> Техника, страница 74 > Прожектор
Прожектор
Прожектор, осветительный прибор, в котором световой поток какого-либо источника света при помощи оптики, составляющей неотъемлемую часть прибора, перераспределяется в сконцентрированный луч, наз. прожекторным лучом. П. состоит из источника света и оптич. системы (основные элементы) и из корпуса П., где устанавливаются источник света и оптика, с различными приспособлениями, в зависимости от назначения П. Все П. по их назначению можно разбить на следующие пять групп. 1) П. дальнего действия, предназначающиеся для освещения отдаленных предметов; к этой группе относятся собственно военные и морские П. 2) П. ближнего действия, предназначающиеся для освещения сравнительно близких предметов и поверхностей; к этой группе относятся т. н. П. для освещения заливающим светом, театральные П. и П. для киносъемок. 3) П. сигнальные, предназначающиеся исключительно для световой сигнализации; к этой группе относятся маяки, авиамаяки, оптические сигнальные приборы и уличная сигнализация. 4) Фары — П., обычно малого диаметра, предназначающиеся для освещения пути у всякого транспортного механизма (автомобиль, трактор, автодрезина, паровоз, вагон и тому подобное.). 5) Кинематографические аппараты и проекционные фонари, предназначающиеся для проектирования изображений каких-либо предметов на экране.
Источники света, применяемые в П. В качестве источника света в П. применяются: а) дуговые лампы (смотрите) постоянного и переменного тока с нормальными угольными электродами; б) дуговые лампы постоянного тока с угольными электродами интенсивного горения; в) электрические лампы накалива ния (смотрите Лампы электрические)·, г) ацетилен, керосин, блаугаз и др. источники света.
1) Дуговые лампы с нормальными угольными электродами. Темп-pa наиболее накаленной части положительного электрода (кратера) вольтовой дуги (смотрите) равна 3 700—4 000° К, а отрицательного электрода 3 100—3 200° К, темп-ра газового промежутка, то есть собственно вольтовой дуги, равна ~ 2 000° К. В виду такой разницы темп-p положительный электрод обгорает раза в два скорее отрицательного и всегда делается толще (для равномерного обгорания). Зависимость напряжения у зажимов электродов от силы тока выражается ф-лой Айртона (смотрите Вольтова дуга). .Распределение потенциала в вольтовой дуге происходит таким обр.: у анода и катода происходит резкое падение напряжения и затем равномерное падение напряжения вдоль самой вольтовой дуги, пропорциональное ее длине. Работы Г. Айртона показали, что в вольтовой дуге с угольными электродами анодное падение напряжения
А=31,28 +
и катодное г, 7,в+а·,
где г—сила тока, q—сечение душ, I—длина дуги. Наименьшая разность потенциалов, при которой возможно дугообразование у вольтовой дуги с угольными электродами, составляет около 40 V. Далее, дугообразование возможно только при высокой температуре катода. Накаленный катод является источником электронов, рдирующих анод и тем самым повышающих ί° кратера анода. По получении достаточно большой кинетич. энергии электроны по пути от катода к аноду, сталкиваясь с нейтральными молекулами воздуха, расщепляют связанные заряды молекул, причем освобождаются новые положительные ионы и отрицательные электроны, вследствие чего увеличивается проводимость пространства между электродами. При искусственном охлаждении катода дугообразование невозможно, охлаждение же анода на дугообразование не влияет. При искусственном подогреве электродов (В. Ф. Миткевич) можно значительно увеличить ту минимальную эдс (40 Υ), которая необходима для поддержания дуги. Исследования ряда ученых приводят к тому выводу, что установить функциональную зависимость между отдельными элементами вольтовой дуги (разность потенциалов е, сила тока г, длина дуги ί и т. д.) не представляется возможным, а поэтому приходится давать для этого только-эмпирич. выражения:
е=а + βΐ + (Айртон),
где α, β,γ, δ—постоянные, характеризующие материал, форму и размер электродов, а также состояние окружающей среды;
е=а + γ (Штейнмец), где а, у, δ—постоянные;
е= а + ~ (Томсон),
где а и b—постоянные. Кратер положительного электрода, темп-ра которого достигает 4 000° К, накаляясь добела, дает макси мальную яркость и из всего испускаемого дугой светового потока на долю кратера приходится 85%, на катод 10% и на дугу всего только 5%. Наибольшая яркость кратера вольтовой дуги с нормальными угольными электродами составляет 15—18 тыс. стильбов; световая отдача около 15 lm/W; плотность тока достигает 0,15—0,17 А /мм2. Вольтова дуга требует для устойчивости горения включения последовательно в цепь балластного сопротивления, поглощающего до 30% напряжений. Дуга переменного тока в П. применяется в редких случаях. Причина заключается в том, что вольтова дуга переменного тока не имеет кратера, а следовательно источника света с большой яркостью при малых размерах самого светящегося тела, что важно для получения луча с наименьшим углом рассеяния. Дуги переменного тока применяются в нек-рых случаях для П. ближнего действия, театральных, для киносъемок, в киноаппаратах и тому подобное.
2) Дуговые лампы с угольными электродами интенсивного горения. Попытки в течение многих лет увеличить яркость кратера вольтовой дуги путем применения т. н. пламенных углей, содержащих фитильную массу, пропитанную солями различных металлов (кальций, магнезия, магний, стронций, торий), не увенчались успехом, так как пламенные дуги, увеличивая яркость кратера, одновременно увеличивали размеры всего светящегося тела, потому что вокруг кратера образовывалось белое пламя, что в свою очередь значительно увеличивало рассеяние в луче П. Только в 1914 году Беку в Германии, а позднее в 1916 году фирме Сперри в США и Герца в Германии удалось добиться поразительных результатов в отношении увеличения яркости кратера путем применения в фитильной массе положительного электрода из фтористого церия и установления новых принципов горения самой дуги. Положительный электрод углей интенсивного горения значительно тоньше, нежели у нормальных для той же силы тока, и имеет фитиль, содержащий большой процент фтористого церия (около 50%). Фитиль имеет большую плотность и твердость и помещен с весьма небольшим зазором в оболочку из чистого угля, спрессованного под большим давлением. Отрицательный электрод состоит из чистого угля, имеет твердую наружную оболочку и мягкий фитиль. При горении фитиль положительного электрода образует дно глубокого кратера небольшого диаметра, имеющего форму усеченного конуса. В этом кратере происходит интенсивное испарение солей металла церия, пары которых создают светящееся облако внутри кратера, дающее собственно максимальную яркость (фигура 1). Обычно отрицательный электрод располагается под нек-рым углом по отношению к положительному, в зависимости от назначения дуги. Так например, в военных П. на 150 А ось отрицательного электрода образует с осью положительного угол от 1472 до 16°. В ю п и-терах этот угол делается около 30°, а в киноаппаратах—до 60°, с целью предохранения конденсора от тени, даваемой отрицательным электродом. Это делается для того, чтобы получить более спокойное горение дуги при данной мощности лампы и уве-
личить ее световую отдачу. Кроме величины этого угла имеет также большое значение местонахождение точки пересечения оси отрицательного электрода с осью положительного или с передней плоскостью кратера. Опыты, например с лампой в 150 А, показали, что наибольшая сила света получается в том случае, когда ось от-Фигура i. рицательного элек трода пересекает переднюю плоскость кратера на 0,7—1,5 миллиметров ниже ее центра. В этом случае поток электронов, стремящихся от катода к аноду, ударяясь в кратер, задерживает в нем некоторое время пары церия, к-рые, накопляясь при этом, дают наибольшую яркость. При неправильном направлении потока электронов он, наоборот, способствует скорейшему вытеснению этих паров из кратера и уменьшению тем самым яркости. В последнем случае получается процесс горения, ничем не отличающийся от процесса горения нормальных или пламенных углей. Для создания большей устойчивости и равномерности горения необходимо помимо обычной подачи электродов по мере их сгорания обязательно вращать положительный электрод с скоростью 4—16 и даже более об/м. в зависимости от размеров электродов и конструкции лампы. Благодаря вращению положительного электрода его кратер сохраняет свою форму и размеры и его края обгорают равномерно, что способствует правильному дугообразованию. Плотность тока в электродах углей интенсивного горения достигает 1—2,5 А 1мм2. Благодаря такой большой плотности тока f° кратера положительного электрода доходит до 4 600—5 100° К, причем яркость кратера у лампы Бека достигала 43 800 сТильбов, у лампы Сперри 85 000 стильбов, а у лампы Герца 114 000 стильбов при плотности тока в 2—2,5 А/мма. Световая отдача достигает 30 lm/W. В виду прохождения через электроды больших токов в дуговых лампах с углями интенсивного горения применяется специальное охлаждение электродов, в частности положительного, путем применения вентиляционных устройств, дающих воздух для охлаждения угледержателей, или путем применения бронзовых или чугунных ребристых наконечников—радиаторов, устанавливаемых на угледержателях. В табл. 1 и 2 приведены
Таблица 1 .—X арактеристики прожекторных углей нормальных и интенсивного горения.
| Диам. наруж. фитиля,
. миллиметров | Сила тока,
А | Сечение, миллиметров2 | Нагрузка, A Jmm2 | Я
оЗ Я ft gW о η VC | Яркость в тыс. стильбов и тип | |||
| + | - | об щее | обо лоч ки | об щая | обо лоч ки | |||
| 36.5 | 10 | 150 | 1 045 | 960 | 0.14 | 0,16 | 2 773 | 18 *1 |
| 16.0 | 8 | 150 | 201 | 151 | 0,75 | 0,99 | 4 572 | 85*2 |
| 16.0 | 8 | 150 | 201 | 151 | 0,75 | 0,99 | 4 320 | 44 *2 |
| 16.0 | 8 | 200 | 201 | 151 | 0,99 | 1.32 | 4 870 | 100 *2 |
| 16,0 | 8 | 225 | 201 | 151 | 1.12 | 1.50 | 5 НО | 114*1 |
| 18.5 | 9 | 200 | 269 | 205 | 0,75 | 0,98 | 4 580 | 71 ·* |
| 18,5 | 9 | 300 | 269 | 205 | 1,11 | 1,46 | 5 045 | 114 *4 |
*ι Старый. *2 Сперри. *3 Бека. ** Герца. характеристики применяемых в П. углей, и.скорости их сгорания.
Таблица 2.—Скорость сгорания прожекторных углей различных марок.
| Диам. поло- | Скорость сгорания, ММ 1 мин | |||
| Марка углей | элект рода,
мм |
при 150 А | при 200 А | при 225 А |
| Нормальные. | 36,5 | 1,5 | _ | _ |
| Блаукрейц фирмы Conradty в Нхорн- | ||||
| берге. | 16,0 | 4,4 | — | — |
| «ЭРО»—Герц. | 16,0 | 2,5 | 7,0 | 8,5 |
| «ЗРДО»—Герц. | 16,0 | 3,0 | 6,0 | 7,5 |
| «ЭСО»—Герц _. | 16,0 | 2,2 | 5,2 | — |
| Сперри, National | ||||
| Carbon Со. - | 16,0 | 3,8 | — | ~ |
Следует заметить, что в то время как при нормальных угольных электродах высшая точка, характеризующая световую энергию, излучаемую этими электродами, находится
0--о
7000 S500 6000 5500 5000 6500 i
Фигура 2.
в желтой части спектра, в дугах с электродами интенсивного горения эта точка перемещается к фиолетовой части спектра (диаграмма на фигуре 2).
3) Лампы накаливания. С появлением газонаполненных ламп больших мощностей внимание конструкторов по про-жекторостроению было направлено на то, чтобы использовать их в качестве источников света в П. благодаря целому ряду преимуществ, которые они имеют перед дуговыми лампами (простота ухода, надежность в работе, спокойное и ровное горение). Все это несмотря на сравнительно незначительную яркость электрич. ламп, которая бывает обычно порядка 1 100—1 200 стильбов и только при перекале достигает 3 000—3 500 стильбов, заставляет широко их применять в П. там, где не требуется иметь очень сконцентрированный луч. За последние годы техника производства ламп накаливания, специально предназначенных для П., достигла больших успехов. В настоящее время имеются прожекторные лампы мощностью в 50 kW и выше. Такие лампы выпускает фирма General Electric Со. в Америке и Osram в Германии. Все лампы, вообще применяв-
мые в П., можно разбить на следующие три группы по форме их колбы: 1) лампы с шаровой колбой, прозрачной, матовой или частично посеребренной и с концентрированной нитью (фигура 3); располагаются в прожекторах либо горизонтально либо вертикально; 2) лампы с грушеобразной колбой; бывают либо ЯШФ 1 Щ нормальные газонаполненные J либо специальные с концент-%ч V рированной нитью (фигура 4);
= 3) лампы с цилиндрической
’ - · колбой для установки в про-
фиг. з. жекторах вертикально (фигура
5а и 56). Характеристики прожекторных ламп специального типа «кинолампы» приведены в таблице 3.
Таблица 3- —Прожекторные лампы, тип «К и н о л а м п».
| Мощность, W. | 500 | 500 | 600*1 | 600*2 |
| Напряжение, V.
Светящаяся поверхность |
220 | 110 | 15 | 15 |
| нити, см%. | 1,75 | 1,30 | 0,8 | 0,8 |
| Абс. темп-pa, °К.. | 2 600 | 2 700 | 2 880 | 2 900 |
| Яркость Б, стильбы. | 750 | 1 2С0 | 2 500 | 3 600 |
| Без зеркала. *2 с зеркалом. | ||||
Световая отдача современных прожекторных ламп колеблется от 12 до 17 lm/W, достигая до 30 lm/W при перекале нити за счет уменьшения срока службы лампы. В нек-рых случаях прожекторные
Фигура 4.
Фигура 5а.
Фигура 56.
лампы делаются со сроком службы в 100, 20 и даже 5 часов.
Оптические системы. Вторым основным элементом в каждом П. после источника света является оптич. система, посредством которой световой поток, полученный от источника света, перераспределяется в сконцентрированный луч П. В отношении характера перераспределения светового потока оптич. системы разбиваются на следующие: а) диоптрическая система, или преломляющая;
б) катоптрическая, или отражающая; в) ка-. тадиоптрическая, или смешанная.
1) Диоптрическая система оптики: обыкновенные линзы и линзы Френеля, кольцевые и поясные.
Обыкновенные линзы, то есть стеклянные линзы с двумя сферическими по верхностями, имеют для фокусного расстояния следующее выражение:
f nr a_
“(η-ΐχη —r2) ’
где гх и г а—радиусы кривизны сферич. поверхностей, η—показатель преломления. Эти линзы имеют сравнительно небольшой угол обхвата, то есть телесный угол, вершина которого находится в световом центре источника света, а образующие пересекают крайние точки рабочей части линзы; при такой линзе используется только небольшая часть светового Потока источника света. Такими линзами в настоящее время пользуются только в различных светосигнальных приборах и в проекционных с маломощными источниками света аппаратах, а в П. с мощными источниками света применяются линзы Френеля.
Френелевские линзы состоят из отдельных концентрич. колец, составляющих наружные части обыкновенной плоско-
выгнутой линзы, благодаря чему толщина линзы .получается сравнительно небольшой. Эти.линзы делаютсякольцевые и поясные (фигура 6 я 7). Для увеличения угла обхвата и лучшего использования светового потока источника света френелевские линзыснабжаются в большинстве случаев по краям призматич. кольцами?с полным внутренним отражением, благодаря чему получается
катадиоптрич. система. Угол обхвата у такой линзы в вертикальной плоскости достигает 140°, а в горизонтальной обычно больше 180° не делается, хотя в поясных линзах он мог бы быть на все 360°. Луч света от источника, расположенного в фокусе такой линзы, падая на внутреннюю плоскую поверхность линзы, частично отражается, а в большей своей части проникает в стеклянную массу линзы, где подвергается первому преломлению; далее, по выходе из передней поверхности он подвер-
гается вторичному преломлению. Т. о., если глаз наблюдателя будет находиться в точке
ника света S как бы выходящим из точки т (фигура 8), и в таком случае будем иметь:
где I—сила света источника света в данном направлении, 1Х—сила света в точке т1(а—коэф. поглощения света, к—кпд задней поверхности, пх и щ—показатели преломления. При наблюдении из точки О кажущаяся сила света в точке т1 будет равна /« «
I.
где кг
‘А®1·
-кпд передней поверхности, то есть
J2=ккх(1 — а).
Итак, сила света наблюдателя отличается от силы света источника только на величину потерь при прохождении светового потока через стеклянную массу линзы и не зависит ни от коэф-та преломления, ни от числа средин, через которые он проходит, а т. к. эти потери состоят только из потерь от поглощения в массе стекла и от отражения, причем они вообще незначительны, то в хорошо сконструированной оптике произведение ккхбывает близко к единице. Сила света 1Ж_ вдоль оптич. оси прожектора с диоптрич. системой оптики зависит от яркости источника света, размера линз и коэф-та полезного действия всей оптич. системы. Для П. с кольцевыми линзами Френеля
т nD2 г-.
loo. ~ Βη СВ.,
где D—диаметр рабочей части линзы в см, В—яркость источника света в стильбах, η— кпд оптики, обычно близкий к единице. Для П. с поясными линзами Френеля
Гос.= ΜιΒη,
где b—ширина светящейся поверхности линзы, то есть ширина источника света в см, h— высота линзы в см, В—яркость источника света в стильбах, η—кпд оптики. Френелевские линзы применяются в маяках, авиамаяках, П. с мощными газонаполненными лампами для освещения больших открытых пространств и в различных светосигнальных приборах.
Рассеиватели. К диоптрич. системе относятся также и рассеиватели, применяемые в П. вместо передних защитных стекол для увеличения угла рассеяния луча в тех случаях, когда он бывает недостаточен. Когда требуется иметь угол рассеяния луча П. определенной величины и формы, приме няются плосковыпуклые или двояковыпуклые цилиндрич. и кольцевые рассеиватели (фигура 9 и 10). Если на такой рассеиватель направить пучок параллельных лучей, то они пересекутся в определенной точке, называемой фокусом, причем угол рассеивания будет зависеть от ширины пластины и фокусного расстояния:
. р ь tg 2-2/’
где Ь—ширина пластины в см, f—фокусное расстояние в см, β—угол рассеяния. Для плосковыпуклого рассеивателя
f-nT-V
где г—радиус кривизны в см, п—показатель преломления. Для стекла п=1,52, следовательно в этом случае f^2. Для двояковыпуклого рассеивателя
1 (п-1)(гт-г2)
При гх=г2 и п — 1,52 получим f ^ г. Для плосковыпуклых рассеивателей рассеяние можно получить в пределах угла до 30— 35°, для двояковыпуклых линз угол рассея

ния получается до 60°. В тех случаях, когда не требуется иметь строго определенный угол рассеяния, применяются рассеиватели более упрощенной формы просто в виде стекла с шероховатой или рифленой поверхностью или из матового стекла. Иногда для увеличения рассеяния применяют лампы с матированной колбой или даже отражатели из шероховатого или ребристого стекла. Последние типы рассеивателей применяются обычно у прожекторов для освещения заливающим светом.
2) Катоптрическая система. К этой системе относятся все отражатели, т. н. идеальные—металлические и вогнутые зеркальные. У идеальных отражателей система состоит только из одной отражающей зеркальной поверхности. К числу таких отражателей относятся металлич. отражатели с различной формой отражающей поверхности. Благодаря погрешностям изготовления эти отражатели на самом деле не являются идеальными, а называются так только потому, что в них в отражении участвует только одна среда. Вогнутые стеклянные отражатели—отражатели, у которых световой поток не только отражается от зеркальной поверхности, но и преломляется в стеклянной массе. К этой группе отражателей относятся сферические отража’гели всех видов: манженовские,
кольцевые, сфероидальные, параболические, эллиптические и гиперболические.
Сферические вогнутые отражатели. Для центральной части (10—15°) сферического вогнутого отражателя существует следующая зависимость
где d—расстояние источника света, расположенного на оси отражателя до отражаю-
8
г—радиус кривизны сферич. поверхности. При d=со, f=~r (фигура 11). Выражение (1) можно представить в таком виде:
Пользуясь обозначениями фигура 11 (PS=d, PSi=f, OS=+т, OSx=—η, φ—угол между радиусом-вектором и главной осью), можно для любой точки на поверхности сферич. отражателя с большим углом обхвата написать следующее выражение:
1.1 2
S + S-F-cosp.
Этой ф-лой характеризуется наличие сферич. аберрации (фигура 12), где главное фокус-
12.
ное расстояние FP=/= ~, FF], — про дольная аберрация, АВ—поперечная аберрация, ab—шейка каустики,
R 3
4г
2г2
где R—радиус отверстия отражателя, г— радиус кривизны. Благодаря сферич. аберрации излучения точечного источника света, помещенного в фокус сферич. отражателя, после отражения будут давать рассеяние, которое для лучей, отражающихся от краев, будет достигать больших величин,
как видно из изложенного ниже. На фигуре 13 а—угол обхвата, φ—угол между лучом, падающим на отражатель, и главной оптической осью, у—угол, составляемый отраженным
Фигура 13.

Гл опт оси лучом с прямой, параллельной главной оптической оси. Размеры угла у для разной величины угла φ даны в таблице 4. Т. о. при угле обхвата равном 120° „ угол у=17°, что дает такое рассеяние, что подобный отражатель совершенно непригоден для получения пуч
Т а б л. 4.—Р аз меры угла у в зависимости от угла φ.
| я> | У | Ψ | У | Ψ | V |
| 0°
10° 20° |
0°0 0" 0°218" 0°826" | 30°
40° 50’ |
1° 242" 2’3020" 4°5730/ | 60°
70° |
8°4050" 19°57 6" |
07 0,0, Гл опт ка параллельных лучей. Вот почему сферические отражатели не применяются теперь в П. Для устранения или уменьшения аберрации в сферических отражателях был предложен разными лицами целый ряд конструкций таких отражателей, где это явление доведено до минимума. К числу таких отражателей относятся следующие. а) Кольцевые сферические отражате-л и, предложенные в 1883 г. Чиколевым и состоящие из сферич. поверхности, обработанной по кольцевым зонам с разными радиусами кривизны, взятыми с таким расчетом, чтобы лучи источника света, расположенного в определенной точке, считаемой фокусом, отражались от всех зон параллельно главной оптической оси (фигура 14).
б) Отражатели Манжена (фигура 15), представляющие собой сферич. вогнутый отражатель, у к-p ого наружная, выпуклая и внутренняя вогнутая поверхности имеют разные радиусы кривизны. Манжен показал, что при соответствующем подборе радиусов кривизны и выборе фокусного расстояния можно добиться почти полного уничтожения сферической аберрации. Обычно фокусное расстояние f делается равным
/= 0,5.0-Э 0,7 h,
где Ώ—диаметр отражателя. Приблизительно соотношение между фокусным расстоянием и радиусами кривизны следующее:
2п__1 _ 1_
г» гГ Г
где и—показатель преломления стекла, г,— радиус кривизны внутренней поверхности, т2—радиус кривизны наружной поверхности, f—фокусное расстояние. Основным недостатком манженовского отражателя является значительное увеличение толщины стекла к краю при больших диаметрах, а отсюда увеличение веса, потерь на поглощение в стекле и появление хроматич. аберрации из-за призматич. преломления, а также опасности растрескивания при нагреве благодаря различию толщины в разных зонах, в) Сфероидальные отражатели, задняя сторона которых является сферич. поверхностью, а передняя—деформированной сферической (для уменьшения сферич. аберрации), причем она является тоже поверхностью вращения и ее вид в несколько преувеличен-, ном масштабе дан на -фигура 16. По сравнению со сферическим отражателем с фокусным расстоянием равным 100, отражатели сфероидальные обладают следующими деформациями, приведенными в таблице 5 (через φ обозначен угол, который образует радиус с главной оптической осью).
Таблица 5.—Д еформации сфероидальных о т р а шатедей.
| Ψ | Деформа ция | Ψ | Деформация |
| 5° | +0,12 | 25° | +0,88 |
| 10° | +0,43 | 30° | +0,31 |
| 15° | +0,78 | 35° | -0,85 |
| 20° | + 1,00 | 40° | -2,66 |
| Знаком - обозначено наращение, шлифовка передней поверхности. | знаком + со- | ||
При малом отношении γ .эти отражатели мало отличаются от сферических, а при больших углах обхвата они имеют заметное утолщение на периферии, г) Параболические отражатели, ограниченные двумя параболоидами. К этому классу относятся стеклянные отражатели,) у которых передняя и задняя поверхности имеют форму параболоидов вращения. В отношении их конструкций м. б. два случая: 1) совпадение фокусов передней и задней поверхно- стей и 2) совпадение фокуса передней поверхности с главным фокусом отражателя. В обоих случаях имеется аберрация. При теоретически точечном источнике света, расположенном в фокусе параболич. Поверхности, имеем пучок отраженных параллельных лучей. Рассмотрим, что получится, если будем, наоборот, на такую поверхность направлять пучок параллельных лучей. В этом случае пучок параллельных лучей, Нормальных к бесконечно малой части нашей поверхности, будет создавать две вза-имно-й’ерпендикулярные бесконечно малые
прямые фокальные линии, лежащие в различных плоскостях. Если пересечем параболич. поверхность меридианной плоскостью, проходящей через главную ось этой поверхности, то получим в сечении параболич. ^кривую (фигура 17). Если проведем какие-либо два луча, параллельные перпендикуляру в точке р на кривой, то
Фигура 17.
после отражения в точках Ρχ, Рг вблизи точки р на этой кривой они пересекутся в точке на этом перпендикуляре на расстоянии, равном V2 Р от точки р, где радиус кривизны ρ для точки р будет
g=Zf scs|-·
Таким образом фокусное расстояние будет и-
Если эти лучи начнем поворачивать на некоторый угол е против часовой стрелки, то отраженные "лучи отклонятся (по часовой стрелке) на тот же угол е, и фокусное расстояние f0 с изменением угла а тоже будет изменяться, причем для любого угла е
fe ” fo cos e. (2)
Если лучи поворачивать обратно, то место фокуса будет поворачиваться в другую сторону. Уравнение (2) показывает, что с изменением угла е точка скрещения отраженных лучей движется по кругу диаметром f0, касательному к данной параболич. кривой в точке отражения р. Если станем рассматривать все элементы параболич. кривой, то получим целый ряд окружностей мест фокусов. Всякий точечный источник света, помещаемый в любой точке на указанной окружности, даст пучок параллельных лучей, отраженных от элементарной параболич. кривой в точке касания этой окружности. Главный фокус обладает тем важным оптическим свойством, что он является общим местом пересечения всех фокусных окружностей, какие можно провести в различных частях параболич. кривой. Теперь рассмотрим следующий случай. Предположим, что мы произвели сечение параболическ. поверхности какой-либо плоскостью, перпендикулярною к меридианной плоскости. Тогда в сечении получится эллипс. Если представим, что параболич. кривая, как результат сечения какой-либо параболической поверхности с меридианной плоскостью, лежит в плоскости чертежа, то точка А указанного выше эллипса будет лежать выше, а точка В ниже плоскости чертежа (фигура 18). Проведем плоскость -через точки А и В и через фокус fo, перпендикулярную плоскости чертежа. Два параллельные луча, падающие в точках А и В и лежащие в этой плоскости, после отражения пересекутся на расстоянии f0 и будут лежать в той же перпен-
дикулярной плоскости. Если через точки А и В проведем плоскости, параллельные плоскости чертежа, то на них можно будет провести прямые NN и NtNx, которые будут N. перпендикулярны к указанной выше перпендикулярной плоскости, проходящей через линию АВ
i fe~f0sece Фигура 18.
и ^фокус fj). Плоскости, проходящие через эти перпендикуляры NN и N1N1 и через отраженные лучи, будут проходить наклонно к трем параллельным плоскостям, проходящим через А, Р и В, и пересечение их будет на прямой, проходящей через фокус f0. Если падающий на параболическую поверхность пучок параллельных лучей повернем на некоторый угол е против часовой стрелки, то отраженные лучи повернутся на тот же угол е в противоположную сторону, и т. к. они все время лежат на наклонных плоскостях, то их пересечение будет совпадать с пересечением самих плоскостей и фокусное расстояние te=fb SC е.
Т. о. перемещение фокуса- fe для экваториального сечения совершается по прямой, причем при угле е, равном |, то есть когда пучок лучей параллелен главной оси параболической поверхности, fe будет совпадать с главным фокусом параболы. Если теперь возьмем на параболической поверхности какую-либо элементарную поверхность в пре
делах Pt, Р, и АВ (фигура 19) и направим на нее пучок параллельных лучей перпендикулярно к таковой, то отраженные лучи пересекутся в фокусе f0 в виде некоторой прямой (и в другом фокусе f0 тоже в виде прямой), причем обе эти прямые будут взаимно перпендикулярны. Так, на фигуре 19 отрезок Р[РГ2 представляет собой изображение фокуса fo в виде элементарного отрезка прямой, находящейся на прямой мест фокусов fe, и лежит в плоскости чертежа. Пучок света, пройдя через Р Р, образует второе изображение АВ в виде прямой, перпендикулярной к плоскости чертежа и имеющей центр на окружности фокусов fe. Если этот пучок параллельных лучей будем поворачивать вверх против часовой стрелки, то указанные выше отрезки Р[Р% и АВ будут опускаться вниз, и, когда пучок лучей будет параллелен главной оси параболы, они сольются в одной точке f, которая и будет главным фокусом параболы. При повороте этого пучка лучей вниз по часовой стрелке до прохождения его через главный фокус, отраженные лучи пересекутся в месте пересечения прямой фокусов fe с окружностью фокусов feи эта точка f будет вторым фокусом данной параболич. поверхности. Это обстоятельство имеет большое практическое значение, заключающееся в том, что имеется возможность при установке П., пользуясь этим свойством, помещать источник света вблизи фокуса f и благодаря этому перераспределять световой поток в луче П. так, что с одной стороны он становится более интенсивным. Рассмотрим теперь основные характеристики оптики П. применительно к параболическому отражателю, как наиболее распространенному в прожекторном деле. Для определения фокусного расстояния f данного отражателя при заданном его диаметре D или угла обхвата а при заданном диаметре и фокусном расстоянии, преобразовывая ур-ие параболы, имеем ф-лу:
= 4-
(Угол обхват а—телесный угол, вершина которого находится в световом центре источника света, а образующие пересекают крайние точки рабочей части оптики.) Обычно в П. с вольтовой дугой а=110—120°, в П. с лампой накаливания а > 180°. Всякий источник света, применяемый в П., можно рассматривать либо в виде светящегося диска либо светящейся шаровой поверхности. К группе источников света в виде диска относятся вольтова дуга и специальные лампы накаливания,имеющие светящееся тело в виде диска, а к источникам света шарового типа относятся почти все остальные лампы накаливания. Если мы рассмотрим (фигура 20) при шаровом источнике F света диаметром d луч света, отраженный вдоль главной оси, то увидим, что .угол β может быть ©пределен по формуле:
tg|=|· (3)
На край отражателя будет падать проекция шаровой поверхности источника о^ета, и
X2S
Фигура 20.
Т. Э. т. XVII.
угол β будет практически почти равен углу при центральном направлении. Иначе говоря, при шаровом источнике света отраженные лучи будут иметь один и тот же угол рассеяния и в середине и с краю. Если мы возьмем дисковый источник F света
|·§
II
диаметром d (фигура 21), то увидим, что лучи, отраженные вдоль главной оси, будут рассеиваться под углом β, а от края—под меньшим углом β1. При дисковом источнике света максимальное рассеяние получается в центральной зоне, тогда как по краям оно меньше. При шаровом источнике света этого нет. Углом рассеяния в II. считается тот максимальный угол рассеяния, к-рый мы можем получить от данного П. Из ф-лы (3) видно, что чем дальше фокус отражателя, тем угол рассеяния меньше. Вот почему в П., где требуется пучок параллельных лучей, фокусное расстояние делается как можно больше. Тот телесный угол, в пределах которого сила света в луче П. па- т а б а- 6._0 сдает от dmax до 0,1 1тах, низы-
где Fvp—световой поток П., F0—световой поток источника света. До нек-рого расстояния от П. луч не бывает сформирован окончательно, то есть не все отраженные лучи пересекают главную оптич. ось и поэтому в этих пределах освещенности от луча П. не подчиняются закону обратных квадратов. Лишь начиная с нек-рого расстояния вступает в силу закон обратных квадратов; это место называется зоной обратных квадратов. В этом случае все отраженные лучи начинают пересекать главную оптич. ось. Для определения расстояния Ь„ от П. до зоны обратных квадратов Медж-сик предлагает при шаровом источнике света следующую ф-лу:
/+-L2 п т16
12
L°~ d
при дисковом источнике света
/+-
^16
12 C0S-“
Эти ф-лы дают возможность определить, на каком расстоянии следует ставить П., для того чтобы лучше использовать его световой поток при освещении какого-либо предмета. Данные о параболических отражателях (основные размеры и вес заготовок) представлены в нижеследующей табл. 6.
новные размеры и вес заготовок параболических отражателей. вается полезным углом рассеяния. Сила света П. зависит прежде всего от размеров отражающей поверхности, от яркости источника света и наконец от кпд оптич. системы. Осевую силу света 1Ж. можно выразить так:
1т,=SB-η св.,
где S—площадь отражателя в см2, В—яркость источника света в стильбах, η—кпд оптики. Если в фокусе отражателя расположим источник света, то не весь световой поток его будет использован. Часть его в угле обхвата попадает непосредственно на отражающую поверхность, а остальной световой поток будет выходить от лампы непосредственно. Световой поток лампы, который падает на поверхность отражателя, равен
(4)
| Диаметр отражателя, миллиметров | Фокусное расстояние,
мм |
Диаметр фасок, миллиметров | Стрела прогиба, миллиметров | Поверхность отражателя, см2 | Диаметр плоской заготовки, миллиметров | Толщина заготовки, миллиметров | Вес заготовки, кг | Толщина отражателя,
мм |
Вес отражателя, к г |
| 2 000 | 860 | 2108 | 330 | 39 951 | 2 239 | 40 | 393,5 | 18 | 250 |
| 1 500 | 650 | 1 595 | 250 | 22 304 | 1 686 | 35 | 195,2 | 16 | 74 |
| 900 | 375 | 960 | 155 | 8 122 | 1 017 | 25 | 50,3 | 11,5 | 23 |
| 600 | 250 | 678 | 115 | 4 005 | 714 | 15 | 15,0 | 8 | 8 |
Fa=2πΙ0(ί - cos !)>
где Iо—средняя сферич. сила света источника. Отраженный световой поток без учета потерь в оптике можно выразить так:
(5)
Fn?=2nl (-1 - cos I).
где I—средняя сила света П. в пределах полезного угла рассеяния. Приравнивая ур-ия (4) и (5), получаем:
к =
1-COS
1-COS
, D».
: di ’
к—коэф. усиления П. Кпд П.:
Fn0 >0
% =
100%,
д) Отражатели с копараболиче-скими поверхностями. Известно, что отражатели с двумя параболическими поверхностями практически все-таки не лишены аберрации, которая вызывается тем обстоятельством, что в отражении участвуют не только задняя зеркальная поверхность, но и передняя, а также тройное отражение от зеркальной поверхности, затем стекла и снова от зеркальной поверхности, что конечно в свою очередь увеличивает рассеяние. Для уменьшения этого явления за последнее время начали конструировать параболич. отражатели, у которых передняя поверхность берется точно параболич. формы, а задняя, исправленная параболическая, с таким расчетом, чтобы все три отражения давали лучи, параллельные главной оптич. оси. При этом толщина отражателя увеличивается от центра к краям. Это увеличение толщины зависит от угла обхвата отражателя. Так например, в отражателях с углом обхвата в 120° толщина стекла у края на 7° больше, чем в центре, тогда как у отражателя с углом обхвата в 240° (типа применяемых в автомобильных фарах) толщина у края бывает на 22 процента. больше, чем в центре. е) Эллиптические отражатели. Одной из самых интересных особенностей эллиптич. поверхностей является их свойство сосредоточивать световой поток от источника света, расположенного в одном из фокусов, после отражения от поверхности в другом сопряженном фокусе. На основании вышеизложенного можно было бы думать, что эллипсоид должен иметь широкое практич. применение, однако пока применение его ограничено. Эллиптич. отражатели находят себе применение в киноаппаратах, так как они дают максимальную степень равномерности освещения экрана по сравнении с параболическим или сферич. отражателем, а также в автофарах и в нек-рых типах арматур для освещения улиц и дорог. ж) Гиперболичес к.и е отражатели. В тех случаях, когда желательно иметь возможность перераспределить световой поток источника света с сравнительно большим углом рассеяния без применения специальных рассеивателей, может найти применение гиперболический отражатель, позволяющий иметь угол рассеяния до 180° при помещении источника света во внутреннем фокусе или больше 180° при помещении во внешнем фокусе. В первом случае будем иметь вогнутый гиперболический отражатель, а во втором случае—выпуклый. Гиперболич. отражатель имеет существенное отличие от параболического, эллиптического и сферического, в которых отраженный световой поток формирует луч путем смешения лучей, отраженных от отдельных элементов поверхности; при гиперболическом же отражателе каждый луч зависит только от определенной элементарной части поверхности отражателя, так как каждый отдельный луч, падающий от источника света, дает свой самостоятельный отраженный луч, причем происходит только очень незначительное налегание соседних лучей друг на друга. Конечно, если гиперболич. поверхность близка к параболич., то есть эксцентриситет ее почти равен 1, то распределение отраженного светового потока будет близко к отражению от параболической поверхности; при большом эксцентриситете гиперболическая поверхность начинает приближаться к плоскости. Гиперболич. отражатели находят себе применение в тех случаях, когда желательно иметь большое рассеяние и требуется осветить какую-либо поверхность на сравнительно небольшом расстоянии, например при театральном освещении, освещении фасадов зда-ний и тому подобное.
" 3) Катадиоптри-
ческая система. К катадиоптрич. системе (смешанной) относятся такие системы, где имеются и отражатели и линзы (фигура 22). Такая система оптики применяется в нек-рых случаях для наилучшего использования светового потока источника света: в маяках, светосигнальных приборах, автофарах и тому подобное.
П. дальнего действия. Все П. этой группы в общем сходны друг с другом и в качестве оитич. системы почти исключительно имеют
отражатели. Каждый П. в основном состоит из следующих частей. 1) Источник света (дуговая лампа или лампа накаливания). 2) Отражатель, оптич. ось которого совмещается с осью положительного электрода; отражатель по периферии закрепляется в кольцевой раме, причем это закрепление делается эластичным, допускающим расширение отражателя при его нагреве; сзади отражатель снабжается защитной крышкой. 3) Кожух цилиндрической формы, к-рый служит для защиты источника света и отражателя от атмосферных влияний; он закрывается с передней части защитным стеклом, составленным обычно из ряда стеклянных пластин. В кожухе имеются стекла для наблюдения за горением вольтовой дуги, проекционное приспособление для установки кратера вольтовой дуги в фокусе отражателя, визирное приспособление, вентиляционное отверстие с вентилятором или без него, лаз для доступа внутрь кожуха и ряд других устройств. 4) Жалюзи и ирисовый затвор, служащие для прикрывания луча П. при невыключенном источнике света; жалюзи состоят из ряда створок, могущих путем поворачивания открывать и закрывать свет; назначение ирисового затвора—уменьшать диаметр отверстия П. вплоть до его полного закрытия. 5) Вилка, на которой при помощи цапф лежит кожух П.; цапфы позволяют поворачивать П. вверх и вниз вокруг горизонтальной оси. 6) Поворотный стол·— устройство, на котором при помощи вилки устанавливается кожух П.; поворотный стол вращается вокруг вертикальной оси на основании П.; основанием может служить подвижная тележка или неподвижная тумба.
7) Лимбы, предназначаемые для отсчета углов наклона и поворота П. и устанавливаемые на вилке и на поворотном столе.
Современные прожекторные дуговые лампы состоят из угледержателей для положительного и отрицательного электродов и регулирующего механизма, к-рый имеет целью: 1) приближать электроды друг к другу для включения тока; 2) устанавливать электроды после включения на расстояние, соответствующее длине вольтовой дуги; 3) приближать электроды друг к другу по мере их сгорания; 4) устанавливать кратер вольтовой дуги в фокусе отражателя;
5) вращать положительный электрод в дугах интенсивного горения. Автоматическими лампами называются такие лампы, у которых все эти пять операций совершаются при помощи соответствующих механизмов. П о л у автоматическими лампами называются такие лампы, у которых обычно установка кратера в фокусе производится вручную. Р у ч н ы-м и называются такие лампы, у которых все операции производятся вручную. В отношении способа регулирования различают у П. с нормальными углями лампы ш унтов ы е для малых мощностей и м о т о р-н ы е для больших мощностей. Для автома-тич. установки и поддержания во время горения в фокусе отражателя кратера вольтовой дуга в современных П. с углями интенсивного горения (в частности фирма Сперри) применяется для малых мощностей третий электрод и для больших мощностей—· термостат. Схемы этих устройств даны на фигура 23 и 24. Принцип, на к-ром работают современные прожекторные дуговые лампы с третьим электродом, состоит в том, что над положительным электродом А распо
лагается третий электрод В из красной меди, изолированный от корпуса лампы и соединенный с одним концом электромагнитного реле С, другой конец которого присоединен к положительному концу лампы (фигура 25).
До тех пор пока лампа горит нормально и кратер находится в фокусе отражателя, пламя дуги не касается третьего электрода, когда же положительный электрод обгорит более, чем следует, пламя дуги начнет касаться третьего электрода и через него будет проходить ток, который подействует на реле, включающее механизм, ускоряющий подачу положительного электрода. Механизм лампы состоит из качающейся штанги, приводимой в движение от специального моторчика, устанавливаемого или в самой лампе или на кожухе II. и работающего одновременно на вентилятор. Качающаяся штанга при своем качании нормально захватывает по два зубца храпового колеса и тем самым производит толчками вращение положительного электрода и его подачу вперед. Когда уголь обгорит слишком много.и начнет действовать реле, то последнее притянет свой ях{орь и тем заставит качающуюся штангу захватывать при каждом качании не по два, а по восемь-десять зубцов храпового колеса, что увеличивает подачу положительного электрода до тех пор, пока кратер дуги опять не окажется в фокусе и перестанет действовать третий электрод. Принцип, на к-ром работают лампы с термостатом, заключается в том, что луч света из кратера направляется при помощи линзы L (фигура 24) на термостат (N—контакты к термостату), состоящий из двух соединенных между собой пластин из металлов с различными коэфи-циентами расширения (фигура 26). При нормальном расположении кратера дуги в фокусе световой луч от кратера через линзу не попадает на термостат и последний не принимает участия в работе лампы. Когда же кратер выйдет из фокуса отражателя,
световой луч через линзу попадает на термостат, нагревает пластинку, она сгибается и замыкает цепь реле, якорь которого притягивается и заставляет качающуюся штангу захватывать не по 2, а по 8—10 зубцов храпового колеса. Во всем остальном устройство механизма аналогично таковому у лампы с третьим электродом. Отрицатель

ный электрод в прожекторных лампах фирмы Сперри имеет только поступательное движение вперед и назад. Это перемещение
Фигура 27.
регулируется шунтовым реле или электромагнитом с пружиной. К числу полуавтоматических относятся лампы Герца, Си-
менс-Шуккерт (Лоннекер), Барбье-Бенар, Тюренн и др. В этих лампах включение дуги и установка кратера вольтовой дуги в фокусе отражателя производятся вручную. К числу ручных относится лампа у зенитного П. открытого типа фирмы Сперри диам. 150 сантиметров и 150 А. У этой лампы все опе рации производятся вручную при помощи специальных маховичков с передачами.
Типы П. дальнего действия. В области прожекторостроения за последние годы сделаны весьма большие успехи как в увеличении силы света П., так и в уменьшении его веса и тем самым в увеличении подвижности. В настоящее время существуют П., сила света которых превышает 3V2 млрд, свечей при диаметре отражателя в 230 см. В табл. 7 указаны успехи в прожекторо-етроении известной фирмы Сперри Жироскоп в Америке.
В табл. 8 (ст. ст. 875—76) приведены все характеристики прежних П. с нормальными углями и современных с углями интенсивного горения фирм Герца и Сперри. Характеристики современных П. других фирм мало отличаются от данных табл. 8. На фигуре 27 дан общий вид крепостного П. с параболич. отражателем диам. 150 см. и
с автоматич. лампой на 150 А для углей интенсивного горения фирмы Сперри. Максимальная сила света этого П. достигает
1 млрд, св., вес его ок. 3 000 килограмм. На фигуре 28 дан общий вид передвижного зенитного П. с параболич. отражателем диам. 150 сантиметров закрытого типа, с автоматич. лампой для углей интенсивного горения и с электрич. управлением (маниторами) той же фирмы Сперри. Максимальная сила света этого Π. 1 млрд, св., но вес его всего только 754 кз. В табл. 9 приведен энергетич. и световой баланс П. диам. 150 сантиметров с дугой интенсивного горения на 150 А. Из рассмотрения этой таблицы видно, что только ок. 10% электрич. энергии, сообщенной у зажимов лампы П., превратившись в световой поток, достигает отдаленной цели. К группе П. дальнего действия относятся также П. со специальными прожекторными газонаполненными лампами, имеющими сконцентрированную нить. Эти П. тоже дают сравнительно небольшой угол рассеяния порядка 3—5° и предназначаются для световой сигнализации и для освещения отдаленных целей. В табл. 10 приведены характеристики П. с лампой накаливания фирмы Сперри.
Таблица 9,—Э н е р г е т и ч е с к и и и световой баланс П. 0 150 с.к с дугой интенсивного горения на 150 А.
| Распределение энергии | Энергия | Свет | ||
| W | % | 1т | % | |
| Сообщенная энергия | ||||
| 150 Ах 120 V. | 18 000 | 100 | — | — |
| У зажимов лампы. | 12 000 | 66,7 | — | — |
| В дуге .. | 11 400 | 63,4 | 555 000 | 100 |
| В направлении к отра- | 60 | |||
| жателю.. | 5 870 | 33,0 | 333 300 | |
| Падает на отражатель. | 5 458 | 30,7 | 311 000 | 51,1 |
| После отражения от отра- | 265 000 | |||
| жателя.. | 4 130 | 23,0 | 47,7 | |
| За головкой положитель- | ||||
| ного угледержателя. | 3 910 | 22,1 | 254 000 | 45,8 |
| После защитного стекла. | 3 370 | 18,8 | 224 000 | 40,3 |
| » исключения потерь | ||||
| от рассеивания. | 2 020 | 11,3 | 140 000 | 25,2 |
| У отдаленной цели. | 1 780 | 9,9 | 119 000 | 2Μ |
Таблица ^.-Характеристики П. с лампой накаливания и стеклянным посеребренным отражателем фирмы Сперри.
| Диам. отра жателя,
см |
V | А | Сила света в луче, св. | Угол рассеи вания,
βο |
Цоколь лампы |
| 30=12"
30 30 30 45=18" 45 45 45 |
12
30 115 230 12 30 115 230 |
25
10 4.5 2.5 35 30 9 4.5 |
500 000 500 000 500 000 400 000
1 500 000 2 000 000 1 500 000 1 200 000 |
3°
4° 4° 5° 5° 4° 5° 5° |
1 Эдисон норм. JГолиаф |
Дальность действия П. Дальность действия П. зависит от целого ряда факторов, из которых основными являются - 1) мощность самого П., которая характеризуется его максимальной силой света; 2) состояние атмосферы, ее влажности и загрязнения; 3) ί° воздуха; 4) относительное расположение П. и наблюдателя; 5) зрительное каче-
Т а б л. 7.—Успехи в п р о ж е к т о р о е т р о е н и и с 1912 по 1930 г.
| Год постройки | Тип прожектора | н -
°#2 а г еЗ р“ В сд Нй |
Сила тока у дуги, А | a g fi 0 s
°as gg § S3 O g 5! « |
eo
£ в 8 и |
Световой вес П., св/кг |
| 1912 | Старый крепостной. | 150 | 200 | 80 | 3 000 | 26 660 |
| 1914 | Крепостной с усовершенствов. электродами. | 150 | 180 | 200 | 3 000 | 66 600 |
| 1916 | Крепостной тип Сперри с дугой интенсивного горения .. | 150 | 150 | 800 | 3 000 | 266 600 |
| 1917 | Передвижной тип Сперри с дугой интенсивного горения закрытый. | 90 | 150 | 330 | 907 | 363 000 |
| 1918 | Передвижной тип Сперри открытый .. | 150 | 150 | 600 | 772 | 778 000 |
| 1924 | Передвижной тип Сперри с дугой интенс. горения закрытый .. | 150 | 150 | 1 000 | 754 | 1325000 |
Таблица 8·—X а р а к т е р и с т и к и для Π. в дуговой
|
Световые данные прожектора | Дальность видимости зданий при поглощении атмосферы | 3
NOS о ^ «os и |
800
1 400 2 100 2 700 3 000 4 000 |
1300 1 800 2 800 3 400
3 700 4 800 4 500 5 500 |
i i Г ii j Ί i |
* На расстоянии небольшой цели 300 метров. | |
| vpS
θ». о ^ ^ |
950 1 900
3 300 4 300 5 000 7 500 |
1 700
2 500 4 500 6 000 6 800 9 500 8 500 11 500 |
7 500
8 500 10 500 | ||||
| W 000 Т ИИНЫ01Э -ОН(i ВЫ BhA.IT 0 | 2* | 61
52 42 42 42 28 |
35
35 35 35 35 26 35 26 |
*
О- 1> © чР-м 1 о 1 и 1 ф 1 | |||
| %. Ш г
xmuj- * -ί ниннэээвй icojA |
к а
А и |
Ю в о о о о о ю ^ ** со тЧ тЧ тЧ гЧ ч—I о | о о Ю »о L~- D-
• о в о о -о тЧчНтЧтЧтЧОтЧ© |
! 1 1 1 1 I 1 1 | |||
| г
XOlUj ‘ i ВИНВЭООВЙ ITOJA |
fct
сЗ А и |
о Ю Ю Ю о Ю С5 СЧ (М СО СО сч" (Ν (Я ei Н | • •оооооо фффффЯФИ
тЧ тЧ тЧ тЧ тЧ т-ι тЧ тЧ |
й 1 ю 1 S 1 3 1
OJ СЧ СЧ тЧ | |||
| Дни | «sP | 47
45 55 47 54 45 |
44
16 33 25 25 32 36 48 |
1 1 1 1 1 1 1 1 | |||
| я
XOWjUf ЭИНЭПИЭА |
12 500 18 000 22 000 22 000 22 000 66 000
i |
оооооо©©
оооооооо оооооооо |
1 1 1 1 1 [ 1 1 | ||||
| XVUlj ВХЭЯЭ В1ГИО НВНЧ1СВИИОНВ1М | 05
о о а н |
1 350 6 750 24 300 54 000 85 000 315 000
• |
5 400 13 500 68 000 153 000 225 000 765 000 500 000 1 800 000 | 90 000 140 000 318 000 350 000 460 000 640 000 1 000 000 1 200 000 | |||
| нохои иоаохэаэ | а | 1 350 4 700 14 000 31 500 48 500 60 000 | 1 530 3 900 19 400 43 000 63 000 120 000 144 000 290 000 | 31 000 80 000 112 000 106 000 | |||
|
Световые данные дуги | AV I О
иэьэяэ окэиь |
£
05 о |
I 1 1 1 1 1 | I 1 1 1 1 1 1 1 | ©©©©COCOCOCO
оосососооооосооо | ||
| 6Г чхэонбн | стильбы 1 | 4 230 8 100 12 000 12 000 12 000 12 000 | 36 000 41 500 51 500 67 500 67 500 67 500 104 000 104 000 | 47 800 47 500 69 000 69 000 61 000 61 000 61 000 -61000 | |||
| ^ ноюп
ИОЯОХЭЯЭ ИИЩрО |
0 | 2 900 10 400 25 000 67 500 90 000 130 000 | 10 800 24 300 60 000 175 000 257 000 380 000 405 000 600 000 | -нэпе хгхэокйэх | |||
| %Ό1ΜΙ ВХЭЯО вкио ввнаквииэпвп | 05
о |
1 620 5 650 14 000 37 300 50 000 72 000 | 3 600 8 100 20 000 58 500 85 000 125 000 135 000 200 000 | 35 000 35 000 82 000 82 000 120 000 120 000 120 000 120 000 | |||
| чхэонЩои ввмэнддэйхоп | i? | 350
1 320 2 880 7 250 11 250 16 000 |
675 1650 3 600 8 100 11250 18 000 20 000 30 000 | 3 380 3 380 7 800 7 820 11300 11 700 11 300 11 800 | |||
| ВНОХ вдио | с | оо о о ха о о СО О (М ю о тЧ тЧ СЧ | 15
30 60 125 150 200 225 300 |
75
75 120 115 150 150 150 150 | |||
| иаАй аопижвс А винэшвйпвн | ί> | 44
44 48 58 75 80 |
45
55 60 65 75 90 90 100 |
45
45 65 68 75 78 75 78 | |||
| Я
РЗ Сч * | WW ‘вншгИ | 1 | сч со
Ю U3 ® « Т(1 ф тЧ тЧ тЧ са -ч< тЧ |
3
6 8 11 14 16 14 16 |
тЧ *4 т—* тЧ тЧ тЧ тЧ т—< | ||
| ww ‘dx9JVBHtf | + | ю со сч со со о со тч сч сч со со со | 3
6 9 13 16 18.5 16 18.5 |
11
и 13 13,6 16 16 16 16 | |||
| Отражатель | В1Т9ХВЖ -Bdxo пвийэхви | Стекло
» » » » » |
Стекло
» » » · » |
Стекло
» » » » » | |||
| эинвохо -эвй эоыоАноф | =6 | 11
17,5 25 42 48 96 |
11
17,5 25 42 48 96 48 96 |
25
35 35 42 42 48 65 65 | |||
| вдэхвж -Bdxo dxawBHtt | ч о | 25
35 60 90 110 200 |
25
35 60 90 110 200 110 200 |
60
75 75 90 90 110 150 150 | |||
| Род углей | ивиЛ энннэноннндо | Blld9J *ф BHH9dOJ олоыаионэхни икл^ | nddono ‘Φ BHH9dox олонаиэнэхпи nirj& | ||||
ство наблюдателя и оптич. данные его бинокля; 6) окраска и форма цели и фона, ее окружающего; 7) спектральный состав луча П. Дальность действия П. определяется по ф-ле, предложенной А. Блонделем:
I.a2L
е=ТГш-Р>
1CCL _
где е—освещенность в глазу наблюдателя, I—сила света П., а—коэф. прозрачности атмосферы на 1 км=( 1-а), где а—коэф. поглощения атмосферы, L—расстояние от П. до цели в км, р—коэф. отражения цели. Для аккомодировавшегося на темноту глаза можно принять е= 0,3 1х как минимальную освещенность, достаточную для распознава-· ния цели, имеющей большие размеры и значительный контраст между окраской самой цели и фоном, ее окружающим.
П. ближнего действия. В этих П. в качестве источника света исключительно при ли -няются лампы нацеливания, нормальные или специальные прожекторные с сконцентрированной нитью накала. В качестве оптической системы применяются все три системы, хотя наиболее распространенной является система катоптрическая. На фигуре 29 изображена форма оптической системы П. типа XIV-4 для освещения заливающим светом с металлическим хромированным отражателем диаметром 45 сантиметров и с нормальной газонаполненной лампой в 1 000 W изготовления ВЭО. Угол рассеяния около 30°. На фигуре 30 приведен внешний вид П. для освещения заливающим светом со стеклянным отражателем,состоящим из параболлои-да и сферы диаметром 36,5 см, с лампой в 1 000 W фирмы G. E. С. в США. Угол рассеяния около 25°. На фигуре 31 дан внешний
Фигура 29.
Фигура 30.
Фигура 31.
вид П. для освещения аэродромов фирмы G. E,С. в США. В этом П. оптическая система состоит из френелевской поясной линзы с углом рассеяния в 180° и сферического стеклянного отражателя позади лампы. Лампа мощностью в 1 000 W. П. снабжен фокусирующим приспособлением. П. ближнего действия находят в настоящее время широкое применение для освещения мест строительных и земляных работ, ж.-д. пу тей, вагонных парков, портов, верфей и других открытых пространств, для освещения фасадов зданий, монументов, вывесок и тому подобное. и наконец для освещения спортивных площадок и мест общественных развлечений.
Лит.: Куприянов Д. А., Боевое освещение, СПБ, 1910 (литогр.); Николаев В., О проверке рефлекторов электрического света фотографированием, СПБ, 1892; его ш е,. Осветительная способность прожекторов электрич. света, СПБ, 1892; его те, Электрич. освещение для боевых целей,вып. Ι,οτρ.182, СПБ, 1894; его же, О прожекторах Маншена и Шуккерта, «Арт.шурн.», СПБ, 1898, 3; Б а л д и н С., Прожекторы и подвижные прожекторные станции, «Инженерный журнал», СПБ, 1906, 1, 2, 3 и 4; К у-прияновД. А., Методы исследования прожекторных зеркал, «Арт. журн.», 1918, 4, б и 6; Фролов Р. Н., Курс электрич. освещения и прожекторов, П., 1922 (литогр.); Луговской Б. И., Современные прожекторы и область их применения, М., 1927; его же, Применение прожекторов для освещения, «Ж.-д. дело, связь и электротехника», Москва, 1927, 5-6 и 7-8; его те, Электрооборудование аэродромов, «Техника и снабжение», М., 1923, 54—56; его же, Освещение заливающим светом, «Изв. Гос. электр. треста», М., 1927, 5; его же, Опыт устройства охранного освещения складов прожекторами, там же, 1928, 1—2; его ж е, Прожекторное освещение, «Электричество», М., 1930, 22; М у рале в и ч В. С., О расчете прожекторного освещения, «Ж.-д. дело, связь и электротехника», Москва, 1928, 11—12; Ф р о л о в Р. Н., Прожекторы большой силы света, Л., 1928; Б р е т о н Г., Полевые прожекторы, пер. с англ., Л., 1925; М a n g i η Μ., Stude de divers dispositifs optiques destines k projeter la lumiire dleetrique sur les objets eioignes, P., 1876; Blondel A., Theorie des projecteurs eiectriques, P., 1894; R e у j., Dela portee des projecteurs eiectriques, P.,. 1915; Koenigsmann B., Seheinwer-fer u. Scheinwerfermaschinen, B., 1919; fieilgolt C. u. Thilo P., Die neuste Entwickelung des Bogen-lichtscheinwerfers in Deutschland, Leipzig, 1921; Bloch L., Lichttechnik, B., 1921; Benlorl F., Studies in the Projection of Light, «General Electric Review», Schenectady, 1923, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 10, 11, 1924, 3, 4, 8, 9, 10, 11, 12, 1925, 3, 7, 12, 1926, 3, 7, 10, 12; Sonnenleld C., Die Hohlspiegel, Berlin, 1926; Marcotte E., La lumiire intensive, Phares et Projecteurs, P., 1925; Hagenbach A., Der elektrische Lichtbogen, Lpz., 1924; PartisiE., Rieerche teoriche sui sistemi diotricci et catotricci di projezione. Milano, 1903; Salmoraghi A., Description d’un nouvei appareil a mesurer les constantes optiques des miroires paraboliques pour projecteurs et phares, Milan, 1909; Thiersch F., Die Reflexion eines Parailelstrahlenbiindels am Paraboloid. Diss., Halle a/S., 1914. Б. Луговской.