вертикальной оси. Визирная стрелка сде-
лана из полосового железа и имеет прицельную рамку и мушку для наводки
на центр светового пятна на облаке. Лимб, изготовленный из латуни, имеет
нанесенные на нем деления высоты облачности в метрах. Визирная трубка
и лимб прикреплены к кронштейну. Индикатор приведен на рис. 178 и 360.
Рис. 360. Потолочный прожектор и индикатор для определения
высоты облачности.
Потолочный прожектор и индикатор устанавливаются на расстоянии
150 м друг от друга. Луч прожектора и визирная стрелка индикатора
должны находиться в одной вертикальной плоскости. Ось вращения фонаря
прожектора с осью вращения визирной стрелки также должны лежать
в одной плоскости (горизонтальной).
Потолочным прожектором ПТА-45 (описание прожектора см. стр. 192)
может производиться измерение высоты облачности без индикатора и с
индикатором. При измерении без индикатора луч устанавливается под
углом 45° и измерение производится, как указано выше. При измерении
с индикатором луч прожектора направляют под углом 65° к горизонту, а
визирную стрелку — на центр светового пятна на облаке, закрепляют
стрелку барашком и непосредственно на лимбе читают высоту облачности.
9. Освещение построек и площадей перед ангарами.
Освещение для создания перспективы. Чтобы приблизить условия
ночной посадки на летное поле к условиям дневной посадки Департамент
торговли США предписывает устройство освещения по крайней мере одного
391
строения на аэродроме сверху и с четырех сторон его для создания пер-
спективы.
Наиболее желательным является освещение „перспективы" всех соору-
жений аэродрома, выходящих фасадами на аэродром, чтобы пилот видел
не только освещение летного поля, но и окружающие его сооружения. Этс
дает ему возможность более правильно оценивать свое положение в воздухе
(иметь представление о высоте и о расстояниях) и производить посадку
в условиях, близких к дневным, что, конечно, повлечет за собой меньшукт
аварийность.
Освещение перспективы производится прожекторами типа з а-
л ива ю ще го света с отражателем или преломляющей линзой. Интерес-
Рис. 361. Прожектор заливающего
света отражательной и преломляющей
оптики для освещения перспективы,
фирмы Барбье-Бенара.
ным типом прожектора заливающего'
света, употребляемым для освещения-
перспективы, является прожектор амери-
канского отделения фирмы Барбье-
Бенара, приведенный на рис. 361.
Оптика прожектора состоит из ци-
линдрической линзы Френеля с углом
рассеивания в 180° в комбинации с ме-
таллическими отражателями для исполь-
зования светового потока лампы, падаю-
щего вверх и вниз. На рис. 362 приве-
дены освещенные фасады зданий.
Освещение самолета для рабо-
ты. Для работы на самолете вне ангара
необходимо местное освещение перенос-
ными лампами. Питание переносных ламп
должно осуществляться напряжением
12—14 V от специальных переносных
трансформаторов, включаемых гибким
бронированным проводом в установлен-
ные на специальных столбиках штепсели.
Не исключено применение подземных
питающих колодцев или установка штеп-
селей в конусах пограничных огней.
Освещение предангарных площадей. Ночью для ввода самолетов в
ангар и вывода их из него, для заправки их горючим, производства регулировки
и пр. все площади перед ангарами и между ними должны быть освещены. Якор-
ная стоянка, конечно, тоже должна быть надлежащим образом освещена.
Освещение площадей перед ангарами наиболее удобно производить
осветительными приборами направленного света (кососвет, прожекторы зали-
вающего света), устанавливаемыми на ангарах, исходя из того, что:
1) требуется главным образом вертикальная освещенность,
2) площадь не должна загромождаться столбами для подвески арматур,
3) управление освещением должно быть удобным.
Включение прожекторов — со щитка ангарного освещения.
10. Освещение специальных сооружений дэродрома.
Не останавливаясь подробно на освещении всех специальных сооружений
аэродрома, рассмотрим только вопросы освещения ангаров и бензинохранилищ.
392
а) Освещение ангаров. Если относить ангары вследствие хранения
в них самолетов с наполненными бензином баками к помещениям, опасным
в отношении взрывов,1 то необходимо предъявлять к электрической
проводке в ангарах следующие основные требования: вынесение всех упра-
вляющих устройств (рубильники и выключатели) из помещения ангара и при-
менение специально защищенных проводов и герметических светильников.
Но так как пары бензина, содержащиеся в воздухе, значительно тяже-
лее воздуха и располагаются преимущественно по низу ангара, то практика
освещения ангаров допускает применение в них открытой проводки по
верху ангара проводом марки ПРН и негерметической арматуры; управле-
ние же осветительными устройствами (рубильники и выключатели) устана-
вливается вне ангара.
Также неразрешенным к настоящему времени является вопрос нормиро-
вания освещенности внутри ангара в отношении как величины освещенности,.
Рис. 362. Освещение фасада здания для создания перспективы.
так и отнесения ее к той или иной плоскости (вертикальной или горизон-
тальной).
Так как ангары ни по назначению (ангары — склады и ангары — мастер-
ские), ни по размерам не стандартизированы, равно как не определены
точно рабочие процессы, производимые и допускаемые в ангарах, и, нако-
нец, не установлены типы самолетов, подлежащих хранению в определенных,
ангарах, то выбор норм освещенности представляется достаточно сложным
вопросом. Приближенный подход к нормировке каждый раз можно раз-
решать, исходя из временных правил освещения фабрик и заводов согласно
табл. 78, а также руководствоваться временными правилами и нормами ГВФ
(приказ ГВФ от 21 января 1934 г. за № 551).
Установление норм освещенности для ангаров позволит также разре-
шить вопрос применения тех или иных светильников.
В настоящее время освещение ангаров гражданского воздушного флота
подразделяется на общее и местное, осуществляемое постоянными и пере-
носными светильниками.
Общее освещение (если исходить из освещенности 301х) осу-
ществляется применением арматуры типа „Универсаль", для ламп не свыше
1 Вопрос этот окончательно не решен. Отнесение ангаров к той или иной кате-
гории должно быть решено постановкой специальных опытов.
393
Таблица 78.
Нормы освещенностей в ангаре на рабочих поверхностях.
№ Наименование рабочих мест и род работы Разряд по врем, правилам НКТ Наименьшая освещенность, 1х
1 ’ Хранение самолетов, общий над- зор за ними IV 15
2 Наружный осмотр, общая регу- лировка самолета без разборки его мелких частей ...... 1116 20
3 Чистка самолетов с разборкой ме- ханизмов, мелкий ремонт; про- верка приборов; разборка мел- ких частей Пб или Пв 45-30
500 U, с матовым затенителем. Применение последнего вызывается тем об-
стоятельством, что не исключена возможность работы на верхних плоскостях
•самолета; отсутствие затенителя в этом случае могло бы создать отражен-
Рис. 363. Перенос- Рис. 364. Пере-
ная лампа инж. носная лампа
Витрина. „Красного Тре-
угольника“.
ную блескость для работающего.
Местное освещение осуще-
ствляется переносными герметическими
лампами; морского образца № 8, кон-
струкции инж. Витрина (рис. 363),
и завода „Красный Треугольник" (рис.
364) инж. Труханова и др., вклю-
чаемыми в штепсельные гнезда гермети-
ческого типа. В виду больших размеров
ангаров штепсельные гнезда применя-
ются как подвесные, так и установлен-
ные на стенах; в последнем случае они
снабжаются выключателями.
Напряжение осветительной сети об-
щего освещения, в виду больших разме-
ров и удаленности ее от пунктов пита-
ния, применяется обычно в 220 V; одна-
ко напряжение в 220 V для местного
освещения с переносными лампами явля-
ется нежелательным, так как перечис-
ленная выше арматура не является
вполне безопасной и при наличии в
ангарах земляных или бетонированных
полов не исключена возможность не-
счастных случаев от поражения электрическим током. Поэтому местное
освещение должно питаться от специальной сети напряжением 12—24 V.
Не исключена возможность питания переносных ламп от маломощных
переносных трансформаторов, включаемых в штепсельные гнезда.
Проводка, как сказано выше, осуществляется проводом марки ПРН,
прокладываемым на высоте до 6—8 м в газовых трубах, а выше — без
394
специальной защиты, на якорях. Подвесные штепсельные гнезда морского
типа № 3 жестко крепятся к верхним конструкциям ангара на высоте 6 —
8 м. На стенках ангаров штепсельные гнезда устанавливаются на высоте
2 м с подводкой к ним проводов в газовых трубах.
Распределительное устройство монтируется в специальной будке на рас-
стоянии 2—3 м от ангара. Подача тока из будки к ангару производится
в газовых трубах.
Из соображений безопасности и эксплоатационных распределительный
щиток освещения ангара при отсутствии работы в ангаре должен быть вы-
ключен. Включение и выключение щитка производится из центрального поста
управления.
Рис. 365. Освещение ангара прожекторами с отражательной и преломляющей
оптикой.
Осуществление проводки в таком виде позволяет считать, что меры
против опасности взрыва приняты достаточные (в местах, где проводка
может потерпеть механические повреждения, она защищается газовыми
трубами).
American Gas Acommulator Company в США предложила освещение
ангаров прожекторами заливающего света с цилиндрическими френеле-
выми линзами, приведенными на рис. 365. Это освещение по нашему
мнению заслуживает большого внимания для детального его рассмотрения,
так как создает достаточную вертикальную освещенность на рабочих
местах, что, надо полагать, наиболее необходимо. К недостаткам дан-
ной системы освещения надо отнести отсутствие мер для ослабления
блескости.
б) Освещение бензинохранилищ. Если можно допустить наличие
проводки" и арматуры в ангарах, то разрешить их в бензинохранилищах,
395
каковые относятся к помещениям опаснымЗъ отношении взрывов, безусловно-
нельзя. Согласно „Электротехническим правилам и нормамутвержденным
Электротехническими съездами и одобренным ЦЭСом (изд. 1931 г.) осве-
щение помещений, опасных в отношении взрыва, должно производиться при
соблюдении следующих предосторожностей:
1. Выключатели, штепсельные соединения, предохранители и пр. должны
быть конструкций, не допускающих возможности взрыва в помещениях.
2. Провода должны иметь изолирующую оболочку из вулканизирован-
ной резины, соответствующую применяемому напряжению, и быть проложен-
ными в плотно закрытом трубопроводе, обладающем достаточной механи-
ческой, прочностью, или же должны применяться освинцованные или брони-
рованные кабели.
3. Источники света должны быть заключены вместе с патроном в плот-
ную, герметрически закрытую арматуру.
Ш71ШММ /.V)
Рис.^,366. Герметическая арматура фирмы
Ш(и ей дера и ее кривая распределения силы
]света.Г
Рис. 367. Герметиче-
ская арматура фирмы
Г анне да на.
Отсутствие достаточное надежных в отношении безопасности взрыва
рубящих устройств, предохранителей и др. заставляет выносить таковые йз
пределов бензинохранилища и монтировать их в других помещениях.
К герметической арматуре для освещения бензинохранилищ должны
быть предъявлены следующие требования:
Недостаточная прочность арматуры против механи-
ческих повреждений, осуществляемая массивным корпусом с тол-
стым защитным стеклом, защищенным сеткой из металлических прутьев.
2. Невозможность открытия арматуры, находящейся
под напряжением. В некоторых конструкциях это осуществляется тем,
что внутри арматуры давление воздуха превышает давление воздуха в по-
мещении, вследствие чего особый клапан замыкает электрическую цепь.
При повреждении арматуры, открытии ее или негерметическом закрытии,
давление в арматуре уравновешивается с наружным и электрическая цепь
выключается автоматически.
3. Наличие мер для охлаждения арматуры, так как окружаю-
щий колбу лампы воздух быстро нагревается.
396
Герметическая арматура завода
лонижения температуры воздуха вокруг колбы
Шнейдера (рис. 366) для
имеет внутреннюю циркуля-
ционную систему. Нагретый воздух вокруг
колбы лампы во внутреннем открытом
снизу колпаке из рассеивающего стекла а
подымается по трубке b в корпус армату-
ры с, где, несколько охладившись метал-
лическим корпусом, опускается по про-
странству между трубкой b и корпусом
арматуры вниз ее. Примененная система
циркуляции несколько понижает темпера-
туру внутри арматуры.
Герметическая арматура фаб-
рики Ганнемана (рис. 367) для пониже-
Рис. 369. Установка на столбе
прожектора заливающего света
для охранного освещения.
Рис. 368. Устройство освещения через окна и
проемы в стене.
ния температуры внутри арматуры имеет вентиляцию посредством отвер'-
стий в защитном стекле и в верхней части корпуса. Во избежание опасности
взрыва вентиляционные устройства закрыты частой металлической сеткой
(принцип лампы Деви).
До сих пор нет достаточной уверенности в полной безопасности пред-
ложенных типов герметических арматур при освещении бензинохрани-
лищ. Осторожность поэтому заставляет выносить светильники из освеща-
емого помещения, т. е. осуществлять освещение взрывоопасных помещений
путем размещения арматур перед окнами помещения, если таковые имеются,
или путем устройства специальных проемов в стенах освещаемого поме-
щения.
На рис. 368 приведены способы освещения через окно и специальный
проем в стене.
397
Освещение малых бензинохранилищ тарного типа (хранение бензина
в бочках), выполненных в виде простых землянок, может осуществляться
путем установки арматуры направленного света (кососвет, малый прожек-
тор и др.) на столбах перед входом в бензинохранилище. Свет попадает
внутрь помещения через дверь.
Питание освещения бензинохранилища-—со щита ЦПУ. Включение осве-
щения — только с ведома дежурного по аэропорту.
Не останавливаясь на вопросах общего освещения аэропорта (помеще-
ния, открытые пространства и др.), остановимся только несколько на так
называемом „охранном освещении". „
в) Охранное освещение. Все подступы на территорию аэропорта
должны быть охраняемы в течение круглых суток. Для возможности охраны
подступов к аэропорту ночью необходимо таковые осветить. Освещение
подступов к аэропорту и именуется „охранным освещением".
Требования, предъявляемые к охранному освещению, в основном сво-
дятся к следующему:
1) достаточная ширина освещенной полосы подступа к охраняемой тер-
ритории, а именно 25—30 м,
2) вертикальная освещенность полосы в 3—5 1х,
3) нахождение охраняющего в неосвещенной полосе (охраняющий не
должен быть видим со стороны подступов),
4) отсутствие возможного ослепления охраняющего,
5) надежность и экономичность всей системы.
В аэропортах СССР охранное освещение осуществляется прожекторами
заливающего света диаметром в 35 и 45 см или арматурой типа „косо-
свет", устанавливаемыми или на крышах зданий, или же на столбах
(рис. 369).
11. Управление и обслуживание осветительных установок.
а) Управление всеми осветительными устройствами аэропорта
сосредоточивается на специальном распределительном щите, устанавливаемом
в здании Комендантского управления в помещении центрального поста
управления (ЦПУ), который размещается в одном из верхних этажей здания
с хорошим обзором летного поля, чтобы была возможность контроля ра-
боты осветительных устройств путем непосредственного наблюдения.
На распределительном щите монтируются рубильники, реостаты и кон-
трольно-измерительные приборы оперативно-эксплоатационных устройств,
охранного освещения и освещения комендантского здания. Управление
остальными осветительными устройствами может быть размещено и в дру-
гом помещении.
На рис. 370 приведена схема установки осветительных устройств и
электрической сети аэропорта ГВФ СССР.
б) Источники питания. Питание аэропортовых осветительных устрой-
ств может осуществляться или от местных городских электрических сетей,
или от собственных электрических станций.
Выбор того или иного источника питания обусловливается специаль-
ными расчетами и экономическими соображениями. При питании от местных
электрических сетей таковое, как правило, должно быть дублированное или
-кольцевое.
398
Аварийная электростанция. Независимо от надежности основного
источника питания (местные электростанции или собственные) в аэропорту
должна быть резервная электростанция, именуемая „аварийной", включаемая
в работу только при аварии
электростанции рассчитывается
1) аэромаяк,
2) командные огни,
3) маркировка,
4) ветроуказатель,-
5) заградительные огни,
6) пограничные огни,
7) установка для освещения
летного поля одна посадочная
группа,
8) обозначение стартовых
дорожек,
9) охранное освещение,
10) освещение комендантско-
го здания.
Ток от станции должен по-
даваться только на шины распре-
делительного щита оперативно-
эксплоатационных устройств.
Аварийная электростанция
мощностью 15—20 kW, состоя-
щая из генератора и бензино-
вого двигателя, размещается в
непосредственной близости от
здания комендантского управле-
ния.
в) Обслуживание всех
осветительных и питающих
устройств аэропорта произво-
дится аэропортовыми светотех-
никами, руководствующимися
в своей работе специальными
инструкциями и подчиненными
ных начальнику аэропорта, а в вопросах технического порядка — соответ-
ствующему техническому работнику; в зависимости от класса аэропорта и
работы его число светотехников аэропорта колеблется от одного до четырех.
г) Автоматы. Акустические автоматы для управления световыми
сигналами под влиянием воздействия на них звука применимы только для
аэропортовых осветительных устройств, так как передача звука, т. е. коле-
баний воздуха на большие расстояния затруднительна. Акустические автома-
ты могут быть двух систем: микрофонные и камертонные.
Микрофонный автомат. В основу микрофонного автомата положено
свойство микрофона изменять проходящий через него ток (по силе) под
влиянием колебаний прилегающего к мембране воздуха. Для включения свето-
вых сигналов необходимо отрегулировать систему так, чтобы под влиянием
звука мотора или выстрела ракеты с борта воздушного судна в цепи
появился ток определенной силы, способный создать достаточную намагни-
основных источников. Мощность аварийной
на следующих потребителей:
Рис. 371. Идейная схема акустического микро-
фонного автомата.
1 — микрофон; 2— реле.
кпмертон
pent
Рис. 372. Идейная схема акустического камер-
тонного автомата.
1 — камертон; 2 — реле.
вторичная цепь
в вопросах эксплоатационных и хозяйствен-
399
потолочный npoMtmop
проз/ее/апорзам1.ое1еирф^5(М
® командные огни
$ посадочный проМ<торСй. --60
Рис. 370. Схема установки осветительного устройства и электрической сети аэропорта.
/—здание аэростанции; 2—сараи; 3;— отхожее место с выгребной ямой; 4— ледник; 5 — душ; 6—колодец абиссинский; 7 — нанеси; 8 — бензинохрани-
лище; 9 — трансформатор понизительной подстанции
Зак. J4 2921. Светотехника жа воздушном транспорте.
чивающую силу, чтобы притянуть якорь реле к электромагниту и тем са-
мым замкнуть цепь световых сигналов (черт. 371). Система в таком виде
мало пригодна на практике, так как весьма сложна
влиянием различных звуковых колебаний может дать
в регулировке и под
замыкание
вторичной

цепи когда этого и не требуется. Это происходит от того, что систему не
представляется возможным настроить так, чтобы только определенное коле-
бание воздуха вызвало достаточную силу тока в цепи микрофона.
Камертонный автомат. Значительно удобнее применение камертон-
ного автомата, т. е. применение вместо микрофона какого-либо тела, спо-
собного колебаться только под
Рис. 373. Автомат испанской фирмы Санч-
дуквинонс, работающий под воздействием
ультрафиолетовых лучей.
влиянием
одного
определенного
звука или под влиянием этого
звука получить наибольшую
амплитуду колебаний (резонанс
колебания), при которой полу-
чается замыкание первичной
цепи (рис. 372) и появление
тока в этой цепи. Вследствие
этого якорь будет притянут к
электромагниту, отчего произой-
дет замыкание вторичной цепи
(цепь питания световых сигна-
лов).
Системы таких автоматов
применимы главным образом для
включения всех световых сигна-
лов аэропорта (заградительный
и пограничный огни, ветроука-
затель) и освещения летного
поля. Не исключена также воз-
можность применения акустиче-
ского автомата на трассе, для
освещения посплощадки линей-
ным аэромаяком. Не предста-
вляет затруднения разработка
автомата, который, восприняв колебания воздуха от приближающегося воз-
душного судна, заставил бы работать ряд реле, которые, во-первых, остано-
вили бы вращение маяка и, во-вторых, направили бы оптическую ось на
посплощадку, наклонив таковую под определенным углом к горизонту для
освещения ее поверхности. Через определенный промежуток времени часо-
вой механизм возвратил бы маяк в исходное положение, т. е. дал бы ему
•опять определенный наклон оптической оси и вращение.
Система таких автоматов может быть применяема и для выключения
световых устройств трассы при прохождении над ними воздушного судна.
Наиболее целесообразно применение в этих системах для воздействия
не звука подлетающего воздушного судна, а колебаний от выстрела спе-
циальной ракеты, дабы не было работы автомата от схожих по числу ко-
лебаний звуков на земле (шум автомобиля, работа винтомоторных групп
воздушного <;удна на земле и др.).
Автоматы, работающие под воздействием электромагнитных
колебаний. Современное развитие радиотехники дает возможность надеж-
400
ного управления сигналами и приборами на расстоянии при помощи
радио-телемеханики, которая в гражданском воздушном флоте может быть при-
менена для управления световыми сигналами трассы из аэропорта, позволяя
управлять как отдельными световыми сигналами трассы, так и целыми
участками ее. Применение радио-телемеханики для управления световыми
сигналами аэропорта с воздушного судна вряд ли в настоящее время целе-
сообразно, так как это потребовало бы или наличия специального радио-
передатчика на воздушном судне, или дополнительных устройств к его
радио-передатчику. Применение радио-телемеханики было бы целесообразно
для автоматического управления световыми сигналами трассы из аэропорта.
Описания системы радиоуправления на расстоянии не приводим, так как
это не входит в задачу нашей книги.
Автоматы, работающие под воздействием лучистой энергии.
Испанской фирмой Санчеуквинонс сконструирован автомат (рис. 373)
для включения осветительных устройств аэропорта с самолета. При при-
лете к аэропорту, желая произвести на нем посадку, пилот должен на-
править пучок ультрафиолетовых лучей на площадь треугольника на крыше
одного из зданий, ограниченную цветными лампами.
В центре треугольника под специальным колпаком из стекла, непогло-
щающего ультрафиолетовых лучей, расположен фотоэлемент, чувствительный
к ультрафиолетовым лучам. Освещение фотоэлемента ультрафиолетовыми
лучами возбуждает в нем ток, воздействующий через усилитель на ряд
реле, включающий осветительные установки аэродрома.
Сконструированная фирмой Санчеуквинонс установка едва ли ра-
циональна, так как для работы потребны ультрафиолетовые лучи, генера-
тор которых необходимо иметь на воздушном судне. Современная техника
фотоэлементов позволяет обойтись без специальных генераторов ультра-
фиолетовых лучей, так как существуют фотоэлементы, достаточно чувстви-
тельные к видимой части радиации, вследствие чего для этой цели можно
применять самолетные фары.. Однако мы сомневаемся в целесообразности
такого способа автоматического включения осветительных устройств, так
как достаточно трудно с самолета быстро осветить определенную площадь
малых размеров.
Могут быть сконструированы автоматы, работающие под воздействием
и инфракрасных лучей. Преимущество этих лучей перед ультрафиолетовы-
ми то, что они лучше проходят через затуманенный воздух и в лучшей
степени можно использовать световые приборы с электрическими лампами
накаливания. Все это, конечно, новые проблемы, требующие большой и
длительной разработки.
Глава III.
РАСХОДЫ, СВЯЗАННЫЕ СО СВЕТООБОРУДОВАНИЕМ НОЧНЫХ
ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ.
Расходы, связанвые с ночными воздушными линиями в части светооборудо-
вания их, подразделяются на: 1) капитальные вложения и 2) эксплоатациониые
расходы.
Капитальные вложения определяются по стоимости оборудования кило-
метра пути и стоимости оборудования одного аэропорта.
Эксплоатациониые расходы определяют стоимость эксплоатацви од-
ного километра и аэропорта в месяц или стоимость километра полета воздушного
судна.' z
26 Зак. № 2921. Светотехника на воздушном транспорте.
401
1. Капитальные вложения.
I. Стоимость производства изысканий.
II. Стоимость проектирования.
III. Стоимость оборудования.
/. Стоимость производства изысканий слагается из оплаты:
1) содержания изыскателям (жалованья, суточного и др.),
2) расходов управления на культнужды и соцстрах,
3) расходов на спецодежду,
4) оплаты ж.-д. и гужевого транспорта,
5) оплаты канцелярских и почтовых расходов.
Ориентировочно время, потребное для производства обследования и выявления
наличия местных электростанций, осмотр местности, увязки различных технических
вопросов, составления кроки, смет и на передвижение, равно: для аэропорта —
4 сут., для аэродрома — 1 сутки.
II. Стоимость проектирования слагается из оплаты:
1) содержания проектировщикам,
2) расходов управления,
3) канцелярских расходов.
Время, потребное для проектирования, составления смет, размещения заказов и
пр., ориентировочно иа аэропорт — 1 месяц работы инженера и 0,5 месяца работы
чертежника, на аэродром — 1 день работы инженера и 0,5 дня работы чертежника.
III. Стоимость оборудования слагается из:
1) стоимости самого оборудования,
2) стоимости монтажного материала,
3) оплаты рабсилы и технадзора,
4) организационных расходов.
Суммарный расход по пп. 1, 2 и 3 по всей трассе и аэропортам линии, поде-
ленный на длину линии, дает стоимость оборудования одного километра пути.
2. Эксплоатационные расходы.
I. Оплата обслуживающего персонала.
И. Стоимость электроэнергии или горючего и смазочного материала для соб-
ственных электростанций.
III. Расходы на лампы и калильные сетки (при . применении фонарей „Авто-
люкс“).
IV. Стоимость запасных частей. ,
V. Стоимость периодического и капитального ремонтов.
VI. Амортизация.
I. Оплата обслуживающе?о персонала на воздушных линиях:
1) оплата содержания участкового светотехника, расход иа которого
слагается из:
а) оплаты содержания и твердой нагрузки вместо суточных и квартирных, в виду
постоянных его разъездов,
б) оплаты заместителя на время месячного отпуска,
в) расходов управления на .культнужды и соцстрах,
г) стоимости спецодежды,
д) оплаты жел.-дор. проезда — годового билета по участку.
2) 3 а в е д ы ва ю ще г о маяком и посплощадкой и рабочего,
расход на которых слагается из:
а) оплаты содержания,
б) оплаты заместителя на время двухнедельного отпуска или компенсации за
неиспользованный отпуск,
в) расходов управления на культиужды и соцстрах,
г) стоимости спецодежды.
3) Заведывающего посплощадкой (работник по совмести-
тельству), расход иа которого слагается из:
а) оплаты содержания,
б) стоимости спецодежды.
4) Заведывающего маяком (работник по совместительству),
расход на которого слагается из оплаты содержания.
402
5) Аэропортовый светотехник, расходы на которого слагаются из:
а) оплата содержания,
б) оплаты заместителя на время отпуска,
в) расходов управления иа культнужды и соцстрах,
г) стоимости спецодежды.
II. Стоимость электроэнергии или горючего для собственной электростанции-.
а) Стоимость электроэнергии для питания маячных и аэропортовых установок
в месяц может быть определена по формуле:
‘ 30«А
где: /ср — среднее число часов горения в сутки,
п — расходуемая мощность в киловаттах,
А— стоимость киловатт-часа в рублях.
По этой же формуле может быть определена стоимость расхода на фонари
„Летучая мышь" и „Авто-люкс“, если подставить вместо мощности я—потребление
керосина, а вместо А — стоимость последнего.
б) Стоимость горючего и смазочного для собственных электростанций может
быть определена по формуле:
Zcp -30kW (БВ-\-ГД),
где: tcp—-^среднее число часов работы электростанции,
kW — мощность двигателя в киловаттах,
Б — удельное потребление горючего на 1 kW в течение часа,
В — стоимость горючего,
Г—удельное потребление смазочного на 1 kW в течение часа,
Д — стоимость смазочного материала.
III. Стоимость ламп или калильных сеток в месяц определяется по формуле:
tep-ЗОА
л ’
где: tcp — среднее. число часов горения лампы или калильной сетки для фонаря
„ Авто-люкс “,
А — стоимость лампы илн калильной сетки в рублях,
л —средний срок службы лампы или калильной сетки (л — 100 часов для
лампы и 30 для калильной сетки).
Таблица 79.
Потребление электрической мощности и расход горючего на отдельные эле-
менты ночного оборудования.
№ Наименование потребителя Потреблен, электроэнергии в kW Потребление горю- чего в час в кг
1 Вращающийся маяк BP-60-I 1,2
2 Неоновый маяк НЕА-1 _ 2
3 Посадочный прожектор СА-60-1 . . . 1
Прожектор 35 см • .... 0,5
5 Прожектор 45 см .......... 0,5—1
6 Командный огонь 0,8
7 Заградительный огонь . . 0,05
8 Пограничный огонь 0,03
9 Ветроуказатель 0,5
10 Потолочный прожектор 1
И Фонарь „Авто-люкс* № 9 —- Керосина 0,4; спирта
5 для разжигания 0,05.
12 Фонарь „Летучая мышь' — Керосина 0,04.
13 Электростанция ЭС-1,5 — На HP бензина
II сорта 0,4; масла 0,03.
26® 403
IV и V. Стоимость запасных частей и периодического и капитального ремон-
тов. Крайне малый опыт эксплоатации не позволяет дать нормы стоимости запасных
частей и ремонтов.
Ориентировочно можно принимать следующий годовой расход в процентах от
стоимости оборудования:
запасные части..................................5%
периодический и капитальный ремонты.............5%
VI. Амортизация. Для подсчетов можно принять сроки службы элементов
ночного оборудования, указанные в табл. 80.
Таблица 80.
Сроки службы элементов ночного оборудования.
№ Наименование оборудования Срок службы в годах Аморти- зация %
1 I. Оборудование трассы Вращающийся маяк ВРА-60-1 6 17
2 Электростанция ЭС-1,5 6 17
3 Собственная маячная вышка 10 10
4 Надстройка на здании д/маяка 10 10
5 Фонарь „Авто-люкс" 3 33
6 Столб для него 8 12
7 Тара для хранения горючего (бочки) • . 10 10
8 Расходная тара (бидоиы, воронки и др.) 3 33
9 Прожекторы 35 см................ 6 17
10 Маркировка пути 2 50
И Фонари „Летучая мышь" 2 50
12 Землянка для хранения горючего в таре 3 33
13 II. Ночные аэропорты Неоновый маяк НЕА-1 6 17
14 Вышка для него 10 10
15 Командный огонь • ... 4 25
16 Заградительные огни 6 17
17 По1раничные огни 6 17
18 Ветроуказатель 4 25
19 Посадочные прожекторы СА-60 6 17
20 Вышка для них 6 17
21 Потолочный прожектор 6 17
22 Различные светильники 4—6 25-17
23 Распределительные устройства J0 10
24 Кабельная сеть 10 10
25 Воздушная сеть . . . • . . 6 17
26 Трансформаторы 10 10
27 Высоковольтная арматура 6 17
28 Трансформаторное здание ... 10 10
29 Аварийная электрическая станция ..... ... 10 10
30 III. Самолетное оборудование Осветительное оборудование 6 17
31 Ракетницы для подкрыльных факелов 6 17
32 Динамомашииа 4 25
33 Ветрянка к ией 2 50
34 Аккумуляторы 4 25
35 Пистолет-ракетница • 3 33
36 Карманные электрические фонари 1 100 J
404
ОТДЕЛ ПЯТЫЙ
ОБОРУДОВАНИЕ САМОЛЕТОВ.
Глава I.
СВЕТОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ САМОЛЕТОВ.
1. Предварительные сведения.
Прежде чем приступить к вопросу осветительного оборудования само-
летов, остановимся несколько на вопросах конструктивного порядка, обо-
рудования аэронавигационными приборами и подготовки летного персонала
к ночным полетам.
К самолету, предназначенному для ночных полетов, требования в кон-
структивном отношении предъявляются несколько большие. Требования эти
заключаются в:
1) возможно большом поле зрения для пилота вперед, вверх и вниз,
2) большой продольной и поперечной устойчивости и
3) возможно малой посадочной скорости.
Ночные самолеты значительно полнее снабжаются аэронавигационными
приборами; для возможности производства полетов ночью или при отсут-
ствии видимости земных ориентиров, естественных или искусственных, само-
лет снабжается следующими основными аэронавигационными приборами:
1) указатель скорости, 2) счетчик оборотов, 3) компас, 4) указатель пово-
ротов („пионер"), 5) продольный уклономер, 6) альтиметр и 7) часы.
Наличие этих приборов на воздушном судне позволяет пилоту:
1) сохранять продольную и поперечную устойчивость,
2) сохранять путевую устойчивость,
3) сохранять установленный курс,
4) выполнять планирование и набор высоты,
5) выполнять развороты.
Продольную устойчивость, планирование и набор высоты пилот выпол-
няет благодаря наличию указателя скорости движения и счетчика оборотов
мотора, так как ему известны все режимы воздушного судна в зависимости
от числа оборотов мотора и скорости движения.
В условиях длительного полета в облаках на большой высоте или
зимою могут быть случаи забивания льдом отверстия приемника указателя
скорости, вследствие чего показаний скорости или не будет, или они будут
неверны. В этом случае для определения продольной устойчивости служит
продольный уклономер, но указания его под влиянием действия ускорений
не точны.
405
Рис. 374. Специальный колпак над сидением
для слепого полета.
Сохранение поперечной и путевой устойчивости, равно как выполнение
разворотов достигается благодаря наличию указателя поворотов „пионер®.
Прямолинейность полета в горизонтальной плоскости, т. е. путевую устой-
чивость, указывает стрелка „пионера"; поперечную устойчивость указывает
шарик „пионера", являющийся поперечным уклономером; выполнение разво-
ротов определяется при помощи стрелки и шарика. Установленный курс
сохраняется благодаря наличию на судне компаса. Сохранение набранной
высоты или изменение ее достигается альтиметром.
Полет по приборам, так называемый „слепой полет", требует опреде-
ленного навыка, достигаемого специальной тренировкой, так как при сле-
пом полете необходимо отказаться от попыток „чувствования самолета" и
движения его и научиться следить одновременно за несколькими приборами.
Подготовка к слепым полетам производится на самолетах, имеющих
специальную закрытую кабину для тренирующегося пилота, лишающую
его видимости, но могущую быть открытой тренирующимся по его желанию
(рис. 374). Самолет имеет двой-
ное управление; за вторым упра-
влением следит пилот-инструк-
тор, связанный переговорным
приспособлением с обучающим-
ся и исправляющий его грубые
ошибки.
.Обучение полетам в закры-
той кабине производится по
шести этапам:
1. Ознакомление с дополни-,
тельными аэронавигационными
приборами.
2. Проведение ряда прямых
полетов продолжительностью от
2 до 10 минут без сохранения
курса по компасу, но с сохранением продольной и поперечной устойчи-
вости.
3. Набор высоты и планирование по приборам с целью научиться мане-
врировать с приборами в вертикальной плоскости.
4. Производство ряда разворотов по указанию обучающего и ряда раз-
воротов на заданный угол для усвоения техники разворотов и выхода
на заданный курс.
5. Производство полета по приборам с сохранением компасного курса
(производство набора высоты, полет по компасу в течение 25—30 минут,
затем разворот на 180° и полет по прямой в течение 25—30 минут).
6. Тренировочный полет по приборам в облаках, но с производством
разворотов (2 полета по 20—30 минут).
По прохождении этих шести основных этапов производится контрольный
полет по заданному маршруту протяжением в 100—120 км или в закрытой
кабине, или выше облаков. Общее время обучения (полетное) в среднем
около 6—6,5 часов. В зависимости от опытности пилота программа обу-
чения может быть видоизменена или сокращена.
Пилот, прошедший такую тренировку и успешно выполнивший конт-
рольный полет по приборам, считается пригодным для производства
Ночных полетов.
406
§ 2. Светосигнальные устройства.
а) Аэронавигационные огни на самолете служат для самообозначения
самолета в воздухе и для возможности определять направление движения
самолета с земли. Согласно существующим положениям аэронавигационные
огни на самолете должны состоять из:
1) головного огня—белого цвета, устанавливаемого на середине верхней
плоскости или под капотом мотора и светящего в растворе угла 220°,
2) правого бортового огня — зеленого цвета, устанавливаемого на конце
правой плоскости и светящего в растворе 110°,
3) левого бортового огня — красного цвета, устанавливаемого на конце
левой плоскости и светящего в растворе 110°,
4) хвостового огня — белого цвета, устанавливаемого на руле поворота
или киле самолета и светящего в растворе 140°
В вертикальной плоскости все аэронавигационные огни светят в растворе
180°. Теоретические кривые потребного распределения света аэронавига-
ционных огней и расположение их на самолете приведены на рис. 375.
407
В некоторых странах США на самолетах не устанавливаются головные
огни (рис. 376).
По количеству и цвету видимых огней можно судить о положении и
направлении полета самолета: а) видны два цветных огня с белым посре-
дине— самолет летит на наблюдателя, б) виден только один белый огонь—
самолет летит от наблюдателя, в) видны два огня—красный и белый—самолет
летит влево, г) видны два огня — зеленый и белый — самолет летит вправо.
Установка аэронавигационных огней должна быть произведена таким
образом,-чтобы красный не был виден с правой стороны и.зеленый с левой.
В зависимости от кон-
струкции самолета (дужки
крыла) аэронавигационные
огни устанавливаются или на
плоскости, или, если таковая
достаточно толстая, в плос-
кости. Последнее предпочти-
тельнее, так как лобовое со-
противление меньше. Перед-
ние аэронавигационные огни,
устанавливаемые на плоско-
сти,имеют одинаковую удобо-
обтекаемую форму (рис. 377)
и отличаются друг от друга
только характером выреза на
передних колпачках для полу-
чения определенного излуче-
ния. Аэронавигационный све-
тильник этого типа состоит из
металлического корпуса, вну-
три которого (рис. 378,
стр. 410) установлен метал-
лический посеребреный отра-
жатель; в центре последнего
установлен патрон (сван-
миньон) для электрической
лампы накаливания. Отража-
тель и лампа накаливания
закрываются стеклянным кол-
Рис. 376. Аэронавигационные огни для коммерче- паком, служащим для защиты
ского и военного самолета в США. оптики, и в соединении с ме-
таллическим корпусом, для
придания аэронавигационному огню удобообтекаемой формы. Для получения
определенного угла излучения (110° или 220°) поверх защитного стекла
надет металлический колпачок с определенным вырезом. Защитное стекло
(поставляемое заводом) бесцветное и для бортовых огней должно быть окра-
шено за один или два раза изнутри спиртовым лаком (красным или зеленым).
Корпус аэронавигационного огня установлен на удобообтекаемой стойке,
имеющей внизу площадку, с помощью которой аэронавигационный огонь
крепится в плоскости самолета тремя болтами (рис. 378). Хвостовой огонь
представляет собой пальцеобразную арматуру (рис. 379, стр. 411) с вертикаль-
но укрепленным в ней патроном (сван-миньон) для пальцеобразной лампы.
408
Аэронавигационные огни, устанавливаемые в толще крыла, приведены на
рис. 380 (стр. 412). Мощность электрических ламп аэронавигационных огней
следующая: головной и хвостовой—по 16 W, бортовые—по 25 W; увеличение
мощности бортовых огней вызывается наличием у них цветных фильтров.
Рис, 377, Бортовой аэронавигационный огонь для установки на крыле,
£9-------
На рис. 381 (стр. 413) приведены аэронавигационные огни американского
типа.
Согласно приказу Главначвоздухфлота 1922 г. за № 136 дальность ви-
дения аэронавигационных огней должна быть:
1) головного огня — белого цвета—8 км
2) бортовых и хвостового огня —5 „
Для определения силы света электрической лампы накаливания необходимо
учесть коэфициенты поглощения защитного стекла для головного и хвосто-
вого огней и коэфициенты поглощения в цветных фильтрах бортовых огней.
| при ясной погоде.
409
6) Кодовые огни служат для визуальной связи воздушного судна
с землей и состоят из двух специальных арматур, укрепляемых заподлицо
на нижней части фюзелажа и снабженных защитными цветными стеклами
{красными и зелеными). Конструкция кодовых огней ясна из рис. 382
(стр. 414). Передача ведется по азбуке Морзе, придавая одному из цветов
знак точки, а другому — тире, при помощи специальных кнопок (рис. 383,
стр. 415), устанавливаемых на левом борту кабины или на распредели-
тельном щите в месте, наиболее удобном для пилота. Связь кодовыми
огнями ведется только в районе расположения аэропорта; радиус дей-
ствия их должен быть принят равным до 5 км.
Существующая арматура кодовых огней не позволяет одновременной
сигнализации двумя цветами, так как расстояние между оптическими осями
Рис. 378. Крепление аэронавигационного огия на плоскости.
светильников не превышает 25—35 см, вследствие чего на некотором рас-
стоянии огни сольются (т. е. будет утеряна возможность одновременного
различения двух цветов). Из вышесказанного следует, что для возможно-
сти (кроме передачи по азбуке Морзе) иметь три основных сигнала:
красный, зеленый и красно-зеленый необходимо увеличить расстояние между
оптическими осями световых приборов.
Мощндсть кодовых огн£й в 25 W определяется так же, как и для аэро-
навигационных огней.
3. Освещение кабины пилота.
При освещении пилотской кабины нужно рассматривать только освеще-
ние пилотажных приборов, так как не встречается надобности в общем осве-
щении кабины в виду ее малых размеров и вследствие того, что пилот
самолета ие покидает, как правило, своего места в кресле.
Освещение пилотажных приборов производится установкой на приборной
410
доске двух специальных пальцеобразных арматур направленного действия,
представляющих собой (рис. 384, стр. 415) металлический полый цилиндр,
внутри которого в патроне (сван-миньон) установлена пальцеобразная электри-
ческая лампа 10 W; со стороны лампы в цилиндре установлено матовое
защитное стекло. Арматура на специальном кронштейне и шаровом шар-
нире приделана к подставке, укрепляемой на приборной доске. Конструкция
арматуры позволяет давать то или иное направление светового луча на
Рис. 379. Конструкция хвостового аэронавигационного огня для
лампы 10 W и 12 V.
1— корпус; 2 — патрон сван-миньон; 3— кольцо; 4— крышка; 5 — прокладка;
б —стекло; 7—ниппель; 8—гайка; У— шайба пружин; 1G — держатель; 11—винт;
72 — прокладка; 13— болт; 14 — гайка; 15— шайба; 16 — стопорный винт; 17 —
втулка; 18 — диск.
приборную доску. Каждая арматура снабжается выключателем (рис. 385,
стр. 415) и реостатом (устанавливаемыми рядом) для регулировки освещения
доски. На рис. 386 (стр. 416) приведено освещение пилотажных приборов
американского самолета.
Освещенность приборной доски на существующих типах самолетов
около 5—6 1х. От условий адаптации глаза эта освещенность может коле-
баться от 1 до 10 1х.
Компас в кабине пилота, устанавливаемый вне приборной доски, осве-
411
щается изнутри специальной электрической лампой, устанавливаемой в отро-
стке котелка. Лампа компаса — в 3—5W, напряжением 4V, что требует
специальной проводки к компасу и кроме того или отдельного источника
тока, или приключения только к двум банкам общей аккумуляторной батареи.
Кроме перечисленных выше осветительных приборов в кабине пилота
должно быть установлено штепсельное гнездо для включения переносной
лампы (5"W) или обогревательной одежды. Штепсельное гнездо и переносная
лампа приведены на рис. 387 и 388 (стр. 416). Штепсельные гнезда
и штепсельные вилки, употребляемые на самолетах, — специальной кон-
струкции, которая допускает соединение контактов только при заверну-
той крышке гнезда в целях уменьшения пожарной опасности (рис. 387).
Рис. 380. Аэронавигационный огонь для установки в толще крыла типа,
принятого в СССР.
Величина освещенности пилотажных приборов должна зависеть от следую-
щих факторов: 1) возможности чтения показаний приборов и 2) возмож-
ности наблюдения малых яркостей вне кабины (маяки и др.). Из этого
следует, что глаз пилота попеременно адаптируется то на яркости прибор-
ной доски, то на сигналы вне кабины (маяки, освещенные предметы и др.).1
Наблюдение различных полей адаптации и сохранение чувствительности
глаза к ним диктуют определенные освещенности на приборной доске,
которые должны быть в пределах в 5—10 1х. В настоящее время в виду
1 Здесь необходимо учесть то обстоятельство, что наблюдение сигналов вне
кабины может вестись через очки пилота и козырек самолета, а наблюдение прибо-
ров — только' через очки- пилота.
412
отсутствия специального метода расчета освещение приборной доски должно
проверяться опытным путем.
К освещению приборной доски предъявляются следующие требования:
1) освещенность должна быть достаточна для наблюдения показания
приборов, причем такая, чтобы после кратковременной адаптации на нее,
глаз мог наблюсти сразу же сигналы вне кабины,
2) возможно большая равномерность освещения пилотажных приборов,
3) отсутствие теней на приборной доске,
4) отсутствие блескости от приборной доски и приборов,
5) невозможность попадания прямых лучей от источника света или све-
тильника в глаз наблюдателя.
Рис. 381. Аэронавигационные огни американского типа.
Из всего сказанного следует, что:
1) в основном задача рационального освещения приборной доски
должна разрешаться экспериментальным путем;
2) в виду субъективности наблюдения светильники должны быть под-
вижные, чтобы допускать то или иное направление светового пучка на
доску, и сила источника света должна быть регулируема в широких пре-
делах введением в цепь каждой лампы реостата и выключателя;
3) приборная доска, на которой расположены приборы, должна быть
матово-темная;
4) приборы должны быть установлены заподлицо с доской.
Из эксплоатационно-технических соображений необходимо, чтобы питание
светильников было самостоятельным фидером и чтобы был запасной резерв
питания на случай аварии основного.
413

Рис. 383.'^Специальные кнопки для
передачи по азбуке Морзе.
1 — болт контактный; 2 — малый контакт; 5,—
гайка; 4 — шайба; 5 — фасонная гайка; 6 — осно-
вание; 7 — корпус; 8—винт; Р —крышка; 10—
большой шток; 11 — головка: 12 — пружина; 13 —
верхнее основание; 14—винт; 15—шайба; 16 —
хомутик; 17 — малый шток; 13 — контактная
пружина; 19 — пружина; 20 — винт.
Рис. 384. Пальце-
образныеарматуры
для освещения при-
борной доски пи-
лота.
Рис. 335. Самолетный тумблер.
I
Возникает также вопрос о цветности светового потока для обеспечения
более рационального освещения. В настоящее время этот вопрос нахо-
дится в стадии разработки.
4. Освещение пассажирских помещений.
* Освещение пассажирской кабины (самолет АНТ-9) производится уста-
новкой четырех потолочных плафонов типа общего освещения с электриче-
ской лампой накаливания 25 W. Устройство плафона приведено на рис. 389.
Управление освещением ка-
бины производится с рас-
пределительного щитка в ка-
бине пилота (три плафона)
и отдельным выключателем,
устанавливаемым у входной
двери (плафон четвертый).
Выключатель устанавливает-
ся у входной двери, внутри
кабины, что дает возмож-
ность осветить кабину при
посадке команды, не прохо-
дя к распределительному щит-
ку по неосвещенной кабине.
Уборная и багажник осве-
щаются такими же плафонами
с электрическими лампами в
10 W. Управление освеще-
нием — децентрализованное.
Существующая система
освещения пассажирских по-
мещений самолета, в особен-
ности при все увеличиваю-
щихся размерах их, не мо-
жет быть признана рацио-
нальной.
На самолетах большого
тоннажа освещение кабины
пассажиров подразделяется
на освещение дежурное и
Рис. 389. Потолочный плафон для пассажирских
кабин.
1 — стекло; 2 — кольцо; 3 — ниппель; 4 — заклепка; 5 — кор-
пус; 6— мостик; 7 — патрон „Сван"; 8— лампа 10 W и 12 V;
9 и 10 — винты; 11 — пластинка; 12 и 13 — шайбы; 14 —
гайка.
местное.
К освещению пасажирских помещений должны быть предъявляемы" сле-
дующие требования.
Дежурное освещение должно дать возможность свободного про-
движения по кабине и наблюдения в ней. Величина освещенности может
быть принята на полу в горизонтальной плоскости в 1—2 1х. Дежурное
освещение в самолетах со спальными местами должно быть устроено так,
чтобы возможно меньше мешать лежащим людям; осуществляется оно по-
толочными плафонами. Дежурным освещением управляет кто-либо из команды
воздушного судна (борт-механик или радист).
Местное освещение должно позволять пассажирам читать, зани-
маться, принимать пищу и др. Величиной освещенности, достаточной для
27 ЗаК № 2921. Светотехника на воздушном транспорте.
417
этого, применительно к „Временным правилам НКТ“, можно принять 35 1х
на высоте 1 м от пола в горизонтальной плоскости. Местное освещение
должно осуществляться или потолочными плафонами, или арматурами на-
правленного действия, установленными на укрепляемых на стенках крон-
штейнах. Каждый светильник местного освещения должен иметь отдельный
выключатель и позволять пассажиру управлять им.
Раздевальни. Для раздевален величина освещенности в вертикаль-"
ной плоскости на высоте 1,5 м от пола должна быть 5 1х.
Уборные. Величина освещенности их в вертикальной плоскости на
высоте 1,5 м от пола — 8 1х.
Кухня-буфет. Величина освещенности на плите или заготовочном
столе в горизонтальной плоскости — 25 1х; в вертикальной плоскости
на высоте 1,5 м от пола —10 1х.
Кроме ряда светильников в перечисленных выше помещениях для слу-
жебных надобностей должны быть установлены штепсельные гнезда. Число
их и расположение выбирается в зависимости от размеров помещений.
Так как команда судна при нахождении судна на земле проходит в свои
помещения через пассажирскую кабину или через другие помещения, то
необходимо предусмотреть, чтобы при входе в судно был установлен выключа-
тель для возможности включения некоторого числа светильников для осве-
щения прохода в служебные помещения, где расположен щиток управления.
Расчет освещения помещений самолета по существующим методам может
не дать правильных результатов, особенно по методу коэфициента исполь-
зования, так как высоты помещений и площади их чрезвычайно малы.
Поэтому освещение помещений подбирается пока чисто практическим путем.
На рис. 390—391 приводится освещение американских пассажирских
самолетов, подразделяющееся также на дежурное и местное.
Для обслуживания самолета на земле (осмотр моторов, хвостового
оперения и др.) должны быть установлены на нем штепсельные гнезда
у моторов и у хвостового оперения для включения переносных ламп.
5. Посадочные средства.
а) Общие сведения. Наиболее сложным моментом в технике ночного
полета является посадка, в особенности вынужденная посадка в не-
подготовленном месте. Ночная посадка может быть произведена
только при освещенной земной поверхности. Освещение посадочной пло-
щадки с самолета нужно произвести при следующих условиях (здесь мы
рассматриваем только наиболее тяжелый случай—вынужденную посадку):
1. Рассмотрение и выбор с некоторой высоты земной поверхности для
определения возможности посадки в том или ином месте. Площадь наблю-
дения должна быть около 1 гектара (10000 м'2) с минимальной освещен-
ностью в 0,5 1х, т. е. с освещенностью, позволяющей различать контуры
и" характер земной поверхности.
2. По выборе участка необходимо такозой осветить при подходе (под
определенным углом и с некоторой высоты), при выравнивании самолета и
при прокате самолета по земле. ->
Тут необходимо также учесть, что при прокате самолета по земле
бывают два положения: первое — когда самолет катится, находясь в полет-
ном положении (продольная ось самолета горизонтальна), и второе —
когда самолет катится по земле с опущенным хвостом.
418
Упомянутые выше случаи требуют определенной дальности освещения
места посадки с самолета. Если обозначить дальность освещения при под-
Рис. 390. Освещение транспортного самолета боковым светом.
Рис. 391. Освещение транспортного самолета смешанным освеще-
нием (общее и местное).
ходе через при выравнивании через £2 и при прокате через L3, то
совершенно очевидно, что L2 должно быть больше Lx и больше или
равно Ав.
27* 419
этого, применительно к „Временным правилам НКТ“, можно принять 35 1х
на высоте 1 м от пола в горизонтальной плоскости. Местное освещение
должно осуществляться или потолочными плафонами, или арматурами на-
правленного действия, установленными на укрепляемых на стенках крон-
штейнах. Каждый светильник местного освещения должен иметь отдельный
выключатель и позволять пассажиру управлять им.
Раздевальни. Для раздевален величина освещенности в вертикаль-'
ной плоскости на высоте 1,5 м от пола должна быть 5 1х.
Уборные. Величина освещенности их в вертикальной плоскости на
высоте 1,5 м от пола — 8 1х.
Кухня-буфет. Величина освещенности на плите или заготовочном
столе в горизонтальной плоскости — 25 1х; в вертикальной плоскости
на высоте 1,5 м от пола —10 1х.
Кроме ряда светильников в перечисленных выше помещениях для слу-
жебных надобностей должны быть установлены штепсельные гнезда. Число
их и расположение выбирается в зависимости от размеров помещений.
Так как команда судна при нахождении судна на земле проходит в свои
помещения через пассажирскую кабину или через другие помещения, то
необходимо предусмотреть, чтобы при входе в судно был установлен выключа-
тель для возможности включения некоторого числа светильников для осве-
щения прохода в служебные помещения, где расположен щиток управления.
Расчет освещения помещений самолета по существующим методам может
не дать правильных результатов, особенно по методу коэфициента исполь-
зования, так как высоты помещений и площади их чрезвычайно малы.
Поэтому освещение помещений подбирается пока чисто практическим путем.
На рис. 390—391 приводится освещение американских пассажирских
самолетов, подразделяющееся также на дежурное и местное.
Для обслуживания самолета на земле (осмотр моторов, хвостового
оперения и др.) должны быть установлены на нем штепсельные гнезда
у моторов и у хвостового оперения для включения переносных ламп.
5. Посадочные средства.
а) Общие сведения. Наиболее сложным моментом в технике ночного
полета является посадка, в особенности вынужденная посадка в не-
подготовленном месте. Ночная посадка может быть произведена
только при освещенной земной поверхности. Освещение посадочной пло-
щадки с самолета нужно произвести при следующих условиях (здесь мы
рассматриваем только наиболее тяжелый случай—вынужденную посадку):
1. Рассмотрение и выбор с некоторой высоты земной поверхности для
определения возможности посадки в том или ином месте. Площадь наблю-
дения должна быть около 1 гектара (10000 ж'2) с минимальной освещен-
ностью в 0,5 1х, т. е. с освещенностью, позволяющей различать контуры
и характер земной поверхности.
2. По выборе участка необходимо таковой осветить при подходе (под
определенным углом и с некоторой высоты), при выравнивании самолета и
при прокате самолета по земле.
Тут необходимо также учесть, что при прокате самолета по земле
бывают два положения: первое — когда самолет катится, находясь в полет-
ном положении (продольная ось самолета горизонтальна), и второе —
когда самолет катится по земле с опущенным хвостом.
418
Упомянутые выше случаи требуют определенной дальности освещения
места посадки с самолета. Если обозначить дальность освещения при под-
Рис. 390. Освещение транспортного самолета боковым светом.
Рнс. 391. Освещение транспортного самолета смешанным освеще-
нием (общее и местное).
ходе через при выравнивании через Z2 и при прокате через £3, то
совершенно очевидно, что L2 должно быть больше Lx и больше или
равно £s.
27* 419
Дальность освещения определяется в зависимости от посадочной ско-
рости самолета и времени, потребного пилоту для успешного реагирования
при наблюдении того или иного препятствия на земле.
Таким образом дальность освещения L (берем L максимальное) будет
равна произведению из времени, потребного для реагирования, и посадоч-
ной скорости в м)сек и может быть определена по предлагаемой нами
формуле:
L — <vt,
где: L — дальность освещения в м, v — посадочная скорость в м)сек,
t—время, потребное на реагирование, в секундах.
За время t самолет пройдет расстояние L.
Освещенность, которую должны дать те или иные посадочные средства,
должна быть достаточной в вертикальной плоскости для отчетливого виде-
Рис. 392. Самолетная фара фирмы С и-
менс-Шуккерта.
Рис. 393. Поворотная оп-
тика фары Сименс-
Шуккерта.
ния как на уровне земли, так и на некоторой высоте Н от уровня земли.
Высота Н—порядка 4,5 м. Величина освещенности не должна быть менее
0,5 1х, а коэфициент неравномерности не выше 100.
Поставленная выше задача отыскания посадочной площадки и освеще-
ния ее при производстве посадки может быть разрешена или электриче-
скими, или пиротехническими средствами с различным эффектом.
б) Электрические фары. Существующие посадочные фары в кон-
структивном отношении могут быть подразделены на управляемые пилотом,
т. е. позволяющие изменять направление светового потока, и неуправляемые.
В настоящее время существует большое число типов посадочных фар,
которые разнятся своими световыми мощностями и конструкцией. Ниже
мы рассмотрим несколько наиболее интересных типов заграничных фар и
и затем фары, применяемые в гражданском воздушном флоте СССР.
Фары завода Сименс-Шуккерта (Германия). Самолетная фара
завода Сименс-Шуккерта представляет собою тело удобообтекаемой
формы (рис. 392 и 393), внутри которого заключена оптическая система,
состоящая из стеклянного параболического зеркала и электрической лампы на-
420
каливания. Передняя часть фары стеклянная, служащая защитным стеклом для
оптики. Оптическая система фары может изменять свое положение по отношению
к оси фары (изменять угол наклона оптической оси) в горизонтальной плос-
кости на 25° в обе стороны и в вертикальной плоскости вверх на 15° и
вниз на 50°. Зеркало с лампой подвешено на кардане. Изменение наклона
оптической оси фары производится летчиком с помощью боуденовских
Рис. 394. Самолетные фары Барб ье-Бенара.
тросов. Новейшие фары завода С и м е н с-Ш у к к е р т а выпускаются с зер-
калами диаметром в 250 и 350 мм и электрическими лампами накаливания
мощностью от 250 до 1000 W.
В табл. 81 приводятся данные для фар завода Сименс-Шуккерта.
Таблица 81.
Данные для фар завода Сименс-Шуккерта.
Тип Мощн. лампы W Напря- жение лампы V Диаметр освещ. поверхн. при высоте полета: Освещенность земной поверхности 1х Максим, сила света С
100 м 1500 м 1000 м 100 м 500 м 1000 л
GL-35 250 12 7 35 70 120 4,8 1,2 1 000 000
250 24 7,3 36 73 90 3,5 0,9 770 000
400 24 9,6 48 96 90 3,6 0,9 770 000
1000 24 17,5 87 175 150 6,0 1.5 1 300 000
GL-25 250 12 7 35 70 61 2,5 0,61 520 000
250 24 7,3 36 73 46 1,8 0,46 390 000
400 24 9,6 48 96 46 1,8 0,46 390 000
1000 24 17,5 87 175 76 3,1 0,76 650000
421
Лампы в фарах (завода „Осрам")— шаровидные при малых мощностях или
пальцеобразные при больших мощностях, устанавливаемые перпендикулярно
к^оптической оси зеркала. Патроны для лампы — Сван.
Фары завода Барбье-Бенара и Тюрен. {Франция). Фары, выпу-
скаемые заводом Барбье-Бенара (рис. 394), представляют большой
интерес с оптической стороны. Оптическая система фары построена
с расчетом использования всего светового потока лампы. Фара представляет
Рис.395. Оптика фары Барбье-
Бенара.
собой конус из алюминия, в основании кото-
рого установлен рассеиватель, служащий одно-
временно защитным стеклом.
Оптическая система фары (рис. 395) со-
стоит из отражателя, составленного из двух
поверхностей: сферической 1 и параболиче-
ской 2, и преломителя — линзы Френеля 3,
устанавливаемого перед лампой для использо-
вания прямых лучей лампы, направленных
вперед. Весь световой поток фары падает на
защитное стекло, составленное из плоско-
выпуклых линз 4.
Оптическая система фары дает угол излу-
чения в вертикальной плоскости 12° и в
горизонтальной плоскости 24°. Максимальная
сила света фары около 90 000 С (при лампе
200 W и 16 V). Фара с помощью боуденов-
ского троса, крепящегося к вершине конуса,
может быть вращаема вокруг горизонтальной оси. Весит фара 2,6 кг.
Фары завода „Pioner Instrument Company* {США). Самолетная
фара (рис. 396) выполнена в виде конуса, в основании которого устано-
влено выпуклое защитное стекло. Оптическая система фары состоит из
металлического посеребренного параболического зеркала и электрической
лампы накаливания мощностью до 400 W. Угол излучения фары — около 9°.
Максимальная сила света фары (с лампой 400 W и 12 V) — около 500 000 С.
Падение напряжения источника питания резко сказывается на макси-
мальной силе света фары и может быть иллюстрировано табл. 82.
Таблица 82.
Максимальная сила света фар в зависимости от напря-
жения на зажимах лампы.
Напряжение на зажимах лампы в вольтах • % напряжения от нормального Максимальная сила света в све- чах
12 100 500000
11,5 95 433 000
11,0 91,7 370000
10,5 87,5 315 000
10,0 83,4 265000
9,5 79,1 217 000
9,0 75,0 175000
8,5 70,8 141000
422
Фара снабжена двумя гасителями прямых лучей, выполненных в виде двух
концентричных цилиндров и установленных между лампой и защитным стек-
лом. Применение гасителей вызвано желанием получить наиболее резкое
световое пятно от фары на поверхности земли. Фара крепится к самолету
неподвижно.
Фара типа НИИ ВВС (СССР), изготовляемая заводом „Электросвет"
(ПФ-1).
Фары, применяемые в СССР (рис. 397), выполнены в виде удобообтекае-
мого тела длиной 630 мм с максимальным диаметром 236 мм. Передняя
часть фары выполнена в виде стеклянного колпака. Корпус фары — алюми-
ниевый.
Рис. 396. Американская самолетная фара фирмы „Pioner
Instrument Company".
Оптическая система фары состоит из металлического посеребренного
параболического отражателя диаметром 212 мм, лампы мощностью 100 W
при 12 V (рис. 397).
Фара принадлежит к типу неуправляемых фар, поэтому направление
оптической оси фары должно быть определено для каждого отдельного
самолета. Изменение направления оптической оси фары достигается путем
поворота оптической системы (зеркало и лампа) внутри корпуса фары.
Отражатель 20 укреплен с помощью кольца 21 к специальному держа-
елю 10, лежащему на сферической опоре 9, и скреплен с ним болтами
30 и гайками 33. Освободив гайки 33, можно повернуть оптическую систему
(отражатель и лампу) на угол до 20° во все стороны перемещением сферической
опоры 9. Свановский патрон лампы укреплен в подвижном цилиндре 22,
перемещающемся в горизонтальном направлении в отростке сферической
опоры 9. Укрепляется подвижной цилиндр установочным винтом 29. Пере-
мещение цилиндра позволяет производить установку лампы в фокусе зер-
кала.
423
Рнс. 397. Фара типа НИИ ВВС, применяемая в СССР __ я_ стекло- /7-шайба
. й гайка к болту 7 и 3—шайбы; 9 — сферически опора; 10 — держатель отражали; Я — — шайбе 2J — установочный винт пат;она;’Ж—установочный в"нт рефлектор». 3J ы
" .?оав™“йГцЖлр? 23-ламп. 100WH 1224-корпус патрона 2э-патрон Св«//"^нжка; 43 - пружин, мданжкк; «-мпр.миошкй стержень; 45- гайка ручкваад-
X™ ”-Х*Гг"»“,"«“пГ к,;,..; «, sZ-np,.». . -«—
[-корпус; ^Х*бо7гуМ*^
I р о в е р а; 18- болт. W - гайка «©олть л £ _ крыш„. 37 _ Мр1 «рышкн;
32- шайбы; 33 —ганка, 3* зиижкн; 47- шайба; «-втулка д-«
Зав. J6 »21 С.втотетиика На воздушном транспорте.
В корпусе фары по бокам сделаны две дверцы, дающие доступ внутрь
корпуса для фокусировки лампы и регулировки направления светового луча.
Светотехнические данные этой фары следующие: /тах = 29 400 С, угол
излучения 13—14°.
Рис. 398. Подвеска фары под крылом.
Рис. 399. Общий вид самолета с фарой, заделанной в крыле.
Как показали опыты, эта фара мало удовлетворительна как в светотех-
ническом отношении, так и в конструктивном. В настоящее время заводом
„Электросвет" осуществлена выдвижная фара, более удовлетворяющая со-
временным требованиям. Данные этой фары: /тах = 44 000 С, угол излу-
чения около 11°, источник света — электрическая лампа на 100 W и 12 V.
424
В скором времени должны появиться фары и более мощные с электрической
лампой до 1000 W.
Рис. 400. Общий вид фары, заделанной в крыле.
Рис. 401. Вид самолета с фарой, помещенной в крыле.
Крепление фары к самолету производится четырьмя болтами при помощи
специального держателя фары. Установка фар на самолете производится
различными способами:
425
1) подвеской фары под крылом (рис. 398) с управлением пилотом напра-
вления светового потока или без управления. В качестве управляемых фар
могут быть фары заводов С и ме н с-Шу кке р та и Барбье-Бенара; не-
управляемые фары — типа НИИ ВВС и Пионера;
2) установкой фары в передней дужке крыла (рис. 399 — 401); такие
фары также могут быть управляемыми;
Рис. 402. Установка выдвижной фары в нижней части крыла.
3) установкой фары в нижней части крыла, причем фара выдвигается
в моменты потребности (рис. 402 и 403).
С аэродинамической точки зрения два последних случая наиболее вы-
годны: меньше лобовое сопротивление.
В зависимости от мощности установленных фар и необходимости осве-
щения поверхности определенных размеров число устанавливаемых фар на
самолете выбирается одна или две. Фары устанавливаются или на обеих плос-
костях, или же на одной плоскости (СССР). Последнее более целесообразно,
так как дает возможность лучше использовать световой поток фар тем
более, что потребности в освещении с правой стороны продольной оси
самолета нет, так как пилот, как правило, смотрит при посадке
влево.
При установке фар необходимо, чтобы луч фары не попадал на винт.
В СССР на гражданских самолетах принята подвеска фар на левой плос-
426
кости, на расстоянии 1,5—2 м от оси самолета и на расстоянии 2 м друг
от друга. В зависимости от типа самолета фары крепятся различно. На
бипланах фары подвешиваются под нижней плоскостью.
гд^Фары, установленные на самолете, могут быть отрегулированы или для
наилучшего освещения земной поверхности (определенная глубина и ширина
освещения), или для выявления момента выравнивания.
При регулировке фар для освещения (наиболее удобно производить
регулировку, когда самолет на земле установлен в полетное положение),
левая фара сначала регулируется таким образом, чтобы получить наиболь-
Рис. 403. Вариант установки выдвижной фары.
шую дальность освещения, причем начало освещенной полосы устанавли-
вается на расстоянии 5—10 м от самолета (в зависимости от типа само-
лета). После регулировки левой фары, регулируется правая таким образом,
чтобы ее луч образовал наиболее широкую полосу совместно с лучом
левой фары. Во избежание ослепления пилота фары не должны освещать
вращающегося винта.
При регулировке фар для получения момента выравнивания (а таковой
летчиком производится на высоте около 2 м от земной поверхности) само-
лет должен быть установлен в полетное положение на высоте 2 м от земли.
Фары регулируются таким образом, чтобы в этом положении они дали одно
сливающееся пятно максимальной яркости на земной поверхности на неко-
тором расстоянии впереди, зависящем от типа самолета. Отрегулированные
427
таким образом фары при подходе к земле дадут сначала два пятна, при
нахождении на высоте 2 м — одно пятно, а при высоте, меньшей 2 м — опять,
два пятна. Получение одного пятна служит пилоту указанием, что наступает
момент выравнивания (рис. 404).
Регулировка фар для определения момента выравнивания сложна тем,
что требуется поднять самолет на высоту до 2 м. Во избежание этого
можно, произведя аналитический расчет, определить места и расстояние
между центрами световых пятен и производить регулировку фар при само-
лете, установленном в полетном положении на земле.
Рис. 404. Установка фар на самолете.
Фокусировка фар. Так как самолетные фары не имеют устройств и при-
способлений для фокусировки, то таковая должна производиться направле-
нием луча на белый щит (стену и др.), установленный вертикально на рас-
стоянии 15 — 20 м. Положение лампы изменяют до получения равномерно
освещенного и резко ограниченного светового пятна, лежащего в известных
пределах разграфленного щита.
Так как питание фар на земле производится от установленного на само-
лете аккумулятора, а время фокусировки и регулировки исчисляется десят-
ками минут, то во избежание разрядки аккумулятора питать фары надо от
независимого источника тока. Наилучшим способом будет питание от мест-
ной сети аэропорта через трансформаторы или реостаты.
428
самолета. Подводка
тока к запалу делается через
Рис. 405. Подкрыльный факел для определения мо-
мента выравнивания.
в) Пиротехнические посадочные средства. Применяемые пиротех-
нические средства для производства освещения земной поверхности при
производстве посадки самолета подразделяются на подкрыльные факелы и
парашютные бомбы.
Подкрыльный факел (рис. 405)—это пиротехнический снаряд, являю-
щийся мощным источником света около 40 000 — 50 000 С, но с несколько
ограниченным временем горения: 50—75 сек. Подкрыльный факел пред-
ставляет собою железный цилиндр длиною около 21 см, диаметром около
6 см, конец которого закрывается крышкой (железной) 2. Цилиндр напол-
нен специальным светящим составом 3 (магний в смеси с различными
замедлителями). Зажигание состава производится электрическим запалом 4 от
общей электрической сети
контактные болты 5, слу-
жащие одновременно и для
подвески факела к держа-
телю, и по проводам 6.
Под электрическим запа-
лом находится пороховая
мякоть 6, служащая для
сбрасывания крышки 2.
Поверх светящего состава
3 находится светящий со-
став красного света 7,
служащий указанием о
конце горения факела. Вы-
ше— гипсовая заливка 8.
Подкрыльные факелы,
изготовляемые за грани-
цей различными заводами,
имея некоторые измене-
ния, в основном сходятся
с вышеописанным. Ряд
заводов изготовляет факе-
лы с горящей, одновременно с горением состава, наружной оболочкой (что
по нашему мнению является целесообразным со светотехнической стороны).
Deutsche Pyrotechnische Fabriken изготовляют факелы с обте-
кателем. Светящий состав они держат в секрете.
Зажигание подкрыльных факелов производится специальными вытяжными
кнопками (контактами) из кабины пилота. Примененье обычных нажимных
кнопок недопустимо, так как не исключена возможность случайного вклю-
чения. Для устранения возможных случайных включений вытяжные кнопки
(рис. 406) для включения факела требуют некоторого мускульного усилия.
В нормальных условиях при посадке на летное поле времени горения
50—75 сек. достаточно для производства посадки. Чтобы было возможно
пользоваться светом подкрыльных факелов при производстве вынужденных
посадок, самолеты снабжаются несколькими факелами. Гражданские само-
леты СССР, как правило, снабжаются четырьмя подкрыльными факелами,
подвешиваемыми попарно на концах плоскостей самолета или под плоско-
стями самолета.
Подвеска подкрыльных факелов должна производиться при соблюдении
следующих условий:
429
1) горящий факел не должен слепить пилота, т. е. не должно быть по-
падания прямых лучей в глаз пилота при повороте им головы назад;
2) подвеска факела должна быть произведена с соблюдением правил
пожарной безопасности.
Первое условие соблюдается выбором и поверкой затем места подвеса.
На бипланах факелы подвешиваются снизу нижней плоскости на J/3—
от конца, с отнесением их к задней кромке. На моноплане с нижненесущим
крылом факелы подвешиваются к нижней поверхности крыла на —*/3
от конца; на монопланах с верхненесущим крылом факелы подвешиваются
на концах крыльев с выносом их на специальном кронштейне наружу.
7 — шток; 2 — пистон; 3 -*= шайба к обоймем
4 — прокладка; 5— виит; 6 — гайка; 7—шайба
к винту; 8 — основание; 9 — ручка; 10 — сто-
порный винт; // — винт для крепления; 12—
винт; 13 — шайба, изолированная; 14— кон-
тактная пружина; 15 — пружина; 16 — обойма;
17 — шайба к штоку; 13 -— колпак; 19 и 20—
шайбы.
Рис. 406. Вытяжные кнопки для выключения факела.
Второе условие — об обеспечении пожарной безопасности—на самоле-
тах деревянной конструкции, бипланах, выполняется путем обшивки плос-
кости со стороны подвеса асбестом 3—5 мм толщиной и поверх него
листовым алюминием толщиной 2—3 мм. Площадь обшивки равна 1 X 1 М",
в центре ее подвешиваются факелы на специальном кронштейне. На моно-
планах деревянной конструкции при подвеске факела под крылом прини-
маются такие же меры, как и для биплана, а при подвеске факела на конце
крыла конец такового также должен быть обшит асбестом, а затем алю-
минием. На самолетах металлической конструкции никаких специальных мер
не принимается.
Подвеска факелов (на деревянных конструкциях) производится на спе-
циальных держателях (рис. 407). Конструкция держателя позволяет по
желанию пилота в случае надобности, при вынужденной посадке в кусты,,
на деревья и др., сбросить горящие факелы.
430
Держатель подкрыльных факелов (рис. 408) состоит из двух частей,
соединяемых вместе специальным замком: основания 7, крепящегося к плос-
кости самолета, и самого держателя 2. На верхней части держателя нахо-
дятся два крюка 3, входящие в основание держателя. Внутри держателя
расположен нож 4, вращающийся вокруг оси 5. Концы ножа входят в про-
странство между горизонтальной частью крючков и основанием, не давая
таким образом вывалиться из основания держателя. При повороте ножа
вокруг оси концы ножа переместятся и освободят крючки: держатель под
действием собственного веса упадет. Поворот ножа осуществляется специаль-
ной проволочной тягой, прикрепленной к запирающему рычажку б. Трос
вводится в кабину летчика и оканчивается кольцом или рукояткой. Для
передачи тока на основании держателя имеется контактная вилка (три кон-
такта), а на самом держателе — контактные гнезда.
Рис. 408. Детали держателя под-
крыльных факелов.
Рис. 407. Держатель подкрыльных
факелов.
I — держатель подкрыльных факелов „Гольт";
/7 — русский держатель подкрыльных факелов.
В настоящее время в целях уменьшения пожарной опасности от факела
при вынужденных посадках наметился переход от сбрасываемых держателей
к специальным факелам, имеющим второй запал, заключенный в верхней
части факела. Сбрасывание, вернее выстреливание, горючего состава про-
изводится путем воспламенения порохового заряда, окружающего второй
запал. Включение второго запала производится от специальной вытяжной
кнопки. Внешне новый тип факелов отличается от прежних только наличием
третьего контакта.
Для наилучшего использования светового потока подкрыльного факела
завода Гольта предлагается пользование факелом совместно со специальным
рефлектором (отражателем). Завод Гольта выпускает несколько типов
держателей с отражателями.
Тип Н-7 представляет собой двустворчатый отражатель. В нормальном
состоянии обе створки соединены вместе (рис. 409а), при зажигании факела
створки автоматически раскрываются (рис. 4096).
Тип Н-9 отличается от типа Н-7 тем, что отражатель в нормальном
состоянии находится в плоскости, параллельной крылу. При зажигании фа-
кела отражатель поворачивается и принимает положение, требуемое для осве-
щения места посадки.
431
Тип Н-10^ отличается от предыдущих более удачным использованием
светового потока, но позволяет устанавливать в нем только один факел
(рис. 410).
Рис. 409. Держатель факела с отражателем типа Н-7.
Рис. 410. Держатель факела с отражателем типа Н-10.
Держатели подкрыльных факелов, применяемые на гражданских воздуш-
ных судах СССР, отличаются от заграничных тем, что факелы устанавли-
ваются не в тыл друг другу (по линии полета), а параллельно друг другу
(рис. 407).
432
Подкрыльные факелы как пиротехнические снаряды должны быть тща-
тельно предохраняемы от сырости, так как металлическая оболочка с крыш-
кой и деревянной пробкой не являются надежной защитой. Подкрыльные
факелы должны храниться в сухом и хорошо проветриваемом помещении и
устанавливаться на самолете только перед полетом Неиспользованные фа-
келы при прилете самолета в место продолжительной стоянки должны сни-
маться и храниться в специальном помещении.
Перед установкой факелов на самолет должна производиться проверка
состояния электрозапала, которая производится включением факела в цепь,
составленную из батарей от карманного фонаря (4,5 V) и электрической дампы
Рис. 411. Схема для проверки Рис. 413. Кривая оснещенности от пара-
запала подкрыльного факела. шютной бомбы.
Рис. 412. Осветительная парашютная бомба.
(рис. 411). При исправном электрозапале лампа фонаря горит. Включение
лампы должно быть чрезвычайно кратковременное. Лампу желательно по-
добрать с силой тока не больше 0,15 А.
П 1рашютные осветительные бомбы (рис. 412) представляют собой
пиротехнические снаряды, выбрасываемые из специального держателя в мо-
мент потребности осветить земную поверхность и спускающиеся на парашюте.
Продолжительность горения парашютных бомб около 3—4 минут. Макси-
мальная сила света — около 25Э ООО С. Освещенность земной поверхности
парашютной бомбой в зависимости от высоты приведена на рис. 413.
Парашютные бомбы укрепляются под Фюзелажем самолета в специаль-
ных бомбодержателях. Сбрасываются они пилотом с помощью специального
рычага и боуденовского троса. При выпадении бомбы она зажигается.
Сравнивая приведенные посадочные осветительные средства, можно ска-
зать, что в зависимости от назначения и размера самолета могут приме-
няться те или иные из них.
28 Зак. № 2921. Светотехника на воздушном транспорте.
433
Все посадочные средства обладают рядом преимуществ и недостатков,
изложенных в следующем параграфе.
6. Преимущества и недостатки посадочных фар и пиротехниче-
ских средств.
Посадочные фары. Преимущества:
1. Наиболее рациональное освещение посадочной площадки при произ-
водстве самой посадки.
2. Управляемость светового потока в некоторых пределах.
3. Большая продолжительность горения, чем у других средств.
4. Легкость проверки перед полетом.
Недостатки:
1. Трудность совмещения в одном приборе — прожектора-искателя и
посадочного прожектора.
2. Большой вес.
3. Лишнее лобовое сопротивление в некоторых случаях.
4. Потребность в большой аккумуляторной батарее (большая мощность
лампы).
Подкрыльные фачелы. Преимущества:
1. Хорошее освещение при выборе посадочной площадки.
2. Минимальность веса.
Недостатки:
1. Нерациональное распределение светового потока при производстве
самой посадки, часть освещенной поверхности не может быть наблюдаема
пилотом (условия несколько улучшаются при применении отражателей).
2. Кратковременность действия
3. Сложность проверки состояния факела за исключением запала.
Парашютные бомбы. Преимущества:
1. Хорош?е освещение при выборе посадочной площадки.
2. Большая продолжительность горения по сравнению с факелом.
Недостатки:
1. Трудность производства самой посадки; бомба может быть снесена
ветром в сторону. Необходимо при посадке произвести ряд маневров само-
лета.
2. Большой вес.
4. Дороговизна.
5. Сложность проверки состояния бомбы за исключением запала.
Из вышеуказанных преимуществ и недостатков посадочных средств не-
обходимо заключить, что ни одно из них в отдельности не может целиком
обслужить производство вынужденной поса. ки ночью; лучшие условия
могут создать специальные управляемые фары. Для возможности произ-
вести ночную .посадку и для дублирования посадочных средств граждан-
ские самолеты СССР вооружаются для ночных полетов двумя фарами на
левом крыле и четырьмя подкрыльными факелами, попарно на каждом крыле.
434
Глава II.
ОСВЕТИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ И ГЕНЕРАТОРЫ.
1. Напряжение для питания осветительных установок самолета.
В настоящее время не существует руководящих указаний о напряжении
осветительной сети воздушного судна. Если рассмотреть существующую
литературу и данные о напряжении, применяемом для освещения воздушных
судов в СССР и за границей, то можно заметить, что в этом вопросе нет
еще достаточно установившихся норм, так как в отдельных странах за гра-
ницей применяется напряжение в 4, 8, 12, 24 и НО V, а в СССР в настоя-
щее время воздушные суда питаются напряжением в 12, 24 и 120 V (при-
менены на самолете „Максим Горький'1). По имеющимся данным напряже-
нием в 4 V пользуются крайне ограниченно и применяется оно только на мало-
мощных самолетах (Франция, самолет „Вопросительный знак"), имеющих
в качестве источников тока только батареи аккумуляторов. Напряжение
в ПО V постоянного тока применено на дирижабле „Акрон" США и, неви-
димому, обусловлено большими размерами дирижабля и тем, что на нем
большие электромеханические установки. Наиболее частым является приме-
нение напряжения в 24 V для самолетов (ДО-Х) и дирижаблей („Граф Цеп-
пелин").
Выбор того или иного напряжения может быть обусловлен следующими
факторами: 1) удельным потреблением лампы, 2) весами и габаритами ламп
и арматур, 3) сечением и весом проводов, 4) опасностью короткого замы-
кания, 5) наличием резерва питания.
Если рассмотреть существующие лампы, выпускаемые на основании наших
ОСТов напряжением в 24 и ПО V, то видно, что среднее удельное потре-
бление ламп мощностью до 100 W для 24 V составляет около 1,2 W/С и
для 110 V — около 1,28 Vv/С и суммарные мощности будут различные,
меньшие у 24-вольтной системы.
Габаритные размеры ламп в 24 V значительно меньше, чем ламп в 100 V,
что влечет за собою, конечно, и меньшие габариты арматуры, а следовательно
и меньший вес.
При напряжении в 110 V сечение и вес проводов значительно ниже,
чем для напряжения в 24 V, но в случаях малых мощностей и не длинных
проводов может и не дать ощутимого результата. Указанное проиллюстри-
руем следующим примером.
Произведем подсчет для определения сечения провода при напряжениях
в 24 и 110 V для передачи мощности в 25 W (аэронавигационный огонь) на рас-
стоянии от источника тока в 30 м (случай самолета с размахом в 40—50 л).
Имеем для 110 V:
q
200 -30-25
TlTJ^TlO -5-57
для 24 V:
200 -30-50
q ~ 24 • 24 - 5 - 57
0,05 мм-,
0,9 лл2.
Из приведенного расчета видно, что по потребному сечению меди пре-
имущество на стороне напряжения в ПО V.. Но из условий механической
28*
435
прочности и существующих сечений проводов для обоих случаев придется
принять сечение провода 1 мм2. Напряжение в НО V было бы эффективно
только для случая питания самолетных фар вследствие их большой мощ-
ности, но и в этом случае можно пойти на 24 V, так как при сравни-
тельно близком расположении фар от источника тока увеличение сечения
и веса провода не будет чрезмерным.
В случае короткого замыкания напряжение в 110 V представляет боль-
шую опасность вследствие возможного образования устойчивой воль-
товой дуги, каковой не будет при 24 V.
Необходимость в наличии резервного источника тока для питания осве-
тительных установок также указывает на преимущества напряжения в 24 V,
так как наиболее приемлемым и удобным, всегда готовым к действию резер-
вом является аккумуляторная батарея, вес которой, как известно, будет
значительно ниже для напряжения в 24 V.
Кроме того здесь необходимо учесть, что мощность аккумуляторной
батареи для напряжения в 24 V будет меньше, так как удельное потребле-
ние ламп в 24 V ниже. Что же касается напряжения в 4 и 12 V, то, не
давая особых преимуществ в удельном потреблении, весах и габаритах, они
потребуют значительного увеличения сечения проводов и те преимущества,
которые дал бы уменьшенный вес аккумуляторной батареи, будут перекрыты
весом проводов.
Из вышеуказанного вытекают преимущества напряжения в 24 V на само-
лете для целей освещения. В случае же наличия на самолете электромеха-
нических устройств вопрос этот должен быть пересмотрен, и, может быть,
напряжение будет выбрано двояко: одно для питания электромеханических
устройств, а другое — для осветительных устройств.
2. Система питания.
Питание всех электрических приемников на воздушном судне может быть
осуществлено:
1) от первичных источников тока — гальванических батарей,
2) от вторичных источников тока — аккумуляторов,
3) от электромагнитных источников тока—динамомашин,
4) комбинированное—от динамомашины и батареи аккумуляторов.
а) Питание от гальванических и аккумуляторных батарей.
Питание от гальванических батарей принципиально допустимо, но
вследствие малой емкости их может быть допущено как исключение: 1) на
малых судах и 2) для кратковременных эпизодических полетов при невоз-
можности получения других источников тока. Поэтому этот способ питания
нами в дальнейшем рассматриваться не будет.
Питание от аккумуляторных батарей на воздушном судне вполне
приемлемо при соблюдении следующих конструктивных особенностей, оди-
наковых для щелочных или кислотных батарей: применяемые аккумулятор-
ные батареи не должны допускать истечение из них жидкости даже при
повороте их вверх дном и- иметь большую механическую прочность.
Питание от аккумуляторных батарей имеет следующие преимущества,
конечно, при условии правильного постоянного их обслуживания:
1) постоянная готовность батареи к работе независимо от того, нахо-
дится ли воздушное судно на земле, в воздухе или производит взлет и по-
садку;
2) простота электрической схемы;
3) постоянство напряжения, так как падение такового у кислотных акку-
муляторов мало, но несколько больше у щелочных;
4) надежность дейс>вия, так как на воздушном судне не требуется специ-
альное обслуживание батареи.
Недостатками системы питания от аккумуляторов являются:
1) ограниченная емкость,
2) необходимость частой зарядки,
3) большой вес,
4) зависимость от температуры.
Наиболее неприятным свойством является ограниченная емкость тем
более, что проверка ее почти невозможна. Емкость является фактором,
влияющим как на продолжительность полета ночью, так и на число и мощ-
ность приемников электроэнергии воздушного судна. Увеличение же емкости
влечет за собой сильное увеличение веса
батареи.
Система питания от одной аккумулятор-
ной батареи применяется на ряде самоле-
тов стран Западной Европы.
б) Динамомашины. Применяемые на
воздушн ых судах динамомашины постоян-
ного тока не разнятся принципиально ни-
чем от динамомашин, применяемых в дру-
гих усЛ( виях, за исключением возможного
уменьшения веса, что достигается увеличе-
нием числа оборотов. Наиболее пригодны
и употребительны динамомашины с шунто-
вым возбуждением.
Привод динамомашины на самолете
осуществляется: 1) от одного из моторов
самолета, 2) от ветрянки, 3) от специально
Рис. 414. Типы дивамомашины для
привода от мотора самолета.
устанавливаемого двигателя вну-
треннего сгорания.
Привод от одного из моторов самолета. Наиболее рациональным на
первый взгляд казался бы привод от одного из моторов самолета. Способ
этот имеет ряд преимуществ и ряд недостатков.
Преимущества.
1. Работает на земле, в полете и при взлете (на земле работает только
при работе мотора на полном газе).
2. Возможность получения большой мощности.
Недостатки:
1. Полная зависимость от мотора.
2. При планировании и посадке, т. е. при уменьшении числа оборотов
не работает.
3. При остановке мотора не работает (ни на земле, ни в воздухе).
4. Усложнение конструкции мотора.
Привод динамомашины от мотора самолета осуществляется на ряде
самолетов в Европе и в США. На рис. 414 приводятся типы динамомашин
для привода от мотора самолета.
Привод от ветрянки. Привод от ветрянки осуществляется посадкой
на вал динамо специальной ветрянки.
436
437
Преимущества:
1. Работает в полете и при планировании.
2. Возможность получения большой мощности.
3. Меньший вес динамомашины за счет увеличения числа оборотов
(до 15 000 об/мин.), достигаемых применением специальных ветрянок.
Недостатки:
1. Не работает на земле, при взлете и посадке, т. е. зависит от ско-
рости движения воздушного судна.
2. Переменное число оборотов (это в некоторой степени может быть
уменьшено применением ветрянки с саморегулирующимся шагом).
3. Увеличение лобового сопротивления воздушного судна.
Рис. 415. Динамомашииа с ветрянкой фирмы С и мене - Шу кке рта.
Привод динамомашины от ветрянки осуществляется на самолетах СССР
и за границей. Применяемые ветрянки разделяются на саморегулирующиеся
различных систем, дающие постоянное число оборотов независимо от
скорости самолета в воздухе, и на нерегулирующиеся (последний тип
применяется в СССР), требующие специального регулятора напряжения.
Динамомашины с ветрянкой применяются для мощностей от 50 до
1200 W.
Таблица 83.
Типы динамомашин завода Сименс-Шуккерта.
Тип Мощность W Напряжение V Число оборотов в минуту Ветрянка
Р 0,05 50 12 5003—15 000 Не регулирующаяся
Р 0,15 150 12 3 303—10 000
Р 0,3 300 12 6 000 Саморегулирующаяся
Р 0,6 600 24 5 С00
Р 1,2 1 200 24 4 000 Я
438
Немецким заводом С и м е н с-Ш у к к е р т а выпускаются указанные
в табл. 83 типы динамомашин.
Динамомашины с ветрянкой завода С и м е н с-Шу к к е р т а и крепление
динамо приведены на рис. 415.
Наиболее желательной является установка динамомашины для умень-
шения лобового сопротивления в толще крыла, что применено при
установке на самолетах АНТ-9 и АНТ-14. Для нормальной работы ветрянки
таковая должна устанавливаться вне струи от винта самолета на правой
плоскости самолета, чтобы несколько скомпенсировать лобовое сопротив-
ление самолетных фар, устанавливаемых на левом крыле.
Питание от динамомашины с ветрянкой допустимо только при парал-
лельной работе с батареей аккумуляторов.
Привод от специального двигателя. Привод от бензинового дви-
гателя осуществляется установ-
кой такового на самолете при
жестком сцеплении его с дина-
момашиной.
Преимущества:
1. Работает независимо от
того, находится ли воздушное
судно на земле или в воздухе,
т. е. не зависит от моторной
установки судна.
2. Возможность получения
большой мощности.
Недостатки:
1. Необходимость специаль-
Рис. 416. Американский бензино-электрический
агрегат.
ного пол ещения.
2. Усложненная эксплоата-
ция.
3. Большой мертвый вес.
Питание от независимой установки (двигатель и динамо) применяется
в настоящее время на ряде самолетов и дирижаблях за границей (самолет
ДО-Х, дирижабли „Граф Цеппелин", „Акрон" и др.); в СССР оно приме-
нено на самолете „Максим Горький".
Заводом Сименс-Шуккерта выпускаются специальные динамо-
машины для привода от бензинового двигателя, указанные в табл. 84.
На рис. 416 приведен американский бензино-электрический агрегат.
Таблица 84.
Динамомашины Сименс-Шуккерта для привода от бен-
зинового двигателя.
Тип Мощность W Напряжения V Число оборотов в минуту
FL2.5 2 500 120 3 000
FL5 5000 120 3 0J0
4?9
Рассматривая все способы привода динамомашины, выявив их отрица-
тельные и положительные свойства, можно заключить, что наиболее приемле-
мой систелой является привод от специального двигателя, как могущий снаб-
жать энергией во всех условиях. Система привода от ветрянки неприменима,
если на воздушном судне нет аккумуляторной батареи, так как в моменты,
когда нужна максимальная электрическая мощность для включения фар при
посадке, ветрянка не дает нужного числа оборотов.
Системы привода от мотора воздушного судна и от специального двига-
теля также должны иметь аккумуляторную батарею на случай аварии дви-
гателя.
Выбор системы привода или от ветрянки, или от специального двигателя
должен решаться соображениями расчетного и эксплоатационного порядка.
Так как вопросы веса на воздушном судне играют главенствующую
роль, то выбор того или иного привода можно произвести на основании
мертвого веса его.
Перед расчетом необходимо для данного типа воздушного судна тщательно
определить потребную мощность от динамомашины, слагающеюся из
мощностей, затрачиваемых на светильники, радиостанцию, отопление и
обогревательную одежду, кухню и на подзаряд батареи аккумуляторов и
на другие приемники.
Для привода ветрянки необходимо определить затрачиваемую на нее
мощность от винтомоторной группы воздушного судна и затем перевести
ее на вес, зная затрачиваемую мощность винтомоторной группы на 1 кг
веса самолета.
Зная коэфициент полезного действия генератора, ветрянки, винтомотор-
ной группы, можно определить коэфициент полезного действия всей уста-
новки без учета лобового сопротивления по формуле:
^овш = *^вст "Фен ' мот ’
где: т]ой — коэфициент полезного действия всей установки,
т]вет —коэфициент полезного действия ветрянки,
т]гея —‘Коэфициент полезного действия генератора,
т)в мот — коэфициент полезного действия винтомоторной группы.
Коэфициент полезного действия быстроходной ветрянки, каковая в целях
уменьшения веса генератора применяется с числом оборотов от 3500 до
15 000 об/мин. (мощность динамомашины зависит от числа оборотов якоря),
может быть принят равным 0,75. Коэфициент полезного действия маломощ-
ного генератора—около 0,8. Средний коэфициент полезного действия винто-
моторной группы воздушного судна равен 0,75. Следовательно, коэфициент
полезного действия всей установки будет равен:
Ф,бщ =°J5.°,8.o,75^o,45. (О
Сопротивление (лобовое) ветрянки с генератором можно определить,
произведя специальный аэродинах ический расчет или же. что вполне допу-
стимо для наших целей, применить по примеру Германии так называемый
„коэфициент подвешивания" (Aufhangung), принимаемый равным 0,7—0,8.
Таким образом коэфициент полезного действия всей установки с учетом
лобового сопротивления будет:
= -^ода =0,45. (0,7 -s-0,8) ^0,315-:- 0,36.
440
Затрачиваемая мощность от винтомоторной группы будет.
1 zo\
kW ---------- • (^>
Приводим табл. 85 и кривую на рис. 417 затрачиваемой мощности от
винтомоторной группы для привода динамомашин.
Рис. 417. Кривая затрачиваемой мощ-
ности винтомоторной группы на]
привод динамомашины.
Таблица 85.
Затрачиваемая млцность от
винтомоторной группы для при*
вода динамомашин.
Мощность динамомашины в W Затрачиваемая мощность от винтомоторной группы в kW
200 0,63
500 1,э7
1 000 3,14
2 000 6,3
3 000 9,4
4 000 12,6
5 000 15,7
10 000 31,4
Так как нам известны для воздушных судов мощности, затрачиваемые
на один килограмм плезного веса, то можем затрачиваемую мощность винто-
моторной группы на привод динамомашины перевести на вес. Для случая
нагрузки на 1 kW в 10,9 кг уменьшение полезной нагрузки воздушного
судна в зависимости от мощности динамомашины приведено на рис. 418.
Рис. 418. Кривые уменьшения полезной нагрузки воздушного судна
в зависимости от мощности дивамомашииы.
441
Сравнивая уменьшение полезной нагрузки самолета при применении
динамомашины с ветрянкой и динамомашины с приводом от специального
двигателя при одной и той же потребной мощности, можно определить для
данного самолета наиболее выгодный способ привода динамомашины.
Ориентировочно можно считать, что при потребной мощности свыше
1 kW целесообразнее применять динамомашины с приводом от двигателя
тем более, что существующие типы бензиновых двигателей требуют за
собой минимальный уход.
Регуляторы напряжения. Так как напряжение динамомашины зависит
от числа оборотов якоря, то динамомашины без саморегулирующейся
ветрянки должны снабжаться специальными регуляторами напряжения для
поддержания постоянства такового.
Поддержание напряжения возможно путем
изменения силы тока,
возбуждения. Один из типов регуляторов
протекающего через обмотки
Рис. 419. Схема регулятора напряжения.
приведен на рис. 419.
При нормальном числе оборотов
якоря динамомашины одна цепь тока
возбуждения следующая: динамо-
машины, контакт 7, контакт 2,—
динамомашины; вторая цепь тока воз-
буждения: -|- динамомашины, кон-
такт 3, где ток разветвляется и про-
х >дит по следующим цепям: обмот-
ка О, и — динамомашины, и обмот-
ка О2, сопротивление 7?п контакты 7
и 2 и — динамомашины. При нор-
мальном напряжении динамомашины
контакты 7 и 2 не разомкнуты, так
как электромагнит с обмотками О,
и не может преодолеть пружи-
ны Пр. При повышении напряжения
электромагнит притянет якорь Я,
преодолев сопротивляющиеся пру-
жины Пр, и разомкнет контакты
7 и 2, вследствие чего цепь тока возбуждения будет: динамомашины,
обмотка возбуждения, контакт 7, сопротивление Т?2 и—динамомашины. Вто-
рая цепь тока возбуждения будет: -{-динамо, контакт 3, где ток разветвля-
ется и пойдет через обмотку О1 к минусу динамо, а вторая ветвь пойдет через
обмотку е>2» сопротивления 7?t и Т?2 к минусу динамомашины. Так как i а пути
тока возбуждения в цепи увеличилось сопротивление, то сила тока возбуждения
уменьшилась, и напряжение динамомашины упадет. Одновременно и магнит-
ное действие электромагнита уменьшится, так как в цепи обмотки О2
сопротивление увеличилось (ток к минусу проходит через Т?2), вследствие
чего пружина Пр преодолеет магнитное действие и контакты 7 и 2 замкнутся.
При повышенном напряжении (большем числе оборотов якоря динамо)
контакт 2 непрерывно колеблется, производя замыкания и размыкания.
Регулировка авюмата производится натяжением пружины Пр.
Весь автомат, вследствие непрерывного искрения между контактами 7 и 2,
должен быть тщательно закрыт.
Минимальный автомат. Параллельная работа аккумулятора с динамо-
машиной может быть только при наличии специального автомата, именуемого
442
„минимальным", так как при падении напряжения динамомашины батарея
аккумуляторов будет разряжаться через динамомашину. НИ описании мини-
мального автомата, как достаточно известного электрического прибора, не
останавливаемся.
Регулятор напряжения и минимальный автомат динамомашин
завода Сименс-Ш ккерта. Автомат завода Сименс-Шуккерта
(рис. 42J) представляет собой комбинированный прибор, заключающий
регулятор напряжения и минимальный автомат.
При нормальном напряжении ток возбуждения от динамомашины про-
ходит через обмотку возбуждения, контакты 2 и 1, к минусу динамомашины.
При повышении напряжения ток от -[-динамомашины проходит через об-
мотку возбуждения, сопротивление R и—динамомашины, так как контакты
2 и 1 разомкнуты вследствие притяжения якоря к электромагниту Э.
Батарея аккумуляторов включается в цепь динамомашины только при замк-
Рис. 420. Регулятор напряжения и минимальный
автомат фирмы Сименс-Шуккерта.
Рис. 421. Схема автомати-
ческого выключения на-
грузки при аварии.
нутых контактах 4 и 5, замыкание которых возможно только при
несколько повышенном напряжении динамомашины против напряжения акку-
муляторов.
в) Емкость аккумуляторной батареи. Емкость аккумуляторной
батареи должна быть рассчитана на следующие приемники:
1) освещение пило>ажных приборов,
2) дежурное освещение пассажирской кабины,
3) аэронавигационные огни,
4) посадочные фары.
Все остальные потребители выключаются при аварии основного источ-
ника тока, что может осуществиться или ручным способом, или включением
части нагрузки до реле „минимального тока", включаемого в цепь динамо-
.машины. Схема автоматического отключения, предлагаемая нами, приведена
на рис. 421.
Время потребления электрической энергии со стороны первых трех по-
требителей равно времени полета на участке, а время потребления фар
5—10 минут, учитывая то, что кроме фар на самолете есть подкрыльные
факелы. Потребную мощность для зажигания подкрыльных факелов можно
не учитывать из-за кратковременности действия их и применения их только
® конце полета.
443
3. Распределение электрической энергии и управление световыми
устройствами.
Система распределения электрической энергии на самолете, как правило,
из условий безопасности (короткие замыкания) должна быть двухпроводная;
ряд самолетов за границей имеет однопроводную >истему. К проводам
должны быть предъявлены следующие требования: 1) минимум веса, 2) за-
щищенность от механических повреждений и от действия бензина и масла.
Минимум веса проводов может быть осуществлен правильным подбором
сечения таковых, применением вместо меди алюминия и употребл нием
специального типа изоляции, которая также должна быть защищена от
возможного воздействия масла и бензина. От механических повреждений
провода могут защищаться специальной броней или, частично, про-
реоатат
компасная лампа
- пампа в J свечи
F0ампер
• или
35 ампер
вольтовая
пампа
Flee лампа.
aLFfceev
JM/zzz/wza
{?~16млЬтов
батарея
H/ceenee-J
лампа
генератор "х,
и регулятор \ f40°
налряэкения белый сеет
Рис. 423. Схема электроосветительной установки на аме-
риканском самолете.
35 ампер
кеалЬтае
лампа

а — реостат; b — компасная лампа; с — лампа b 3 свечи; d и — поса-
дочные фары с ламп й на 20 А илн 35 А при 12 V напряжения; тип —
бортовые огни красного и зелен го цвета, источник света электриче-
ские лампы на 21 свечу; р — хвостовой огонь, электрическая лампа
на 21 сьечу, 5-12-16-вольтовая батарея; t — генератор и регулятор напря-
жения.
кладкой в трубах и каркасах самолета. Наиболее желательным является,
независимо от места прокладки, защита пр вода гибким металлическим
чешуйчатым шлангом из алюминия или кольчуг-алюминия. В настоящее
время самолеты СССР оборудуются проводами марки ПРН сечений, указан-
ных на рис. 422.
Схема распределения электрической энергии на самолетах СССР (АНТ-9)
приведена на рис. 422.
Электроэнергия от источников питания (динамомашина и батарея,
аккумуляторов) через главную распределительную ко, обьу, на которой
смонтированы все предохранители, поступает на щиток пилота, где уста-
новлены выключатели, вьпяжные кнопки ракет, кнопки кодовых огней и
вольтметр. При включении какого-либо источника света цепь тока будет:
плюс источника питания, главная распределительная коробка, выключатель на
444
щитке пилота, соответствующий контакт главной распределительной коробки,
приемник, предохранитель приемника, главный предохранитель и минус источ-
ника тока. Из рассмотрения прохождения тока можно заключить, что цепь
тока чрезвычайно удлинена вследствие того, что предохранители смонтиро-
ваны не на щитке пилота, а отдельно на главной распределительной коробке.
Рис. 424. Принципиальная схема осветительной установки с раздельным
управлением.
/ — динамомашина; 2 — батарея аккумуляторов. /. Кабина летчика: «3 — выключатель осве-
щения пилотажных прибор зв; 4—выключатель ANO; 5 и 6 — выключатели фар; 7—вытяжные
кнопки л.вьн ракгт; i— вытяжные кнопки правых ракет- Я. Кабина механика: J — пере-
ключатель; 10 ~ вольтметр; 11 — амлерм-тр батареи аккумуляторов; 12— амперметр всей цепи;
13—контрольная ламла на щчтк_; 14— выключатель щитка пилота; 15—выключатель местного
осв-щенчя кабиш ме .аника; 75 — выключатель дежурного освещения; 17 — выключатель освещения
пассажирской кабины; 11 — выключат.ль сети штепселей и плафонов вспомогательного помещения;
1j—выключатель нагрезат_льных приборов (кухня); 25— выключатель запасный; 21 — штепсель;
22 4 — плафон д.журного освещения б кабине механика. III. Пассажирская кабина.
22—плафон дежурное.» освещения; 23— плафон местного освещения; 23 А — выключатель местного
освещения; 24— ште «с-ль; 25—выключатель дежурного и контрольного освещения; 26—плафон
уб >рной; 27—выключатель в уборной; 21—плафон в гардеробе; 2j — выключатель в гардеробе;
33 — плафон на кухне; 31 — выключатель в кухне; 32 — штепселя для нагревательных приборов.
Такая система распределения электроэнергии, как вызывающая значи-
тельное увеличение длины проводов, а следовательно и веса их, не может
применяться на больших самолетах с мощными и разбросанными по всему
самолету приемниками электроэнергии.
445
Рис. 422. Электрическая схема оборудования самолета.
/ — 8 — авринапнгационные огни; 2 — бортовые я хвостовой огня <1.2 к*); / и 5 -фары (7,66 кг); в и 7 — ракетодержатслн (1,2 кг): 8 — динамомишшд (10.8 кт); 9 —столетнее реле (1.1 кг);
лскумулвт1р («7 *); И - центральная распределительна* »<j г ’на (1.6 *г); 12 — щиток летчика; 13 — реостат со штепселем (0.4 кг/, 14 — ваг>цнние лампы пилота (0.0 кг); IS — плафоны
общего и< вещенпе (1,2 »->;/0 — плафоны в уборкой (03* . /‘—нифоиы в багажнике ^1.3 кг); /3— кодовые огни <1,6» к); /У —две треносныс лампы (0.4 кг); ДО — выключатели в
пассажирской кдбиис; J/— дежурное освещение (О I к ). Zr — м нгяжиый ыатернат (3*г); 21 — крепнгелыгвя арматура (1 кг), 24 — провод << к4. 1".ииые выключите 1И, кнопки, иолсгмсг.»
(1,35 к*) Общий нес всей прищуры 6В.57 кг
Зан М Я921. <’п« тптежимк» па повду пшлы транш.цч
Щиток пилота монтируется в кабине пилота в месте, удобном для
управления пилотом. Главная распределительная коробка и коробка с авто-
матами 9 монтируются в шкафу первого отсека пассажирской кабины для
удобной регулировки и смены предохранителей. Батарея аккумуляторов
помещается в носовом багажнике. На рис. 423 приведена схема электро-
оборудования самолетов США.
Рис. 425. Комбинированный переключатель.
По нашему мнению, yi равление осветительными устройствами должно
быть в целях правильности эксплоатации, разгрузки пилота и уменьшения
длины проводов разделено на две группы.
Первая группа,
приборам, состоит
Рис. 426.Схема вклю-
чения контрольных
измерительных при-
боров.
управляемая пилогом и относящаяся к навигационным
из освещения пилотных приборов, аэронавигационных
огней, кодовых огней, посадочных фар и подкрыльных
факелов.
Приборы для управления (выключатели и вытяжные
кнопки для ракет) должны быть смонтированы на специ-
альном щитке, устанавливаемом в каСине пилота. Кнэпки
для кодовых огней следует смонтировать или на щитке,
или на борту кабины у пилота. На щитке должны быть
также помещены предохранители по числу потребителей.
Управление второй группы со всеми остальными осве-
тительными устройствами и контрольно измерительными
приборами должно быть смонтировано на втором щитке.
Оно помещается или в кабине борт-механика в виду
намечающейся тенденции выноса управления моторами
самолета в отдельное помещение, или же в случае, если
обслуживание источников питания возлагается на ра-
диста, то — в радиорубке. Принципиальная схема с раз-
дельным управлением приведена на рис. 424. Выполне-
ние схемы электропроводки согласно току же рис. 424
позволит значительно уменьшить вес проводов в сравнении с применяемыми
в настоящее время схемами.
Чтобы иметь возможность правильно эксплоатировать параллельную
работу динамомашины и батареи аккумуляторов, равно как производить
питание или параллельное, или от одного из । сточников тока (динамо или
батарея аккумуляторов), мы предлагаем комбинированный переключатель
446
согласно рис. 425. На рис. 426 приведена предлагаемая нами схема вклю-
чения контрольно-измерительных приборов.
4. Электросветооборудование самолета „Максим Горький".
В августе 1934 г. Гражданский воздушный флот Союза ССР пополнился
новым мощным агитационным самолетом-гигантом „Максим Горький".
Агитационный самолет „Максим Горький" имеет мощное электроосвети-
тельное оборудование, предназначенное для целей освещения внутренних
помещений, агитационного освещения, привода, бытовых нужд, радио и
кино.
Для питания всех электрических приемников на самолете „Максим Горь-
кий" установлена центральная электрическая станция (ЦЭС), состоящая из
двух бензиновых двигателей с суммарной мощностью около 25 kW и двух,
генераторов, из которых один — постоянного тока с напряжением 24 V,
а второй — переменного тока с напряжением 120 V. Установленная мощность
генераторов около 16 kW.
Постоянный ток с напряжением в 24 V предназначен для питания осве-
тительных устройств, переменный же ток 120 V — для силовых установок,
число которых на самолете довольно велико, для радиостанции и прожек-
тора-Дскателя. .
Осветительное оборудование самолета может быть подразделено на:
а) аэронавиагационное, подразумевая под этим термином: аэронавигацион-
ные огни, сигнальные огни и посадочные осветительные устройства, б) осве-
щение внутренних помещений самолета и в) агитационное.
Аэронавигационное оборудование состоит из головного огня
(мощн. 50 W), бортовых огней (мощн. по 25 W), дополни >ельных бортовых
огней, устанавливаемых для обеспечения видимости в верхней полусфере,
(мощн. по 25 W) и хвостового огня (мощн. 25 W); общая мощность аэро-
навигационного оборудования составляет 175W.
Аэронавигационные огни — стандартного типа Союза ССР.
Посадочные осветительные средства состоят из электриче-
ских и пиротехнических. К первым принадлежат:
а) прожектор-искатель с 60-см стеклянным отражателем и электрической
лампой накальвтния на 1000 W и ПО V; максимальная сила света прожек-
тора /тах — 2 800 000 С; прожектор-искатель установлен в носовой части
самолета; управляется из кабины пилота с помощью специального устрой-
ства, позволяющего перемещать оптическую ось его на угол в 80° в верти-
кальной плоскости и в горизонтальной плоскости — на угол в 90°;
б) двух посадочных прожекторов со стеклянными отражателями диамет-
ром в 35 СМ и лампами на 1000 W и 24 V; максимальная сила света про-
жектора 500 000 С; угол излучения около 10°; посадочные прожекторы
заделаны в передней кромке самолета.
К пиротехническим посадочным осветительным средствам самолета прина-
длежат: четыре подкрыльных факела и три парашютные осветительные
бомбы.
Сигнальные огни. На самолете установлены сигнальные лампы для
внутренней сигнализации.
Световая связь с землей осуществляется сигнализацией при помощи
аэронавигационных огней; в качестве дублирующего средства применяется
светосигнальный прибор СП-95.
447
Освещение внутренних помещений самолета „Максим Горь-
ки й“ подразделяется на:
а) общее освещение, осуществляемое 32 плафонами с лампами по
5—10 W и 6 плафонами с ламцами по 25 W; установленая мощность об-
щего освещения равна 415 W;
б) местное освещение, осуществляемое 6 арматурами трубчатыми по 20 W;
13 арматурами шарнирными (настольными) по 25 W, 5 кабинными лампами
по 5 W и 11 переносными — по 5 W; установленная мощность местного
•освещения приблизительно составляет 525 W.
1 Расположение светильников внутреннего освещения приведено на
рис. 427.
Агитационное освещение самолета подразделяется на:
а) световые надписи, выполняемые специальными подвесными буквами
из электрических ламп накаливания по 5 W и 24 V; подвесные буквы по-
зволяют иметь смежные надписи, осуществляемые путем соответствующих
переключений; смежные надписи не должны иметь свыше 18 букв; мощность,
потребляемая световыми надписями — около 3000 W;
б) световое обрамление, выполненное в виде светящихся линий, окаймля-
ющих крылья и выступающую вперед часть фюзелажа; мощность светового
оформления самолета — около 1500 W.
Яркой иллюстрацией количества электроэнергии для целей освещения и
агитации служит табл. 86 числа установленных ламп.
Таблица 86.
Количество ламп, установленных на самолете „Максим
Горький".
№ по порядку Мощность лампы W Напряжение V Количество
1 5 24 2 301
2 10 24 25
3 25 24 24
4 50 24 1
5 200 24 1
6 1000 24 2
7 3 000 ПО 1
Электрические приводы. Широкое применение на самолете имеют
электрические приводы для перекачки горючего, открытия заслонок водя-
ных радиаторов и др. целей.
Бытовые нужды. На самолете имеется электрифицированный буфет.
Радио и кино. Вся установленная на самолете рациоаппаратура как
приемная, так и передающая, специальная громкоговорящая аппаратура и кино
питаются электроэнергией от ЦЭС.
Помещение ЦЭС оборудовано специальными контрольно-измерительными
и регулирующими приборами (регуляторы напряжения и Др.). В помещении
ЦЭС установлены два распределительных щита: один — для цепи перемен-
ного тока, а второй—для цепи постоянного тока.
Все обслуживание электроосветительного оборудования самолета про-
изводится специальным электротехником.
448
29 В*в. -М 2921. Светотехника на воздушном транспорте
Рис. 427. Схема расположения осветительных приборов на самолете „Максим Горький”.
449
ОТДЕЛ ШЕСТОЙ
ВОПРОСЫ ГИДРОАВИАЦИИ, ВОЗДУХОПЛАВАНИЯ И СЛЕ-
ПОГО ПОЛЕТА.
Глава I.
СООБРАЖЕНИЯ ПО ВОПРОСУ СВЕТОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ГИДРОЛИНИЙ.
К настоящему времени ни у нас в СССР, ни за границей не имеется
специальных ночных гидролиний.
Осветительное оборудование гидролиний, так же как и сухопутных,,
должно быть разбито на: 1) оборудование гидротрасс и 2) оборудование
гидроаэродромов.
1. Светооборудование гидротрасс.
Оборудование гидротрасс должно состоять из оборудования аэромаяками,
маркировки пути и ночных гидропосплощадок.
В части оборудования гидротрасс таковые надо разделить на трассы,
пролегающие над большими водными пространствами (моря и большие
озера) и на трассы по рекам.
Оборудование морских трасс (при полете открытым морем, перелет
с одного берега на другой) должно состоять из мощных береговых аэро-
маяков с оптической дальностью видения, равной географической, и в случае
неперекрытия таковыми всего маршрута полета должна быть произведена
установка аэромаяков; но, в виду специфичности пловучих аэромаяков и
дорогой эксплоатации таковых, необходимо возможное увеличение расстояния
между ними. Рациональным также явились бы комбинированные трассы из
мощных береговых радиомаяков и световых аэромаяков. Морские маяки
должны быть надлежащим образом использованы.
При полете вдоль берега моря таковой может вестись по трассам,
оборудованным аналогично сухопутным трассам. При полетах по речным
и озерным гидротрассам, ввиду возможного наличия больших извилин рек и
прохода на определенных участках над сушей, необходима для указания
берега реки и предупреждения о полете над сушей установка промежуточных
аэромаяков, дающих эти указания тем или иным способом.
Основными же аэромаяками, служащими для указания пути, должны
быть линейные аэромаяки, устанавливаемые у гидроаэродромов наподобие
сухопутных линейных аэромаяков.
Маркировка пути кроме тех же указаний, что и для сухопутных,
должна давать еще указание о предстоящих пролетах над сухопутными
участками трассы.
450
Гидроаэродромы Ввиду не окончательной разработки обозначения
даже дневных гидроаэродромов, предполагая, что таковые для дневных
полетов будут обозначаться или одним центральным буем, или кроме того
также и буями, установленными по периметру гидроаэродрома, можно
думать, что наиболее рациональным явится следующее оборудование ночных
гидропосплощадок:
1. При наличии только одного центрального буя следует обозначать
его водонепроницаемым светильником зеленого цвета; кроме того устанавли-
ваются два светильника с источником света белого цвета, расположенные
один над другим на берегу около спусков для указания направления рулежки.
2. При наличии кроме центрального буя также и пограничных буев
надлежит обозначать центральный буй зеленым огнем, а пограничные буи—
белыми огнями. Для указания спусков таковые также должны быть снаб-
жены двумя белыми огнями один над другим.
Все светильники должны быть водонепроницаемы. В качестве источников
света могут найти применение и неэлектрические источники.
Указание направления ветра и заградительные огни должны выполняться
так же, как и на сухопутных аэродромах. Световое „Т“ должно выкла-
дываться на берегу
2. Светооборудование гидроаэропортов.
Как и сухопутные аэропорты, гидроаэропорты должны быть оборудо-
ваны: 1) аэромаяком, 2) маркировкой, 3) командными огнями, 4) ветро-
указателем, 5) заградительными огнями, 6) пограничными огнями, 7) пото-
лочным прожектором, 8) освещением перспективы и 9) осветительной
устансвкой для производства посадки.
Установка аэромаяка, маркировки, командных огней, ветроуказателя,
заградительных огней, потолочного прожектора и освещение перспективы
должно производиться во всем так, как и для сухопутных аэропортов.
Пограничные огни, устанавливаемые на буях по периметру гидооаэро-
порта, — белого цвета в водонепроницаемой арматуре. В качестве источника
света могут быть или электрические лампы, или керосиновые и ацетиле-
новые лампы.
Условия эксплоатации (легкость и гибкость управления) заставляют
предпочесть в качестве источника света электрические лампы накаливания,
несмотря на то, что оборудование пловучих буев пограничными огнями,
питаемыми и управляемыми с берега, представляет большие трудности
технического порядка и требует больших денежных затрат.
Вопрос освещения поверхности гидроаэропорта является одной из труд-
нейших задач. Осветить водную поверхность, как это делается для сухо-
путных аэропортов, не представляется возможным, так как она почти зер-
кально отражает световой поток. Создать внутреннее подводное освещение
представляется также мало реальным, так как световые лучи, идущие от све-
товых приборов, расположенных под водой, в большей части претерпевают
полное внутреннее отражение.
Освещение водной поверхности возможно до некоторой степени при
условии создания „ряби“ на поверхности воды или же, если забросать воду
какими-либо мелкими частицами, как например—стружками, пробками. Но
практически эти способы сложны и мало реальны и не могут быть рекомен-
дованы без надлежащего усовершенствования, Производились опыты осве-
29*
451
тить место посадки при помощи прожекторов с малым вертикальным углом
излучения и большим горизонтальным, которые освещали небольшой тол-
Рис. 428. Центральный буй и цепочка конусов для
посадки ночью.
щины слой воздуха
(вернее — взвешенные
частицы воды) в том
месте, где посадка дол-
жна быть произведена.
Пилоту это место дол-
жно казаться освещен-
ным. Большой недоста-
ток этого способа тот,
что получается j осве-
щенная площадь выше
водной поверхности.
Таким образом пилот
ориентирован при по-
садке на ложную осве-
щаемую поверхность, и
поэтому посадка за-
труднительна. Затем
возможно произвести
посадку по лучу про-
жектора с небольшим
Углом излучения. Све-
товой сноп рассеянным
светом освещает близлежащую водную поверхность. Пилот садится парал-
лельно снопу. Возможна также посадка под луч прожектора при освещении
водной поверхности
рассеянным светом.
Наилучшие усло-
вия посадки на вод-
ную поверхность
ночью можно полу-
чить, ориентируясь
на цепочку плаваю-
щих бакенов, осве-
щаемых прожекто-
ром с малым углом
излучения. Система
посадки ночью с по-
мощью бакенов по-
лучила достаточно
широкое применение
за границей (рис.
428).
От центрального
буя, выполненного
в виде окрашенного
Рис. 429. Паром с прожектором для вытягивания цепочки
конусов и освещения их.
в белый и черный
цвета конуса с установленным на вершине его ацетиленовым фонарем,
с поясной линзой Ф’ренеля, вытягивается по линии старта цепочка пла-
452
вающих конусов, также окрашенных в черный и белый цвета, которые
освещаются прожектором с катера или парома, вытягивающего цепочку.
Катер устанавливается на якоре (рис. 429). Посадка производится в на-
правлении луча прожектора.
Система плавающих конусов применяется и днем для разбивки аква-
тории гидроаэропорта на полосы.
Все эти способы не дают в полной мере разрешения проблемы осве-
щения водной поверхности гидроаэропорта.
Ближайшей задачей является разрешение этого вопроса, имея в виду, что
с развитием воздушных линий встанет реально вопрос об освещении гидро-
аэропортов. Посадку, не освещая самой водной поверхности, можно произвести
при помощи световых ориентиров, вернее—створных огней, как в -вертикаль-
ной, так и в горизонтальной плоскостях, но для этого требуется большая
опытность в посадке. Этот способ, конечно, не есть решение вопроса осве-
щения гидроаэропорта для посадки.
Глава II.
ПРИМЕНЕНИЕ СВЕТОТЕХНИКИ В ВОЗДУХОПЛАВАНИИ.
1. Общие сведения.
До сих пор предметом наших обсуждений была одна только светотех-
ника в авиации. Переходя теперь к вопросу применения светотехники
в воздухоплавании, надо определенно сказать, что эта область почти
совершенно не изучена. До настоящего времени нигде еще не существует
регулярных полетов на дирижаблях; если они и совершаются, то только
эпизодически. Естественно поэтому, что применение светотехники в этой
области носит в большинстве случаев случайный характер. Литература по
этому вопросу почти совершенно отсутствует.
В нашем Союзе вопросы, касающиеся воздухоплавательной светотех-
ники, почти совершенно новые, если не считать младенческих ее начина-
ний до империалистической войны, когда воздухоплавание имело в России
некоторое развитие в направлении мягких и полумягких дирижаблей.
В настоящее время в нашем Союзе на воздухоплавательный транспорт
обращено серьезное внимание. Уже построен - ряд мягких и полужестких
дирижаблей.
Светотехника уже теперь должна готовиться к тем задачам, которые ей
придется осуществлять для воздухоплавания с целью эксплоатации дири-
жаблей в ночное время суток.
Переходя непосредственно к вопросам осветительной техники, прежде
всего необходимо сказать, что в основном области ее применения сохраня-
ются те же, что и в авиации, т. е.: 1) на воздушной трассе, 2) на воз-
душной базе, 3) на самом дирижабле.
В светотехнике в авиации и в светотехнике в воздухоплавании много
общего, но есть и многое; различное из-за специфичности свойстз дири-
жабля, характера использования и эксплоатации его.
Останавливаясь на первом вопросе (воздушная трасса), необходимо
определенно сказать, что трасса, светооборудованная для авиации, будет
в основном пригодна и дпя полета дирижабля. Трасса, предназначенная
453
исключительно для движения дирижабля, по всей вероятности, не будет
нуждаться в линейных аэромаяках, так часто установленных. Здесь, по
всей вероятности, непрерывность световых огней не требуется, а потре-
буются основные базисные контрольные маяки, фиксирующие местонахож-
дение дирижабля. Вопрос этот—совершенно новый, и трудно что-либо говорить
без предварительного анализа и испытания на практике. С развитием аэро-
навигации и радиопеленгации, по всей вероятности, и для авиации не по-
надобится такая частая установка аэромаяков, как теперь.
Переходя к вопросу освещения воздухоплавательных баз и касаясь
в частности освещения поля, необходимо указать на то, что дирижабль
сможет беспрепятственно подойти и спуститься на освещенный аэродром,
приспособленный для самолетов. Но все светооборудование аэродрома, как
носящее специфически авиационный характер, конечно, не будет в полной
мере приспособлено к спуску дирижабля. Многое здесь будет лишнее, но
многое и будет отсутствовать. Дирижабль для своей посадки, как обладаю-
щий свойством регулировать свою скорость от нуля до максимальной и
держаться в воздухе без работы винтомоторных групп, не потребует столь
сложного светооборудования летного поля. Например,, пограничные огни
понадобятся в меньшем количестве. Не нужно будет освещать такую
большую площадь для спуска, как для самолета. Для спуска дирижабля
потребуется соблюсти только особые специфичности, вызываемые им, как
например,—освещение посадочного места, места поимки гайдропа, причаль-
ных строп и т. п. Это освещение с большим вероятием может быть осуще-
ствлено с самого дирижабля тем более, что он в сравнении с самолетом
обладает несравненно большей грузоподъемностью.
В связи с освещением воздухоплавательных баз возникает еще чрезвы-
чайно важный вопрос — освещение хранилищ дирижаблей или, как их на-
зывают, эллингов. Трудность задачи здесь заключается в том, что эллинги
имеют грандиозные размеры для дирижаблей жестких систем.
Кроме того надо иметь в виду, что в таком пространстзе будет нахо-
диться дирижабль, в большинстве случаев наполненный водородом, дающим,
как известно, гремучую смесь с кислородом воздуха, т. е. налицо — взрыво-
опасное помещение. Вряд ли во всех случаях придется наполнять дирижабль
инертным газом — гелием.
Причальная башня, высотой около 60 м (в зависимости от размера дири-
жабля), на которую дирижабль будет временно базироваться во время сто-
янки, естественно тоже подлежит соответствующему освещению. Помимо
прочего всего освещения здесь светотехника должна будет явственно вы-
делить башню на фоне ночи и дать надлежащее освещение места причала
для беспрепятственного, удобного подхода и причаливания дирижабля
к башне. Слепящее действие конечно должно отсутствовать.
Последний вопрос, на котором останавливаемся,—освещение самого
дирижабля. Здесь также много общего с освещением самолетов, но при-
ходится учитывать специфические условия дирижабля.
Основным моментом здесь является то, что дирижабль наполняется
обычно водородом, а потому должна быть принята во внимание его взрыво-
опасность; кроме того он имеет ряд особенных устройств и приспособлений,
которых нет в самолете, как например — продольный коридор вдоль всего
дирижабля, причальное устройство у носа, помещение у кормы рулей
и стабилизаторов, шахта и т. п.; все эти устройства требуют специального
освещения. Дирижабль, как обладающий большой подъемной силой, менее
454
стеснен в весе проводки и в весе осветительной арматуры с вытекающими
отсюда выводами. Если дирижабли будут наполняться исключительно гелием,
то и вопрос о взрывоопасности отпадает.
2. Освещение эллинга.
Вопрос об освещении эллингов разработан менее, чем вопрос об осве-
щении ангаров.
Если иметь в виду колоссальные размеры эллинга, как это видно из
табл. 87, и ряд специфических требований, которые указываются ниже, то
освещение его должно удовлетворять особым требованиям.
Таблица 87.
Размеры эллингов.
Наименовавие эллиига Год по- стройки Кон- струкция Длива м Ширина м Высота м
Нордгольц (Германия) . . 1916 1917 железо 260 75,3 40,89
Фридрихсгафен (Германия) . . 1929 250 50 46
Орли (Франция) 1923 жел.-бет. 300 90 53,8
Акрон 1923 железо 300 90 55
Судя по заграничной литературе, в эллингах, в которых хранятся дири-
жабли, наполненные водородом, искусственное освещение не функционирует
вовсе.
Для эллингов, предназначенных для хранения дирижаблей, наполненных
гелием, применяется искусственное освещение, причем в Америке светиль-
ники ничего оригинального собою не представляют. Это — молочные шары
с электрическими лампами мощностью от 150 до 1000 W. С нашей точки
зрения, вряд ли они могут удовлетворить условию рационального осве-
щения.
По нашему мнению, для освещения эллинга необходимо применить осве-
тительные приборы с неравномерным распределением света, учитывая, что
вряд ли стены эллинга дадут какой-либо ощутимый отраженный световой
поток для повышения освещенности на рабочих местах.
В основном каждый эллинг при освещении должен рассчитываться на
следующие варианты:
1) эллинг как строительная верфь для постройки и сборки дирижабля;
2) эллинг как хранилище дирижабля во время его эксплоатации;
3) эллинг как помещение для различного ремонта, начиная от мелкого
•и среднего, до капитального.
Эти три основных варианта должны быть учтены для того, чтобы можно
было пользоваться одной и той же установкой освещения. Если эллинг
служит для хранения дирижаблей, наполненных водородом, то здесь воз-
никает основной вопрос, который до настоящего времени остается открытым,
но безусловно подлежит неотложному разрешению: является ли помещение
455
эллинга с находящимся там дирижаблем, наполненным водородом, взрыво-
опасным, другими словами, может ли в таком эллинге применяться негерме-
тическая осветительная арматура.
Есть мнения, которые констатируют, что взрыв в эллинге возможен
при применении негерметических арматур, но при этом мало вероятен.
Восемь частей водорода на 100 частей воздуха является наиболее взрыв-
чатой смесью, и при известных условиях такая концентрация возможна.
Если исходить из вышеуказанного мнения, то надо полагать, что осве-
щение эллинга возможно двумя вариантами:
1) осветить эллинг через проемы или ниши, располагая осветительные
приборы снаружи или внутри герметически-закрытой тиши,
2) осветить эллинг изнутри при помощи взрывобезопасной арматуры.
Два этих варианта представляют собой сравнительные затруднения, но
тем не менее возможны при соблюдений определенных требований, к ним
предъявляемых.
Переходя к вопросам потребных норм освещенностей укажем на те, ко-
торые разработаны группой советских светотехников 1 при проектировании
освещения эллинга (табл. 88).
Искусственное освещение эллинга необходимо рассматривать совместно
с естественным освещением. Это является нераздельным звеном при устано-
влении норм освещенностей. Работа того или иного • освещения в период
суток и времен года между собой связана.
В заключение должно указать, что нами даны лишь первые наметки
освещения эллинга. Надо полагать, что вряд ли арматура хотя бы для
больших заводских помещений могла бы оказаться вполне пригодной для
освещения элтинга.
3. Световое оборудование дирижаблей.
а) Сигнальные устройства. Аэронавигационные огни на дири-
жаблях имеют такое же назначение, что и на самолете. Углы излучения
идентичны с углами излучения на самолете. Но чтобы ночью дать резкое
отличие дирижаблю от самолета, огни дирижабля дублируют, а именно:
бортовые огни (красный и зеленый) дублируют по горизонтали, головной
и хвостовой огонь (белые) дубтируют по вертикали.
Расстояние между дублированными огнями должно быть, согласно при-
казу № 132 от 1S22 г. главначвоздухфлота, равно 2 м. Расстояние в 2 м
между огнями обусловливается разрешающей силой глаза и дальности»
видения их.
Точных указаний о месте установки аэронавигационных огней не имеется,
но из условий наилучшей наблюдаемости их мы получаем, что они должны
устанавливаться следующим образом: бортовые — на расстоянии в 1 м по
обе стороны от точки, лежащей сбоку судна в главном миделе, головные —
на носу дирижабля, хвостовые — на корме, на хвостовом оперении.
Дальность видения аэронавигационных огней такая же, как и самолетных,
что влечет применение к ним одной и той же мощности.
Кодовые огни, Для визуальной связи с землей на дирижабле необхо-
димо наличие кодовых огней, принципиально не разнящихся с кодовыми
1 Принимали участие Г. К. Устюгов, А. А Гершун, А А. Труханов, В. А Зе-
ленков, Д. Н. Лазарев и ряд других лиц.
456
Таблица 88.
Нормы освещенности в эллинге.
№ п. п Наименование рабочих мест и род работы Объект Разряд по пра- вилам НКТ Наименование 1 минимальной осве- щенности 1х
постр. экспл.
1 На уровне пола эллинга по всей его площади, где могут проте- кать более или менее точные мелкие работы Пол II б III б гор. 45 гор. 20
2 Станки и машины Уровень 1 м I б II б гор. 75 гор. 45
3 Швейные машины V » I б II б гор. 75 гор. 45
4 Поверхность собираемого дири- жабля и пространство, прилегающее к ней на 0,5 м в каждую сторону . 0,5 м от обо- лочки III б сф. 20 сф. 20
5 Пространство, окружающее зад- нюю часть дирижабля. Установка стабилизаторов и рулей. Ремонтные работы — III б сф. 20 —
6 Пространство нижней части эл- линга на высоте до 15 м. Сборка гондол, электрооборудование, мон- таж моторов, посадка винтов. Наблю- дение за измерительными приборами II б гор. 45*
7 Пространство, приходящееся на внутреннюю часть дирижабля, т. е. лежащее выше 15 м. Подъем балло- нетов, крепление клапанов, проводка газопроводов сф. 10
8 Верхняя часть дирижабля. Устрой- ство верхней площадки, монтаж вы- ходных отверстий, регулировка га- зовых клапанов IV гор. 15 гор. 15
9 Мостики гор. 10 гор. 10
огнями самолета. Вопрос места установки кодовых огней должен быть раз-
решен в зависимости от назначения дирижабля. Наиболее удобным местом’
установки кодовых огней была бы установка их заподлицо с нижней поверх-
ностью гондолы.
б) Осветительные устройства. Освещение рубки командира на-
дирижабле должно подразделяться на общее и местное. Общее осве-
щение должно быть запроектировано с таким расчетом, чтобы: 1) команда,
воздушного судна имела возможность свободного перемещения по рубке и
2) допускалось свободное наблюдение различных объектов вне кабины (аэро-
Маяки, сигналы и др.).
1 Освещенность горизонтальная сокращенно обозначена буквами „гор.**, а осве-
щенность сферическая — буквами „сф.“.
487
При разрешении вопроса нормирования освещенности рубки необходимо
исходить из условий адаптации глаза. В первом приближении, впредь до
опытного исследования, можно считать, что таковая должна быть порядка
5—101х в вертикальной плоскости на уровне 1—2 ж от пола.
Местное освещение может быть подразделено на освещение
пилотажных приборов, осуществляемое идентично самолетному, и на осве-
щение специальным светильником направленного света стола командира
судна.
Освещение служебных и пассажирских помещений. Таковое
должно быть осуществляемо применительно к самолетному освещению.
В ряде служебных помещений (радиорубка и др.) должно быть общее и
местное освещение.
в) Посадочные осветительные средства дирижабля должны слу-
жить для ориентировки во время полета и для производства самого при-
. земления.
Для ориентировки в полете по земным объектам, каковая может про-
изводиться ввиду сравнительно малой высоты полета (400—500 м) и воз-
можности уменьшения скорости полета до нуля, на дирижабле необходимо
наличие специального прожектора-искателя, к которому ориентировочно
могут быть предъявлены следующие требования:
1) достаточная освещенность земной поверхности для различения пред-
метов с высоты 400 — 500 ж;
2) распределение силы света должно быть таково, чтобы осветить пло-
щадь диаметром 100—200 ж;
3) гибкость управления прожектором с механической и электрической
сторон;
4) максимальный радиус действия прожектора и установка его в месте,
наиболее удобном для обзора земли.
Отсутствие прожекторов такого типа должно повлечь за собою специ-
альную их разработку.
Приземление дирижабля может происходить двояко: или путем фактиче-
ского приземления и приема дирижабля специальной командой со стоянкой
у земли, или пришвартовывания к специальной причальной мачте. Последнее
также совершается с помощью команды на земле, но не столь многочислен-
ной, как в первом случае, которая, приняв с дирижабля гайдропы, с по-'
мощью специальных устройств пришвартовывает дирижабль к мачте.
Исходя из условий приземления или пришвартовывания дирижабля,
необходимо иметь, по нашему мнению, на дирижабле специальный освети-
тельный прибор.
К указанному светильнику необходимо предъявить следующие требования:
1) большой угол излучения, чтобы возможно было в первый момент
выбрасывания гайдропа осветить таковой, а по падении его на землю или
по принятии его командой — осветить земную поверхность;
2) при освещении земной поверхности таковая должна быть освещена
с достаточной яркостью для возможности разбора по рукам концов гайдропа;
3) большой радиус действия светильника (возможность направлять
.световой поток по различным направлениям), легкость управления и напра-
вления светового потока.
Из этих требований можно вывести, что в качестве осветительного
прибора должен быть принят специально сконструированный прожектор
типа „заливающего света". На дирижабле больших размеров при выбра-
458
сывании нескольких гайдропов должно быть нескольких прожекторов такого
типа.
Основным вопросом при разрешении освещения дирижабля должен быть
вопрос отнесения тех или иных помещений дирижабля к определенной
категории (взрывоопасные или огнеопасные и др.) и в зависимости от
этого—выбор определенного типа арматуры или же конструирование спе-
циальной.
г) Напряжение для питания осветительных устройств. Выбор
того или иного напряжения (таковое ни в одной стране еще не стандарти-
зировано: „Граф Цеппелин" — 24 V, „Акрон—120 V) должен быть про-
изведен из условий:
1) размеров дирижабля (длины проводки),
2) возможности защиты от коротких замыканий и типа защиты приме-
няемых проводов,
3) рациональности при наличии определенных приемников электрической
энергии (электрические лампы и электрические механизмы).
Сумма ответов на эти вопросы и должна дать проектировщику указание
о применении той или иной величины напряжения.
д) Канализация и распределение электроэнергии. Распределение
электроэнергии из условий безопасности должно производиться двухпро-
водной системой. Тип провода и защита его должны быть специально раз-
работаны.
Управление осветительными устройствами должно быть децентрализо-
ванное.
В рубке командира должно быть сосредоточено управление следующими
осветительными устройствами: освещение командирской рубки (общее и
местное), аэронавигационные огни, кодовые огни, прожектор-искатель.
Прожекторы для пришвартовывания должны быть сосредоточены
в месте установки питающего устройства.
е) Система питания. Питание осветительных и электромеханических
устройств дирижабля должно осуществляться (ввиду потребности сравни-
тельно большой мощности) от динамомашины. Резервом должна служить
или аккумуляторная батарея, или запасное динамо. Привод динамомашины
должен осуществляться специальным двигателем, так как применение в ка-
честве привода ветрянки или привода от одного из моторов дирижабля
недопустимо из-за специфичности полета дирижабля (статический принцип
поддержания в воздухе).
Краткие соображения, приведенные выше, заставляют считать, что для
правильного и рационального освещения дирижабля и питания осветительных
и электромеханических устройств его необходима большая научно-исследова-
тельская работа по семи вопросам:
1. Определение потребных освещенностей в рубке командира.
2. Разработка условий для конструирования прожектора-искателя и
прожектора для пришвартовывания.
3. Конструирование самих прожекторов.
4. Отнесение помещений дирижабля к определенному типу, как взрыво-
опасные, огнеопасные и др.; выбор или конструирование арматуры и места
установки таковой на самом дирижабле.
5. Выбор типа провода и прокладки его.
6. Выбор источника тока.
7. Система распределения и управления.
459
Глава III
СОВМЕСТНОЕ УЧАСТИЕ СВЕТОТЕХНИКИ, РАДИО И АЭРО-
НАВИГАЦИИ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕТА В ТУМАНЕ.
Метеорологические условия имеют большое значение в деле безопас-
ности и регулярности воздушных сообщений. Наиболее опасными метеоро-
логическими факторами являются: туман, дождь (ливневого порядка) и большие
снегопады, уменьшающие, а в некоторых случаях и совсем уничтожающие
горизонтальную и вертикальную видимость. Отсутствие видимости нарушает
условия полета по трассе и создает большие трудности в производстве
посадки на аэродромы и посплощадки. При отсутствии видимости по
трассе полет может производиться благодаря наличию на самолете специаль-
ных аэронавигационных приборов; 1 посадка же, несмотря на эти специаль-
ные аэронавигационные приборы, произведена без аварии или катастрофы
быть не может (кроме случайных).
Производство нормальных полетов по трассе и посадок на аэродромы
могут быть произведены только с помощью ряда средств, не вполне еще
к настоящему времени достаточно разработанных.
Все способы и средства для полетов в тяжелых метеорологических условиях,
для так называемых „слепых полетов", можно подразделить на следующие:
1) методы производства полетов по трассе,
2) методы посадки на аэродром.
Для решения этой важнейшей задачи, слепого полета, должны быть
скоординированы работы всех специальных служб воздушного флота: связи,
светотехники, метео- и аэронавигации. Ни одна из вышеперечисленных
отраслей спецслужб решить эту задачу самостоятельно целиком не может.
Только их совместная творческая работа сможет осуществить лозунг гра-
жданского воздушного флота: „Летать целые сутки и круглый год".
В настоящее время существует и применяется ряд методов для произ-
водства слепых полетов и слепых посадок. На вопросе слепого взлета мы
не останавливаемся, так как он не представляет особой трудности для пилота.
Решением проблемы слепых полетов занялись за границей уже несколько
лет тому назад.
Опыты слепых полетов по трассе шли с использованием следующих
средств радио- и светотехники и были таковы: радиостанции направленного
действия (радиомаяки и радио-пеленгаторные станции), сигнализация инфра-
красными лучами и методом путеводного кабеля.
Применение инфракрасных лучей основано на свойстве их лучей про'
никать через туман (см. отд. III, глава II, § 2). Опыты велись и ведутся
в направлении создания специальных маяков для инфракрасных лучей
и чувствительных приемных аппаратов, помещаемых на воздушном судне
и регистрирующих сигналы маяка.
1. Метод путеводного кабеля.
Значительно лучшим способом вести воздушное судно по трассе является
применение путеводного кабеля (так называемая „Нить Ариадны"). Способ
путеводного кабеля состоит в укладке по трассе подземного кабеля и
посылке по нем переменного тока с частотой 500—1000 периодов в секунду.
1 См. главу: Осветительное оборудование самолетов.
460
Электромагнитное поле вокруг кабеля, создаваемое переменным током, при
наличии специального приемного устройства на воздушном судне позволяет
судить о положении последнего по отношению к трассе, т. е. отклонениях
от линии полета.
Способ этот достаточно надежный, применяющийся в морской практике
(Англия, Америка, Франция и др. страны) позволяет уверенно вести воз-
душное судно по линии полета, но требует больших затрат, так как кабель
должен быть проложен по всей трассе. Применение этого способа может
быть целесообразным на воздушных линиях, имеющих определенно резко
выраженные участки, подверженные постоянным туманам.
2. Радио направленного действия.
К настоящему времени существуют достаточно разработанные системы
радиоустройств направленного действия (радиомаяки), дающие пилоту ука-
зание о направлении на аэродром, где установлен радиомаяк.
В США в качестве радиомаяков применяются радиостанции, имеющие
две одновитковые антенны, установленные крестообразно под утлом 90°
друг к другу и подвешенные на одной мачте. В основу работы положено
свойство одновитковой антенны давать максимальное излучение в направлении
плоскости, в которой она лежит; в направлении же перпендикулярном
к ней излучение антенны равно нулю. Во всех направлениях излучения
двух крестообразных антенн не равны между собою и только в направ-
лениях -бисектрис углов между ними равны. Антенны устанавливаются таким
образом, чтобы бисектриса одного из углов была направлена по линии
полета. Антенны питаются током высокой частоты, модулированным разной
частотой для каждой. На воздушном судне устанавливается приемное
устройство и специальный индикатор, указывающий правильность курса,
после детектирования и усиления в приемном устройстве подаются в ин-
дикатор два тока разной частоты. Индикаторы осуществляются или в виде
двух колеблющихся пластин (колеблющихся каждая от разных частот), или
в виде стрелки со шкалой по типу электрических измерительных приборов.
При правильном направлении самолета размахи колебаний пластинок одина-
ковы и представляются они одной толщины; в случае отклонения с пути
размахи колебаний пластинок различны, и они представляются различной
толщины; при стрелочном индикаторе правильность направления на аэро-
дром указывается нахождением стрелки на нуле, отклонение с курса ука-
зывается отклонением в ту же сторону стрелки. Существует также и ряд
других систем аэромаяков.
В целях указания пройденного пути по трассе на определенных расстоя-
ниях устанавливаются маломощные радиопередатчики, дающие определен-
ный сигнал, принимаемый на воздушном судне вследствие малого радиуса
действия их только в моменты пролета над ними. Специальный индикатор
отмечает количество пройденных станций.
3. Слепая посадка на аэродром.
Прежде чем остановиться на применяемых методах производства слепой
посадки, остановимся несколько на вопросе рассеяния тумана на аэродроме.
В целях облегчения посадки неоднократно делались и продолжаются опыты
по рассеянию тумана на аэродроме.
461
Все опыты рассеяния тумана можно подразделить на: а) механические
б) тепловые и в) электрические.
а) Механические попытки рассеяния тумана делались или с по-
мощью сотрясения воздуха путем производства взрывов, или установкой
мощных вентиляторов для разгонки тумана.
Желаемого эффекта механические способы не дали вследствие необхо-
димости затраты чрезмерно больших мощностей для разгона тумана; путем же
сотрясения воздуха эффект создавался даже не во всех случаях.
б) Тепловые попытки рассеяния тумана. Так как туман является
результатом конденсации водяных паров в определенном объеме воздуха
вследствие понижения температуры воздуха, то при повышении таковой
конденсированные водяные пары будут испаряться и среда становиться про-
зрачной.
Для рассеяния тумана тепловым способом необходимо затратить боль-
шое количество энергии: 1) на повышение температуры среды и 2) на
испарение конденсированных водяных паров. По расчетам А. Кулакова, при-
веденным в статье „Рассеяние тумана" (Вестник воздушного флота, 1932 г.
№ 5) для рассеяния тумана на аэродроме шириною 300 м при высоте
тумана 50 м и скорости перемещения его в 1 м)сек необходимо затра-
чивать в час 260 тонн угля.
в) Электрические процессы, применяемые для рассеяния тумана.
Опыты ставились и продолжаются в двух направлениях: 1) путем осаждения
капель тумана выбрасыванием в него наэлектризованных частиц песка и
металлических опилок и 2) путем ионизации тумана высоковольтными уста-
новками („Метод искусственного дождевания", предложенный американским
профессором Хэйтом). Последний метод, судя по заграничным данным, дает
результаты, позволяющие надеяться на разрешение проблемы рассеяния
тумана.
Кроме вышеперечисленных способов применялись не давшие практиче-
ских результатов способы рассеяния тумана путем разбрасывания в воздухе
гигроскопических веществ (хлопок, вата и др.), действующих в качестве
осушающих агентов.
4. Применение радио для производства слепых посадок.
Самолет, подошедший к аэродрому по указанию радиомаяка, должен
иметь указания: направления производства посадки, границ летного поля
и высоты своего нахождения; последнее дается точными высотомерами.
Для производства посадки при отсутствии видимости в США приме-
няется или оборудование аэродромов проложенными в определенных напра-
влениях путеводными кабелями, или специальными радиопередатчиками.
а) Метод путеводного кабеля. Перпендикулярно границам аэродрома
зарыто по два путеводных кабеля длиной около 1,5 километров на расстоя-
нии около 200 метров друг от друга; кабели излучают электромагнитные
колебания, модулированные различной частотой или дающие по разному
знаку (точка и тире). Подойдя к радиомаяку, летчик делает круг и доходит
до пары работающих путеводных кабелей (в каждый данный момент рабо-
тает только одна пара кабелей, дающая направление посадки против ветра,
прохождение над кабелем регистрируется индикатором); затем, снижаясь и-
зная ориентировочно высоту по высотомеру, пилот ориентируется по сигна-
462
лам путеводных кабелей и ведет самолет между двумя кабелями. Зарытый
параллельно границе аэродрома другой путеводный кабель, излучающий
электромагнитные колебания другой частоты, дает на специальном индук-
торе указание о прохождении границы летного поля, получив указание
о которой, пилот после выключения мотора производит посадку вслепую.
Применяются путеводные кабели и в других вариантах размещения.
б) Метод направленного радио. Американским бюро стандартов
разработана система радиопередатчика, позволяющего произвести безопасное
приземление без видимости каких-либо ориентиров на земле.
Радиопередатчик дает излучения, различные в горизонтальной и верти-
кальной плоскости, что достигается специальной антенной.
Специальная форма излучения в горизонтальной плоскости дает напра-
вление самолета на центр аэродрома, излучение же в вертикальной плоскости.
позволяет пилоту произ-
вести снижение самолета.
Самолет, производя-
щий посадку, должен ле-
теть не по наклонной оси
луча (рис. 430), а по кри-
вой, кривизна которой
уменьшается по мере при-
ближения к земле. Кри-
Рис. 430. Кривые излучения посадочного радиомаяка.
вая, по которой должен
летать самолет, есть линия сигналов одинаковой силы от нижней части
посадочного луча. Уменьшение силы сигналов, происходящее от удаления
самолета от оси луча, компенсируется увеличением силы сигналов от при-
ближения к передатчику; таким образом, спускаясь по кривой, т. е. изме-
нением положения самолета в воздухе сохраняя постоянство сигнала, на-
блюдаемое на микроамперметре, установленном на доске пилотажных при-
боров, самолет садится но наиболее удобной линии посадки; на расстоя-
нии 1—2 метров от земли стрелка микроамперметра начинает резко коле-
баться, что служит указанием о необходимости выравнивания и призем-
ления.
5. Заключение.
Все вышеописанные способы не дают еще достаточной надежности
в производстве безопасной слепой посадки на аэродром.
Осуществление лозунга гражданского воздушного флота: „Летать круг-
лые сутки и целый год“ ставит перед работниками спецслужб гражданского
воздушного флота СССР задачу: разрешить проблему безопасности полетов
и производства посадок при отсутствии достаточной видимости.
Задача эта, как указывалось выше, может быть разрешена только при
совместной работе всех видов спецслужб.
По нашему мнению решение этой задачи должно итти по следующему
направлению.
Полет по трассе. Комбинирование световых ориентиров с радио-
устройствами направленного действия, конечно при техническом усовер-
шенствовании их,
В основном полет при тяжелых метеорологических условиях должен
производиться по направленным радиосигналам с корректировкой направ-
ления полета и положения самолета в воздухе по световым сигналам.
463
Посадка на летное поле аэропорта. Для наиболее безопасной
посадки на аэродром необходима разработка эффективных методов уничто-
жения тумана на аэродроме и освещения аэродрома. В качестве промежу-
точной меры остается посадка по радиопередатчикам направленного действия.
Вышепоставленные задачи должны решаться с возможно большим эффектом
как в части технической, так и в части экономической, дабы ночные полеты
и полеты при тяжелых метеорологических условиях не являлись тормозом
к развитию молодого гражданского воздушного флота СССР, призванного
разрушить разобщенность центра Союза с его периферией.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Задачи светотехники на воздушном транспорте.
Рассмотрев вопросы светотехники на воздушном транспорте по на-
стоящее время, необходимо определенно констатировать, что в этой об-
ласти проделана хотя и большая работа, но все-таКи еще недостаточная для
полного рационального разрешения светотехнических задач. Вследствие
быстрого развития этой молодой области техники некоторые вопросы по-
лучили свое разрешение чисто практическим путем, без достаточной теоре-
тической и экспериментальной разработки. Поэтому мы считаем уместным
поместить здесь специальную главу, посвященную основным задачам све-
тотехники на воздушном транспорте, которыми следует заняться, чтобы
подвести научно обоснованный фундамент под те вопросы, которые в основ-
ном сейчас разрешаются практическим путем. Нам кажется, что, встав на
путь совместной работы практики, теории и эксперимента, мы сможем ожидать
значительный прогресс в этой области техники, имеющей большое значение,
особенно в рациональности разрешения проблемы ночных регулярных полетов.
Светотехника воздушного транспорта чрезвычайно своеобразна и в зна-
чительной степени отличается от родственных ей областей светотехники
сухопутного, железнодорожного и водного транспортов.
Естественно, что при возникновении светотехнических проблем этой
новой области прежде всего появляется тенденция воспользоваться опытом,
накопленным в других областях транспортной светотехники, и попытаться
применить его для нужд светотехники на воздушном транспорте." В этом
отношении внимание привлекается прежде всего опытом световой сигнали-
зации морского и железнодорожного дела, техникою прожекторного осве-
щения, отчасти рекламною техникою и т. п. Основное отличие светотехники
•на воздушном транспорте проистекает из необходимости применяться к дви-
жению в трехмерном пространстве, вместо привычных способов передвиже-
ния по поверхности или линии. Вследствие этого чрезвычайно важного
фактора возникает и целый ряд совершенно новых светотехнических задач.
Отнюдь не претендуя на охват всего комплекса вопросов, проистекающих
отсюда и подлежащих разрешению, мы хотим только приблизительно наметить
линию научно-исследовательских работ в этом направлении.
Ч. Задачи светотехники в авиации.
а) Задачи световой сигнализации. Техника световой сигнализации,
конечно, область далеко не новая, так как она имеет за собой большую
давность, и ее применение встречается во всех видах гражданского и воен-
464
ного транспорта. Тем не менее световая сигнализация, несмотря на разра-
ботку ее практических основ, обнаруживает слабость научно-эксперименталь-
ного фундамента. Мы сплошь и рядом наталкиваемся на то, что некоторые
вопросы совершенно не освещены, другие же освещены недостаточно полно.
Все необходимые для этого дела данные взяты главным образом из практики,
а теоретически и экспериментально мало обоснованы.
Не надо забывать, что воздушный транспорт, особенно в темное время
суток, зависит в значительной степени от правильной световой сигнали-
зации, и только она одна обеспечит в полной мере правильность, регу-
лярность, безопасность и надежность полетов. Световая сигнализация в
основных чертах заключается в следующих вопросах:
1. Изучение глаза как приемника зрительной (световой) сиг-
нализации применительно к условиям воздушного транспорта.
Этот вопрос ставится первым пунктом и он безусловно является основным,
так как из него вытекают и многие другие вопросы. Укажем на некоторые
из них. К этому пункту главным образом относится задача выявления порогов
чувствительности глаза в зависимости от адаптации его, от цветности
светового сигнала, от угла зрения, под которым сигнал виден, от про-
должительности воздействия светового сигнала на ретину глаза,
от характера проблеска, самого кода ит.п. Все эти вопросы в не-
которой степени освещены в специальной литературе, но обычно в общем
виде, или же применительно к другим целям; поэтому выявление этих вопросов
под углом зрения нужд воздушного транспорта является необходимым.
Актуальность этих вопросов была выдвинута еще на III Всесоюзной конфе-
ренции в 1931 г. Г. К. Устюговым. К настоящему времени имеются уже
результаты работ в этой области (см. журнал „ Светотехника “, 1934 г. № 6).
Остановимся несколько подробнее на некоторых задачах этой области.
Изучение вопросов, касающихся приспособляемости глаз пилота, необходимо
связывать с его практической деятельностью при ночном пилотиро-
вании воздушного судна, когда глаза пилота адаптируются на поля раз-
личной яркости, начиная с почти совершенно темных объектов или же
объектов при лунном освещении, вплоть до яркости освещения города,
кабины и специального освещения аэропортов. От этого, конечно, в силь-
ной степени зависят пороги чувствительности глаза, определение которых
необходимо выявить для различных цветов, так как вопросы цветовой сиг-
нализации играют в воздушном транспорте большую роль. Затем также
имеет значение угол зрения, под которым рассматривается сигнал. Это
объясняется тем, что чувствительность различных точек ретины сильно
меняется в зависимости от угла зрения, а это в свою очередь, конечно,
влияет на видимость сигнала. Вопрос этот у нас еще мало разработан, но
за границей его учитывают и для лучшей видимости сигналам иногда при-
дают большие размеры. Все упомянутые вопросы должны быть рассмотрены
как для сигналов с постоянным огнем, так и для прерывающихся.
При изучении вопросов, касающихся прерывающихся огней, необходимо
учитывать характер таковых. Помимо их продолжительности, важно выяснить
влияние изменения силы света от времени. Все это, конечно, необходимо
рассмотреть с точки зрения чувствительности восприятия глаза. Изучение
вопроса светового восприятия глаза как для центрального зрения, так и
для периферического, в условиях работы пилота играет существенную роль.
Кроме изучения видимости световых сигналов с искусственными источ-
никами света также имеет большое значение для воздушного транспорта
30 Зак. № 2921. Светотехника на воздушном транспорте.
465
изучение вопросов, связанных с видимостью дневных знаков, которые имеют
большое применение в аэропортах и на воздушных трассах.
Размеры, форма, цвет знака, фон, на который он проектируется, имеют
существенное значение. Все эти данные должны быть обоснованы как
с научной, так и эксплоатационной точек зрения. Условия работы глаза
при дневном освещении совершенно иные, чем при адаптации в темноте.
2. Изучение вопросов прозрачности среды. Это относится в особен-
ности к воздуху, в котором работают световые приборы, при различных
метеорологических состояниях атмосферы, особенно при тумане (как мут-
ной среде), и является важной проблемой для воздушного транспорта.
Изучение этого вопроса чрезвычайно необходимо для установления опти-
ческой дальности видения сигнального огня при различной его цветности.
Положительное разрешение этой, по нашему мнению, чрезвычайно трудной
проблемы дало бы возможность правильно выбирать цвета сигнальных
огней для различных случаев состояния воздуха в целях лучшей видимости
их, затем дало бы коэфициент пропускания среды, необходимый для рас-
чета дальности видения сигнальных огней в определенной местности, и т. д.
Надлежащая разработка данных вопросов даст возможность более пра-
вильно подходить к вопросу выбора источника света и светофильтра,
чтобы свет лучше всего проходил через туман. Затем это позволит выяснить
рациональную величину интервала между сигнальными огнями с точки зре-
ния технической целесообразности и с учетом экономических требований.
В указанной области, насколько нам известно, имеется довольно скудная
литература. Разрешение выдвигаемых задач было бы вполне своевременно
и послужило бы на пользу других видов транспорта.
3. Сигнальные приборы. Из наиболее существенных задач световой
сигнализации в области воздушного транспорта является вопрос о сигналь-
ных приборах. Существенная их часть — это светооптическая система в це-
лом, т. е. комбинация источника света с отражающей или преломляющей
системой. Выработка целесообразных световых приборов как со светотех-
нической точки зрения, так равно с производственной, эксплоатационной.
и экономической есть задача первостепенной важности. Основным свето-
техническим требованием является установление требуемого распределения
силы света светооптической системы. Затем на основании этого светорас-
пределения должны быть выработаны расчет, проектирование и осуществление
светооптической системы и прибора в целом при соблюдении целесообраз-
ности их во всех отношениях. Существующие приборы только в некоторой
степени удовлетворяют поставленным требованиям, и в этом направлении,
несомненно, предстоит большая рационализаторская работа.
4. Яркость и спектральный состав света. Основным также являются
разработка и осуществление источника света для сигнального прибора
с максимальной яркостью и спектральным составом света, который наи-
лучшим образом проникал бы через затуманенный воздух. Осуществление
подобного источника света в сильной степени облегчит ориентирование в
тумане с вытекающими отсюда положительными последствиями.
5. Разработка и осуществление автоматической установки
аэромаяка.
6. Разработка и осуществление рациональной маркировки.
7. Неэлектрические источники света. Известную роль играют
также исследование и разработка неэлектричёских источников света (сами
источники, соответствующие арматуры и т. п.), которые могут найти при-
466
менение в местностях СССР, где отсутствует электроэнергия. Особенное
внимание надо обратить на ацетиленовые источники света.
8. Слепящее действие сигнальных огней. Вопросы, связанные с этим,
требуют надлежащей разработки, так как они являются одними из тех,
которые почти совершенно не изучены.
9. Дальность действия световых сигналов. На основании намечен-
ных выше работ в области световой сигнализации должен быть разработан
метод расчета дальности действия световых сигналов с учетом прозрачности
воздуха, адаптации глаза, характера проблеска, цветности луча и угла зре-
ния, под которым виден сигнал.
10. Выработка технических условий на светофильтры и их
стандартизация.
И. Выработка правил и норм световой сигнализации.
Имеется также и ряд других вопросов сигнализации, связанных с раци-
онализацией воздушного транспорта в этой области.
2. Задачи специального освещения аэропортов воздушного
транспорта и воздушных судов.
К специальному освещению аэропортов воздушного транспорта отно-
сятся вопросы:
1. Рациональное освещение летного поля. Этот вопрос является
основной проблемой, трудность которой заключается в том, что требуется
осветить громадную площадь земли, причем осветительные приборы не
должны располагаться на рабочей части летного поля. Затем чрезвычайно
остро в сравнении с другими случаями применения источников света для
освещения обстоит вопрос о слепящем действии света, насколько таковое
не допустимо в поле зрения глаза.
• Для разрешения этой проблемы в основном должны быть изучены:
1) законы отражения света от различных покровов летного поля как есте-
ственных, так и искусственных, имеющих применение в воздушном транс-
порте; 2) надлежащее направление светового пучка на земной покров для
получения максимального эффекта видимости такового пилотом (в вопросе
освещения летного поля основным является освещение самого покрова);
3) изучение распределения яркости покрова летного поля вдоль направления
посадки в зависимости от угла планирования и скорости движения само-
лета; 4) условия адаптации глаза пилота при посадке; 5) изучение надле-
жащего распределения света прожектора для создания на летном поле тре-
буемого распределения яркости покрова; 6) изучение распределения яркости
летного поля в зависимости от высоты установки прожектора и его рас-
пределения света; 7) изучение вопроса освещения летного поля при раз-
личных допускаемых неровностях; 8) изучение слепящего действия в зави-
симости от различных направлений спуска по отношению к главному
направлению светового пучка прожектора и изучение свойств освещения
летного поля сосредоточенными системами прожекторов (однопрожектор-
ными и многопрожекторными), а также рассредоточенными системами;
9) разработка рационального метода расчета освещения летного поля;
10) выработка правил и норм освещения летного поля.
Здесь нами затронута только часть вопросов.
2. Разработка и осуществление рациональной передвижной
посадочной станции (прожектор и агрегат).
30* 467
3. Разработка и осуществление рационального посадочного
прожектора для стационарных установок.
4. Освещение водных поверхностей для гидроаэродромов. Вопрос
освещения последних еще в меньшей степени разрешен, чем для земных
покровов, и для его надлежащего изучения требуется постановка научно-
исследовательских работ как в лабораторной, так равно и в действительной
обстановке. Вопросы освещения водной поверхности дифузным светом зани-
мают центральное место.
5. Вопросы осветительных приборов и источников света. Они
занимают здесь так же центральное место, как и в задачах световой сигна-
лизации. Все, что было сказано о последних, в основном, в полной мере
относится и к посадочным прожекторам с учетом, конечно, специфических
особенностей этого рода освещения.
6. Задачи освещения воздушных судов. Эта область требует боль-
шой работы от научно-исследовательской мысли. Коренными задачами,
стоящими перед светотехниками, являются следующие:
1) разработка рационального освещения кабины пилота
с находящимися там аэронавигационными и другими приборами; вопросы
адаптации глаза, выбора спектрального состава света, устранения блескости,
рациональности осветительной арматуры в смысле распределения светового
потока, простоты, незначительности веса, удобства пользования — играют
здесь большую роль; в данном направлении проделана некоторая работа,
но требуется еще многое сделать по уточнению этого рода освещения;
2) разработка рационального освещения с самолета
места посадки — то же один из основных пунктов этого отдела светотех-
ники; здесь возникает ряд задач, подлежащих разрешению: а) выявление
размера площади, подлежащей освещению, и надлежащего рас-
пределения освещенности на ней для удобной посадки самолета; б) раз-
работка управляемых осветительных приборов (фар) или
осветителей для получения требуемой освещенности; необходимо всесторон-
нее изучение вопроса рациональности применения пиротехнических осве-
тителей;
3) выработка рациональной осветительной арматуры
для аэронавигационных огней в направлении надлежащего распределения
света и конструктивной целесообразности;
4) освещение пассажирских кают и специальных поме-
щений — разработка типов рациональных осветительных арматур;
5) изучение вопроса освещения подвижного состава
в различных случаях^ с целью разработки в дальнейшем правил и норм.
Мы коснулись только научно-исследовательских вопросов, и то лишь
основных. Но для постановки аэросветотехники на надлежащую высоту
необходимо разрешить также ряд и других задач, а именно: о подготовке
надлежащих кадров светотехников, начиная от линейных светотехников и
кончая инженерами-светотехниками; затем—о разработке вопросов, связанных
с правильной эксплоатацией всего светового хозяйства воздушного транспорта
как с точки зрения рационального освещения и сигнализации, так и с эко-
номической стороны. Наконец, светотехническое производство должно иметь
возможность осуществить целый ряд светооптических систем, источников
света и т. п., т. е. таких, которые выдвигаются последними достижениями
и усовершенствованиями в области наиболее рационального светооборудова-
ния воздушного транспорта.
463
Заканчивая рассмотрение задач аэрогветотехники в области авиации,
надо сказать, что все они в той или иной степени уже разрешены (ведь
мы знаем, что в настоящее время имеется ряд светооборудованных воздуш-
ных трасс, аэродромов и самолеюв), но решения эти в большинстве слу-
чаев были найдены чисто практическим путем, без достаточного теоретиче-
ского и экспериментального обоснования и требуют своего дальнейшего
усовершенствования. Вследствие этого мы полагаем, что для дальнейшего
прогресса аэросветотехники ее необходимо научно и практически обосно-
вать, и только тогда можно ожидать от нее надлежащей степени развития.
3. Задачи светотехники в воздухоплавании.
В настоящее время это для нас — почти совершенно новая область, и
здесь надо начинать с самого начала. Нужно изучить всесторонне объекты,
подлежащие освещению. Вопрос изучения не так прост, так как суще-
ствующих объектов воздухоплавания у нас пока мало, и поэтому пути
изучения более сложны.
Вероятно, здесь нам особенно нужно использовать иностранный опыт.
Многое, конечно, может быть позаимствовано из авиационной светотехники,
но многое придется и разработать вновь. Деталировку в разрешении вопро-
сов воздухоплавательной светотехники в настоящее время трудно дать по
вышеупомянутым причинам, но можно наметить основные линии вопросов,
обусловливаемых особенностями дирижаблей.
1. Вопросы световой сигнализации в основном останутся
те же, которые были рассмотрены в отделе авиации; изменения будут
только в направлении учета специфических условий дирижабля
и его эксплоатации.
2. Относительно специального освещения воздухобаз здесь вы-
двигаются для разрешения три основных вопроса: а) освещения места
спуска дирижабля, который может итти в двух основных направлениях,
а именно: освещение его с земли (наземное освещение) и освещение с са-
мого дирижабля; б) освещения эллинга — одна из основных задач
в области воздухоплавания; здесь, вероятно, потребуется специальная осве-
тительная арматура, обладающая надлежащим распределением света и соот-
ветствующей герметичностью (учитывать нужно при этом колоссальный
объем эллинга); в) освещения причальной мачты или башни;
разработка вопроса освещения самой башни и всех подсобных приспособ-
лений для причаливания к ней дирижабля и поля около башни.
3) Освещение помещений дирижабля с учетом всех специ-
фических особенностей, а главное — того обстоятельства, что дирижабль
наполняется в большинстве случаев горючим газом — водородом, дающим
с кислородом воздуха гремучую смесь. Вопрос этот отпадает, если дири-
жабль будет наполняться исключительно гелием.
4. Светотехнические задачи по линии авиации, намеченные нами выше,
конечно, имеют большое отношение и к светотехническим задачам
воздухоплавания, но все же они должны быть переработаны и уточ-
нены применительно к последнему, учитывая все его специфические условия.
На этом мы заканчиваем перечисление важнейших моментов светотех-
нических задач воздушного транспорта.
ПРИЛОЖЕНИЯ

Светооборудование по различным странам в девяти таблицах.
Ниже приведены таблицы светооборудования трасс, аэродромов и само-
летов по различным странам Западной Европы и Америки. На данные
таблиц надо смотреть как на ориентировочные, ни в какой степени не
претендующие на точность сведений. При составлении таблиц использо-
ваны материалы, собранные докт. Борном (Dr. F. Born).
Считаем, что эти таблицы помогут читателю разобраться в многообразии-
осветительных и сигнальных установок воздушного транспорта.
Таблица I.
Современные воздушные линии.
Страна Длина всех возд. линий км Изних осве- щено км Расстояние между аэромаяками км Источник питания Обслуживавие
Германия 32 000 1 200 Главные аэро- маяки 20—30,про- межуточн. маяки линии 5—10 Газ, электр. сеть Часовой меха- низм для вклю- чения
Бельгия 1 540 и 3 300 (Африка) 110 20 -30 Электр, сеть Часовой ме- ханизм
Англия 150 150 15—20 Электр, сеть или газ
Франция 4 500 2 500 70-80 Электр, сеть или силовые установки. Аце- тилен Автоматиче- ский преры- ватель
Голлан-
ЛИЯ Соедин. 600 150 около 20 Электр, сеть Часовой ме- ханизм
Штаты
Америки 58 000 16 000 16 Электр, сеть или двигатель с генератором Часовой ме- ханизм
473
Таблица II.
Обзор аэромаяков иа воздушных линиях.
Страна Аэромаяки Максималь- ная сила света (С) Форма свето- вого пучка Познаватель- ный сигнал (код) Высо- та уста- новки (л0
Германия Линейные аэромая кн: Вращ. прожек- тор с отражатель- ной или прелом- ляющей оптикой. Лампы накал. 0,5— 1,5 kW до 3 kW. 0,9-1,7 • 106 Большей ча- стью коническ. угол излучения 6—8° 1 проблеск через 3 сек. повторный 10—22
Промежуточные аэромаяки:
Полизональные вращ. линзы или отражатели. Лампы накал, от 0,5 kW. Трубки неоновые 70 kW. Цилиндр, поясные линзы 27 000- 270000 Различные кони- ческие. Неболь- шой угол в вер- тикальной пло- скости, в гори- зонт. по всем ваправл. Различные; неоновые аэро- маяки имеют постоянный огонь 10—22
Бельгия Линейный аэро- маяк: Враш. прожект, с 60 см отража- тсл. Лампы накал. 1,5 kW Промежуточных 1 kW ламп 0,9-106 Конич. угол излучения 6—8° 1 проблеск через 3 сек. повторный 20
Англия Газовый огонь 60-20-103 Различные Различные
Франция Вращ. с полн- зоиальи. линзами 0=80 см. Пробл. маяк с полигональ- ной линз. 0=50 сл. Лампы нак. 3—4 kW Ацет. неон, трубки 26—80 км средн, рас- стояния. Средн. Аф- рика 1 МИЛЛ. 150 км сред, расстояния Конический угол излуче- ния 5° По азбуке Морзе 6,5-30
Голлан- дия Вращат. с поли- зон. линз. Лампы нак. 1,5 kW 270000 Конич. угол 6—10s. 1 проблеск через 3 сек. повторный 20
Соедии. Штаты Америки Линейный аэро- маяк: Вращ.с 24"(60см) параб. отражат. Лампы нак. 1 kW. Промежуточные: Диоптрич. поли- зон. линзы 300— 375 мм. Лампы на- кал. 500 W. Ацетил. 2-106 1 Конический угол излуче- ния 5°. Отчасти дополнительн. оптика с 25° вертик. рассеив. Вспомогатель- ные опознава- тельные огни 15
474
Таблица III.
Общие данные.
Страна Общее число аэропостов Число ночных аэропостов Важнейшие ночные аэропорты
Германия .... 90 7 Темпельгоф, Кенигс- берг, Шкейдитц, Ганно- вер, Кельн, Гамбург, Вильгельмсгафен
Бельгия .... 6 3 Брюссель, Остенде, Антверпен
Англия 26 4 Кройдон, Поншерст. Лимн, Литтльстон
Франция .... 20 2 Ле- Бурже, Лион
Голландия . . . 3 3 Флиссивген, Роттер- дам - Ваальгафен, Ам- стердам
Швейцария . . . 6 2 Базель, Цюрих
Соед. Шт. Аме- рики . . . 1520 60
Таблица IV.
Аэропортовые маяки.
Страна Аэромаяки Проблеск (код) Источник света Автоматич. замена ламп Дальность оптической ви- димости при средн, прозр. воздуха (км)
Германия 60 см вращ. неонов. трубки 20 обор, в минуту. Неон, ми- Лампы на- кал. 1500 W Частично имеются Витцлебен 50—60
гающ.
Бельгия Вращающ. 20 обор, в минуту Лампы на- кал. 1500 W Частично имеются 60
Англия Вращающиеся неоновые труб- чатые Различ- ные Ацетилен и лампы на- каливания При газо- калильиой лампе 12-18
Франция Вращ., часто лиизы Френеля; на 13 аэродр. неонов. трубки 6—9 обо- рот. в ми- нуту Лампы на- каливания 3150—8100 С Только на некоторых (Африканск. горы) Ле-Бурже и Лион 40—55 70—100
475
Продолжение табл. IV.
Страна Аэромаяки Проблеск (код) Источник света Автоматич. замена ламп Дальность оптической ви- димости при средн, прозр. воздуха (км)
Голлан- дия Амстердам — неонов. трубки. Роттердам — проблеск, огонь (белый)
Швей- цария Вращающиеся неонов. трубки Различ- ные
Соедии. Штаты Америки Вращающиеся диоптрии, лин- зы 60 см 6 обор, в минуту Лампы нак. 10001500W Имеются 16-32 и больше
Таблица V.
Пограничные огни.
Страна Вид огней Расстояние между огнями м Высота уста- новки см Мощность и сила света Цвет Знак
Германия Неоновые трубки. Лам- пы накали- вания 60—100 40-50 70—200 W Красный —
Бельгия Лампы нак. 130 70 50 W Красный —
Англия Газов, осв. — ч 200-400 -- Красный Ми гаю щ. огни
Франция Гампы нак. Газов, осв. Неоновые трубки 50 60 25-50 С Красный Красный и белый Мигающ. огни
Голландия Лампы нак. 60—100 — — Красный
Соединен. Шт. Аме- рики Лампы нак. 75 юэ 40-60 С Белый
476
Таблица VI.
Заградительные сгни.
Страна Источники света Мощность источни- ков света (W) Цвет Мигание
Г ермания Лампа накалив, и неоновые трубки 40—60 Красный Нет
Бельгия Лампы накалив. 40-60 Красный Нет
Англия Лампы накалив. 60 Красный Нет
Франция Лампы нак. Газов, осв. Неон, трубки 30—60 Красный Нет
Голландия Лампы накалив. 40—60 Красный Нет
Швейцария Лампы накалив. 40—60 Красный Нет
Соединен. Шт. Аме- Лампы накалив. 60—100 Красный Нет
рики
Таблица VII.
Указатели направления ветра.
Страна Род указателя ветра Указатель скорости ветра Освещение
Германия Бельгия Англия Франция Голландия Швейцария Соединен. Штаты Америки Флюгерный световой ветроуказатель Флюгерный световой ветроуказатель Световой ветровой ко- нус или флюгерный Т Большей частью флю- герный световой ветро- указатель Т Флюгерный световой ветроуказатель Т Флюгерный световой ветроуказатель Т Большей частью ве- тровой конус, редко Т 1. Освещенная полоса: 0—5 м/сек. 2. Освещенная полоса: 5—10 м/сек. 3. Освещенная полоса: 10—15 м/сек. и т. д. Отражен, светом, а также софит, лампы Софит, лампы; об- рамлен. красными неоновыми трубк. Лампы накалив. Красные или зе- леные фильтры с ламп. нак. Неоно- вые трубки ъ Софит, лампы Отражен, светом Т—10 W лам- почки накалив, с зеленым колпаком. Ветровой конус, освещен, снаружи
477

Таблица VIII,
Освещение летного поля.
Страна Род установки (посадочн. прожектор) Устройство Проводка На како? высоте м Источник света Размер освещен поверхн. Изменение направления ветра 1 । Устранение ослепления
Германия Бельгия Англия Франция Голландия Швейцария Соединен. Штаты Америки По преимуществу ника- ких ос в. установок Установка с цилиндр, по- ясными линзами Френе- ля с углом излуче- ния 180° Цилиндрич. поясн. линзы Френеля Отчасти одиопрожект. Отчасти многопрожект. Цилиндрич. поясн. линза Френеля По 8 поясн. линзовых прожекторов Отд, пояс, линзовые про- жекторы Предпочитаются мощные единицы, например, диоптр, поясн. линзы с откр. на 180°. Различи, виды отражателей с рассеиват. и без них 1 “ Передвиж. Передвиж. По 2 на каждой сто- роне пло- щадки Передвиж. Сосредото” и рассредо- точенные системы Постоянная проводка Генерат. агрегат Подвижный кабель Постоянный кабель Постоянная проводка включения в кабель Передвижн. генератор и кабельное^ включение | । 2,5-5 3 1,5 2,5 от 1,8 до 3,3 8000-20-000 С ламп, накал. 10 kW лампы накал. Л.’мпы накал. (8-10 kW) Малые уста- новки 1 - 2 kW 1-3 kW лампы накал. 10kW лампы накал. 150 А дугов. лампы или 1,11/2,5—10 kW лампы накаливания 600 м 900 м при 180° диоптр. линз. Переста- новка в иа- правл. ветра Лучший ме- тод: 4 мощи, прожектора, установлен- ные в башню Перекл. в соот в. прожектор » При про- жекторе установка в направле- нии ветра Задняя и боковая установка Ограниченный вертикальный угол излучения Устранение рассеивания света Ограничение . вертик. угла излучения Ограничение вертикального рассеивания
К» Г) -1 -0- > СП -1 § -о® 2 о 2 t-о ~ м "О -Я НЁ И = S Е s - р S я «= 5 я й s и я Й s 23 S ® Ж g CD ₽ S » S s ь я ® ® Страна
Прожектор под не- Боковые огни: крас- сущей поверхностью, , ные и зеленые огни приводимый в движение на концах крыльев. Бе- большей частью с ме- лые: передний и хвосто- ста для пилота. Лгмпы вые огни. Лампы накал, нак. 100 W и больше. 10—20 W Также магниевые фа- 1 келы на концах крыльев Боковые огни: крас- ные и зеленые огни на крыльях. Белые — передний и хвостовой. Лампы накал. 32 W Факелы на концах Тоже крыльев Прожектор нал не- Боковые огни: крас- сущ. поверхностью и ли ные и зеленые на кон- по ней, привод, в дви- цах крыльев. Белые: жение с места пилота, передний и хвостовой. Лампы нак. 500 W Ламп. нак. 15 W Прожектор под ие- Боковые огни: крас- сущей поверхностью, ные и зеленые на кон- цах крыльев. Белые: передний и хвостовой. Лампы нак. 32 W Прожектор под не- 1 Боковые огни: крас- сущей поверхностью. | ные и зеленые огни на Лампы нак. 12 V; 420 W । концах крыльев. Белые: передний и хвостовой. Лампы нак. 20 W Посадочная фара Аэронавигационные
ъ© ОО оо ex 1 * * * 3 Осве ще- нйе при- боров пилота
? 1 О СТ) 5 != О 5= Внутр, освеще- ние
И
а
с
ОСНОВНОЙ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ПО СВЕТОТЕХНИКЕ.
КОТОРЫМ АВТОРЫ ПОЛЬЗОВАЛИСЬ. 1
По общим светотехническим вопросам.
1. Соттер А. Описание маячных аппаратов системы Френеля. Перевод с фран-
цузского, 1875.
2. Баженов. Маяки, их осветительные аппараты и звуковые приборы. 1884.
Морское ведомство.
3. Кузнецов А. А. Электрические источники света, способы их исследования
и применения. С.-Петербург, издание К. Л. Риккера, 1904.
4. Конюшков. Учебник лоции. Курс морского корпуса, 1913 г.
5. Юлиус Пинч. Светильные газы, годные для перевозки, 1913.
о. Иванов А. П. Электрические машины и их изготовление. Научно-химико-
техническое издательство. Петроград 1923.
7. Корольков А., проф. Техническое устройство лампы Герц-Бека для
прожекторов. Журнал Техника и снабжение Кр. Ар. № 126, 1924.
8. Корольков А., проф. Некоторые данные к расчету оптических сигнальных
приборов. Журнал Техника н снабжение Кр. Ар. № 137, 1924.
9. Главное гидрографическое управление. Описание маяков, башен и знаков.
Ленинград 1924.
10. Зеленцов М. Е. Световая техника. Кубуч, Ленинград 1925.
11. Новиков В. В. Прожекторы, их терминология, классификация и основы
устройства. Журнал Война и техника № 191, 1925.
12. Корольков А., проф. Стекло для прожекторных зеркал. Журнал Война и
техника № 240—241, 1925.
13. Гусев А. Светосигнальные приборы германской конструкции. Журнал Война
и техника № 193, 1925.
14. Эльсниц А. Г. и Морозов Г. Г. Новые германские светосигнальные приборы
Цейсса. Журнал Война и техника Ns 224—225, 1925.
15. Корольков А., проф. Сигнальные и проекционные приборы с вольтовой
дугой повышенной яркости для небольших мощностей. Журнал Война и техника
Na 199, 1925.
16. Башмаков П. И. Маячное дело и его историческое развитие. Морское
ведомство, 1925.
17. Сиротинский Л. И. Основы техники электрического освещения. Государ-
ственное издательство. Л.-М. 1926.
18. В. Ч. О зависимости порога раздражения глаза от угла зрения. Журнал
Война и техника № 306—307, 1926.
19. Кулебакин В. С., проф. Об отражении света от земных покровов. Труды
ГЭЭИ, вып. 17, 1926.
1 Для полного представления о библиографическом материале рекомендуются:
1) По прожекторной технике см. библиографию, помешенную в книге проф. Фро-
лова, Электрические прожекторы и их испытание, ОНТИ, )933. 2) По аэросветотехни-
ческой библиографии—требовать имеющиеся в Центральном бюро технико-экономи-
ческой информации Аэрофлота, Москва 79, Красноармейская улица, 17. 3) По
вопросам, относящимся к видимости световых сигналов, см. библиографию,
помешенную в статье М. В. Соколова, Видимость аэромаяков, Сборник трудов
секции светотехники Научно-исследовательского аэроинститута, № 2, Ленинград 1934.
430
20. Аскиназ Р. Л., Козин М. В. и Петров И. И. Прожектор „Сперри" диам-
90 см. Труды Г. Э. Э. И., вып. 17, 1926.
21. Кулебакин В. С. Лампа „Филиппе", мощностью в 5000 W. Труды Г. Э.Э. И.,
вып. 17, 1926.
22. Клярфеляд Б. И. Ток включения ламп накаливания. Труды Г. Э. Э. И., вып.
17, 1926.
23. Кулебакин В. С. Отражение света от вращающихся пропеллеров. Труды
Г. Э. Э. И., вып. 17, 1925.
24. Бенфорд Франц. Дуга высокой интенсивности и параболическое зеркало.
Журнал Война и техника № 278 —279 (переводная статья), 1926.
25. Гуревич Д. О фотометрировании прожекторов. Журнал Война и техн ка
№ 316, 1926. л
26. Леонов Б. Идея освещения площадей вращающимся прожекторным пучком.
Журнал Война и техника № 324, 1926.
27. Федоров В. Прожекторы с пламенными дугами. Журнал Война и техника
№ 258, 1926.
28. Аскиназ Р. Л. и Петров И. И. Применение метода „Rousseau" для опреде-
ления светового потока прожекторов. Журнал Электричество № 3, 1927.
29. Лесковец В. Л. Оптические свойства наших дневных переносных путевых
сигналов. Журнал Железнодорожное дело № 1—2, 1927.
30. Современные прожекторы и области их применения. Изд. выста-
вочного комитета первой Всесоюзной светотехнической выставки. Москва, 1927.
31. Б. В. Прожекторные лампы интенсивного горения. Журнал Война и техника
№ 2 и 3, 1928.
32. Луговской Б. И. Применение прожекторов для освещения. Журнал Же-
лезнодорожное дело, связь и электротехника, № 5—6 и № 7—8, 1927.
33. Кулебакин, В. С., проф. О расчете освещения открытых пространств. Журнал
теоретической и экспериментальной электротехники № 4, 1928.
34. Иванов А. Излучение. Техническая энциклопедия, том VIII, стр. 756—763.
1929.
35. Иванов А. Источники света. Техническая энциклопедия, том IX, стр. 386—
389, 1929.
36. Яковлев К. Ионизация. Техническая энциклопедия, том IX, стр. 278, 1929.
37. ХащинскийВ. П. Применение излучений невидимых частей спектра в военном
и морском деле. Морской вестник № 10, стр. 157—175, 1929.
38. Кияница В. Н. К методике расчета прожекторного освещения точечным
способом. Электричество № 22, 1930.
39. Кияница В. И. Освещение заливающим светом. Известия госуд. электрот.
треста, № 5, 1927.
40. Иванов А. Лампы электрические. Техническая энциклопедия, том XI, стр.
832-863, 1930.
41. Вавилов С., акад. Люминесценция. Техническая энциклопедия, том XII, стр. 331.
42. Равич А. С. Электрическое освещение поездов. Транспечать Н. К. П. С.
Москва, 1930.
43. Руководство по зрительной сигнализации. Государственное военное
издательство, 1930—1931.
44. Руководство по прожекторному делу и электротехнике. Г осударственное
военное издательство, 1930.
45. Луговской Б. И. Прожекторное освещение. Журнал Электричество № 22,
1930.
46. Вербицкая Е. А. К вопросу о зависимости между остротой зрения, освеще-
нием и диаметром зрачка. Русский офталмол. журнал, том XII, № 1, 1930.
47. Освещение. Техническая энциклопедия, том XV, стр. 190—244, 1931.
48. Устюгов Г. К. Об одном графическом способе расчета светового потока.
Труды Г. О. И., 1931.
49. Устюгов Г. К. К вопросу об исследовании методом Чиколева глубоких
параболических отражателей. Труды Г. О. И., вып. 59, 1931.
50. Устюгов Г. К. и Карпов С. А. К вопросу об исследовании температурного
режима прожекторного отражателя. Труды Г. О. И., вып. 59, 1931.
51. Устюгов Г. К. и Карпов С. А. Светотехнические исследования прожектора
судовго типа, диаметром 75 см фирмы Сперри. Сборник статей по прожекторо-
строению, Г. О. И., 1931.
52. Смит С. Электрическое оборудование автомобилей. Гострансиздат. Перевод
с английского под редакцией Ю. М. Галкина, 1931.
31 Зав. 2921. Светотехника на воздушном транспорте.
481
53. Лазарев Д. Н. Разрешающая сила глаза для световых точек на темном
фоне. Журнал технич. физики, том I, 8. 1931.
54. Озолинг и Мом. Светофорная сигнализация. Гострансиздат, 1931.
55. Озолинг И. X. Исследование цветных сигнальных стекол и их нормирование.
Гострансиздат. Москва, 1931.
56. Деров Н. М. Сигнализация, централизация и блокировка. Гострансиздат, 1931.
57 Дымшин Л. А. Наблюдения по адаптации нормального глаза. Русский
офталм. журнал. Т. XIII, № 3, 1931.
58. Кравков С. В. Разносная чувствительность при сумеречном зрении. Матер.
III Всес. светотехн, конференции, 1931.
59. Рябов М. К расчету прожекторного освещения. Журнал Вестник электро-
промышленности № 7, 1931.
60. Мартынов ТТ. И. и Соколов М. В. Светотехническая терминология. Издат.
Всессоюзной ассоциации лабораторий осветительной техники, 1931.
61. Лазарев Д. Н. и Берников Н. Б. Некоторые дополнительные данные о раз-
решающей силе глаза световых точек. Журнал технич. физики, том II, вып. 7 — 8,
1932
62. Соколов И. И. Неоновые газоцветныс трубки и их испытание. Журнал
Светотехника 4, стр. 9— 14, 1932.
63. Мешков В. В. Метод учета слепимости при проектировании прожекторного
освещения. Журнал Светотехника № 2, стр. 5 — 15, 1932.
64. Новиков В. В. Методика расчета линз. Рукопись. Научно-исследоват. аэро-
йнститут, Ленинград, 1932.
65. Гершун А. А. Фотометрический расчет газосветных ламп. Журнал Свето-
техника № 8—9, стр. 10^13. 1932.
66. Карякин И. П. Исследование режима горения прожекторной дуги высокой
интенсивности и определение минимального потребного балластного сопротивления.
Журнал Светотехника № 4, стр. 14—23, 1932.
67. Гергард-Грески. О применении видимых и невидимых лучей в технике
связи и безопасности движения. Журнал Успехи физических наук, том XII, вып.
2-3, 1932.
68. Соколов И. И, Применение прожекторов для целей освещения. Энергоиздат.
1932.
69. Расчет прожекторного освещения. Сборник статей. Энергоиздат.
1932.
70. Озолинг И. и Белов К. Проектирование прожекторного освещения сорти-
ровочных станций. Гострансиздат. Москва 1932.
71. Демкина Л. И. Основные цветовые понятия и термины. Труды Гос. опт.
инет. вып. 82, 1932.
72. Кравков С. В. Руководство к практическим занятиям по цветоведению. Гос.
техн.-теорет. издат. Москва — Ленинград 1932.
73. Мешков В. В. Что дает хорошее освещение. Энергоиздат. Москва — Ленин-
град 1932.
74. Флери, проф. Цвета и их измерения (колориметрия). Перевод В. И. Федо-
ровой. Гос. техн.-теор. издат. Москва—Ленинград 1932.
75. Шротт П. Практическая оптика. Перевод Е. С. Вейсенберга. Гос. техн.-теор^
издат. Л.-А1осква 1932.
76. Гинзбург В. и Левин Б. Изготовление желатиновых светофильтров и кра-
сителей советского производства. Журнал технич. физики, том II, вып. 9—10, 1932.
77. Эквин В. В. Источники света недалекого будущего. Журнал Социалисти-
ческая реконструкция и наука, вып. 9—10, 1932.
78. Пирана М. Некоторые физические н химические проблемы светотехники.
Журнал Успехи физич. наук, том XII, вып. I, стр. 76. Гос. техн.-теор. издат. 1932.
79. Тимофеев П. В. О фотоэлектричестве. Журнал Электричество, № 6, 1932.
80. Лапиров-Скобло М. Я- Проблемы технической реконструкции электропро-
мышленности во второй пятилетке. Журнал Электричество № 15—16, 1932.
81. Розинг Б. Л. Новейшие достижения в области теории и практики фото-
элементов. Журнал Электричество № 2, 1932.
82. Соколов И. И. Осветительная арматура. Энергоиздат, 1932.
83. Леви Гуревич В. А. Инструкция к составлению проектов освещения зали-
вающим светом открытых пространств. Гос. научно-техн, издательство. Москва—
Ленинград 1931.
84. Противосамолетные прожекторы. Госуд. военное издательство
1932.
л on
85. Нюберг И. Д. Курс цветоведения. Гизлегпром 1932,
86. Белькинд Л. Светильник. Техническая энциклопедия, т. XX, стр. 292—319.
1933.
87. Лупал Н. В. и Мозжухин Н. И. Основы оптической сигнализации. Гос-
желдориздат Н. К. П. С. Москва — Ленинград 1933.
88. Федоров Н. Г., проф. Современное состояние колориметрии. Гос. технико-
теорет. издательство. Москва — Ленинград 1933.
89. Фролов Р. И., проф. Электрические прожекторы и их испытание. Гос. энерг.
издательство. Л. — Москва 1933.
90. Ульмишек Л. Г. Производство электрических ламп. Гос. энергет. изда-
тельство, 1933.
91. Труды X Международного конгресса по ацетилену, 1930, Цюрих. Ацетилен
и его применение. 1933.
92. Наследов Д. и Неменов Л. Твердые выпрямители и фотоэлементы. Гос.
техн.-теорет. издательство. Л. — Москва 1933.
93. Ribiere С. Phares et Signaux Maritimes. Octave Doin, Editeur. Paris 1908.
94. Buisson H. La limite de sensibilite de Toeil et le minimum de puissance per-
ceptible visuellement. J. de Physique, 1917.
95. Cobb P. W. Dark adaptation with special reference to the problems of night
flying. Psychological review, v. 26. 1919.
96. Gehlhoff G. u. Schering H. Ueber ein neues Photometer sehr hoher Empfin-
deichkeit und einige Anwendungen. Z. tech. Phys., 1, 247, 1920.
97. Bloch L. Lichttecknik. S. 1—591. 1921.
98. Ferree C., Band Q., Buchley D. A study of ocular functions with special refe-
rence to theovt and signal service of the navy. Journal of the experimental psychology,
v. 3. 1920.
99. Ferree С. E. and Band C. The effect of variations in intensity of illumination
on functions of importance to the working eye. Tr. II. Soc., v. 15, 1920.
100. Die Glilhlampen der Osram-Gesellschaft. L. u. L., B. 26. 1921.
101. Coursey P. K- Electrical properties of neon lamps. Wirelies Wored, v. 12, 1923.
102. Lux, H. Blendet das Neonlicht? L. u. L. № 7. 1925.
103. Rutherford. Неоновая лампа в качестве источника проблескового освеще-
ния. Engineering № 31 н 34. 1926.
104. Foulke Т. Е. Об индукционной лампе — новом источнике видимых и
ультрафиолетовых лучей. J. А. 1. Е. Е., февраль 1927.
105. Jaedicke. Anforderungen ап die Lichtquellen fur Leuchtfeuer. Licht und Lampe,
S. 80-84, 123—126 u. 176—179. 1928.
106. Jones W. S. Light and visibility, lllumin. Eng., v. 21. 1928.
107. Cobb, Pery W. and Moss, Frank K. Belleuchtung und Kontrast I. E. S.
1926.
108. Bloch L. Die Sichtbarkeit von Lichtsignalen bei Fage. L. u. L. 1929. № 7.
109. Luckiesh. M. and Moss F. K- The new science of seeing. H. Eng. Soc.
Trans., v. 25, № 1. 1930.
110. Molber. Untersuchungen fiber das Dunkelsehen. Kopengagen 1929.
111. O’Neil, 1. H. Construction and operating Characteristics of neon tubes. El.
W., vol. 94. № 19, 1929.
112. Wolfson H. The neon Lamp in theorv and practice. Television, vol. 1,
№ 10. 1929.
113. Darinois. Eclairage par les tubes luminescents. Bui. de la Soc. Franc, des
electriciens, № 98 et 103. 1930.
114. Jolley B. W., Canlab M. A., Waldram J. M., Wilson G. H. The Theory and
Disign of Illuminating. Engineering Equipment. Chapman and Hall’s; p. 1—709; 1930.
115. Pirani M. Fortschritte und Entwicklung der Moglichkeiten auf dem Gebiete
der Leuchtrohren. Electrotechnische Zeitschr., Heft 25, S. 889; 1930.
116. Bom und Reeb. Neue Glilhlampen im Dienste der Tecknik und Wissen-
schaft. Licht und Lampe, S. 789—792, 1930.
117. Lonman R. IF. Methods of manufacture of neon illuminating tubes. Tr. III.
Soc., vol. 21. 1930.
118. Fortschritte und Entwicklungs moglichkeiten auf dem Gebiete der Leuchtrohren.
Z. f. Electrotechnik, Bd. 31. 1930.
119. Pages. Phares et Projecteurs Radion Electricite QST, v. № 81, 1930.
120. Marrow L. Neon sighpower factor. El. World, v. 98, 1931.
121. Ewest H. Lichtquellen ffir Tonfilmaufnahmen. Zeit. fur Techn. Phys.,
S. 645—647; 1931.
31*
483
122. Galer und Piranl. Die LeuchtrChren in der Photometrik. Licht und Lampe,
S. 67—70. 1931.
123. Langmuir L. and Westendrop A. Study of light Signals in aviation an- navi-
gation. Physics., vol. I, p. 274—317- 1931.
124. Bloch. Опыты ио видимости цветных сигналов. Organ fiir die Fartschritte
des Eisenbahnwesens, S. 99—102, 1931.
125. Doschnitz B. Natriumdampflampen. Licht nnd Lampe, S. 397—399, 1932.
126. Arndt W. Lichtmessungen an Neon-Leuchtrohren. Licht und Lampe,
S. 19—22, 1932.
127. Starck, Walter. Fortschritte auf dem Gebiete der Leuchtrohrenanlagen. Licht
und Lampe, S. 80—83, 1932.
128. Breckenridge E. C. Transmission of Light through Fog. Trans. I. E. S.,
p. 215-237, 1932.
129. Barbier Benard et Turenne. Aviation.
130. Pintsch. Elektrische Lichtquellen fiir Leuchtfeuer. Druckschrift № 679.
По вопросам светотехники на воздушном транспорте (аэросветотехннке).
131. Луговской Б. Электрооборудование аэродромов. Журнал Техн, и снабж.
Кр. Ар. № 41—42, 1923.
132. Бергольц А. Осветительные приборы самолета и аэродрома. Журнал Тех.
и снабж. Кр. Ар. № 85—86. 1923.
133. Бергольц А. Техническое обслуживание ночной авиации. Журнал Техника
и снабж. Кр. Ар. № 41—42. 1923.
134. Вегенер А. К. Аэродромы. Труды Центрального аэро-гидродинамического
института. Вып. 9, глава IV—Освещение аэродромов. 1924.
135. Аскиназ Р. Л. К вопросу об аэромаяках. Журнал Война и техника № 191.
1925.
136. Смолин А. Оборудование аэропорта Бурже для ночных полетов. Журнал
Война и техника № 207—208, 1925.
137. Устюгов Г. К. Прожекторные установки, имеющие применение в воздуш-
ном флоте. Журнал Техника и снабж. Кр. Ар. № 175, 1925.
138. Устюгов Г. К. Специальные осветительные установки. Журнал Война и
техника № 240—241, 1925-
139. Научный Комитет УВВС РККА. Указания по выполнению ночных
полетов. Автоиздательство, Москва, 1926.
140. Луговской Б. Электрическое освещение ангаров. Журнал Вестник воздуш-
ного флота № 12, 1928.
141. Андерс А. Организация ночных воздушных линий. Журнал Вестник воздуш-
ного флота № 8, 1929.
142. Константинов К. Самолетовождение в ночном полете. Журнал Вестник
воздушного флота № 7, 1930.
143. Рынин, Н. А. Метеорологические условия проектной трассы аэролинии.
Лен. инет. инж. п. с. 1929.
144. Бергстрем. Ночное освещение морских аэродромов. Журнал Вестник воз-
душного флота № 2, 19с0.
145. Райский И. Д. Воздушная линия Москва — Ташкент. Журнал Самолет
№ 6, 1930.
146. Дмитриев. Оборудование освещения воздушных линий. Журнал Вестник
воздушного флота № 4, 1930.
147. Луценко Н. Н. и Соков В. С. Ночное оборудование аэролиний и аэро-
дромов. 1930.
148. Фибих. Военное и экономическое значение линии ночных воздушных
сообщений Москва — Смоленск. Прошлое и будущее ночных полетов. Журнал Война
и техника № 308 — 309, 1926.
149. Петров, А. В. Федеральная система воздушных путей сообщения США.
Журнал Американская техника и промышленность № 9, 1931.
150. Адамович. Посадочные световые дорожки для ночных полетов морской
авиации. Журнал Вестник воздушного флота № 2, 1931.
151. Райский И. Д. Оборудование для ночных полетов в гражданском воз-
душном флоте, Журнал Авиация и химия № 8, 1931.
152. Райский И. Д. Как будут оборудоваться для ночных полетов воздушные
линии? Журнал Гражданская авиация № 1, 1931.
484
153. Райский И. Д. Оборудование воздушных судов для ночных полетов.
Журнал Гражданская авиация № 4, 1931.
154. Райский И. Д. К вопросу о самолетовождении. Журнал Гражданская
авиация № 11, 1931.
155. Панышев В. И. Ночные полеты. Журнал Лицом к технике № 4, 1931.
156. Устюгов Г. К. Доклад на III Всесоюзной светотехнической конферен-
ции. 1931.
157. Берцко М. К вопросу о рационализации освещения кабин самолета для
ночных полетов. Вестник воздушного флота № 1, 1931.
158. Бартновский. Из практики ночных полетов морской авиации. Журнал
Вестник воздушного флота Ns 3, 1932.
159. Устюгов Г. К. Освещение воздушных линий и судов. Техническая энци-
клопедия, т. 15.
160. Гобар Г. Изучение световых сигналов в применении к авиации. Журнал
Американская техника и промышленность № 6 и 8, 1932.
161. Иванов А. М. Новый прожектор для обнаруживания самолетов. Журнал
Самолет № 1, 1932.
162. Петров И. К вопросу электрооборудования самолетов. Журнал Вестник
воздушного флота № 4, 1932.
163. Кузнецов. Авиационные маяки. Журнал Вестник воздушного флота №4,1932.
164. Райский И. Д. Расходы, связанные с ночными воздушными линиями.
Труды Научно-исследовательского аэроинститута, вып. 6. Ленинград 1932.
165. Райский И. Д. К вопросу световой сигнализации на аэродроме. Труды
НИАИ Ленинград 1932.
166. Райский И. Д. Маркировка воздушной линии Ленинград — Москва. Журнал
Гражданская авиация, март 1932.
167. Райский И. Д. Радио, маяки*нли световые аэромаяки. Журнал Гражданская
авиация № 3, 1932.
168. Райский, И. Д. Борьба с туманами. Рукопись НИАИ 1932.
169. Райский И.Д. Ночное обозначение стартовых дорожек. Рукопись НИАИ 1932.
170. Седленек. Электрооборудование аэродромов. Издание Наркомвоенмора,
Москва 1933.
171. Удалов А. В., военный инженер-электрик. Электрооборудование аэро-
дромов и ночных воздушных линий, часть I и II. Издание Военно-электротехни-
ческой академии РККА, Ленинград 1933.
172. Попов Г. С. Номограммы для расчета освещения летного поля. Труды
Научно-исследовательского аэроинститута № 1, Ленинград 1933.
173. Атурин, А. П. Светотехническое и оптическое обследование аэромаяка
типа ВРА-60-1. Труды НИАИ № 1. Ленинград 1933.
174. Ковригин П. П. Теоретическое выявление величин освещенности в рубке
управления дирижабля. Труды НИАИ № 1. Ленинград, 1933.
175. Райский И. Д. К вопросу оборудования самолетов для ночных полетов.
Труды НИАИ № 1. Ленинград 1933.
176. А в и а ц и о н н а я светотехническая терминология. Труды
НИАИ. Бригада под руководством Г. К. Устюгова. 1933.
177. Райский И. Д. Маркировка воздушного флота. Труды НИАИ. Ленинград
(рукопись) 1932.
178. Соколов М. В. Видимость аэромаяков. Сборник трудов секции свето-
техники № 2, НИАИ. Ленинград 1934.
179. Раутиан, Г. И. Изучение пропускания атмосферного воздуха по спектру.
Сборник трудов секции светотехники № 2, НИАИ. Ленинград 1934.
180. Демкина Л. М. Вопросы нормирования фильтров цветовой сигнализации.
Сборник трудов секции светотехники № 2, НИАИ. Ленинград 1934.
181. Thilo F. Die Verwendung die Spiegeln den Reflektors itn Luftverkehr. Licht
und Lampe, S. 239 — 242. 1926.
182. Lighting Equipment for Airways, Airports and Airplanes. The Society
of Automotive Engineers № 3, p. 309 — 320, 1926.
183. Franck P. Equipement electrique et T. S. F, a bord des avions. L’aeronautique
№ 84, p. 157 — 161, 1926.
184. Ritchie C. Modern Illuminating Devices for Air Ways. Transactions of the
Illuminating Engineering Society № 5, p. 469 — 478. 1926.
185. Born F. Einrichtung end Betrieb der Beleuchtungsanlagen fiir Flugstrecken
und Landungsplktze. V. D. I. Fachberichte der 32. Jahresversamlung des Verbandes
Deutscher Elektrotechniker in Kiel, S. 65 — 68, 1927.
485
186. Bom F. Die nachtliche Kennzcichnung der Flugstrecken und Landungsplatze.
Licht und Lampe, S. 538 — 541 und 593 — 595, 1927.
187. Artificial Light as an Aid to Aerial Navigation. The Illuminating
Engineer, April — May 1927.
188. Preston R., Bassett, Cost R. W., Leinroth E. A. and Ritchie H. C. The
Present status of Aero nautical Lighting in the United States. Transactions of the
Illuminating Eng. Soc. № 9, p. 979— 1026, 1927.
189. Wood. The Design and Lighting of Airparts, p. 1 —36. 1929.
190. Born F. Die nachtliche Kenn Leichnung der Flugstrecken und Landungpiatze,
Licht und Lampe, S. 538, 593. 1929.
191. Walter H. Rollfeldbeleuchtung. Sonderdruck aus den A. E. G. Mitteilungen,
Heft 12, 1930.
192. Born F. Befeuerung und Beleuchtung der Flughafen. Das Licht, S. 63 — 67,1930.
193. Born F. Die Flug verkehrstagung der Internationalen Beleuchtungskomission
Licht und Lampe, S. 911 — 913, 1930.
194. Born F. Flugverkehrbeleuchtung. Zeitschrift fiir Technische Physik,
S. 167—178. 1931.
195. Born F. Studienkomitee fur Flugverkehrsbeleuchtung. Licht und Lampe,
S 371 1931
196. Walter H. Umrandungsfeuer fiir Flughafen. Licht und Lampe, S. 321—323.1931.
197. Green. The Light Distribution of Airway Beacons. The Journal of Cood
Lighting I. E. 1931.
198. Walter H. Grundsatzliches liber Rollfeldbeleuchtung. Licht und Lampe,
S. 43. 1931.
199. Симпсон К. Освещение летного поля. Журнал Airports, январь 1931.
200. Риги. Новости в области освещения аэродромов Журнал Airway Age,
март 1931.
201. Освещение воздушных линий. Журнал ETZ, март 1931.
202. Автоматический прибор для смены ламп. Журнал Airports,
май, 1931.
203. За безопасность (Магниевые ракеты Кольта). Журнал The Aeroplane,
июнь 1931.
204. Wade L. Effect of Illumination and visibility an aviation. Tran. I. E. S., 1931.
205. Anderson, S. H. Transmission of visible, infra-red and ultra-violet radiation
through fog. Aeronautical Engineering, vol. 4, № 1, p. 1 —11 and (discussion)
11 — 12.1932.
206. Mackall K. W. Airport Lighting. Report of Sub-committee of Airport
Lighting. Transactions of the Illuminating Engineering Society № 2, p. 123 — 164,
February 1932.
207. Cost B. W. Airplane Lighting. Report of Sub-Committee of Airplane
Lighting. Trans, of the I. E. S., p. № 2, 165 — 188. February 1932.
208. Joung, D. C. Airways Lighting. Report of Sub-Committee of Airways Lighting.
Trans, of the I. E. S., № 2, p. 189 — 214. February 1932.
209. Breckenridge, F. C. Transmission of Light Through Fog. Trans, of the I. E. S.
№ 2, p. 215 — 237. February 1932.
210. Definitions Terms Relating to Aero-nautical Illumination. As Approved
by the International Commission on Illumination and the U. S. National Committee
Trans, of the I. E. S. № 2, p. 238 — 243. February 1932.
Основные иностранные журналы, которыми авторы пользовались.
1. Transactions of the Illuminating Engineering Society.
New lork City.
2. The Journal of Cood Lighting. Official Organ of the Illuminating
Engineering Society. London, W. C. 2.
3. Licht und Lampe. Berlin.
4. Elektrotechnische Zeitschrift (ETZ). Berlin W 9.
5. General Electric Review. New lork. Авторы главным образом пользо-
вались статьями F. A. Benford (Бенфорда) по прожекторному делу.
ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ ПО СВЕТОТЕХНИКЕ НА ВОЗДУШНОМ ТРАНСПОРТЕ
(АЭРОСВЕТОТЕХНИКЕ). 1
1. Общие термины.
1.Светотехника (Lichttechnik). Наука
и техника производства, распределения,
передачи и использования световой энер-
гии для практических целей.
2. Аэросветотехника (Lichttech-
jiik im Flugwesen). Объединяющий тер-
мин для светотехники в применении
к воздушному флоту.
3. Факел (Fackel). Прибор, предна-
значенный для освещения или сигнали-
зации и снабженный горючим составом.
4. Звездковый пистолет или
ракетница (Leuchtpistole). Прибор
для выбрасывания осветительных и сиг-
нальных звездок (см. 13).
А. Освещение.
5. Осветительное оборудо-
вание воздушного флота (Ве-
leuchtungs- und Befeuerungsanlagen im
flugwesen). Совокупность осветитель-
ных установок воздушного флота.
6. Осветительная установка
(Beleuchtungsanlage). Совокупность уста-
новленных осветительных приборов и
вспомогательных к ним устройств (источ-
ник света, проводка, приборы управле-
ния и пр.).
7. Прожектор (Scheinwerfer).Осве-
тительный прибор, предназначенный для
освещения направленным светом объек-
тов, находящихся преимущественно на
значительном от него расстоянии.
8. Прожектор дальней ди-
станции или д а л ь н е г о д е й с т в и я
1 Терминология эта (на русском и не-
мецком языках) составлена Научно-иссле-
довательским аэроинститутом Ленингра-
да. Участвующие: председатель Комис-
сии Г. К. Устюгов; члены: М. В. Соколов,
И. Д. Райский, А. П. Атурин, В. В. Но-
виков, П. II. Ковригин, Г. С. Попов,
А. М. Рунев, Н. А. Рынин, В. А. Зелен-
жов и Н. В. Атурина.
(Scheinwerfer grosser Reichweite). Про-
жектор, предназначенный для освещения
объектов, удаленных на расстояние свы-
ше 3 км.
9. Прожектор средней ди-
станции или среднего действия
(Scheinwerfer mittlerer Reichweite). Про-
жектор, предназначенный для освещения
объектов, удаленных на расстояние в пре-
делах Р/з—3 км.
10. Прожектор ближней ди-
станции или ближнего действия
(Scheinwerfer kleiner Reichweite). Прожек-
тор, предназначенный для освещения
объектов, удаленных на расстояние до
1*/з км.
11. Прожектор заливающего
света (Flutlichtscheinwerfer). Прожектор,
предназначенный для освещения объек-
тов, удаленных на расстояние менее
1 км, с полезным углом излучения свы-
ше 10°.
12. Фара (Automobilscheinwerfer,
Luftfahrzeugscheinwerfer, Lokomotivschein-
werfer). Прожектор, устанавливаемый на
транспортном механизме (автомобиль,
самолет и т. п.) и предназначенный для
освещения объектов по направлению
движения.
13. Осветительная звездка
(Beleuchtungsrakete). Пиротехнический
снаряд, выбрасываемый в пространство и
предназначенный дляосветительныхцелей.
14. Парашютная осветитель-
ная бомба (Beleuchfungsbombe mit
Fallschinn). Пиротехнический снаряд,
опускающийся на парашюте и предна-
значенный для освещения.
15. Осветительный костер
(Beleuchtungsscheiterhaufen). Костер, пред-
назначенный для осветительных целей.
Б. Световая сигнализация.
16. Светосигнальное обору-
дование воздушного флота
487
(Lichtsignalanlagen Im Lufttransport). Сово-
купность светосигнальных установок воз-
душного флота.
17. Светосигнальная уста-
новка (Lichtsignalanlage). Совокупность
установленных светосигнальных приборов
и вспомогательных устройств (источник
энергии, проводка, приборы управления
и пр.).
18. Светосигнальный прибор
(Lichtsignalapparat). Световой прибор,
предназначенный для сигнализации.
19. Световой сигнал (Lichtsig-
nal). Условный знак, передаваемый при
помощи света.
20. Световой знак (Lichtzeichen).
Световой сигнал, указывающий на свое
расположение и передающий условный
знак формой своих очертаний или взаим-
ным расположением нескольких огней.
21. Дневной знак (Tageslichtzei-
chen). Знак, который виден только при
естественном освещении.
22. Зрительная маркировка
воздушного флота (Markierung im
Luftwesen). Совокупность дневных знаков
и световых сигналов, предназначенных
для опознавания данной линии, аэропор-
та или воздушного судна.
23. Маркировочный знак (Маг-
kierungszeichen). Дневной знак или све-
товой знак, предназначенный для целей
маркировки.
Классификация световых сигналов.
24. Сигнальный огонь (огонь)
(Signalfeuer, Feuer). Световой сигнал, ука-
зывающий на свое расположение и пере-
дающий условный знак своей окраской,
движением или сочетанием проблесков и
затмений.
25. Постоянный огонь (Festes
Feuer). Огонь, который представляется
постоянным по силе света и цвету и при
наблюдении в данном направлении.
26. Прерывающийся огонь
(Taktfeuer). Огонь, который представляется
периодически прерывающимся при на-
блюдении в данном направлении.
27. Период сигнального огня
(Periode des Signalfcuers). Наименьший
промежуток времени, по истечении кото-
рого повторяется последовательность
проблесков и затмений прерывающегося
огня, или последовательность смены цве-
тов цветопеременного огня.
28. Проблеск светосигналь-
ного аппарата (Aufblinken des Licht-
signalapparates). Промежуток времени, в
течение которого аппарат дает свет в дан-
ном направлении.
29. Затмение светосигналь-
ного аппарата (Verdunkelung, Verfin-
488
sterung). Промежуток времени, в течение
которого аппарат не дает света в данном
направлении.
30. Полезныйпроблеск (Niitzlr-
ches Aufblinken). Часть периода преры-
вающегося огня, обусловленного опре-
деленным значением силы света в угле
излучения аппарата.
31. Проблеск видимости (Blink-
dauer). Часть периода прерывающегося
огня, когда огонь виден.
32. Затмение видимости (Peri-
odisches Unterbrechen des Blinkfeuers).
Часть периода прерывающегося огня,
когда огонь не виден.
33. Проблесковый огонь (Blink-
feuer). Прерывающийся огонь, у которого
длительность проблеска короче длитель-
ности затмения.
34. Группо-проблесковый огонь
(Gruppcnblinkfeuer). П реры вающийся
огонь, период которого заключает не-
сколько проблесков.
35. Мигающий огонь (Flimmer-
feuer). Прерывающийся огонь, который
дает более 20 проблесков в минуту.
36. Слепящий проблеск (Blen-
dendes Aufblitzen). Проблеск, произво-
дящий ослепление.
37. Затмевающийся огонь
(Unterbrochenes Feuer). Прерывающийся
огонь, у которого продолжительность
проблеска равна продолжительности за-
тмения или больше ее.
38. Г руппо-затмевающийся
огонь (Unterbrochenes Gruppenfeuer).
Прерывающийся огонь, период которого
заключает несколько затмений.
39. Пульсирующий огонь (Pul-
slerendes Feuer). Непрерывный огонь,
усиливаемый через определенный проме-
жуток времени одной вспышкой или
группой вспышек.
40. Цветопеременный огонь,
переменный огонь (Farbewech-
selndes Feuer). Огонь, цвет которого
периодически меняется.
41. Код огня (Code des Feuers). Со-
вокупность сочетаний проблесков и за-
тмений или перемены цветов, характери-
зующая данный сигнальный огонь.
Аэромаяки.
42. Аэромаяк, маяк (Flugstrecken-
leuchte). Земной светосигнальный прибор
дальнего действия, служащий для ориен-
тировки воздушного судна.
43. Аэромаяк с оптикой (Flugs-
treckenleuchte mit Optik). Аэромаяк,
имеющий оптическую систему для пере-
распределения светового потока источ-
ника света с целью усиления силы света
в данном направлении.
44. Аэромаяк без оптики (Flug-
streckenleuchte ohne Optik). Аэромаяк
без оптической системы.
Классификация по оптике.
45. Аэрокаяк с отражатель-
ной оптикой (Flugstreckenleuchte mit
Katoptrik, mit Reflektor). Аэромаяк с опти-
ческой системой из отражателя.
46. Аэромаяк с преломляю-
щей оптикой (Flugstreckenleuchte
mit Dioptrik). Аэромаяк с оптической
системой из преломителя.
47. Аэромаяк со смешанной
оптикой (Flugstreckenleuchte mit gemi-
schter Optik, Katadioptrik). Аэромаяк с ком-
бинированной системой, с отражателем и
преломляющей системой.
Классификация
по источникам света.
48. Электрический аэромаяк
(Elektrische Flugstreckenleuchte). Аэро-
маяк, имеющий электрический источник
света (лампа накаливания, вольтова дуга,
газосветная трубка и т. п.).
49. Электроламповый аэро-
маяк (Flugstreckenleuchte mit Gliihlampe).
Аэромаяк, имеющий источником света
электрическую лампу накаливания.
50. Дуговой аэромаяк (Flug-
streckenleuchte mit Bogenlampe). Аэро-
маяк, имеющий источником света дуго-
вую лампу.
51. Газосветный аэромаяк
(Flugstreckenleuchte mit Gasentladungs-
lampe). Аэромаяк, имеющий источником
света газосветную лампу.
52. Керосинокалильный аэро-
маяк (Flugstreckenleuchte mit Petro-
leumgliihlampe). Аэромаяк, имеющий
источником света керосинокалильную
сетку.
53. Газовый аэромаяк (Flug-
streckenleuchte mit Gaslampe). Аэромаяк,
имеющий источником света газовое пла-
мя или калильную сетку в газовом пла-
мени (масляный газ, блаугаз и т. п.).
54. Ацетиленовый аэромаяк
(Flugstreckenleuchte mit Azetylenlampe).
Аэромаяк, имеющий источником света
ацетиленовую горелку открытого пла-
мени или же калильную сетку в ацети-
леновом пламени.
55. Топливный аэромаяк (Flug-
streckenleuchte mit Brennstoff). Аэромаяк,
имеющий топливный источник света.
Классификация по управлению.
56. Автоматический аэромаяк
(Automatische Flugstreckenleuchte). Аэро-
маяк, источник света которого упра-
вляется автоматом.
57. Неавтоматический (обслу-
живаемый) аэромаяк (Nichtauto-
matische, bewachte Luftwesrtreckenleuchte).
Аэромаяк, источником света которого
управляют вручную.
58. Кодовый аэромаяк (Flug-
streckenleuchte). Аэромаяк, имеющий от-
личительный код (см. 41).
Автоматы зажигания и тушения.
59. Солнечный клапан (Sonnen-
automat). Автомат, работающий под воз-
действием естественного освещения и
служащий для управления источником
света.
60. Акустический клапан (Aku-
stischer Automat). Автомат, работающий
под воздействием воздушных колебаний
и служащий для управления источником
света.
61. Радиоклапан (Radio-automat,
Funkautomat). Автомат, работающий под
воздействием радиоволн и служащий
для управления источником света.
Дальности видения светосигнальных
приборов.
62. Оптическая дальность ви-
дения (Optische Lichtweite). Предель-
ное расстояние видимости сигнала, обус-
ловленное световым потоком сигнала
(сила света, спектральный состав), про-
зрачностью среды и состоянием глаза.
Примечание. В различных на-
правлениях оптическая дальность сиг-
нала может быть различна.
63. Географическая дальность
видения (Geographische Lichtweite).
Предельное расстояние, обусловленное
свободным путем светового луча сигналь-
ного прибора и зависящее от шаровид-
ности земли, рефракции среды и пре-
пятствий.
Пиротехнические сигнальные средства.
64. Сигнальная ракета (Signal-
rakete). Ракета, предназначенная для све-
товой сигнализации.
65. Светосигнальная ракета
(Lichtsignalrakete). Сигнальная ракета со
светящим составом.
66. Сигнальная звезда (Signal-
rakete). Пиротехнический снаряд, выбра-
сываемый в простравство и предназна-
ченный для световой сигнализации.
67. Дымовая ракета (Rauchsig-
nalrakete). Сигнальная ракета с дымовым
составом.
489
II. Светооборудование
аэропорта.
А. Общие термины.
68. Светооборудование аэро-
порта (Beleuchtungs u. Lichtsignalanla-
gen in Flughafcn). Совокупность освети-
тельных и светосигнальных установок
аэропорта.
Б. Освещение.
69. Осветительное оборудо-
вание аэропорта (Flughafenbeleuch-
tungsanlagen). Совокупность осветитель-
ных установок аэропорта.
70. Посадочный прожектор
(Landebahnleuchte, Landungsscheinwerfer).
Прожектор заливающего света для осве-
щения летного поля.
Классификация
посадочных прожекторов по оптике.
71. П о с а до ч н ы й параболиче-
ский прожектор с цилиндриче-
ским рассеивателем (Paraboli-
scher Landungsscheinwerfer mit zylindri-
schem Streuer). Посадочный прожектор,
имеющий оптическую систему в виде
параболического отражателя и впереди
цилиндрический рассеиватель.
72. Параболо-цилиндрический
посадочный прожектор, корыто-
образный (Parabolisch-zylindrischer Lan-
•dungsscheinwerfer). Посадочный прожек-
тор, имеющий оптическую систему в виде
отражательной поверхности, образован-
ной при перемещении параболической
кривой вдоль прямой линии, перпендику-
лярной к плоскости кривой.
73. Параболо-круговой по-
садочный прожектор (Paraboli-
scher bogenformiger. Landungsscheinwer-
fer). Посадочный прожектор, имеющий
•оптическую систему в виде отражатель-
ной поверхности, образованной враще-
нием параболической кривой вокруг
прямой, которая лежит в плоскости этой
кривой и проходит через фокус пара-
болы перпендикулярно к ее оси.
74. Цилиндрический пояс-
ной преломляющий посадоч-
ный прожектор (Landungsscheinwer-
fer mit Siirtellinsen). Посадочный про-
жектор, который имеет оптическую си-
стему в виде преломителя, состоящего
«з поясных колец Френеля.
Классификация по установке.
75. Стационарный посадоч-
ный прожектор (Ortsfester Landungs-
scheinwerfer, Landebahnleuchte). Поса-
дочный прожектор, установленный посто-
янно в определенном месте.
76. Передвижной посадоч-
ный прожектор (Bewegliche Lande-
bahnleuchte). Посадочный прожектор,
устанавливаемый на передвижной уста-
новке.
77. Прожекторная группа
(Landebahnleuchtgruppe). Совокупность
прожекторов, расположенных в одном
месте для совместного действия.
78. Сосредоточенная систе-
ма посадочных прожекторов
(Zentralisiertes System von Landungsscfiein-
werfern). Система расположения прожек-
торов, при которой все посадочные про-
жекторы, освещающие летное поле, рас-
положены в виде одной прожекторной
группы.
79. Рассредоточенная систе-
ма посадочных прожекторов
(Dezentralisiertes System von Landungs-
scheinwcrfern). Система расположения
прожекторов, при которой посадочные
прожекторы, освещающие летное поле,
расположены в удалении друг от друга,
группами или по одиночке.
80. Однопрожекторная поса-
дочная установка (Einzelner Landugs-
scheinwerfer). Установка одного поса-
дочного прожектора для освещения лет-
ного поля.
81. П о т о л о чн ы й прожектор
(Wolkenscbeinwerfer). Прожектор для ос-
вещения нижней поверхности облака
с целью определения ее высоты.
82. Швартовый прожектор
(Schwartenscheinwerfer). Прожектор, пред-
назначенный для освещения швартовых
операций дирижабля.
83. Причальный прожектор
(Landungsscheinwerfer). Прожектор, осве-
щающий с земли при швартовке дири-
жабля его головную часть и путь паде-
ния гайдропов.
84. Охранное освещение аэ-
р о п о р т a (Schutzbeleuchtung). Освеще-
ние полосы подхода к наземным соору-
жениям аэропорта, имеющее целью ох-
рану их.
85. Сторожевое освещение
(Uebervachungsbeleuchtung). Освещение,
которое оставляется на период прекра-
щения общего освещения для стороже-
вых целей.
86. Наружное освещение
аэропорта (Aeussere Flughafenbeleuch-
tung). Освещение открытых пространств
аэропорта.
87. Местное освещение аэ-
ропорта (Oertliche Bcleuchtung im
Flughafcn). Освещение открытых прост-
ранств аэропорта в местах производства
специальных работ.
-490
88. Освещение перспекти-
в ы (Perspektivische Beleuchtung). Осве-
щение фасадов, крыш сооружений аэро-
порта, деревьев и пр. для облегчения
ориентировки и посадки воздушного
судна.
В. Световая сигнализация.
89. Светосигнальноеобору-
дование аэропорта (Lichtsignalan-
lagen des Flughafens). Совокупность све-
тосигнальных установок аэропорта (днев-
ных знаков и световых сигналов).
90. Зрительная маркировка
аэропорта (Markierung des Flug-
hafens). Совокупность дневных знаков и
светосигнальных устройств, предназна-
ченных для маркировки аэропорта.
91. Аэропортовый маркиро-
вочный знак (Markierungszeichen des
Flughafens). Маркировочный дневной или
ночной знак, служащий для маркировки
аэропорта.
92. Аэропортовый маяк
(Flughafenlenchte, Anstenerunqsfeuer).
Аэромаяк, служащий для указания место-
положения аэродрома и пути к нему.
93. Посадочное сигнализа-
ционное устройство (Landungs-
signaleinrichtung). Совокупность сигналь-
ных устройств, предназначенных для
производства посадки.
94. Световой ветроуказа-
тель (Beleuchteter Windanzeiger). Свето-
вой сигнал, предназначенный для указа-
ния направления и скорости ветра.
95. Ветровой конус (Windsack).
Матерчатый конус, служащий для указа-
ния направления ветра.
96. Световой ветровой ко-
нус (Beleuchteter Windsack). Ветровой
конус, освещенный изнутри или снаружи.
97. Флюгерный световой
ветроуказатель (Beleuchteter Wet-
teranzeiger). Флюгерный ветроуказатель,
светящийся или освещенный.
98. Световое Т (Beleuchtetes
Wind ,Т.“). Световой сигнал в виде бук-
вы Т, указывающий направление ветра.
99. Командный огонь (Кошап-
dofeuer). Световой сигнал, предназначен-
ный для передачи команды с земли на
воздушное судно, находящееся в воз-
духе.
100. Зрительное командное
устройство (Optische Komando-
Einrichtung). Устройство для воспроиз-
ведения зрительного командного днев-
ного знака или командного огня.
101. Командный фонарь (Кот-
ando-Latetne). Фонарь для связи на тер-
ритории аэродрома.
102. Заградительный огонь
(Hindernissfeuer). Сигнальный огонь крас-
ного цвета, служащий для указания воз-
душному судну препятствий на пути
движения.
103. Пограничный огонь (Um-
randungsfeuer). Сигнальный огонь, пред-
назначенный для указания границ лет-
ного поля.
104. Пограничный дневной
конус (Umrandungs Sack). Зрительный
дневной сигнал, предназначенный для
указания границ летного поля.
105. Заградительный знак
(Hindernisszeichen). Дневной сигнал,
предназначенный для указаний препят-
ствий на пути воздушного судна.
106. Световой крест (Beleuch-
tetes Kreuz). Световой сигнал в виде
креста, выкладываемый на летном поле
для указания запрещения посадки.
Специальные огни для спуска дири-
жабля.
107. Швартовый огонь (Feuer
zur Bezeichnung des Landungsplatzes).
Сигнальный огонь, предназначенный для
обозначения места спуска.
108. Якорный огонь (Ankermast-
fcuer). Швартовый сигнальный огонь,
отмечающий место якорной причальной
мачты.
109. Мачтовый огонь (Lande-
mastfeuer). Швартовый сигнальный огонь,
отмечающий место швартового приспо-
собления на причальной мачте.
III. Светосигнальное оборудова-
ние воздушной трассы.
ПО. Световая трасса аэро-
линии (Lichttrace der Flugstrccke). Со-
вокупность светосигнальных установок
(дневных знаков и световых сигналов)
трассы.
111. Линейный аэромаяк (На-
uptfeuer). Основной аэромаяк трассы,
служащий для указания пути воздуш-
ному судну и устанавливаемый обычно
около аэродрома.
112. Промежуточный аэро-
маяк (Zwischenfeuer, Zwischenstrecken-
feuer). Вспомогательный аэромаяк в по-
мощь линейному для указания воздуш-
ному судну пути.
113. Выходной аэромаяк (Aus-
flugfeuer). Вспомогательный аэромаяк,
служащий для указания выхода на опре-
деленную линию.
114. Узловой аэро маяк (Кпо-
tenfeuer). Аэромаяк, устанавливаемый на
пересечении не менее двух аэролиний,
491
по своему коду или по цвету отличаю-
щийся от линейного и аэродромного
аэромаяков.
115. Направляющий прожек-
тор (Kursscheinwerfer). Неподвижно на-
правленный прожектор, употребляемый
в соединении с узловым аэромаяком и
указывающий своим лучом направление
определенной аэролинии.
116. Зрительная маркировка
пути (Markierung der Flugstrecke). Сово-
купность дневных знаков и светосиг-
нальных устройств, предназначенных для
маркировки пути.
117. Путевой маркировочный
знак (Flugstreckenmarkierungszeichen).
Маркировочный (дневной или ночной)
знак, служащий для маркировки пути.
118. Курсовой огонь (Kursfeuer).
Сигнальный огонь, служащий для ука-
зания направления пути полета.
119. Курсовой знак (Kurszei-
chen). Путевой маркировочный знак,пред-
назначенный для обозначения данного
участка пути полета.
120. Курсовая, стрела (Kurspfeil).
Путевой маркировочный знак в виде стре-
лы, предназначенный для указания напра-
вления пути полета.
IV. Светооборудование воздуш-
ного судна.
121. Светооборудование воз-
душногосудна (Lichtanlage des Luft-
fahrzeuges). Совокупность осветительных
и светосигнальных установок воздуш-
ного судна.
А. Освещение.
122. О с в ет и т е л ь н о е оборудо-
вание воздушного судна (Beleuch-
tungsanlage des Luftfahrzeuges). Сово-
купность осветительных устройств на
воздушном судне.
123. Посадочное осветитель-
ное оборудование воздушно-
го судна (Landungsbeleuchtungsanlage
des Luftschiffes). Совокупность освети-
тельных приборов и устройств, предна-
значенных для освещения земной по-
верхности при посадке.
124. Прожектор воздушного
судна (Scheinwerfer des Luftschiffes)
Прожектор, устанавливаемый на воздуш-
ном судне и предназначенный для осве-
щения земной поверхности и выполне-
ния посадки.
125. Самолетная фара (Luftfahr-
zeugscheinwerfer). Специальная фара,
установленная на самолете.
492
126. У п р а в л я е м а я самолет на в
фара (Lenkbarer Luftfahrzeugscheinwer-
fer). Самолетная фара, направление луча
которой может быть изменяемо.
127. П од кр ы л ьн ый фа ке л (Fliigel-
fackel). Факел, укрепляемый на крыле и
предназначенный для освещения земной
поверхности.
128. Подкрыльная факел ь-
н и ц a (Vorrichtung zur Befestigung der
Fliigelfackel). Устройство для подвеши-
вания подкрыльных факелов.
129. Светильник воздушного
судна (Luf tfahrzeugsleuchte). Светильни к,
предназначенный для целей освещения
на воздушном судне.
130. Самолетный светильник
(Flugzeugieuchte). Светильник, предна-
значенный для целей освещения на са
молете.
131. Приборный светильник
(Leuchte fiir die Apparate des Piloten).
Светильник, предназначенный для осве-
щения показаний пилотажных приборов.
132. Компасный светильник
(Kompassleuchte). Приборный светильник,
предназначенный для освещения пока-
заний компаса.
133. Кабинный светильник
(Kabinenleuchte). Светильник, предназна-
ченный для освещения кабин воздушного
судна.
134. Штурвальный светиль-
ник (Steuerradleuchte). Светильник, пред-
назначенный для освещения штурвалов.
Б. Световая сигнализация.
135. Светосигнальное обо-
рудование воздушного судна
(Lichtsignalanlagen des Luftschiffes). Со-
вокупность светосигнальных устройств
на воздушном судне.
136. Сигнальные огни воз-
душного судна (Signalfeuer des
Luftschiffes, Luftfahrzeuges). Огни, пред-
назначенные для самообозначения, а также
для связи с землей и другими судами.
137. Аэронавигационный (по-
зиционный) огонь, АНО (Posi-
tionsfeuer). Огонь воздушного судна,
предназначенный для самообозначения
и определения направления движения
воздушного судна.
138. Головной аэронавигаци-
онный огонь, головной АНО
(Kopfpositionsfeuer). Огонь, устанавли-
ваемый спереди в продольной плоскости
симметрии воздушного судна.
139. Бортовой аэронавигаци-
онный „огонь, бортовой АНО
(Bordpositions). Огонь, устанавливаемый
на крыле самолета или на миделе дири-
жабля.
140. Хвостовой аэронавига-
ционный огонь, хвостовой АНО
(Kielfeuer, Feuer am Hinterteile des Luft-
shiffer). Огонь, устанавливаемый в конце
воздушного судна на хвосте или на киле.
141. Д у б л и р о в а н ны й аэрона-
вигационный огонь, дублиро-
ванный АНО (Doppelpositionsfeuer).
Совокупность двух аэронавигационных
огней, расположенных рядом для отли-
чия дирижабля от самолета.
142. Верхний аэронавигаци-
онный огонь дирижабля, верх-
ний АНО дирижабля (Toppositions*
feuer des Luftschiffes). Аэронавигацион*
ный огонь, расположенный на верхней
площадке корпуса дирижабля и отме-
чающий верхнюю границу корпуса ди-
рижабля.
143. Кодовый огонь (Codefeuer).
Световой сигнал для связи воздушного
судна с землей.
144. Кодовое устройство (Со-
de-Einrichtung). Светосигнальный прибор
для воспроизведения кодовых сигналов.
ВРЕМЕННЫЕ ПРАВИЛА И НОРМЫ
электрического и светового оборудования аэропортов гражданской авиации.1
I. Общие положения.
§ 1. Настоящие „Временные правила и нормы" являются обязательным руко-
водством при проектировании и монтаже электрического и светового оборудо-
вания аэропортов гражданской авиации.
П. Спецификация электрооборудовнния по аэропортам.
§ 2. Настоящие „Правила и нормы" предусматривают следующую специфи-
кацию электрического и светового оборудования аэропортов применительно к их
распределению по классам.
О Е О Е 2 Наименование элементов оборудования Аэропорты Примечание
Вне класса I, II, III IV
1 2 1. Основные источники питания Высоковольтная сеть и транс- форматорные киоски . . . Собственная электростанция . X X X — При питании от местной сети При отсутствии
3 4 5 6 7 8 9 Аварийная установка .... II. Управление Центральный пост электриче- ского управления Оборудование команд, вышки. III. Сеть низкого напря- жения IV. Световое оборудо- вание специальных портовых сооруже- ний Освещение ангаров Предангарное освещение . . . Освещение якорных стоянок . X X X п X X X X X ри наличи X и местной сети Для IV класса по мере возможности Для IV класса по мере возможности
10 Освещение бензинохранилищ . X х х То же
1 Составлены инженерами электроавиомонтажа Э. В. Б а б а д ж а н, X. А. Н о г о-
сбековым, С. Н. Черниковым, А. А. Кутером, под общим руководством
инж. В. В. Дыбовского. Введены в действие приказом по ГВФ от 21 январи
1934 г. № 551.
494
П родолжение-
№ по пор. Наименование элементов оборудования Аэропорты Примечание
Вне класса I, II, III IV
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Освещение привокзальных пло- щадок со стороны летного поля V. Внутреннее освеще- ние прочих портовых сооружений . VI. Освещение безопас- ности VII. Охранное освеще- ние VIII. Наружное освеще- ние территории . . IX. Оборудование для ночных полетов Аэромаяк Пограничные огни Заградительные огни Ветроуказатели а) жесткой конструкции, Т-образный б) матерчатый конус . . . Командные огни Маркировочные знаки .... Потолочный прожектор . . . Освещение летного поля ста- ционарное То же, передвижное Стартовые огни Вспомогательное электрообо- рудование X. Силовое оборудо- вание Силовое оборудование порто- вых сооружений Зарядный агрегат Примечание. При налич V класса может быть оборудова X X X X X X X . X X X X X X X X X По ме] X X ии соотве н как аэрс X X X X X X X X X X X X ie надобн< X X тствующи шорт III ь 1 Xlix XX X 1XIX II IX s II я х 5 Для IV класса по мере возможности Для IV класса по мере возможности Для IV класса фонари „Летучая мышь" То же Для IV класса по мере возможности Для IV класса возможно приме- нение фонаря „Ле- тучая мышь" Для I, II, III клас- сов может быть стационарное или передвижное Могут приме- няться фонари „Летучая мышь" Для III класса по мере надобности зований аэропорт
495
§ 3. При проектировании отдельных аэродромов специального назначения
(школьные, заводские, сельскохозяйственные и др.) последние по спецификации
своего электрооборудования и нормам относятся к тому или другому классу, что
определяется заданием при проектировании.
4. А эродромы смешанного назначения (совместного пользования военных и
гражданских учреждений) выполняются с соблюдением специфических требований
•УВВС, что определяется в каждом отдельном случае согласованием.
III. Световое оборудование аэропортов.
1. Общее световое оборудование.
а) Оборудование специальных портовых сооружений.
§ 5. Наименьшая горизонтальная освещенность от стационарного общего осве-
щения на высоте одного метра над уровнем пола в ангаре должна быть не менее
30 люкс. При этом высота подвеса светильников общего освещения должна быть
не менее высоты ворот ангара.
§ 6. Ангар должен рассматриваться как помещение, опасное в пожарном отно-
шении.
§ 7. В ангаре обязательно устройство местного освещения в дополнение
к общему.
Предангарное освещение.
§ 8. Площадь перед воротами ангара, по величине не меньшая площади самих
ворот, должна быть в ночное время освещена для возможности ввода и вывода
самолетов из ангара и подготовки самолета перед выводом на старт.
§ 9. Минимальная горизонтальная освещенность на предангарной площадке на
уровне земли должна быть не менее 5 люкс.
§ 10. Предангарное освещение включается в осветительную сеть ангара. Упра-
вление (включение и выключение) располагается у ангара.
Освещение якорных стоянок самолетов.
§ 11. Якорные стоянки, предназначаемые для хранения и стоянки самолетов
под открытым небом, должны быть ночью освещены.
Минимальная горизонтальная освещенность на высоте одного метра от уровня
земли в незатененных самолетами местах должна быть не менее 5 люкс.
§ 12. Для работы с переносными лампами устанавливаются колонки со штеп-
сельными розетками напряжением не выше 24 вольт. На этих же колонках уста-
навливаются штепсельные розетки напряжением 220 вольт для включения дрелей,
нагревательных приборов и временного добавочного освещения.
Освещение бензинохранилищ.
§ 13. Наименьшая горизонтальная освещенность на высоте одного метра над
уровнем пола в бензинохранилищах должна быть не менее 10 люкс.
§ 14. Бензинохраннлища относятся к числу взрывоопасных помещений.
Освещение привокзальной площадки со отороны летного поля.
§ 15. Наименьшая горизонтальная освещенность на уровне земли должна быть
не менее 5 люкс.
б) Внутреннее освещение прочих портовых сооружений.
§ 16. Нормы внутреннего освещения портовых сооружений, впредь до издания
специальных норм для ГВФ, принимаются по существующим временным правилам
и нормам НКТ, утвержденным НТС НКТ СССР в марте 1933 г.
496
6) Освещение безопасности.
§ 17. Под освещением безопасности подразумевается минимальное, не наблю-
даемое снаружи освещение коридоров, лестниц, сигнальные фонари „Выход" и пр.
в ряде портовых сооружений, обеспечивающее безопасность и ориентировку при
выходе из них.
§ 18. Электрическое освещение безопасности осуществляется соответствующей
расстановкой светильников и светосигнальных приборов, а также путем использо-
вания светильников, участвующих в общем рабочем освещении.
§ 19. Освещение безопасности должно питаться от самостоятельных магистра-
лей, переключаемых в момент аварии на независимые источники питания.
§ 20. Арматуры, применяемые для освещения безопасности должны отличаться
от арматур рабочего освещения или же должны быть снабжены отличительными
знаками.
§ 21. Освещением безопасности должны быть обеспечены следующие портовые
сооружения:
1) помещение центрального поста электрического управления;
2) трансформаторный киоск, питающий распределительный щит ЦПЭУ;
3) аэровокзал;
4) помещение телефонного коммутатора;
5) помещение начальника аэропорта;
6) ангары;
7) бензинохранилище;
8) пождепо (пожарное депо);
9) гараж, в котором находятся дежурные машины;
10) амбулатории и пункты скорой помощи;
11) караульные помещения;
12) мастерские с числом работающих более 50 человек при двухэтажном зда-
нии и более 100—при одноэтажном здании;
13) клуб.
г) Охранное освещение.
§ 22. Полоса территории нокруг подлежащих охране объектов должна быть
освещена в ночное время. Охранное освещение должно быть выполнено таким
образом, чтобы посты охраны находились в тени, а освещались подступы к охра-
няемым объектам.
§ 23. Ширина освещенной полосы охранного освещения должна быть не менее
15 метров при минимальной вертикальной освещенности в 1,5 люкса.
<Э) Наружное освещение территории.
§ 24. Наименьшая освещенность на земле в горизонтальной плоскости в неза-
тененных местах должна быть не менее следующих значений:
1) Площадь перед аэровокзалом:
а) для аэропортов вне класса и 1 класса.................. . 2 люкса
б) „ „ II и III классов.............................. 1 люкс
2) Главная дорога к аэровокзалу:
а) для аэропортов вне класса и 1 класса.........• . . . . 1 люкс
б) , „ II и III классов .......................... 0,5 люкса
3) Основные улицы и проезды..................................0,3 „
4) Второстепенные улицы и проезды............................0,2 „
2. Оборудование для ночных полетов.
« Аэромаяк.
§ 25. При каждом аэропорте должна иметься светосигнальная маячная уста-
новка, служащая для указания летчику месторасположения аэропорта.
§ 26. Аэромаяк должен устанавливаться непосредственно в аэропорту или же
вне пределов аэропорта на расстоянии, не превышающем полутора километров до
32 Зак. № 2921. — Светотехника на воздушном транспорте.
497
ближайшего края летного поля. Высота установки аэромаяка должна обеспечивать
видимость его во всех направлениях, не затрудняя подхода к аэропорту.
§ 27. Аэромаяк должен быть снабжен приспособлением, обеспечивающим его
нормальную работу в случае выхода из строя основного источника света.
§ 28. Светотехнические требования к аэромаяку должны быть разработаны
дополнительно в виде приложения к настоящим правилам. Временно допускается
в аэромаячных установках применение прожектора ВРА-60.
Пограничные огни.
§ 29. Пограничные сигнальные огни служат для указания летчику в ночное
время границ площади, пригодной для взлета и посадки.
§ 30. Пограничные огни устанавливаются на месте каждого дневного погра-
ничного знака.
§ 31. Пограничные огни должны быть белого цвета. При наличии беговых
дорожек (посадочных полос) против их концов должны устанавливаться добавочные
пограничные огни зеленого цвета. В тех направлениях, которые особенно небла-
гоприятны для приближающихся самолетов, должны быть установлены пограничные
огни красного цвета.
Примечание. В тех случаях, когда возможно смешивание по-
граничных огней с посторонними источниками света, допускается при-
- менение для пограничных огней колпаков желтого цветй.
§ 32. Для белых и желтых пограничных огней должны применяться лампы
мощностью не менее 25 ватт, для зеленых и красных — не менее 60 ватт.
§ 33. Высота установки пограничного огня, считая от уровня земли до источ-
ника света, не должна превосходить одного метра. Пограничный огонь должен
быть виден во всех направлениях от горизонта до зенита.
§ 34. Конструкция установки не должна представлять серьезного препятствия
в случае столкновения с самолетом (при столкновении должна опрокидываться
или легко разрушаться).
§ 35. Питание пограничных огней должно производиться от подземной кабель-
ной сети.
Заградительные огни.
§ 36. Для обозначения ночью всех препятствий в аэропорту и вблизи него,
создающих угрозу при спуске н подъеме самолета, должны быть установлены
заградительные огни. Заградительные огни должны быть красного цвета. Мощ-
ность ламп — не менее 60 ватт. Все заградительные огни должны иметь лампы оди-
наковой мощности.
§ 37. Заградительные огни должны устанавливаться на всех препятствиях,
выходящих за угол в 1/25, считая от границы летного поля в любых направлениях.
§ 38. Эги препятствия вблизи аэропорта, превышающие 30 метров высоты
(радиомачты, дымовые трубы и пр.), должны обозначаться не менее, чем двумя
заградительными огнями, установленными на вершине препятствия, и одним или
более огнями, установленными через 15 метров вдоль высоты препятствия. Уста-
новки заградительных огней должны обеспечить их видимость во всех напра-
влениях.
§ 39. На особо существенных препятствиях, независимо от их высоты, должны
устанавливаться сдвоенные заградительные огни.
§ 40. Заградительные огни должны устанавливаться на высшей точке пре-
пятствия.
§ 41. Заградительные огни, обозначающие ряд препятствий, как-то: воздушная
сеть проводов, ряды деревьев и пр., должны находиться на расстоянии не более
100 метров друг от друга.
Ветроуказатели.
§ 42. Аэропорт должен иметь не менее одного освещенного ветроуказателя.
§ 43. Расположение ветроуказателя должно обеспечить правильное указание
направления ветра и хорошую наблюдаемость его с воздуха на подходах к аэро-
порту. Освещенность поверхности ветроуказателя должна быть не менее 100 люкс.
498
§ 44. Т-образный ветроуказатель (размер 5x5 м) освещается по контуру
либо лампами накаливания мощностью не менее 25 ватт с зелеными или голубыми
колпаками, либо неоновыми трубками диаметром 20 мм. Лампы и трубки распо-
лагаются вдоль центральной линии ,Т“. Расстояние между лампами накаливания —
на менее 500 мм.
Командные огни.
§ 45. Для передачи световых сигналов самолетам, находящимся в воздухе или
на старте, должны устанавливаться командные огни, состоящие из 16 полугерме-
тических арматур с зелеными и красными колпаками поочередно; арматуры распо-
лагаются на расстоянии 50 см друг от друга по контуру квадрата, круга или равно-
стороннего треугольника, расположенному в горизонтальной плоскости. Мощность
ламп — не менее 60 ватт.
Маркировочные знаки.
§ 46. Для указания летчику в ночное время названия аэропорта, направления
воздушных линий, стран света, расстояний и пр. должны устанавливаться марки-
ровочные знаки.
§ 47. Знаки и надписи должны освещаться лампами накаливания или неоно-
выми трубками. Лампы и буквы располагаются вдоль центральной линии букв и
знаков. Размер букв и знаков по высоте должен быть не менее 4 метров.
Потолочный прожектор.
§ 48. Для определения высоты облаков в ночное время аэропорт должен быть
оборудован потолочным прожектором.
§ 49. Мощность прожектора должна быть достаточной для получения яркого
пятна на облаках на высоте до 500—600 М. Угол рассеяния прожектора не должен
превосходить 5°.
Освещение летного поля.
§ 50. Для обеспечения нормальной эксплоатации летного поля в ночное время
летное поле должно быть освещено.
§ 51. Освещение летного поля должно удовлетворять нижеследующим требо-
ваниям;
1) Минимальная освещаемая площадь по своим размерам должна соответство-
вать пробегам самолетов на земле при взлетах и посадках с запасом на неточность
спусков и подъемов и быть во всех аэропортах и аэродромах ГВФ не менее:
а) для передвижного посадочного освещения.................. 200 X 600 м;
б) для стационарного посадочного освещения.........круг диаметром 600 м.
В аэропортах вне класса или с большим ночным движением желательно осве-
щать все летное поле.
2) Система освещения должна допускать посадку в любом направлении в зави-
симости от направления ветра.
3) Блескость должна быть сведена к минимуму и отсутствовать в направлении
взлетов и посадок.
4) Вертикальная освещенность на уровне земли в пределах освещаемой пло-
щади должна быть не менее двух люкс.
5) Степень неравномерности -р®® на освещаемой площади не должна превос-
Апах
ходить 0,02.
§ 52. Стационарные прожекторы должны устанавливаться вне контура погра-
ничных огней.
Стартовые огни.
§ 53. Для поддержания распорядка на летном Поле во время ночной экспло-
атации И для разбивки его на отдельные зоны должны применяться стартовые огни
переносного типа.
32*
499
Вспомогательное оборудований.
§ 54. Вспомогательным оборудованием, улучшающим ориентировку и воспри-
ятие перспективы летчиком в ночное время прн взлетах и посадках является
наружное освещение крыш и стен ангаров и других зданий, прилегающих к лет-
ному полю, хорошо освещенные оконные приемы и пр.
§ 55. Освещенность на освещаемых поверхностях должна быть не менее
15 люкс.
IV. Силовое электрооборудование аэропортов.
§ 56. В бепзинохранилнщах, отнесенных к категории взрывоопасных помещений
заключение ВСУ), силовое оборудование должно быть в специальном взрывоопас-
ном исполнении.
§ 57. В водомаслогрейках силовое электрооборудование должно быть в закры-
том исполнении (как в сыром помещении).
§ 58. В остальных портовых сооружениях силовое оборудование выполняется
согласно существующим правилам и нормам (утвержденные ЦЭС Правила IX БЭС).
§ 59. Зарядный агрегат (мотор-генератор или выпрямитель, предназначенный
для зарядки аккумуляторов, самолетных радио и пр.), как правило, должен уста-
навливаться в здании аэровокзала.
Примечание. В зависимости от местных условий допускается
установка зарядного ai регата и в других помещениях (радиостанция,
мастерские).
§ 60. Зарядный агрегат должен допускать возможность как одиночной, так и
групповой зарядки аккумуляторов самолетного н автомобильного типа.
V. Электроснабжение и управление.
1. Основные источники питания. ,
я) Общие положения.
§ 61. Источник питания аэропорта электроэнергией должен обеспечивать его
нормальную и бесперебойную работу.
§ 62. Питание аэропорта электроэнергией производится от местной электро-
сети. В случае отсутствия этой возможности строится собственная электростанция.
§ 63. Питание аэропорта электроэнергией производится переменным трехфаз-
ным током. В отдельных случаях допускаются и другие роды тока.
б) Питание от местной сети.
S 64. Питание аэропорта от местной электросети (городской, районной и пр.)
производится высоким напряжением через самостоятельные понизительные транс-
форматорные киоски.
Примечание. Небольшие аэропорты (III и IV классов), при
наличии соответствующих местных условий, допускается питать непо-
средственно низким напряжением.
§ 65. Количество, мощность трансформаторов и место расположения трансфор-
маторных киосков на территории аэропорта определяется обычными технико-эконо-
мическими расчетами и удобством оперативного управления сетью.
§ 66. Трансформаторные киоски должны допускать возможность двусторон-
него гитания (проектируются как киоски проходного типа).
§ 67, Размеры и вентиляционные устройства трансформаторных камер в киосках
должны допускать возможность установки следующего, большего по мощности,
типа трансформатора.
§ 68. Резервные трансформаторы в киосках не устанавливаются, но сохраняются
в состоянии полной готовности к немедленному введению в действие.
500
§ 69. Помещение киоска должно допускать возможность нахождения в нем
в ответственное время дежурного (без выделения отдельного помещения).
§ 70. Все киоски должны иметь надежную телефонную связь с центральным
постом электрического управления.
в) Питание от собственной электростанции.
§ 71. В здании электростанции минимальным является наличие следующих
помещений:
1) машинный зал;
2) мастерская;
3) служебные помещений для персонала.
§ 72. Электростанция должна допускать возможность расширения путем замены
агрегатов на следующий, больший по мощности тип или же увеличение коли-
. честза агрегатов на одну единицу.
§ 73. Число агрегатов на электростанции должно быть не менее двух (включая
аварийный агрегат).
г) Аварийная установка.
§ 74. Наличие в аэропорте (за исключением аэропорта IV класса) аварийного
аггрегата является обязательным:
1) при питании от местной электросети,
2) при наличии на собственной электростанции только одного рабочего агрегата.
§ 75. В случае отсутствия оборудования для аварийного агрегата (в условиях
1933—34 г.) схемой электроснабжения аэрэпорта должна быть предусмотрена воз-
можность его установки.
§ 76. Аварийный агрегат устанавливается в непосредственной близости от
ЦПЭУ (желательно — в аэровокзале).
§ 77. При наличии в аэропорте собственной электростанции обеспечение
потребной аварийной мощности должно быть предусмотрено в самой станции
(резервный или аварийный агрегаты, агрегат соб :твенных нужд и пр.).
§ 78. Мощность аварийного агрегата определяется необходимостью обеспе-
чения энергией следующих установок.
1) аэромаяк;
2) пограничные огни;
3) заградительные огни;
4) ветроуказатель;
5) командные огни;
6) охранное освещение;
7) освещение безопасности;
8) освещение помещения ЦПЭУ
§ 79. Мощность аварийного агрегата не должна превосходить 30 киловатт
для аэропорта вне класса и 20 киловатт для аэропортов I—II классов.
2. Электрическая сеть.
а) Сеть высокого напряжения.
§ 80. При питании аэропорта от местной электросети высоким напряжением
подвод энергии должен выполняться двумя самостоятельными линиями передачи
(одна — рабочая, другая — резервная). Прокладка двух воздушных линий на общих
опорах не допускается).
§ 81. Питание двумя параллельными работающими линиями допускается при
наличии защиты, обеспечивающей выключение в момент аварии только поврежденной
линии.
§ 82. В условиях 1933—34 г. допускается питание аэропорта одной линией,
и при этом высоковольтная схема должна обеспечить возможность присоединения
резервной линии в будущем.
§ 83. Высоковольтная сеть на территории аэропорта, а также на подходах
в пределах одного километра от летного поля, должна выполняться подземным
кабелем.
501
ff) Сеть низкого напряжения.
§ 84. Сети низкого напряжения на территории должны выполняться подземным
кабелем. В исключительных случаях, при условии, что возведение низковольтных
воздушных линий не будет служить препятствием для полетов (посадка произво-
дится из учета других препятствий), сеть может выполняться воздушной.
§ 85. Сеть низкого напряжения на территории аэропорта в соответствии с при-
казом ВКТП за № 97 от 26/1 1933 г. применяется напряжением 380/220 вольт (четы-
рехпроводная система).
§ 86. Приемники, имеющие номинальное напряжение 110—120 вольт (прожек-
торные лампы и пр.), должны приключаться к сети 380/220 вольт через понизи-
тельные трансформаторы, устанавливаемые непосредственно у приемника.
§ 87. Вся сеть низкого напряжения на территории аэропорта должна соответ-
ствовать правилам и нормам для установок напряжением 380/220 вольт, принятым
IX вэс.
§ 88. Падение напряжения в сети низкого напряжения на территории аэропорта
не должно превосходить следующих величин:
1) В осветительных сетях от шин подстанции до приемников тока—4%,
2) В сетях для питания силовых нагрузок от шин подстанции до приемников
тока — 6%.
Примечание. В сетях, питающих светосигнальные установки,
может быть допущено повышенное падение напряжения, но не
свыше 10%.
§ 89 Число магистралей определяется требованием дать независимо друг от
друга питание следующим группам приемников:
1) Освещение специальных портовых сооружений (разряд IV спецификации).
2) Внутреннее освещение прочих портовых сооружений.
3) Освещение безопасности.
4) Охранное освещение.
5) Наружное освещение.
6) Аэромаяк.
7) Пограничные и заградительные огни и ветроуказатель
8) Командные огни.
9) Маркировочные знаки.
10) Потолочный прожектор.
11) Каждая группа прожекторов для освещения летного поля.
Примечание. В случае сильно развитой сети некоторые из
групп приемников могут иметь больше чем по одной магистрали.
3. Управление.
§ 90. Схема и организация сети высокого и низкого напряжения должны допу-
скать централизованное управление нагрузками, обеспечивающими нормальную
летную деятельность аэропорта.
§ 91. Централизованное управление производится из специального помещения,
называемого центральным постом электрического управления.
§ 92. I] juemeiiHe ЦПЭУ должно находиться в здании аэровокзала, в части,
обращенной окнами к летному полю. На этом же здании обычно находится команд-
ная вышка.
§ 93. Размеры помещения ЦПЭУ должны допускать возможность нахождения
в нем обслуживающего персонала (дежурный электрик, дежурный по аэродрому).
§ 94. В поме пении ЦПЭУ устанавливается распределительный щит, на котором
монтируется аппаратура для непосредственного управления, а также и для дистан-
ционного управления сетью (кнопки и пр.). Возможна также установка в помещении
ЦПЭУ специального пульта управления, дающего возможность управлять распре-
делительным щитом, находящимся вне помещения ЦПЭУ; в этом случае приборы
для дистанционного управления сетью монтируются на пульте управления, либо на
специальном щитке в помещении ЦПЭУ.
§ .'5 Непосредственное управление (включение и выключение) щита ЦПЭУ
нли пульта должны иметь следующие приемники:
1) освещение аэровокзала;
2) освещение специальных портовых сооружений;
502
3) освещение безопасности;
4) охранное освещение;
5) наружное освещение;
6) аэромаяк;
7) пограничные и заградительные Огни и ветроуказатель;
8) командные огни;
9) маркировочные знаки;
10) потолочный прожектор;
11) группы посадочных прожекторов;
12) вспомогательное оборудование.
Примечания. 1) В случае отдаленности аэромадда допускается
местное управление им при условии наличия прямой телефонной
связи с ЦПЭУ.
2) Для оградительных огней, установленных на отдельных высоких
препятствиях, находящихся вне пределов аэропорта, допускается
питание и управление от местной сети с обеспечением связи с ЦПЭУ.
§ 96. При питании от местной электросети или от собственной электростанции
из помещения ЦПЭУ должна быть обеспечена возможность выполнения непосред-
ственно действиями одного лица следующих операций:
1) погасить наружное освещение всей территории;
2) погасить внутреннее освещение (за исключением освещения безопасности)
всех портовых сооружений кроме специальных;
3) понизить напряжение приемников, перечисленных в пп. 1, 2 и 3 § 95 (для
аэропортов вне класса, I и II классов);
4) погасить внутреннее освещение специальных портовых сооружений;
5) выключить оборудование для ночных полетов;
6) погасить охранное освещение;
7) выключить все питание (крайняя мера);
8) восстановить питание;
9) восстановить охранное освещение;
10) восстановить питание оборудования для ночных полетов;
11) восстановить освещение специальных портовых сооружений;
12) восстановить освещение прочих портовых сооружений.
Примечания. 1) Операции пп. 3 и 12 допускается произво-
дить и вне помещения ЦПЭУ.
2) При питании от собственной электростанции операции пп. 7, 8
и 12 могут производиться непосредственно со станции по распоряжению
дежурного по ЦПЭУ.
§ 97. Помещение электростанции Должно иметь надежную телефонную связь
С помещением ЦПЭУ.
ОГЛАВЛЕНИЕ.
Стр.
Предисловие............................................................. 3
Таблица принятых в книге обозначений единиц........•.................... 4
Введение. Общие сведения о светотехнике на воздушном транспорте. 7
Отдел первый.
Источники света и оптические системы, применяемые
на воздушном транспорте.
Глава I. Источники света.
1. Классификация источников света..................................... 12
2. Источники света с твердым и жидким горючим......................... 13
а) Источники света с твердым горючим............................... 13
б) Источники света с жидким горючим............................... 13
в) Керосинокалильные горелки....................................... 17
3. Источники света с газообразным горючим............................. 21
а) Горелки газового пламени....................................... 21
б) Газокалильные горелки. Друммондов свет................. . . . 22
в) Характеристика газообразных горючих............................. 23
г) Ацетилен и ацетиленовые горелки открытого пламени............... 25
д) Ацетиленовые газокалильные горелки.............................. 31
4. Сравнительная характеристика неэлектрических источников света приме-
нительно к нуждам воздушного транспорта............................... 32
5. Электрические источники света....................................... 34
а) Дуговые лампы................................................... 35
б) Лампы накаливания......................................... . 40
6. Электролюминесцирующие источники света............................. 56
а) Физические основы............................................... 56
б) Трубчатые лампы высокого напряжения............................. 61
в) Газосветные трубки на пониженное напряжение..................... 68
г) Индукционная лампа (безэлектродная)............................. 70
д) Заключение.................................................... 71
Глава II. Оптические системы световых приборов воздушного
транспорта.
1. Типы оптических систем.............................................. 72
а) Отражательные (катоптрические) системы.......................... 73
б) Преломляющие (диоптрические) системы............................ 78
в) Смешанные (катадиоптрические) системы............-.............. 80
2. Сила света оптической системы............•.......................... 81
Отдел второй.
Осветительная техника земного оборудования.
Глава I. Светотехническая характеристика летного поля.
1. Требования, предъявляемые к освещению летного поля.................. 89
2. Коэфициент отражения земного покрова .... ................. 92
3. Распределение яркости элемента земного покрова..................... 93
4. Выводы............................................................ 95
504
Ст р
Глава II. Физиологические основы освещения летного поля.
1. Общие соображения................................................... 97
2. Влияние адаптации глаза на ослепление, пороги чувствительности и
видимость при различных условиях...................................... 97
а) Пороги ослепления в зависимости от адаптации глаза, угла зрения и
прочих причин..............................................• • • 97
б) Пороги чувствительности в зависимости от адаптации глаза в усло-
виях работы летчика............................................. 101
в) Пороги контрастной чувствительности.................•........... ЮЗ
г) Качество видимости на летном поле одноцветно окрашенных
поверхностей....................................................... Ю5
д) К вопросу учета ослепления глаза, когда в поле зрения его находятся
источники света .................................................. Ю7
3. Острота зрения, быстрота различения и устойчивость ясного видения . . ПО
4. Явление Пуркинье..................................................... Ш
5. Заключение.......................................................... Н2
Глава III. Устройство и расчет освещения летного поля.
1. Общие сведения..................................................... 112
2. Нормы освещенностей................................................ 115
3. Слепящее действие осветительных приборов.......................... 119
4. Качественные требования освещения летного поля.................... 122
5. Системы расположения прожекторов . . '............................ 123
а) Однопрожекторная система....................................... 123
б) Сосредоточенная многопрожекторная система..............• . . . 125
в) Рассредоточенная система . . . . •............................ 126
г) Подвижные установки.................................• . . . . 127
6. Проектирование рациональной прожекторной установки................. 128
а) Распределение освещенностей.................................... 128
б) Расстановка прожекторов..........................• . • ... 134
7. Методы расчета освещения летного поля.............................. 138
Метод коэфициента использования................................... 139
8. Способы определения светового потока............................... 142
9. Точечный метод расчета освещения.................................. 149
а) Общие формулы.................................................. 149
б) Расчет по номограммам.......................................... 152
в) Освещенности вне плоскостей симметрии прожектора............... 155
10. Освещение неровных полей . •..................................... 160
11. Расчет сосредоточенного и рассредоточенного освещения............. 162
12. Расчет освещения по распределению яркостей........................ 163
Глава IV. Характеристика прожекторов аэропорта.
1. Типы посадочных прожекторов для освещения летного поля ....... 169
а) Прожекторы отражательной системы............................... 170
б) Прожекторы с преломляющей оптикой.............................. 170
в) Прожекторы отражателыю-преломляющей (смешанной) системы . . . 177
2. Прожекторы заливающего света нормального типа. Потолочные прожекторы 186
Отдел третий.
Светоная сигнализация на воздушном транспорте.
Глава I. физиологические основы сигнализации и видимость различных
сигналов белого цвета.
1. Световая сигнализация и осветительная техника....................... 193
2. Виды и характер сигнальных огней ................................... 193
3. Условия видимости световых сигналов летчиком ........................ 195
4. Видимость постоянного белого огня относительно малых размеров . v . . 197
5. Видимость прерывающегося белого огня............................... 199
505
Стр.
а) Физиологические явления ..................................., . 199
б) Закон Блоха, Блонделя и Рея..................................... 202
в) При каких углах зрения прерывающиеся огни можно считать за
точечные............................................................ 205
г) Значение яркости фона для видимости световых сигналов........... 206
д) Определение времени, потребного для обнаружения проблескового
огня................................................................ 207
е) Влияние посторонних огней на видимость световых сигналов .... 208
ж) Влияние длительности и частоты проблеска на видимость сигнала . . 209
6. Опыты Научно-исследовательского аэроинститута и другие новейшие данные 209
7. Видимость светового сигнала при сравнительно больших углах зрения.
* Чувствительность колбочек и палочек................................ 213
Глава II. Пропускание воздуха для световых лучей.
1. Разновидности туманов, их образование и структура................... 217
2. Прохождение света через туман...................................... 218
а) От каких факторов зависит ослабление света...................... 218
б) Пропускание тумана для разлчиных лучей спектра.................. 219
в) Расчетная формула для пропускания воздуха....................... 221
г) Формулы для определения пропускания лучей через туман........... 223
3. Способы определения пропускания воздуха............................ 224
Глава III. Цветная сигнализация.
1. Общие сведения...................................................... 226
2. Цветные пороги чувствительности для точечных источников света .... 227
3. Выбор цветного тона сигналов ...................................... 229
а) Цветовые пороги................................................. 229
б) Значение красного цвета......................................... 232
в) Двух-, трех- и многоцветная сигнализация...................... 232
4. Выбор огня сигнала при учете поглощения атмосферой................. 234
5. Выбор светофильтров.......................................... .... 235
6. Определение пропускания светофильтра.............................. 238
7. Определение цвета сигнала путем вычисления......................... 239
8. Определение цвета сигнала экспериментальным путем.................. 242
9. Заключение ........................................................ 245
видения аэромаяка.
1. Оптическая дальность видения ........................................ 247
2. Географическая дальность видения...................................... 251
а) Влияние шаровидности земли........................................ 252
б) Влияние рефракции атмосферы на географическую дальность видения. 252
3. Видимость рассеянного света........................................... 254
4. Распределение силы света аэромаяка и вычисление светового потока . . . 258
5. Минимальная сила света аэромаяка...................................... 267
6. Видимость аэромаяка с приближающегося самолета........................ 268
7. Оптическая дальность видения вращающихся аэромаяков .................. 269
Глава V. Аэромаяки.
1. Типы аэромаяков, применяемых за границей . ......................... 272
а) Аэромаяки с оптической системой................................. 272
б) Аэромаяки без оптических систем (неоновые аэромаяки) ............. 293
2. Солнечные клапаны..................................................... 296
Отдел четвертый.
СветооборудоНание и эксплоатацйя воздушных лйниЙ.
Глава I. Светооборудование и эксплантация ночных трасе.
1. Оборудование трассы аэромаяками .................................... 298
а) Линейные аэромаяки........................................ 298
506
б) Промежуточные аэромаяки......................................
2. Маркировка воздушного флота.................................. . .
а) Примеры маркировки за границей и в СССР .....................
б) Основные требования к маркировке ............................
в) Оформление маркировочных знаков..............................
3. Световое оборудование ночных аэродромов..........................
4. Питание линейных электрических установок (маяки и маркировка пути) .
а) Питание линейных электрических установок от собственных электри-
ческих станций......................................................
б) Питание током от местных электрических сетей (электростанций) . .
в) Ветроэлектрические станции...................................
Служебные помещения на трассе....................................
Обслуживающий персонал ночных трасс..........................
Организация связи на ночной трассе...............................
Изыскания ночных воздушных линий............................... • •
5.
6.
7.
8.
Глава II. Осветительное оборудование аэропортов.
1. Аэропортовые маяки..............................................
2. Командные огни...............................................’ •
3. Ветроуказатели..................................................
а) Указатели направления ветра .... •.........................
б) Автоматические указатели направления ветра...................
4. Заградительные огни.............................................
а) Применение неоновых ламп для заградительных огней............
б) Ограждение высоковольтных линий........................ • •
5. Пограничные огни................................................
а) Пограничный огонь с ацетиленовым источником света............
б) Пограничные огни аэродромов СССР.............................
6. Ночное обозначение стартовых дорожек ...........................
а) Переключатель для постоянного тока...........................
б) Переключатель для переменного тока...........................
7. Установка для освещения летного поля............................
8. Определение высоты облачности потолочным прожектором............
а) Определение высоты облачности без применения угломерного инстру-
мента ..........................................................
б) Определение высоты облачности с помощью угломерного инструмента,
в) Индикатор.......................................-............
9. Освещение построек и площадей перед ангарами....................
10. Освещение специальных сооружений аэродрома.....................
а) Освещение ангаров...........................................
б) Освещение бензинохранилищ...................................
в) Охранное освещение..........................................
И. Управление и обслуживание осветительных установок...............
а) Управление всеми осветительными устройствами аэропорта......
б) Источники питания...........................................
в) Обслуживание................................................
г) Автоматы....................................................
Стр.
307
310
310
318
326
335
340
340
349
350
353
353
354
35G
362
364
368
368
369
373
376
376
377
380
382
383
384
385
386
389
389
389
391
391
392
' 93
395
398
398
398
398
399
399
Глава III. Расходы, связанные со светооборудованием ночных воздушных
линий.
1. Капитальные вложения............................................... 402
2. Эксплоатационные расходы........................................... 402
Отдел пятый.
Оборудование самолетов.
Глава I. Световое оборудование самолетов.
1. Предварительные сведения........................................ 405
2. Светосигнальные устройства........................................ 407
а) Аэронавигационные огни...................................... 407
507
Стр
б) Кодовые огни ......... . . . . . ....... . «... . 4ю
3. Освещение кабины-пилота............................................ -410
4. Освещение пассажирских помещений..................................... 417
5. Посадочные средства ..............•.................................. 418
а) Общие сведения................................................... 418
б) Электрические фары.............................................. 420
в) Пиротехнические посадочные средства............................. 429
6. Преимущества и недостатки посадочных фар и пиротехнических средств . 434
Г л ав а II. Осветительная сеть и генераторы.
1. Напряжения для питания осветительных установок самолета............. 435
2. Система питания..................................................... 436
а) Питание от гальванических и аккумуляторных батарей............... 436
б) Динамомашины ................................................... 437
в) Емкость аккумуляторной батареи.................................. 443
3. Распределение электрической энергии и управление световыми устрой-
ствами ............................................................... 443
4. Электросветооборудование самолета „Максим Горький"............... 444
Отдел шестой.
Вопросы гидроавиации, воздухоплавания и слепого полета.
Глава I. Соображения по вопросу светового оборудования гидролиний.
1. Светооборудование гидротрасс......................................... 450
2. Светооборудование гидроаэропортов.................................... 451
Глава II. Применение светотехники в воздухоплавании.
1. Общие сведения....................................................... 453
2. Освещение эллинга.................................................... 455
3. Световое оборудование дирижаблей ................................... 456
а) Сигнальные устройства .......................................... 456
б) Осветительные устройства........................................ 457
в) Посадочные осветительные средства............................... 458
г) Напряжение для питания осветительных устройств................... 459
д) Канализация и распределение электроэнергии...................... 459
е) Система питания................................................. 459
Глава III. Совместное участие светотехники, радио и аэронавигации
для осуществления полета в тумане.
1. Метод путеводного кабеля............................................. 460
2. Радио направленного действия......................................... 461
3. Слепая посадка на аэродром.......................................... 461
а) Механические попытки рассеяния тумана........................... 462
б) Тепловые попытки рассеяния тумана................................ 462
в) Электрические процессы, применяемые для рассеяния тумана .... 462
4. Применение радио для производства слепых посадок..................... 462
а) Метод путеводного кабеля........................................ 462
б) Метод направленного радио....................................... 463
5. Заключение........................................................... 463
Заключение. Задачи светотехники на воздушном транспорте.
1. Задачи светотехники в авиации.................................... 464
а) Задачи световой сигнализации.................................. 464
2. Задачи специального Освещения аэропортов воздушного транспорта
и воздушных судов................................................. 467
3. Задачи светотехники в воздухоплавании............................ 469
Приложения: 1. Светооборудование по различным странам в 9 таблицах . 473
2. Основной библиографический материал по светотехнике, которым ав-
торы-пользовались ............................................ . 480
3. Основные термины по светотехнике на воздушном транспорте .... 487
4. Временные правила и нормы электрического и светового оборудова-
ния аэропортов гражданской авиации..................>............. 494
ОПЕЧАТКИ
.Стра- ница Строка Напечатано Должно быть Но чьей вине
62 1 снизу. рис. 51 рис. 51 и табл. 11 автор.
74 Подпись к рис. 70 отражения отражателя редакт.
90 В таблице 3-я строка 0—230 100—230 типогр.
100 рис. 95 msb автор.
192 16 снизу 3° 7° автор.
214 18 сверху § 2е § 2b редакт.
222 11 сверху Вяв — о редакт.
226 5 снизу УКТВФ УКГВФ редакт.
269 10 сверху обнаружения полезной дальности редакт.
269 Таблица 64 Наименование вертикального столбца 4 и 5, поменять местами с наименованием столбца 6 и 7 редакт,
295 19 снизу § 6д § 6г редакт.
300 20 снизу § з § 2а
320 6 сверху \7 £п B=BA+k^ — в = ВА -|- k коррект.
329 2 снизу слипящего слепящего редакт.
393 12 снизу временных правил правил автор.
474 2-й вертикальный столбец, 19 сверху 70 kW 70 W редакт.
14 снизу Ацет. неон, трубки Ацетиленовые. Неоновые трубки ре да у.
вак. М 2921. Светотехника ва воздушном транспорте