Авиационное заградительное освещение

Авиационное заграждающее освещение используется для улучшения видимости конструкций или неподвижных препятствий, которые могут мешать безопасной навигации воздушных судов . Заградительное освещение обычно устанавливается на вышках , зданиях и даже заборах, расположенных в местах, где самолеты могут работать на малых высотах . В определенных областях некоторые авиационные регулирующие органы требуют установки, работы, цвета и/или уведомления о состоянии заградительного освещения. устройств высокой интенсивности Для обеспечения максимальной видимости и предотвращения столкновений в этих системах освещения обычно используются одно или несколько стробоскопических или светодиодных могут видеть , которые пилоты на расстоянии многих миль от препятствия.

Типы ламп

Крупный план сигнальной лампы самолета на вершине высотного здания в Чанчжоу, Китай.

Светильники обычно бывают двух видов:

Красные лампы, которые либо горят постоянно, либо медленно включаются и гаснут с циклом в несколько секунд.
Белые ксеноновые лампы-вспышки .

Оба типа до недавнего времени использовались в Соединенном Королевстве . Новые правила предусматривают использование красных фонарей только в ночное время. Ксеноновые мигалки постепенно выводятся из употребления.

В США и Канаде существует несколько типов огней:

Заградительные огни (которые горят постоянно)
Красные маяки/красные стробоскопы
Белые (стробоскопические) огни высокой интенсивности
Белые (стробоскопические) огни средней интенсивности

Традиционно в красных лампах (или маяках) используются лампы накаливания . Чтобы увеличить срок службы, который в противном случае был бы довольно коротким, они имеют усиленную конструкцию и работают на мощности ниже нормальной (недогрузка). Недавней разработкой стало использование массивов мощных красных светодиодов вместо ламп накаливания, что стало возможным только с момента разработки светодиодов достаточной яркости. Светодиодные лампы имеют значительно более длительный срок службы, чем лампы накаливания, что снижает затраты на техническое обслуживание и повышает надежность. Некоторые производители также разработали белые стробоскопы средней интенсивности на основе светодиодной технологии для замены ксенона. Ксеноновые мигалки, хотя и более впечатляющие визуально, обычно требуют частой замены и поэтому стали менее предпочтительным вариантом. С появлением светодиодов белые стробоскопы по-прежнему востребованы. ^{[ нужна ссылка ]}

Часто можно встретить конструкции, использующие белые ксеноновые мигалки/белые стробоскопы в дневное время и красные фонари ночью. Красные огни обычно используются в городских районах, поскольку пилотам легче заметить их сверху. Белые стробоскопы (которые мигают круглосуточно) (60 в минуту для мигания, обозначающего «уникальный сигнал, который пилоты должны интерпретировать как предупреждение о том, что контактная сеть находится в непосредственной близости от огней») также могут использоваться в городских районах. Было рекомендовано не использовать мигающие белые стробоскопы в густонаселенных районах, поскольку в ночное время огни обычно сливаются с фоновым освещением, что затрудняет их обнаружение пилотами, что усугубляет опасность. Кроме того, жители, находящиеся рядом с освещенным строением, будут жаловаться на несанкционированное проникновение на территорию. В сельской местности красные маяки/стробоскопы также можно использовать в ночное время. Белые вспышки (иногда) предпочтительнее, поскольку они снижают затраты на техническое обслуживание (т. е. отсутствие покраски, отсутствие красных габаритных огней) и отсутствие фонового освещения, которое могло бы сливаться со вспышками. ^{[ нужна ссылка ]}

Существуют белые стробоскопы средней интенсивности и белые стробоскопы высокой интенсивности. Белые вспышки средней интенсивности обычно используются на сооружениях высотой от 200 до 500 футов (от 61 до 152 метров). Если средний белый стробоскоп используется на конструкции высотой более 500 футов (150 метров), конструкция должна быть окрашена. Обычный средний белый стробоскоп мигает 40 раз в минуту с интенсивностью 20 000 кандел в дневное время/сумерки и 2 000 кандел в ночное время.

Белый стробоскоп высокой интенсивности используется на конструкциях высотой более 700 футов (210 метров). Эти фонари обеспечивают максимальную видимость как днем, так и ночью. В отличие от стробоскопа средней интенсивности, стробоскоп высокой интенсивности не обеспечивает охват на 360°; для этого необходимо использовать как минимум 3 высоких стробоскопа на каждом уровне. С другой стороны, это снижает затраты на техническое обслуживание (т. е. отсутствие покраски). Если конструкция имеет антенну наверху, высота которой превышает 40 футов, белый стробоскоп средней интенсивности должен быть размещен над ней, а не внизу. Обычный высокий белый стробоскоп мигает 40 раз в минуту с интенсивностью 270 000 кандел в дневное время, 20 000 кандел в сумерках и 2 000 кандел в ночное время. ^[1]

Двойное освещение — это система, в которой конструкция оснащена белыми стробоскопами для использования в дневное время и красными огнями для использования в ночное время. В городских районах они обычно предпочтительнее, поскольку обычно освобождают конструкцию от требований к покраске. Одним из преимуществ двойной системы является то, что при выходе из строя самых верхних красных фонарей освещение переключается на резервную систему освещения, которая использует белые стробоскопы (с ночной интенсивностью) в ночное время. В США и Канаде красные маяки накаливания постепенно выводятся из эксплуатации и заменяются красными стробоскопами или красными светодиодами.

На линиях электропередачи высокого напряжения предусмотрены белые стробоскопы, которые мигают 60 раз в минуту с той же интенсивностью, что указана выше. В отличие от обычных белых вспышек, эти вспышки не мигают одновременно. Утвержденная Федеральным управлением гражданской авиации схема мигания расположена посередине, сверху и снизу, чтобы обеспечить «уникальный сигнал, который пилоты должны интерпретировать как предупреждение о том, что контактные провода находятся в непосредственной близости от огней». ^[2]

Передающие башни

На опорах электропередачи освещение может получать питание либо от электрического поля, окружающего проводник под напряжением, либо от магнитного поля, создаваемого током, проходящим через проводник. ^{[ нужна ссылка ]} Первый подход использует высокий градиент электрического потенциала вокруг проводников. Второй подход основан на законе индукции Фарадея, в котором магнитный поток протекает через цепь, которая подает питание на сигнальную лампу.

Использование и позиционирование

Эти фонари обычно можно найти прикрепленными к любой высокой конструкции, такой как радиовещательные мачты и башни , резервуары для воды, расположенные на большой высоте, опоры электропередач , дымоходы , высотные здания , краны и ветряные турбины . Более короткие конструкции, расположенные недалеко от аэропортов, также могут нуждаться в освещении; Примером этого является южное табло на стадионе Ламбо Филд в Грин-Бей, штат Висконсин , построенное в 2013 году и являющееся самым высоким сооружением на территории близлежащего международного аэропорта Остина Штробеля . Международная организация гражданской авиации ( ИКАО ) устанавливает стандарты, обычно принятые во всем мире, в отношении производительности и характеристик авиационных сигнальных ламп.

Огни обычно располагаются группами по два или более вокруг конструкции на определенной высоте на башне. Часто наверху располагается комплект, а затем один или несколько комплектов, расположенных на равном расстоянии друг от друга по конструкции. Соединенном Королевстве в Мачта Бельмонт имеет девять групп красных фонарей, равномерно расположенных по всей высоте мачты.

Маркировочные огни проводников

Иногда используются огни маркировки проводов (в сочетании с маркерами воздушных проводов ), чтобы сделать воздушные линии электропередачи более заметными. Поскольку линии электропередачи часто подвешиваются между широко расставленными мачтами, они представляют особенно серьезную опасность для низколетящих самолетов. Простым и экономичным решением этой проблемы является установка сигнальных огней непосредственно на проводах, но существуют значительные технические трудности, связанные с недорогим извлечением энергии из распределительной системы, которая передает высокое напряжение и переменный ток в широком диапазоне .

Идеальная сигнальная лампа должна иметь возможность питаться самостоятельно, будучи подключенной к одному проводу линии. Лампы могут питаться либо от электрического поля, окружающего провод под напряжением, либо от магнитного поля, создаваемого током, проходящим через провод. Первый подход использует преимущества высокого градиента электрического потенциала между проводниками, но требуется достаточно сильная емкостная связь , чтобы обеспечить емкостное извлечение энергии, необходимой от сигнальной лампы. Это означает, что длинные провода необходимо подвешивать параллельно линии с использованием стеклянных/керамических изоляторов: на самом деле обычно требуется несколько метров подвешенного провода, общая длина которого обратно пропорциональна напряжению в сети. Второй подход основан на законе индукции Фарадея, в котором магнитный поток протекает через цепь, питающую сигнальную лампу.

Нестандартные сигнальные огни самолета

На некоторых высоких конструкциях установлены или были установлены нестандартные сигнальные огни самолетов.

На мачте Deutschlandsender Herzberg/Elster не было установленных сигнальных ламп самолета. Вместо этого его освещали небесные лучи, установленные на небольших мачтах возле башни. Этот метод был выбран, поскольку мачта представляла собой мачтовый радиатор, изолированный от земли, и для питания ламп на мачте в противном случае специальные устройства, такие как трансформаторы Остина . потребовались бы
Штутгартская телебашня имеет установленную наверху вращающуюся осветительную установку, похожую на маяки. Эти вращающиеся огни назывались воздушными маяками в мире европейской авиации и воздушными маяками в авиации США. Такие лампы также использовались на других башнях и на вершинах гор на заре авиации до конца 1950-х годов.
Последний действующий воздушный маяк в Соединенном Королевстве находится на вершине купола над главным залом колледжа Королевских ВВС в Крэнвелле .
В Испании всего 12 действующих вращающихся огней или воздушных маяков используется . Все они находятся на вершинах очень высоких башен военных авиабаз.
Blosenbergturm в Беромюнстере также имеет воздушный маяк или вращающуюся лампу над кабиной. В отличие от Штутгартской телебашни она менее яркая и работает только на рассвете.
В Соединенных Штатах воздушные маяки до сих пор используются на вершинах гор Монтаны .
На Эйфелевой башне в Париже был воздушный маяк в период с 1947 по 1970 год, когда французское авиационное управление сочло, что он больше не нужен для воздушной навигации, и установило вместо него стандартные предупредительные лампы на вершине башни. В 2000 году было решено демонтировать сигнальные лампы и снова установить воздушный маяк, видимый с самолетов на расстоянии 80 км. расстояния.
В Финляндии воздушный маяк, построенный в 1929 году на вершине церкви Суоменлинна авиационными властями Хельсинки. до сих пор используется
Главные мачты радиопередатчика Мюлакер и бывшая радиомачта Константинов также имеют сигнальные огни самолетов на крайних основаниях их якорных вант.
Светильники для маркировки проводов и балисоры иногда используются для маркировки линий электропередачи.
Система предотвращения столкновений с препятствиями позволяет стандартным огням оставаться выключенными до тех пор, пока самолет не окажется в заданном радиусе, что позволяет значительно снизить световое загрязнение. Система OCAS также обеспечивает звуковые предупреждения.

Предупреждающая краска для самолетов

Авиационные законы также требуют, чтобы башни и мачты были окрашены полосами международной оранжевой и белой краски одинаковой длины по всей длине для улучшения видимости в дневное время. Эта схема окраски обычно требуется для башен высотой более 200 футов, но может варьироваться от штата к штату и вблизи аэропортов по всему миру. Поскольку применение такой схемы окраски обходится дорого, антенные башни и мачты часто строят на высоте чуть ниже требуемой. Антенные башни и мачты часто также имеют другие средства предупреждения о самолетах, расположенные на равных расстояниях по их высоте и на их вершинах. Это могут быть мощные стробоскопы или светодиодные фонари красного, белого или обоих цветов в чередующемся узоре. В таком случае красный свет используется ночью, а белый стробоскоп обычно используется в светлое время суток. ^[2]^[3]

Воздействие на окружающую среду

Сигнальные лампы на наземных башнях и зданиях способствуют как световому загрязнению , так и гибели птиц. ^{[ нужна ссылка ]}

Галерея

Антенная вышка высотой 446 футов (136 м) в Спрингфилде, штат Миссури, с видимой красно-белой предупреждающей краской для самолетов.
Антенная вышка высотой 146 футов (45 м) в Сан-Антонио, штат Техас, с видимой красно-белой предупреждающей краской для самолетов.
Антенная вышка высотой 1075 футов (328 м) в Атланте, штат Джорджия, с видимой красно-белой предупреждающей краской для самолетов.
Американские горки в Хершипарке ночью с белыми авиационными заградительными огнями, которые улучшают видимость аттракциона и действуют как спецэффекты.