Maják fakta pro děti
maják je vysoká budova, která má světlo v blízkosti vrcholu. Majáky jsou postaveny na pobřeží oceánu nebo jezera. Maják chrání lodě před nárazem na břeh tím, že vysílá světlo směrem k moři. Světlo se obvykle otáčí v kruhu, takže lodě vidí blikající světlo. Světlo je obvykle pokryto fresnelovou čočkou. Tento objektiv umožňuje světlu cestovat na velkou vzdálenost.
jedním z nejznámějších majáků byl maják Alexandrie. Bylo to na ostrově poblíž pobřeží. Ten ostrov se jmenoval Pharos. Dokonce i dnes, v mnoha jazycích, slovo pro maják pochází z názvu ostrova.
téměř všechny majáky jsou nyní automatické.
Historie
Starobylé majáky
Před vývojem jasně definované porty, námořníky, kteří byli vedeni požáry postaven na kopci. Vzhledem k tomu, že zvýšení ohně by zlepšilo viditelnost, umístění ohně na plošinu se stalo praxí, která vedla k rozvoji majáku. Ve starověku maják fungoval spíše jako vstupní značka do přístavů než jako varovný signál pro útesy a ostrohy, na rozdíl od mnoha moderních majáků. Nejslavnější maják struktury od starověku byl Pharos v Alexandrii, Egyptě, který se zhroutil po sérii zemětřesení mezi 956 a 1323.
neporušená Věž Hercules v A Coruña, Španělsko dává vhled do starověké maják výstavba; jiné důkazy o majáky existuje ve vyobrazení na mincích a mozaiky, z nichž mnohé představují maják v Ostii. Mince z Alexandrie, Ostia, a Laodicea v Sýrii také existují.
Moderní konstrukce
moderní éra majáků začala na přelomu 18. století, jako maják výstavba se rozvíjela v souladu s rostoucí úrovní transatlantického obchodu. Pokroky ve stavebnictví a nové a efektivní osvětlovací zařízení umožnily vytvoření větších a výkonnějších majáků, včetně těch, které jsou vystaveny moři. Funkce majáků se posunula směrem k poskytování viditelného varování před nebezpečím přepravy, jako jsou skály nebo útesy.
Eddystone skály byly hlavní nebezpečí ztroskotání pro námořníky plující přes Lamanšský průliv. První maják postavený tam byl osmiboká dřevěná konstrukce, ukotvené do 12 železné nosníky zajištěny ve skále, a byl postaven Henry Winstanley z 1696 až 1698. Jeho maják byl první věží na světě, která byla plně vystavena otevřenému moři.
stavební inženýr John Smeaton, přestavěného maják z 1756-59; jeho věž znamenala zásadní krok vpřed v designu majáky a zůstal v provozu až do roku 1877. Modeloval tvar svého majáku na dubu pomocí žulových bloků. On znovu objevena a použita „hydraulického vápna,“ forma betonu, která bude nastavena pod vodou se používá Římany, a vyvinul techniku, zajištění žulové bloky dohromady pomocí rybinového spoje a mramoru hmoždinky. Skloubení funkce sloužil ke zlepšení strukturální stabilitu, i když Smeaton také měl kužel tloušťka věže směrem k vrcholu, pro který on zakřivené věže dovnitř, v mírném spádu. Tento profil měl další výhodu v tom, že umožnil, aby se část energie vln rozptýlila při nárazu se stěnami. Jeho maják byl prototypem moderního majáku a ovlivnil všechny následující inženýry.
Jeden takový vliv byl Robert Stevenson, sám klíčovou postavou v rozvoji maják design a konstrukce. Jeho největším úspěchem byla stavba majáku Bell Rock v roce 1810, jednoho z nejpůsobivějších inženýrských počinů té doby. Tato struktura byla založena na Smeaton designu, ale s několika vylepšené funkce, jako je začlenění rotující světla, střídavě červené a bílé. Stevenson pracoval pro Northern Lighthouse Board téměř padesát let, během nichž navrhl a dohlížel na stavbu a pozdější vylepšení mnoha majáků. Inovoval ve výběru světelných zdrojů, upevnění, design reflektoru, použití Fresnelových čoček, a v rotačních a bednících systémech poskytujících majáky s individuálními podpisy, které jim umožňují identifikovat námořníky. Vynalezl také pohyblivý výložník a vyvažovací jeřáb jako nezbytnou součást pro stavbu majáku.
Alexander Mitchell navrhl první šroubovací hromadu maják – jeho maják byl postaven na pilotech, které byly přišroubovány do písčité nebo bahnité dno. Stavba jeho návrhu začala v roce 1838 u ústí Temže a byla známá jako maják Maplin Sands a poprvé svítí v roce 1841. Ačkoli jeho stavba začala později, světlo Wyre ve Fleetwoodu v Lancashire bylo první, které bylo osvětleno (v roce 1840).
zlepšení osvětlení
zdrojem osvětlení byly obecně dřevěné hranice nebo spalování uhlí. Na Argand lampa, vynalezl v roce 1782 Švýcarský vědec, Aime Argand, revoluci maják osvětlení s jeho stabilní nekouřící plamen. Rané modely používaly broušené sklo, které bylo někdy zbarveno kolem knotu. Pozdější modely používaly plášť oxidu thoričitého zavěšený nad plamenem, vytvářející jasné, stálé světlo. Na Argand lampa používaný velrybí olej, řepka, olivový olej nebo jiné rostlinné oleje jako palivo, které bylo dodané gravitace krmiva z nádrže umístěné nad hořák. Lampa byl nejprve produkován Matthew Boulton, v partnerství s komplexní rovině, v roce 1784 a stal se standardem pro majáky pro více než století.
Maják South Foreland byl první věží, která úspěšně použila elektrické světlo v roce 1875. Uhlíkové obloukové lampy majáku byly poháněny magnetem poháněným parou. John Richardson Wigham byl první, kdo vyvinul systém pro plynové osvětlení majáků. Jeho vylepšené ‚krokus‘ hořák na Baily Lighthouse poblíž Dublin byl 13 krát silnější než nejvíce brilantní světlo tak známý.
odpařený olejový hořák byl vynalezen v roce 1901 Arthurem Kitsonem a vylepšen Davidem Hoodem v Trinity House. Palivo vypařilo při vysokém tlaku a spálené na teplo krbu, dává výkon přes šest krát svítivost tradiční olejové lampy. Využití plynu jako osvětlovací stal široce dostupné, s vynálezem Dalén světlo švédský inženýr, Gustaf Dalén. Použil agamassan (Aga), substrát, absorbovat plyn umožňující bezpečné skladování a tím i komerční využití. Dalén vynalezl sun ventilu, který automaticky reguluje světlo a vypnul během dne. Tato technologie byla převládající formou světelného zdroje v majácích od roku 1900 do šedesátých let, kdy se elektrické osvětlení stalo dominantním.
Optické systémy
S rozvojem stabilní osvětlení Argand lampa, aplikace optických čoček zvýšit a zaměřit se intenzita světla se stal praktickou možnost. William Hutchinson vyvinul první praktický optický systém v roce 1763, známý jako katoptrický systém. Tento základní systém účinně kolimovaný vyzařované světlo do koncentrovaného paprsku, čímž výrazně zvyšuje světlo viditelnost. Schopnost soustředit světla led první revolvingového světla majáků, kde světlo se objeví na námořníky jako série občasné záblesky. Bylo také možné přenášet složité signály pomocí světelných záblesků.
francouzský fyzik a inženýr Augustin-Jean Fresnel vyvinula multi-část Fresnelovy čočky pro použití v majácích. Jeho konstrukce umožnila konstrukci čoček s velkou clonou a krátkou ohniskovou vzdáleností, bez hmotnosti a objemu materiálu, který by vyžadoval objektiv konvenčního designu. Fresnelova čočka může být mnohem tenčí než srovnatelná konvenční čočka, v některých případech ve formě plochého listu. Fresnelova čočka může také zachytit více šikmého světla ze zdroje světla, což umožňuje, aby světlo z majáku vybaveného jedním bylo viditelné na větší vzdálenosti.
první Fresnelova čočka byla použita v roce 1823 v majáku Cordouan u ústí ústí řeky Gironde; jeho světlo bylo vidět z více než 20 mil (32 km) ven. Fresnelův vynález zvýšil svítivost lampy majáku o faktor čtyři a jeho systém je stále běžně používán.
nedávný
nástup elektrifikace a automatické měniče světel začaly dělat strážce majáků zastaralými. Po mnoho let majáky stále měly strážce, částečně proto, že strážci majáků mohli v případě potřeby sloužit jako záchranná služba. Zlepšení námořní navigace a bezpečnosti, jako je Global Positioning System (GPS), vedlo k postupnému ukončení neautomatizovaných majáků po celém světě. V Kanadě, tento trend byl zastaven a stále existuje 50 osazené světelné stanice, s 27 pouze na západním pobřeží.
zbývající moderní majáky mají obvykle solární baterie a mají jediné stacionární blikající světlo sedící na ocelové skeletové věži.
Slavný maják stavitelé
John Smeaton je pozoruhodné, za to, že navrhl třetí a nejslavnější Eddystone Maják, ale někteří stavitelé jsou dobře známé pro jejich práci při budování více majáků. Rodina Stevensonových (Robert, Alan, David, Thomas, David Alan a Charles) učinila lighthouse budováním třígenerační profese ve Skotsku. Ir Alexander Mitchell vynalezl a postavil řadu šroubových majáků navzdory své slepotě. Angličan James Douglass byl rytířem za svou práci na majácích.
Spojené Státy Armádní Sbor Inženýrů Poručík George Meade postaveny četné majáky podél Atlantiku a Gulf pobřeží, než získává širší slávy, jako vítězný generál v Bitvě u Gettysburgu. Plukovník Orlando m. Poe, inženýr generála Williama Tecumseha Shermana při obléhání Atlanty, navrhl a postavil některé z nejexotičtějších majáků v nejtěžších lokalitách na amerických velkých jezerech.
francouzský obchodník, důstojník námořnictva Marius Michel Paša postaven téměř sto majáky podél pobřeží Osmanské Říše v období dvaceti let po Krymské Válce (1853-1856).
Maják technologie
V majáku, zdroj světla se nazývá „lampa“ (ať už elektrické nebo poháněné olej) a koncentrace světla je „čočka“ nebo „optické“. Původně osvětlené otevřenými požáry a později svíčkami, Argandova dutá Knotová lampa a parabolický reflektor byly představeny na konci 18. století.
velrybí olej byl také používán s knoty jako zdrojem světla. Petrolej stal se populární v 1870s a elektřina a karbid (acetylenový plyn) začal nahrazovat petrolej kolem přelomu 20. století. Karbid byl podporován Dalénovým světlem, které automaticky rozsvítilo lampu za soumraku a za úsvitu ji zhaslo.
během Studené války bylo mnoho vzdálených sovětských majáků poháněno radioizotopovými termoelektrickými generátory (RTGs). Ty měly tu výhodu, že poskytovaly energii ve dne nebo v noci a nepotřebovaly tankování ani údržbu. Po rozpadu Sovětského svazu však neexistují žádné oficiální záznamy o umístění nebo stavu všech těchto majáků. Jak čas plyne, jejich stav je ponižující; mnozí se stali oběťmi vandalismu a zlodějů kovového šrotu, kteří si nemusí být vědomi nebezpečného radioaktivního obsahu.
Čočka
Viz také: Fresnelovy čočky
před moderními stroboskopickými světly byly čočky použity k soustředění světla z nepřetržitého zdroje. Vertikální světelné paprsky lampy jsou přesměrovány do vodorovné rovině a vodorovně světlo se soustředí do jedné nebo několika směrech na čas, s světelného paprsku přehnala kolem. Výsledkem je, že kromě vidění strany světelného paprsku je světlo přímo viditelné z větších vzdáleností as charakteristikou identifikujícího světla.
tato koncentrace světla se provádí pomocí sestavy rotující čočky. Na začátku majáky, zdrojem světla byla petrolejová lampa, nebo dříve, zvířecí nebo rostlinný olej Argand lampy a čočky otočeny o hmotnosti řízený strojek sestavy zranění lighthouse keepers, někdy tak často, jak každé dvě hodiny. Sestava čočky se někdy vznášela v kapalné rtuti, aby se snížilo tření. V modernějších majácích byla použita elektrická světla a pohony motorů, obvykle poháněné dieselovými elektrickými generátory. Ty také dodávaly elektřinu pro strážce majáku.
efektivní soustředění světla z velkého všesměrového světelného zdroje vyžaduje objektiv s velkým průměrem. To by vyžadovalo velmi silnou a těžkou čočku, pokud by byla použita konvenční čočka. Fresnelova čočka (vyslovovaná /frennll/) zaostřila 85% světla lampy oproti 20% zaostřeným parabolickými reflektory času. Jeho konstrukce umožnila konstrukci čoček velkých rozměrů a krátké ohniskové vzdálenosti bez hmotnosti a objemu materiálu v konvenčních konstrukcích čoček.
Fresnel lighthouse čočky jsou seřazeny podle pořadí, míra refrakční síly, s prvním řádu objektiv je největší, nejsilnější a drahé; a šestého řádu objektiv je nejmenší. Pořadí je založeno na ohniskové vzdálenosti objektivu. Objektiv prvního řádu má nejdelší ohniskovou vzdálenost, přičemž šestý je nejkratší. Pobřežní majáky obvykle používají čočky prvního, druhého nebo třetího řádu, zatímco přístavní světla a majáky používají čočky čtvrtého, pátého nebo šestého řádu.
Některé majáky, jako jsou ty, na Mysu Race na Newfoundlandu, a Makapuu Point, Hawaii, používá silnější hyperradiant Fresnelovy čočky vyrobené firmou Šanci Bratři.
v poslední době bylo mnoho Fresnelových čoček nahrazeno rotujícími aerobeacony, které vyžadují menší údržbu. V moderních automatizovaných majácích je tento systém rotujících čoček často nahrazen světlem s vysokou intenzitou, které vydává krátké všesměrové záblesky (soustředění světla spíše v čase než ve směru). Tato světla jsou podobná obstrukčním světlům používaným k varování letadel před vysokými konstrukcemi. Nedávné inovace jsou „Vega Lights“ a počáteční experimenty se světelnými diodovými (LED) panely.
vlastnosti
Viz také: Světelná charakteristika
V každém z těchto návrhů pozorovatel, spíše než vidět kontinuální slabé světlo, vidí jasnější světlo během krátkých časových intervalech. Tyto momenty jasného světla jsou uspořádány tak, aby vytvořily světelnou charakteristiku nebo vzor specifický pro maják. Například záblesky majáku Scheveningen jsou střídavě 2,5 a 7,5 sekundy. Některá světla mají sektory určité barvy (obvykle tvořené barevnými tabulemi v Lucerně), které odlišují bezpečné vodní plochy od nebezpečných hejn. Moderní majáky mají často jedinečné reflektory nebo Raconové transpondéry, takže radarový podpis světla je také jedinečný.
Building
Design
pro účinnost musí být lampa dostatečně vysoká, aby byla vidět dříve, než je nebezpečí dosaženo námořníkem.
Kde jsou nebezpečné mělčiny jsou umístěny daleko ploché písečné pláže, typický vysoký zdiva pobřežní maják je postaven na pomoc navigátor dělat landfall po oceánu přechod. Často jsou válcové, aby se snížil účinek větru na vysokou strukturu, jako je například Cape May Light. Menší verze tohoto designu se často používají jako přístavní světla k označení vstupu do přístavu, jako je New London Harbor Light.
Pokud existuje vysoký útes, může být nahoře umístěna menší struktura, například na Horton Point Light. Někdy může být takové místo příliš vysoké, například podél západního pobřeží Spojených států, kde časté nízké mraky mohou zakrýt světlo. V těchto případech, majáky jsou umístěny pod clifftop, aby se zajistilo, že je lze stále vidět na povrchu během období mlhy nebo nízkých mraků, jako v bodě Reyes Lighthouse. Další obětí mlhy byl starý Maják Point Loma, který byl v roce 1891 nahrazen dolním majákem New Point Loma lighthouse.
jak technologie pokročila, prefabrikované kostrové železné nebo ocelové konstrukce měly tendenci být použity pro majáky postavené ve 20. století. Tyto mají často úzké válcové jádro obklopené otevřenou mříž práce výztuhy, jako jsou Finové Bodu varu Světle.
někdy je třeba maják postavit ve vodě samotné. Vlnové majáky jsou zděné konstrukce konstruované tak, aby odolaly nárazu vody, jako je maják Eddystone v Británii a světlo útesu St.George u Kalifornie. V mělčích zátokách, Šroubovací hromadu maják kování struktury jsou přišroubovány do mořského dna a nízkou dřevěnou konstrukcí je umístěna nad otevřený rámec, jako je Thomas Shoal Point Lighthouse. Protože šroubové piloty mohou být narušeny ledem, používají se v chladném podnebí ocelové kesonové majáky, jako je Orient Point Light. Orient Long Beach Bar Světlo (Bug Light) je směs šroub hromadu světla, který byl převeden do kesonu světlo kvůli hrozbě poškození ledu.
Ve vodách příliš hluboko pro konvenční strukturu, majáková může být použit místo majáku, jako bývalý lightship Columbia. Většina z nich byla nyní nahrazena pevnými světelnými plošinami (jako je Ambrose Light) podobnými těm, které se používají pro průzkum ropy na moři.
Komponenty
Zatímco maják budovy se liší v závislosti na umístění a účelu, mají tendenci mít společné komponenty.
světelná stanice se skládá z věže majáku a všech hospodářských budov, jako jsou obytné prostory držitele, palivový dům, loděnice a budova signalizující mlhu. Samotný maják se skládá z věžové konstrukce podporující Lucernu, kde funguje světlo.
místnost s lucernou je prosklená skříň v horní části věže majáku obsahující lampu a čočku. Jeho skleněné tabule jsou podepřeny kovovými tyčemi Astragal běžícími svisle nebo diagonálně. V horní části lucerny pokoj je stormproof ventilátor navržen tak, aby odstranit kouř z lampy a teplo, které vychází ve skle kabiny. Hromosvod a uzemňovací systém připojený ke střeše kovové kopule poskytuje bezpečné vedení pro jakékoli údery blesku.
Hned pod lucernou pokoj je obvykle Hodinky Místnosti nebo Službu, Místnost, kde se palivo a další zásoby byly drženy a kde brankář připraven lucerny na noc a často stáli hodinky. Byly zde také umístěny hodiny (pro otáčení čoček). Na majákové věži je otevřená platforma zvaná galerie často umístěna mimo strážní místnost (nazývanou Hlavní galerie)nebo Lucerna (Lucerna Galerie). To se používalo hlavně pro čištění vnějších oken místnosti lucerny.
majáky blízko sebe, které mají podobný tvar, jsou často natřeny jedinečným vzorem, takže je lze snadno rozpoznat za denního světla, což je označení známé jako denní značka. Jedním z příkladů je černobílý spirálový vzor barber pole majáku Cape Hatteras. Race Rocks Light v západní Kanadě je malován v horizontálních černobílých pásmech, aby vynikl proti obzoru.
Sortiment světla
zarovnání dvou pevných bodů na souši poskytuje navigátorovi linii polohy nazývanou rozsah v USA a tranzit v Británii. Rozsahy lze použít k přesnému zarovnání plavidla v úzkém kanálu, například v řece. S orientačními body řady osvětlenými sadou pevných majáků je možná noční navigace.
takové spárované majáky se nazývají rozsahová světla v USA a přední světla ve Velké Británii. Bližší světlo se označuje jako maják nebo přední dosah; nejvzdálenější se nazývá zadní dosah. Zadní světlo je téměř vždy vyšší než přední.
když je plavidlo na správném kurzu, obě světla se vyrovnají svisle. Ale když je pozorovatel mimo polohu, rozdíl v zarovnání označuje správný směr jízdy pro korekci kurzu.
Images for kids
-
The lighthouse of Aveiro, west coast of Portugal
-
Split Point Lighthouse, Aireys Inlet, Victoria, featured in the Australian TV series Round the Twist
-
The Light-house on Point of Air, Flintshire, 1815
-
Eddystone Lighthouse, one of the first wave-washed lighthouses
-
Hyperboloid design Adziogol Lighthouse by V.G.Shukhov, Ukraine, 1910
-
Kõpu Lighthouse has the shape of a square prism, with massive counterforts
-
Iron quadripod lighthouse from 1877 in Ruhnu island
-
Kreis Südtondern
-
Pommerby
-
Dahme (Holstein)
-
Věž Herkules v A Coruña, Španělsko. Postavený Římany, je to nejstarší Maják na světě, který je stále v provozuschopném stavu.
-
Cabo Branco Lighthouse in João Pessoa, Brazil is a major attraction at the easternmost inland point of the Americas
-
Tangasseri Lighthouse in Kollam(Quilon) city, India je nejvyšší maják ve státě Kerala. Stavba byla postavena Brity v roce 1902.
-
Vzácnější typ majáku na chůdách v Hauraki Gulf Nového Zélandu. Maják Bean Rock, který je většinou chráněn blízkými ostrovy, osvětluje cestu do přístavu Waitemata.
-
Lighthouse „El Faro“, Maspalomas, Gran Canaria.
-
Majáku „Vlčku“ v Lobito, Angola
-
Knarrarósviti Maják je dva-představil věž, postavená v 1938-1939, který se nachází v blízkosti města Stokkseyri. Island.
-
The Vypin Lighthouse at Kochi, India. The structure (built in 1979) has an unusual cross section.
-
The Rawley Point Lighthouse near Two Rivers, Wisconsin at Point Beach State Forest shows an example of an octagonal skeletal structure.
-
Baltic coast lighthouse, located in Niechorze, Poland
-
Peggys Point Lighthouse, Nova Scotia, Canada
-
Small non-attendant lighthouse at Gullringnes in Vardø, North Norway.
-
Keri Lighthouse in Estonia was the first lighthouse in the world to be powered by natural gas.
-
Suurupi přední maják, postaven v roce 1859, je pouze pracovní dřevěný maják v Estonsku.
-
Grand Island Východ Kanál, Světlo, dřevěný maják postavený v roce 1867 na Grand Island v Lake Superior, poblíž Munising, Michigan, U. S. A.
-
Cape Irago lighthouse in Tahara, Aichi, Japan
-
Lighthouse in Qingdao, China
-
Suomenlinna Church v Helsinky, Finsko slouží jako maják
-
Maják v Estonsku
-
Lighthouse beside the Montazah garden in Alexandria