Маяк

Маяк, хорошо видимый знак на побережья или на подходах к нему, освещаемый ночью и служащий для ориентировки судов при их приближении к берегу, указания курса судам и для предостережения их от опасности. Развитие авиации и установление регулярных ночных полетов привели к дальнейшему расширению этого понятия, и в данное время имеются М. и на материке, бросающие свои лучи вверх и показывающие в ночное время направление воздушного пути. Находясь в открытом море, судно определяет свое положение при помощи астрономических наблюдений, радиопеленгов, судового компаса и лага (смотрите Навигация). При подходе к берегу его положение должно определяться более точно, в виду опасности, которой судно подвергается вследствие появления отмелей, подводных скал и необходимости прохода в порт узким и часто извилистым фарватером. Для определения точного положения судна в этих условиях, на берегу, островах, на отмелях и подводных скалах устанавливают хорошо видимые днем и ночью знаки. Беря на них засечки, пеленгуя или идя по створам, судно находит правильный курс. Эти знаки судоходной обстановки классифицируются по назначению на указательные и предостерегательные; по характеру действия—на одиночные и створные, оптические и звуковые; по времени действия—

на дневные, ночные и туманные.

Простейшими неосвещенными знаками являются вехи, бакены, створы (смотрите Береговые знаки, Буи). Все они отличаются яркой, характерной для каждого знака, раскраской. К освещаемым, знакам относятся портовые и шхерные огни, М. и некоторые из бакенов и створов. Огнем (фигура 1) называют источник света, помещенный в небольшой будке на высоте берега. Собственно маяк представляет собой источник света, помещенный на высоте в специальной башне,для улучшения видимости и увеличения дальности действия. Географическая дальность видимости маяка в м определяется по следующей формуле:

Фигура 1.

D=У 2R (Vh + V h)=3 569 (Vh + Vh),

где Ώ—географическая дальность; R—радиус земли (6 367 000 м); h—высота маяка или, точнее, источника света на нем, считая от уровня моря во время прилива; h—возвышение над уровнем моря глаза наблюдателя, которое принимается обычно равным 4,58 метров при вычислениях для морских карт. Земная рефракция увеличивает расстояние D в сред

нем на~ 10%. Высота главных М. должен быть не менее 30 метров Оптич. дальность видимости М. определяется силой его огня и состоянием

Фигура 2.

атмосферы. Для повышения силы света путем концентрации его на определенной площади по всему горизонту или в пределах определенного сектора применяют специальные оптич. устройства (смотрите Освещение маяков). Для отличия одного М. от другого-пользуются: 1) огнями различного цвета и 2) различной продолжительностью освещения. Цветные огни получаются путем введения в оптическую систему цветных трубок, или плоских стекол. Обычно применяются огни: белые, красные и зеленые; последние-два цвета—б. ч. или для указания цветными секторами опасных для судоходства мест или в узкостях. По продолжительности освещения огни маяка делятся на следующие главные типы: постоянные, затмевающиеся (с короткими периодически повторяющимися затмениями) и проблесковые. Дальнейшее деление дает типы: групповопроблесковый, постоянный с проблесками, мигающий и т. д.

Источником света первоначально служили керосинокалильные горелки; за последнее время они вытесняются ацетиленом и блаугазом, а там, где есть электричество, особыми лампами накаливания. Сила источника света характеризуется следующими данными. Фитильная лампа дает 2—9 свечей на см² светящейся поверхности, керосинокалильное освещение 20—24 св. на см², газокалильное освещение до 50 св. на см², лампа Osram Nitra в 750 W при 110 У от 200 до 225 св. на см². Огни и бакены обычно оборудованы газокалильной системой освещения, причем запаса газа (5—10 м³) под давлением 8—10 atm хватает на 3—5 мес. непрерывного горения. На створах, когда ими не служат М., как требующих меньшей дальности, применяются обычно судовые фонари. Электрические лампы накаливания, благодаря полной возможности давать какие угодно краткие проблески, применяются для М. мелких и средних размеров.; для больших же М. преимущественно применяется электрич. дуговое освещение. Дальность видимости освещенного знака зависит не только от географического его расположения и высоты, но также и от предельного расстояния, на которое лучи этого источника могут прорезать мглу. Если J—сила света в св., I—предельная дальность видения в км, то

J=0,35

где а есть некоторый коэф. (для ясной погоды σ=0,8, для пыльной погоды σ=0,6). Для главных маячных огней применяются источники света не менее 300 000 св., в нек-рых случаях сила света достигает 60 000 000 св. и даже выше. При помощи цветных стекол свет фонаря получает ту или другую окраску, при этом однако теряется значительн. доля силы света— при красных стеклах до 75%, при зеленом свете до 83%.

Необходимость строить маячные башни большой высоты на местах, подверженных удару волн и размыву, выработала своеобразные формы конструкций и методы производства работ. Маячные башни бывают деревянные ,каменные,

нимается 276 килограмм/м², причем для расчета принимают площадь равную ²/з диаметрального сечения. Коэфициент устойчивости на опрокидывание принимается равным пяти. Сила

*700 Максуровень

Фигура 3.

оетонные, металлические— сегментные и решетчатой конструкции. При всех конструкциях основной задачей является устройство достаточно прочного основания. Применяется

---устройство опускных колодцев, с последующим заполнением их бетоном. В некоторых случаях устраивается один общий колодец (фигура 2 и 3), при меньших нагрузках возможно применение четырех колодцев, с последующим устройством фундаментной плиты. Нагрузки на грунт получаются порядка 1,6 килограмм/см². Применяется также следующая система основания: огра ждение всей площади шпунтовой стенкой (предпочтительно металлической типа Ларсен) и затем забивка свайного ростверка (фигура 4). Нагрузка от ветра при-

Фигура 4

У V V V ¥ V V У_-9,82 удара волны на нижнюю часть М. принима-ется от 15 тонн на м² для морей и до 30 ж на м²для океанов. При устройстве каменной кладки необходимо помимо прочности учитывать также возможность промерзания стен и промокания от дождя и волн.

От первого можно оградиться достаточной толщиной, устройством воздушных прослоек или подшивкой композиционных плит (торфоли-неум и др.); от сырости предохраняют церезито-вой штукатуркой ифлю-атированием наружной поверхности, а также окрашивают железобетон железным и свинцовым суриком, нейтрализованной смолой и иными битуминозными материалами. Особое внимание обращают на водонепроницаемость окон и дверей. Наружные переплеты делают металлические и остекляют особо прочным стеклом. Двери делают из металла, с резиновой прослойкой для герметичности. Железобетонные М.,приотлич-

Фигура 5.

ных конструктивных свойствах, в северном климате требуют сложных работ по отеплению. Метод их армирования показан на фигуре 5. Деревянные маячные башни (фигура 6а и 66) особенно характерны для нашего Севера, где лес является единственным подручным материалом. Башни обычно бывают небольшой высоты (от 18 до 20 м), для жилья служит отдельный дом; такие М. в виду их малой прочности строятся вне досягаемости ударов морских волн. Основательная оковка всех соединений обязательна так же, как и прочное скрепление с грунтом. Основным недостатком является легкая воспламеняемость. Металлич. М. (фигура 3) из чугунных сегментов, сбалчиваемых при сборке, применяют за границей; они страдают крупными недостатками: дороговизной и слабой теплоизоляцией; достаточное утепление их путем внутренней обделки очень затруднительно. Рамные конструкции применимы там, где жилье расположено отдельно и где климат не особенно суров и позволяет пользоваться для обслуживания огня открытой лестницей; они хороши для М. с электрическим освещением. При планировании жил. помещений учитывают необходимость хранения на М. больших запасов продовольствия как для обслуживающего персонала, так и для помощи пострадавшим от кораблекрушения. Обычно в основании маяка предусматривается место для цистерны для питьевой воды. Метод работ по сооружению маячных построек в случае расположения их в открытом море на труднодоступных скалах совершенно своеобразен и обычно носит экспедиционный характер. Это крайне затрудняет предварительные расчеты стоимости и во много раз повышает обычно принятые расценки (простои из-за погоды, проезд по морю в оба конца, доставка материалов).

Дороговизна эксплуатации маячных огней, стоящих изолированно и вдали от населенных мест, побу-

Фигура 6а.

ждает переходить на автоматическ. аппараты освещения, не требующие постоянного присутствия команды, обслуживающей М. Необслуживаемые М.имеют как газовые, ацетиленовые, так иэлектрич. источники света с ав-томатич. приборами для зажигания, пуска в ход моторов и смены перегоревших колпачков или лампочекнака-ливания. Однако опыт показывает, что полной автоматичности, при наличии больших температурных колебаний и тяжелых клима тических условий, достигнуть нельзя. Требуется надзор для борьбы с отпотеванием, заносом стекол снегом и т. д.

Кроме М., построенных на берегу, островах или отмелях, часто, по условиям навигации на глубинах, не допускающих устройства маячной башни, приходится устанавливать пловучие маяки (фигура 7). Они представляют собою специальные суда, водоиз

мещением в 150—500 т, на которых оборудовано помещение для команды, склады для продовольствия и горючего и устроена осветительная установка. Источник света выносится на мачту и подвешивается так, чтобы оптическая система при качке по возможности сохраняла свое положение относительно горизонта, то естьчтобы свет распространялся в одном и том же направлении в вертикальной плоскости. Для отличия от друг, судов им придают обыкновенно яркую окраску, белую или красную, с характерными для данного М. полосами. Нахождение в открытом море ставит судно под угрозу сильного волнения, при к-ром пребывание на нем становится весьма затруднительным. Некоторое улучшение создается боковыми килями, которые уменьшают качку. Пловучие М. не могут давать створно- · го освещения, т. к. они всегда немного перемещаются.

В туманную погоду действительность всех световых сигналов на маяке сводится нанет, и для предупреждения судна об угрожающей ему опасности приходится прибегать к звуковым сигналам. Они делятся на надводные—сигнал пушкой (овой или ацетиленовой), колоколом, диафоном (сиреной) и наутофоном, и подводные—сигнал при помощи воздушных колоколов и осцилляторов. Сигна-

лы пушкой подаются через равномерные промежутки времени, характерные для данного М. Сигналы колоколом подаются тоже в определенном порядке, слышимость их

против ветра 1,8 км, по ветру 14,8—18,5 км., а в среднем 5,5—7,4 км. Диафоны (сирены) действуют при помощи сжатого воздуха, получаемого на маяке от специального компрессора. В эксплуатации они относительно дороги и в последнее время вытесняются наутофонами, издающими звук при помощи мембраны, колеблемой электромагнитом. Частота колебаний — порядка 525 в ск. (смотрите Звук, подводная акустика). Развитие

Λ-

300

Фигура 10.

радиотелеграфии и передачи и приема радиоволн в определенном направлении позволило применить ее и для подачи сигналов с М., определяющих местонахождение судна. Этот способ носит название радиопеленгования. Диапазон длины волн для этих целей— 950—1 050 метров (смотрите Радиомаяк).

Развитие авиации, перешедшей в США и Европе на ночную работу, потребовало развития М., бросающих свой свет не только в горизонтальном направлении, но и в направлении небесного свода и определяющих направление полета. Опыт морских маяков был при этом полностью использован, и типы осветительных установок, применявшиеся на побережья: керосино- и газокалильных и электрических, стали применяться и для освещения воздушных путей. Освещение воздушных путей достигается переменным опусканием источника света из положения, дающего горизонтальный луч, до более низкой точки (фигура 8). Значительная частота этих колебаний действует на глаз летчика как проблеск и содействует хорошей видимости (смотрите Аэромаяк). Приведенная выше диаграмма характеризует зависимость дальности

освещения от силы света (фигура 9). Для освещения воздушных маршрутов применяется комбинированная система освещения, причем основные М. с силой света до 5 000 св. ставятся на расстоянии 16 км один от другого, обусловленном видимостью с воздуха (фигура 10). Промежуток между ними освещается более слабыми огнями, в 120—150 св. Для возможности ориентирования в туманную погоду применяются источники света с инфракрасными лучами, а также устанавливаются неоновые лампы (смотрите Лампы электрические), дающие красный свет, чрезвычайно далеко видимый в тумане (фигура 11). До последнего времени нет единой установки в вопросах как воздушной, так и морской маячной службы. Конференция 8 июля 1929 г. в Лондоне наметила основные тезисы, подлежащие разработке, для упорядочения этого вопроса.

Лит.: Башмаков П. И., Маячное дело и его историческое развитие, Ленинград, 1925; Ляхниц-к и и В. Е., Курс морских и речных портов, М.—Л., 1926; RifiSre С., Pbares et signaux maritimes, P., 1908; «Die Bautechnik», B., 1926, 26; Proete 1 S., Seehavenbau, B., 1921. А. Сухинич.