Lighthouse facts for kids
a világítótorony egy magas épület, amelynek fénye a teteje közelében van. A világítótornyok egy óceán vagy tó partján épülnek. A világítótorony védi a hajókat a partra ütközéstől, ha a fényt a tenger felé küldi. A fény általában körbe fordul, hogy a hajók villogó fényt lássanak. A fényt általában Fresnel lencse borítja. Ez a lencse lehetővé teszi a fény számára, hogy messzire utazzon.
az egyik leghíresebb világítótorony Alexandria világítótornya volt. Egy szigeten volt a part közelében. A szigetet Pharosnak hívták. Még ma is, sok nyelven, a világítótorony szó a sziget nevéből származik.
szinte minden világítótorony automatikus.
a Történelem
Régi világítótorony
Mielőtt a fejlesztés egyértelműen meghatározott kikötők, tengerészek vezette tüzek épült dombtetőn. Mivel a tűz emelése javítaná a láthatóságot, a tűz platformra helyezése olyan gyakorlatgá vált, amely a világítótorony fejlődéséhez vezetett. Az ókorban a világítótorony inkább a kikötők bejáratának jelzőjeként működött, mint a zátonyok és promontóriák figyelmeztető jelzéseként, ellentétben sok modern világítótoronnyal. Az ókor leghíresebb világítótornya az egyiptomi Alexandria Pharos volt, amely 956 és 1323 közötti földrengések sorozata után összeomlott.
Az ép Torony Herkules A Coruña, Spanyolország betekintést ad a régi világítótorony építése; más bizonyíték világítótornyok létezik a képeken az érmék, valamint mozaikok, amelyek sok képviseli a világítótorony ostiában. A szíriai Alexandriából, Ostiából és Laodiceából származó érmék is léteznek.
Modern építés
a világítótornyok modern korszaka a 18.század fordulóján kezdődött, amikor a világítótorony építése a transzatlanti kereskedelem növekvő szintjével záródott. A szerkezeti tervezés és az új és hatékony világítóberendezések fejlődése lehetővé tette nagyobb és erősebb világítótornyok létrehozását, beleértve a tengernek kitett világítótornyokat is. A világítótornyok funkciója a hajózási veszélyek, például sziklák vagy zátonyok elleni látható figyelmeztetés biztosítása felé tolódott el.
az Eddystone-kőzetek jelentős hajótörést jelentettek a La Manche-csatornán vitorlázó tengerészek számára. Az első világítótorony nyolcszögletű fából készült szerkezet volt, amelyet 12 vastartóval rögzítettek a sziklába, amelyet Henry Winstanley épített 1696-tól 1698-ig. Világítótornya volt az első torony a világon, amely teljes mértékben ki volt téve a nyílt tengernek.
John Smeaton építőmérnök 1756-59-ben újjáépítette a világítótornyot; tornya jelentős előrelépést jelentett a világítótornyok tervezésében, és 1877-ig használatban maradt. Ő modellezte az alakja a világítótorony, hogy egy tölgyfa, gránittömbök. Újra felfedezte és használta a “hidraulikus mészet”, egy olyan betonformát, amely a rómaiak által használt víz alá kerül, és kifejlesztett egy technikát a gránittömbök egymáshoz rögzítésére fecskefarkú illesztések és márványcsapok segítségével. A dovetailing funkció a szerkezeti stabilitás javítását szolgálta, bár Smeatonnak a torony vastagságát a teteje felé kellett kúpoznia, amelyhez a tornyot gyengéd lejtőn befelé hajlította. Ennek a profilnak az volt az előnye,hogy lehetővé tette a hullámok energiájának egy részét a falakkal való ütközés során. Világítótornya volt a modern világítótorony prototípusa, amely befolyásolta az összes későbbi mérnököt.
az egyik ilyen befolyás Robert Stevenson volt, aki maga is meghatározó alakja volt a világítótorony tervezésének és építésének. Legnagyobb eredménye a Bell Rock világítótorony építése volt 1810-ben, a kor egyik legimpozánsabb mérnöki teljesítménye. Ez a szerkezet Smeaton tervezésén alapult, de számos továbbfejlesztett funkcióval, például forgó lámpák beépítésével, váltakozva a piros-fehér között. Stevenson közel ötven évig dolgozott az Északi világítótorony Igazgatóságánál, amely idő alatt számos világítótorony építését tervezte és felügyelte, majd később továbbfejlesztette. Ő újítások a választás fényforrások, rögzítés, reflektor design, a használata Fresnel lencsék, illetve a forgatási zsaluzat-rendszerek nyújtó világítótornyok egyedi aláírások, amely lehetővé teszi, hogy azonosíthatók legyenek a tengerészek. A világítótorony építéséhez szükséges elemként feltalálta a mozgatható jibet és az egyensúlyi darut is.
Alexander Mitchell tervezte az első csavaros halom világítótornyot – világítótornyát olyan cölöpökre építették, amelyeket a homokos vagy sáros tengerfenékbe csavartak. Tervezése 1838-ban kezdődött a Temze torkolatánál, a Maplin Sands világítótorony néven ismert, először 1841-ben világított. Bár az építkezés később kezdődött, a Wyre fény Fleetwood, Lancashire, volt az első, hogy világít (1840-ben).
világítási fejlesztések
a megvilágítás forrása általában fa máglyák vagy szén égetése volt. A svájci tudós, Aimé Argand által 1782-ben feltalált Argand lámpa folyamatos füstmentes lángjával forradalmasította a világítótorony megvilágítását. A korai modellek őrölt üveget használtak, amelyet néha a kanóc körül színeztek. A későbbi modellek a láng felett felfüggesztett tórium-dioxid köpenyét használták, fényes, állandó fényt hozva létre. Az Argand lámpa bálnaolajat, káposztát, olívaolajat vagy más növényi olajat használt üzemanyagként, amelyet az égő fölé szerelt tartályból származó gravitációs takarmány szállított. A lámpát először Matthew Boulton gyártotta, az Argand-szal együttműködve, 1784-ben, több mint egy évszázadig a világítótornyok szabványává vált.
A South Foreland világítótorony volt az első torony, amely 1875-ben sikeresen használta az elektromos fényt. A világítótorony széníves lámpáit gőzhajtású magneto hajtotta. John Richardson Wigham volt az első, aki kifejlesztett egy rendszert a világítótornyok gázvilágítására. A Dublin melletti Baily Világítótoronynál javított “crocus” gázégője 13-szor erősebb volt, mint az akkor ismert legragyogóbb fény.
a párologtatott olajégőt Arthur Kitson találta fel 1901-ben, David Hood pedig a Trinity House-ban. Az üzemanyagot nagy nyomáson elpárologtatták és elégették, hogy felmelegítsék a köpenyt, így a hagyományos olajlámpák fényerejének több mint hatszorosa volt. A gáz illuminánsként való felhasználása széles körben elérhetővé vált a Dalén fény svéd mérnök, Gustaf Dalén találmányával. Az agamassan (Aga) hordozót használta a gáz elnyelésére, amely lehetővé teszi a biztonságos tárolást és ezáltal a kereskedelmi hasznosítást. Dalén feltalálta a “napszelepet” is, amely automatikusan szabályozza a fényt, és napközben kikapcsolja. A technológia volt a fényforrás domináns formája a világítótornyokban az 1900-as évektől az 1960-as évekig, amikor az elektromos világítás domináns lett.
Optikai rendszerek
a fejlődés, a folyamatos megvilágítás a Argand lámpa alkalmazása optikai lencsék, hogy növelje, valamint arra, hogy a fény intenzitása lett gyakorlati lehetőség. William Hutchinson 1763-ban fejlesztette ki az első gyakorlati optikai rendszert, amelyet katoptrikus rendszernek neveznek. Ez a kezdetleges rendszer hatékonyan egyesítette a kibocsátott fényt koncentrált gerendává, ezáltal jelentősen növelve a fény láthatóságát. A fény fókuszálásának képessége az első forgó világítótorony gerendákhoz vezetett, ahol a fény szakaszos villanások sorozataként jelenik meg a tengerészek számára. Lehetővé vált a komplex jelek továbbítása a fényvillanások segítségével.
Augustin-Jean Fresnel francia fizikus és mérnök kifejlesztette a többrészes Fresnel lencsét világítótornyokban való használatra. A design lehetővé tette, hogy az építési lencsék nagy nyílás, rövid fókusztávolság, anélkül, hogy a tömeg és a térfogat az anyag, amely szükséges lenne egy lencse a hagyományos design. A Fresnel lencse sokkal vékonyabb lehet, mint egy hasonló hagyományos lencse, egyes esetekben lapos lap formájában. A Fresnel lencse több ferde fényt is rögzíthet egy fényforrásból, így lehetővé teszi, hogy az egyikkel felszerelt világítótorony fénye nagyobb távolságokon is látható legyen.
az első Fresnel lencsét 1823-ban használták a Gironde torkolatánál lévő Cordouan világítótoronyban; fénye több mint 20 mérföldről (32 km) látható. Fresnel találmánya négyszeresére növelte a világítótorony lámpájának fényességét, és a rendszere még mindig használatban van.
friss
a villamosítás megjelenése, az automatikus lámpaváltók pedig elavulttá tették a világítótornyok tartóit. Sok éven át a világítótornyoknak még mindig voltak őrzői, részben azért, mert a világítótornyok őrzői szükség esetén mentőszolgálatként szolgálhatnak. A tengeri navigáció és a biztonság javítása, mint például a globális helymeghatározó rendszer (GPS), a nem automatizált világítótornyok fokozatos megszüntetéséhez vezetett szerte a világon. Kanadában ezt a tendenciát megállították, és még mindig 50 személyzettel ellátott könnyű állomás van, csak a nyugati parton 27.
a fennmaradó modern világítótornyok általában napelemes akkumulátorokkal rendelkeznek, és egyetlen álló villogó fényük van egy acél váztoronyon.
híres világítótorony építők
John Smeaton figyelemre méltó, amiért úgy tervezték, a harmadik és leghíresebb Eddystone világítótorony, de néhány építők jól ismert munkájukról épület több világítótornyok. A Stevenson család (Robert, Alan, David, Thomas, David Alan és Charles) háromgenerációs szakmát épített Skóciában. Alexander Mitchell ír feltalált és épített számos csavaros világítótornyot vaksága ellenére. James Douglass angol lovagot lovagoltak a világítótornyokon végzett munkájáért.
Az Egyesült Államok hadtestének mérnökei George Meade hadnagy számos világítótornyot épített az Atlanti-óceán és az öböl partjai mentén, mielőtt szélesebb hírnevet szerzett volna a gettysburgi csata győztes tábornokaként. Orlando M. Poe ezredes, William Tecumseh Sherman tábornok mérnöke Atlanta ostromában, megtervezte és építette a legegzotikusabb világítótornyokat az amerikai Nagy-Tavak legnehezebb helyszínein.
a francia kereskedelmi haditengerészet tisztje, Marius Michel Pasha közel száz világítótornyot épített az Oszmán Birodalom partjai mentén a krími háború (1853-1856) után húsz évvel.
világítótorony technológia
teljesítmény
világítótoronyban a fényforrást “lámpának” (elektromos vagy olaj által táplált) nevezik, a fény koncentrációját pedig a “lencse” vagy “optika”adja. Eredetileg nyílt tüzek és később gyertyák világították meg, a 18. század végén vezették be az Argand üreges kanóclámpát és a parabolikus reflektort.
A bálnaolajat kanócokkal is használták fényforrásként. A kerozin az 1870-es években vált népszerűvé, a villamos energia és a karbid (acetiléngáz) pedig a 20.század fordulóján kezdte el a kerozin cseréjét. A karbidot a Dalén fény segítette elő, amely éjszaka automatikusan meggyújtotta a lámpát, majd hajnalban eloltotta.
a hidegháború alatt sok távoli szovjet világítótornyot radioizotóp termoelektromos generátor (RTGs) hajtott végre. Ezeknek az volt az előnye, hogy éjjel-nappal áramot szolgáltattak, és nem volt szükségük tankolásra vagy karbantartásra. A Szovjetunió felbomlása után azonban nincsenek hivatalos nyilvántartások ezeknek a világítótornyoknak a helyéről vagy állapotáról. Az idő előrehaladtával állapotuk romlik; sokan vandalizmus és fémhulladék-tolvajok áldozatává váltak, akik esetleg nem ismerik a veszélyes radioaktív tartalmakat.
Lens
Lásd még: Fresnel lens
a modern strobe fények előtt lencséket használtak a fény folyamatos forrásból történő koncentrálására. A lámpa függőleges fénysugarait vízszintes síkra irányítják, vízszintesen pedig a fény egyszerre egy vagy néhány irányba fókuszál, miközben a fénysugár körül söpört. Ennek eredményeként a fénysugár oldalának látása mellett a fény közvetlenül látható nagyobb távolságokból, azonosító fényjellemzővel.
Ez a fénykoncentráció forgó lencseegységgel történik. A korai világítótornyokban a fényforrás kerozinlámpa vagy korábban állati vagy növényi olaj Argand lámpa volt, a lencséket pedig a világítótornyok őrzői által súlyvezérelt óramű-összeállítással forgatták, néha olyan gyakran, mint két óránként. A lencse szerelvény néha folyékony higanyban lebegett a súrlódás csökkentése érdekében. A modernebb világítótornyokban elektromos lámpákat és motorhajtásokat használtak, amelyeket általában dízel-elektromos generátorok működtettek. Ezek villamos energiát szolgáltattak a világítótorony-tartók számára is.
a nagy mindenirányú fényforrásból származó fény hatékony koncentrálása nagyon nagy átmérőjű lencsét igényel. Ehhez nagyon vastag és nehéz lencsére lenne szükség, ha hagyományos lencsét használnának. A Fresnel lencse (ejtsd: /freˈənˈl/) a lámpa fényének 85% – át összpontosította, szemben az akkori parabolikus reflektorokkal összpontosított 20% – kal. Kialakítása lehetővé tette nagy méretű és rövid fókusztávolságú lencsék készítését anélkül, hogy a hagyományos lencsetervekben az anyag súlya és térfogata megegyezne.
a Fresnel világítótorony lencséi sorrend szerint vannak rangsorolva, a fénytörési teljesítmény mértékével, az elsőrendű lencse a legnagyobb, a legerősebb és a legdrágább; a hatodik rendű lencse pedig a legkisebb. A sorrend a lencse fókusztávolságán alapul. Az első rendű lencse a leghosszabb fókusztávolsággal rendelkezik, a hatodik pedig a legrövidebb. A parti világítótornyok általában első, második vagy harmadik rendű lencséket használnak, míg a harbor lights és beacons negyedik, ötödik vagy hatodik rendű lencséket használnak.
néhány világítótornyok, mint például a Cape Race, Newfoundland, és Makapuu Point, Hawaii, használt egy erősebb hiperradiáns Fresnel lencse által gyártott cég Chance Brothers.
az utóbbi időben számos Fresnel lencsét cseréltek forgó aerobeaconokkal, amelyek kevesebb karbantartást igényelnek. A modern automatizált világítótornyokban ezt a forgó lencsék rendszerét gyakran egy nagy intenzitású fény váltja fel, amely rövid, mindenirányú villanásokat bocsát ki (a fényt az időben, nem pedig az irányba koncentrálva). Ezek a lámpák hasonlóak az obstrukciós lámpákhoz, amelyeket a magas szerkezetek repülőgépeinek figyelmeztetésére használnak. A legújabb újítások a “Vega Lights”, valamint a kezdeti kísérletek fénykibocsátó dióda (LED) panelekkel.
Fényjellemzők
Lásd még: Fényjellemző
ezen minták bármelyikében a megfigyelő, ahelyett, hogy folyamatos gyenge fényt látna, rövid időintervallumok alatt világosabb fényt lát. Ezek a fényes fények instantjai úgy vannak elrendezve, hogy egy világítótoronyra jellemző fényt vagy mintát hozzanak létre. Például a Scheveningen világítótorony villog felváltva 2,5, illetve 7,5 másodperc. Néhány lámpának van egy bizonyos színű szektora (általában a Lámpás színes panelekből áll), hogy megkülönböztesse a biztonságos vízterületeket a veszélyes zátonyoktól. A modern világítótornyok gyakran egyedi reflektorokkal vagy Racon transzponderekkel rendelkeznek, így a fény radarjelzése is egyedi.
Building
Design
a hatékonyság érdekében a lámpának elég magasnak kell lennie ahhoz, hogy a veszélyt egy mariner elérje.
ahol a veszélyes zátonyok egy lapos homokos strandtól távol helyezkednek el, a prototípusos magas kőműves parti világítótorony úgy van kialakítva, hogy segítse a navigátort az óceán átkelése után. Gyakran ezek hengeresek, hogy csökkentsék a szél hatását egy magas szerkezetre, például a köpeny világíthat. Ennek a kialakításnak a kisebb verzióit gyakran használják kikötőfényként a kikötő bejáratának megjelölésére, mint például a New London Harbor Light.
ahol magas szikla létezik, egy kisebb szerkezet helyezhető a tetejére, például a Horton pont fényénél. Néha egy ilyen hely túl magas lehet, például az Egyesült Államok nyugati partja mentén, ahol a gyakori alacsony felhők elhomályosíthatják a fényt. Ezekben az esetekben, világítótornyok alá helyezzük clifftop, hogy azok még mindig látható a felszínen időszakokban köd vagy alacsony felhők, mint Pont Reyes világítótorony. A köd másik áldozata a régi pont Loma világítótorony volt, amelyet 1891-ben egy alacsonyabb világítótorony, új pont Loma világítótorony váltott fel.
mint a technológia fejlett, előregyártott csontváz vas vagy acél szerkezetek általában használt világítótornyok épített a 20. században. Ezek gyakran egy keskeny hengeres mag körül egy nyitott rácsos munka merevítő, mint például a finnek Ponttartomány fény.
néha világítótornyot kell kialakítani a vízben. A hullámmosott világítótornyok olyan kőműves szerkezetek, amelyek ellenállnak a víz hatásának, mint például az Eddystone világítótorony Nagy-Britanniában és a St. George Reef Light off California. A sekélyebb öblökben csavaros cölöpös világítótorony vasszerkezeteket csavarnak be a tengerfenékbe, a nyitott keret felett pedig alacsony faszerkezetet helyeznek el, mint például a Thomas Point Shoal világítótorony. Mivel a csavaros cölöpöket jég zavarhatja, hideg éghajlaton acél caisson világítótornyokat, például Orient Point fényt használnak. Az Orient Long Beach Bar Light (Bug Light) egy csavaros halom fény keveréke, amelyet a jégkárosodás veszélye miatt caisson fényré alakítottak át.
a hagyományos szerkezethez túl mély vizekben világítótorony helyett könnyűhajót lehet használni, mint például a korábbi Columbia fényhajó. A legtöbb ilyen most helyébe fix fény platformok (mint például Ambrose Light) hasonló használt tengeri olaj feltárása.
alkatrészek
míg a világítótorony épületei a helytől és a céltól függően különböznek, általában közös komponensekkel rendelkeznek.
a világítótoronyból és az összes melléképületből álló világítótorony, mint például az üzembentartó lakóháza, az üzemanyagház, a csónakház és a ködjelző épület. Maga a világítótorony egy toronyszerkezetből áll, amely támogatja a Lámpás helyiséget, ahol a fény működik.
a Lámpás szoba a lámpát és a lencsét tartalmazó világítótorony tetején található üvegezett ház. Üveg vihartábláit függőlegesen vagy átlósan futó fém Astragal rudak támogatják. A Lámpás szoba tetején egy viharálló ventilátor található, amely a lámpák füstjének eltávolítására szolgál, valamint az üvegházban felhalmozódó hő. A fém kupola tetőhöz csatlakoztatott villámhárító és földelő rendszer biztonságos vezetéket biztosít minden villámcsapáshoz.
közvetlenül a Lámpás szoba alatt általában egy Óraszoba vagy szerviz helyiség található, ahol üzemanyagot és egyéb kellékeket tartottak, és ahol az állattartó elkészítette a lámpákat az éjszakára, és gyakran őrködött. Az óramű (a lencsék forgatásához)szintén ott volt. A világítótorony tornyán a galéria nevű nyitott platform gyakran az óraterem (az úgynevezett fő galéria) vagy a Lámpás szoba (Lámpás Galéria) kívül található. Ezt elsősorban a Lámpás helyiség ablakainak külső tisztítására használták.
az egymáshoz közeli, hasonló alakú világítótornyokat gyakran egyedi mintával festik, így nappal könnyen felismerhetők, egy daymark néven ismert jelölés. A Cape Hatteras világítótorony fekete-fehér borbély pole spirálmintája egy példa. Race Rocks Light Nyugat-Kanadában festett vízszintes fekete-fehér sávok, hogy kitűnjön a horizonton.
Range lights
a szárazföldön két rögzített pont összehangolása egy navigátort biztosít az USA-ban egy tartománynak nevezett pozíciósorral, valamint egy tranzit Nagy-Britanniában. A tartományok felhasználhatók arra, hogy pontosan igazítsák a hajót egy keskeny csatornán belül, például egy folyóban. A rögzített világítótornyokkal megvilágított tartomány tereptárgyaival éjszakai navigáció lehetséges.
Az ilyen párosított világítótornyokat range lights-nak hívják az Egyesült Államokban, az Egyesült Királyságban pedig vezető lámpáknak. A közelebbi fényt jelzőfénynek vagy elülső tartománynak nevezik; a legtávolabbit hátsó tartománynak nevezik. A hátsó hatótávolság szinte mindig magasabb, mint az első.
amikor a hajó a megfelelő pályán van, a két lámpa függőlegesen áll. De amikor a megfigyelő nincs helyzetben, az igazítás különbsége jelzi a helyes utazási irányt a kurzus kijavításához.
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)
-
Torre de Hércules – divesgallaecia2012-62
Hercules tornya a Coruñában, Spanyolországban. A rómaiak építették, ez a világ legrégebbi világítótornya, amely még mindig működőképes állapotban van.
-
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 Kerala állam legmagasabb világítótornya. A szerkezetet a britek építették 1902-ben.
-
Régi Világítótorony Waitemata kikötője
ritkább világítótorony az új-zélandi Hauraki-öbölben. Többnyire védett közeli szigetek, Bean Rock világítótorony világít az utat a Waitemata kikötő.
-
Lighthouse “El Faro”, Maspalomas, Gran Canaria.
-
a Világítótorony “kis farkas” a kis farkas, Angola
-
A Knarrarósviti Világítótorony két megrendezett torony, 1938-1939-ben épült, közelében található a város Stokkseyri. Izland.
-
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 első világítótorony, 1859-ben épült, az egyetlen működő fa világítótorony Észtországban.
Grand Island East channel Light, egy fából készült világítótorony épült 1867-ben Grand Island Lake Superior, közelében Munising, Michigan, U. S. A.
Cape Irago lighthouse in Tahara, Aichi, Japan
Lighthouse in Qingdao, China
Suomenlinna Templomban, Helsinkiben, Finnország páros, mint egy világítótorony
a Világítótorony Észtország
Lighthouse beside the Montazah garden in Alexandria