fyr fakta för barn
en fyr är en hög byggnad som har ett ljus nära toppen. Fyrar är byggda vid kusten av ett hav eller sjö. Fyren skyddar fartyg från att krascha in i stranden genom att skicka ljuset ut mot havet. Ljuset vänder vanligtvis i en cirkel så att fartyg ser ett blinkande ljus. Ljuset täcks vanligtvis av en Fresnel-lins. Denna lins gör det möjligt för ljuset att resa långt.
en av de mest kända fyrarna var fyren i Alexandria. Det var på en ö nära kusten. Den ön kallades Pharos. Till och med idag, på många språk, kommer ordet för fyr från öns namn.
nästan alla fyrar är automatiska nu.
historia
forntida fyrar
innan utvecklingen av tydligt definierade hamnar styrdes sjömän av bränder byggda på kullar. Eftersom att höja elden skulle förbättra synligheten blev det en övning som ledde till utvecklingen av fyren att placera elden på en plattform. I antiken fungerade fyren mer som en ingångsmarkör till hamnar än som en varningssignal för rev och uddar, till skillnad från många moderna fyrar. Den mest kända fyrstrukturen från antiken var Pharos i Alexandria, Egypten, som kollapsade efter en serie jordbävningar mellan 956 och 1323.
det intakta tornet i Hercules vid en Coru Cuba, Spanien ger insikt i forntida fyrkonstruktion; andra bevis om fyrar finns i skildringar av mynt och mosaik, av vilka många representerar fyren vid Ostia. Mynt från Alexandria, Ostia och Laodicea i Syrien finns också.
Modern konstruktion
den moderna eran av fyrar började i början av 18th century, som fyr konstruktion blomstrade i lockstep med spirande nivåer av transatlantisk handel. Framsteg inom byggteknik och ny och effektiv belysningsutrustning möjliggjorde skapandet av större och kraftfullare fyrar, inklusive de som utsätts för havet. Funktionen hos fyrar skiftade mot tillhandahållandet av en synlig varning mot fraktrisker, såsom stenar eller rev.
Eddystone-klipporna var ett stort skeppsbrott för sjömän som seglade genom Engelska kanalen. Den första fyren som byggdes där var en åttkantig trästruktur, förankrad av 12 järnstöd säkrade i berget och byggdes av Henry Winstanley från 1696 till 1698. Hans fyr var det första tornet i världen som hade blivit helt utsatt för det öppna havet.civilingenjören, John Smeaton, byggde om fyren från 1756-59; hans torn markerade ett stort steg framåt i utformningen av fyrar och förblev i bruk fram till 1877. Han modellerade formen på sin fyr på en ek, med hjälp av granitblock. Han återupptäckte och använde ”hydraulisk kalk”, en form av betong som kommer att sätta under vatten som används av romarna, och utvecklade en teknik för att säkra granitblocken tillsammans med dovetail fogar och marmor dymlingar. Dovetailing-funktionen tjänade till att förbättra den strukturella stabiliteten, även om Smeaton också var tvungen att avsmalna tornets tjocklek mot toppen, för vilken han böjde tornet inåt på en mild lutning. Denna profil hade den extra fördelen att låta en del av vågornas energi sprida sig vid påverkan med väggarna. Hans fyr var prototypen för den moderna fyren och påverkade alla efterföljande ingenjörer.
ett sådant inflytande var Robert Stevenson, själv en banbrytande figur i utvecklingen av fyrdesign och konstruktion. Hans största prestation var byggandet av Bell Rock Lighthouse 1810, en av de mest imponerande prestationerna av teknik i åldern. Denna struktur baserades på Smeatons design, men med flera förbättrade funktioner, såsom införlivandet av roterande lampor, alternerande mellan rött och vitt. Stevenson arbetade för Northern Lighthouse Board i nästan femtio år under vilken tid han designade och övervakade byggandet och senare förbättringen av många fyrar. Han innoverade i valet av ljuskällor, fästen, reflektordesign, användningen av Fresnel-linser och i rotations-och slutarsystem som ger fyrar med individuella signaturer som gör att de kan identifieras av sjömän. Han uppfann också den rörliga jibben och balanskranen som en nödvändig del för fyrkonstruktion.
Alexander Mitchell designade den första skruvhöga fyren – hans fyr byggdes på högar som skruvades in i den sandiga eller leriga havsbotten. Konstruktionen av hans design började 1838 vid Themsens mynning och var känd som Maplin Sands lighthouse och tändes först 1841. Även om dess konstruktion började senare var Wyre Light i Fleetwood, Lancashire, den första som tändes (1840).
belysningsförbättringar
belysningskällan hade i allmänhet varit träbjälkar eller brinnande kol. Argand-lampan, som uppfanns 1782 av den schweiziska forskaren aim Bisexuell Argand, revolutionerade fyrbelysningen med sin stadiga rökfria flamma. Tidiga modeller använde slipat glas som ibland tonades runt veken. Senare modeller använde en mantel av toriumdioxid upphängd över flamman, vilket skapade ett ljust, stadigt ljus. Argandlampan använde valolja, colza, olivolja eller annan vegetabilisk olja som bränsle som levererades av en gravitationsmatning från en behållare monterad ovanför brännaren. Lampan producerades först av Matthew Boulton, i samarbete med Argand, 1784 och blev standarden för fyrar i över ett sekel.South Foreland Lighthouse var det första tornet som framgångsrikt använde ett elektriskt ljus 1875. Fyrens kolbågslampor drivs av en ångdriven magneto. John Richardson Wigham var den första som utvecklade ett system för gasbelysning av fyrar. Hans förbättrade gaskrokusbrännare vid Baily Lighthouse nära Dublin var 13 gånger kraftfullare än det mest lysande ljuset som då kändes.
den förångade oljebrännaren uppfanns 1901 av Arthur Kitson och förbättrades av David Hood på Trinity House. Bränslet förångades vid högt tryck och brändes för att värma manteln, vilket gav en effekt på över sex gånger ljusstyrkan hos traditionella oljelampor. Användningen av gas som belysningsmedel blev allmänt tillgänglig med uppfinningen av Dal Ubign-ljuset av den svenska ingenjören Gustaf Dal Ubign. Han använde Agamassan (Aga), ett substrat, för att absorbera gasen som möjliggör säker lagring och därmed kommersiellt utnyttjande. Dal ubign uppfann också ’solventilen’, som automatiskt reglerade ljuset och stängde av det under dagtid. Tekniken var den dominerande formen av ljuskälla i fyrar från 1900-talet till 1960-talet, då elektrisk belysning hade blivit dominerande.
optiska system
med utvecklingen av den stabila belysningen av Argand-lampan, tillämpningen av optiska linser för att öka och fokusera ljusintensitet blev en praktisk möjlighet. William Hutchinson utvecklade det första praktiska optiska systemet 1763, känt som ett catoptriskt system. Detta rudimentära system kollimerade effektivt det utsända ljuset till en koncentrerad stråle, vilket kraftigt ökade ljusets synlighet. Förmågan att fokusera ljuset ledde till de första roterande fyrbjälkarna, där ljuset skulle se ut för sjömännen som en serie intermittenta blixtar. Det blev också möjligt att överföra komplexa signaler med hjälp av ljusblinkarna.
fransk fysiker och ingenjör Augustin-Jean Fresnel utvecklade den flerdelade Fresnel-linsen för användning i fyrar. Hans design möjliggjorde konstruktion av linser med stor bländare och kort brännvidd, utan massa och volym av material som skulle krävas av en lins med konventionell design. En Fresnel-lins kan göras mycket tunnare än en jämförbar konventionell lins, i vissa fall i form av ett platt ark. En Fresnel-lins kan också fånga mer snett ljus från en ljuskälla, vilket gör att ljuset från en fyr utrustad med en kan synas över större avstånd.
den första Fresnel-linsen användes 1823 i Cordouan fyr vid mynningen av Gironde mynning; dess ljus kunde ses från mer än 20 miles (32 km) ut. Fresnels uppfinning ökade ljusstyrkan hos fyrlampan med en faktor på fyra och hans system är fortfarande i vanligt bruk.
senaste
tillkomsten av elektrifiering och automatiska lampväxlare började göra fyrhållare föråldrade. Under många år hade fyrar fortfarande djurhållare, delvis för att fyrhållare kunde fungera som räddningstjänst vid behov. Förbättringar av sjöfartsnavigering och säkerhet som Global Positioning System (GPS) har lett till att icke-automatiserade fyrar över hela världen fasas ut. I Kanada har denna trend stoppats och det finns fortfarande 50 bemannade ljusstationer, med 27 på västkusten ensam.återstående moderna fyrar har vanligtvis solladdade batterier och har ett enda stationärt blinkande ljus som sitter på ett stålskelett torn.
berömda fyrbyggare
John Smeaton är anmärkningsvärt för att ha designat den tredje och mest kända Eddystone fyren, men vissa byggare är kända för sitt arbete med att bygga flera fyrar. Familjen Stevenson (Robert, Alan, David, Thomas, David Alan och Charles) gjorde lighthouse till ett tre generationens yrke i Skottland. Irländaren Alexander Mitchell uppfann och byggde ett antal screwpile fyrar trots hans blindhet. Engelsmannen James Douglass blev riddare för sitt arbete med fyrar.United States Army Corps of Engineers löjtnant George Meade byggde många fyrar längs Atlanten och Gulf Coast innan han fick bredare berömmelse som den vinnande generalen vid Slaget vid Gettysburg. Överste Orlando M. Poe, ingenjör till General William Tecumseh Sherman i Belägringen av Atlanta, designade och byggde några av de mest exotiska fyrarna på de svåraste platserna på de amerikanska stora sjöarna.den franska handelsflottan Marius Michel Pasha byggde nästan hundra fyrar längs det Ottomanska rikets kuster under en period av tjugo år efter Krimkriget (1853-1856).
Lighthouse technology
Power
i en fyr kallas ljuskällan ”lampan” (vare sig den är elektrisk eller drivs av olja) och ljusets koncentration är av ”linsen” eller ”optiken”. Ursprungligen tänd av öppen eld och senare ljus, Argand hollow wick lampa och parabolisk reflektor infördes i slutet av 18th century.
valolja användes också med vekar som ljuskälla. Fotogen blev populär på 1870-talet och el och karbid (acetylengas) började ersätta fotogen runt 20-talet. Karbid främjades av Dal Ubign-ljuset som automatiskt tände lampan vid nattfall och släckte den vid gryningen.
under det kalla kriget drevs många avlägsna sovjetiska fyrar av radioisotop termoelektriska generatorer (RTG). Dessa hade fördelen av att tillhandahålla kraft dag eller natt och behövde inte tankas eller underhåll. Men efter Sovjetunionens sammanbrott finns det inga officiella register över platserna eller tillståndet för alla dessa fyrar. När tiden går, deras tillstånd försämras; många har fallit offer för vandalism och skrot tjuvar, som kanske inte är medvetna om det farliga radioaktiva innehållet.
lins
Se även: Fresnel-lins
innan moderna strobe-lampor användes linser för att koncentrera ljuset från en kontinuerlig källa. Lampans vertikala ljusstrålar omdirigeras till ett horisontellt plan och horisontellt fokuseras ljuset i en eller några riktningar åt gången, med ljusstrålen svept runt. Som ett resultat, förutom att se sidan av ljusstrålen, är ljuset direkt synligt från större avstånd och med en identifierande ljuskaraktäristik.
denna koncentration av ljus uppnås med en roterande linsenhet. I tidiga fyrar, ljuskällan var en fotogenlampa eller, tidigare, ett djur eller vegetabilisk olja Argand lampa, och linserna roteras av en vikt driven urverk montering lindas av fyrhållare, ibland så ofta som varannan timme. Linsenheten flöt ibland i flytande kvicksilver för att minska friktionen. I mer moderna fyrar användes elektriska lampor och motordrifter, vanligtvis drivna av dieselelektriska generatorer. Dessa levererade också el till fyrvaktarna.
effektivt koncentrera ljuset från en stor rundstrålande ljuskälla kräver en mycket stor diameter lins. Detta skulle kräva en mycket tjock och tung lins om en konventionell lins användes. Fresnel-linsen (uttalad /fre ubicn ubicl/) fokuserade 85% av lampans ljus jämfört med de 20% fokuserade med tidens paraboliska reflektorer. Dess design möjliggjorde konstruktion av linser av stor storlek och kort brännvidd utan vikt och volym av material i konventionella linsdesigner.
Fresnel lighthouse-linser rankas efter beställning, ett mått på brytkraft, med en första ordningens lins som den största, kraftfullaste och dyraste; och en sjätte ordningens lins är den minsta. Ordern är baserad på linsens brännvidd. En första ordningens lins har den längsta brännvidden, med den sjätte är den kortaste. Kustfyrar använder vanligtvis första, andra eller tredje ordningens linser, medan hamnljus och fyrar använder fjärde, femte eller sjätte ordningens linser.
vissa fyrar, som de på Cape Race, Newfoundland och Makapuu Point, Hawaii, använde en kraftfullare hyperradiant Fresnel-lins tillverkad av företaget Chance Brothers.
På senare tid har många Fresnel-linser ersatts av roterande aerobeacons som kräver mindre underhåll. I moderna automatiserade fyrar ersätts detta system med roterande linser ofta av ett högintensivt ljus som avger korta omnidirektionella blixtar (koncentrerar ljuset i tid snarare än riktning). Dessa lampor liknar obstruktionsljus som används för att varna flygplan av höga strukturer. Nya innovationer är ”Vega-lampor” och initiala experiment med lysdiodpaneler (LED).
ljusegenskaper
Se även: ljuskarakteristik
i någon av dessa mönster ser en observatör, snarare än att se ett kontinuerligt svagt ljus, ett ljusare ljus under korta tidsintervaller. Dessa ögonblick av starkt ljus är ordnade för att skapa en ljuskaraktäristik eller ett mönster som är specifikt för en fyr. Till exempel blinkar Scheveningen fyr växelvis 2,5 och 7,5 sekunder. Vissa lampor har sektorer av en viss färg (vanligtvis bildad av färgade rutor i lyktan) för att skilja säkra vattenområden från farliga stim. Moderna fyrar har ofta unika reflektorer eller Racon-transpondrar så ljusets radarsignatur är också unik.
byggnad
Design
för effektivitet måste lampan vara tillräckligt hög för att ses innan faran nås av en mariner.
där farliga stim ligger långt ifrån en platt sandstrand, är den prototypiska höga murverkets kustfyr konstruerad för att hjälpa navigatören att landa efter en havskorsning. Ofta är dessa cylindriska för att minska effekten av vind på en hög struktur, såsom Cape May Light. Mindre versioner av denna design används ofta som hamnljus för att markera ingången till en hamn, till exempel New London Harbor Light.
där det finns en hög klippa kan en mindre struktur placeras ovanpå, såsom vid Horton Point Light. Ibland kan en sådan plats vara för hög, till exempel längs USA: s västkust, där frekventa låga moln kan dölja ljuset. I dessa fall placeras fyrar under clifftop för att säkerställa att de fortfarande kan ses vid ytan under perioder med dimma eller låga moln, som vid Point Reyes fyr. Ett annat offer för dimma var den gamla Point Loma lighthouse, som ersattes 1891 med en lägre fyr, New Point Loma lighthouse.
som teknik avancerade, prefabricerade skelettjärn eller stålkonstruktioner tenderade att användas för fyrar konstruerade på 20-talet. Dessa har ofta en smal cylindrisk kärna omgiven av ett öppet gitterarbete, såsom finländarnas Punktområde ljus.
Ibland behöver en fyr byggas i själva vattnet. Vågtvättade fyrar är murkonstruktioner konstruerade för att motstå vattenpåverkan, såsom Eddystone Lighthouse i Storbritannien och St.George Reef Light off California. I grundare vikar, skruvhöga fyrjärnkonstruktioner skruvas in i havsbotten och en låg trästruktur placeras ovanför den öppna ramen, såsom Thomas Point Shoal Lighthouse. Som skruv pålar kan störas av is, stål kassun fyrar såsom Orient Point Light används i kalla klimat. Orient Long Beach Bar Light (Bug Light) är en blandning av ett skruvljus som omvandlades till ett caisson-ljus på grund av hotet om isskador.
i vatten för djupt för en konventionell struktur kan ett ljusskepp användas istället för en fyr, såsom det tidigare lightship Columbia. De flesta av dessa har nu ersatts av fasta ljusplattformar (som Ambrose Light) som liknar dem som används för oljeutforskning till havs.
komponenter
medan fyrbyggnader skiljer sig beroende på plats och syfte tenderar de att ha gemensamma komponenter.en ljusstation består av fyrtornet och alla uthus, såsom målvaktens bostadshus, bränslehus, båthus och dimsignalbyggnad. Fyren själv består av en tornstruktur som stöder lyktrummet där ljuset fungerar.
lyktrummet är det inglasade huset på toppen av ett fyrtorn som innehåller lampan och linsen. Dess glas storm rutor stöds av metall Astragal barer som löper vertikalt eller diagonalt. På toppen av lyktrummet finns en stormtät ventilator utformad för att ta bort lampans rök och värmen som byggs i glashöljet. Ett blixtstång och jordningssystem anslutet till metallkupoltaket ger en säker ledning för eventuella blixtnedslag.
omedelbart under lyktrummet är vanligtvis ett Klockrum eller servicerum där bränsle och andra förnödenheter förvarades och där målvakten förberedde lyktorna för natten och ofta stod klocka. Klockverken (för att rotera linserna) fanns också där. På ett fyrtorn ligger en öppen plattform som kallas galleriet ofta utanför klockrummet (kallat huvudgalleriet) eller Lantern Room (Lantern Gallery). Detta användes främst för rengöring av utsidan av Lyktrummets fönster.
fyrar nära varandra som har liknande form är ofta målade i ett unikt mönster så att de lätt kan kännas igen under dagsljus, en märkning som kallas ett daymark. Den svarta och vita barber pole spiral mönster av Cape Hatteras fyr är ett exempel. Race Rocks Light i västra Kanada är målade i horisontella svarta och vita band för att sticka ut mot horisonten.
Range lights
att anpassa två fasta punkter på land ger en navigator en position som kallas ett intervall i USA och en transitering i Storbritannien. Intervall kan användas för att exakt anpassa ett fartyg inom en smal kanal som i en flod. Med landmärken i ett område upplyst med en uppsättning fasta fyrar är nattnavigering möjlig.
sådana Parade fyrar kallas range lights i USA och ledande lampor i Storbritannien. Det närmare ljuset kallas fyren eller främre området; längst bort kallas det bakre området. Den bakre räckviddslampan är nästan alltid högre än framsidan.
När fartyget är på rätt kurs, de två lamporna linje upp vertikalt. Men när observatören är ur position indikerar skillnaden i inriktning rätt färdriktning för att korrigera kursen.
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)
-
torn av Hercules i en coru Cuba, Spanien. Byggd av romarna är det världens äldsta fyr som fortfarande är i fungerande skick.
-
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 är den högsta fyren i Kerala state. Strukturen byggdes av britterna 1902.
-
en sällsynt typ av fyr på styltor i haurakibukten i Nya Zeeland. Mestadels skyddad av närliggande öar, Bean Rock lighthouse lyser vägen in i Waitemata hamn.
-
Lighthouse ”El Faro”, Maspalomas, Gran Canaria.
-
fyren ”Lobito” i Lobito, angola
-
knarrar xiasviti fyr är ett tvåstegs torn, byggt 1938-1939, beläget nära staden 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 främre fyr, byggd 1859, är den enda fungerande Trä fyren i Estland.
-
Grand Island East channel Light, En fyr i trä byggd 1867 på Grand Island i Lake Superior, nära Munising, Michigan, Usa.
-
Cape Irago lighthouse in Tahara, Aichi, Japan
-
Lighthouse in Qingdao, China
-
Sveaborgs kyrka i Helsingfors fördubblas som fyr
-
fyren i Estland
fyren i Estland
-
Lighthouse beside the Montazah garden in Alexandria