Лампы разного цвета и яркости давно используются и на автомобилях, и на кораблях. Хотя на воде и суше несколько разные правила их установки на транспортном средстве. Самолеты тоже транспортное средство, используемое круглосуточно. Поэтому на них тоже ставят светотехнические устройства. Что-то авиация в области света взяла от автомобиля, что-то – от водного транспорта. Сегодня бортовые световые устройства самолета используются как для того, чтобы было видно, куда рулишь и где летишь, так и для лучшей видимости самого лайнера.
Земля так устроена, что на смену дню приходит ночь. Ночью темно. Ходить, а тем более ездить в ночи проблематично. Поэтому с давних времен человек озадачивался тем, чтобы ночью сделать свой путь светлее. Колесницам дорогу освещали люди, бегущие впереди с факелами в руках. Даже древнегреческому богу солнца Гелиосу путь в небе освещала богиня Аврора, летящая перед колесницей с факелом. На старых парусных кораблях ставили огромные стеклянные фонари, чтобы в них разместить много свечей или масляных ламп, но и паруса не пожечь. На английских дилижансах и кебах масляные фонари стали нормой. С них они перекочевали на автомобили. Скоро керосиновым фонарям на смену пришли ацетиленовые, а затем и электрические.
Долгое время на автомобилях использовались лампы накаливания, ресурс которых исчислялся максимум 1–2 тыс. часов. С 1960-х годов автопроизводители стали устанавливать галогеновые лампы, работавшие в несколько раз дольше. Тем на смену пришли ксеноновые лампы, работавшие до 25–30 тыс. часов. Сегодня на машины массово ставят энергоэкономичные светодиоды, ресурс которых вдвое больше, чем у ксеноновых ламп.
«Стоп-сигнал в ночах»
Расположение и цвет огней автомобиля были стандартизованы сначала в 1949 году Женевской конвенцией «О дорожном движении», а в 1968 году – Венской конвенцией. По этим документам сзади у машины горят красные огни, спереди – белые или желтые, а о поворотах сигнализируют желтые или янтарные. Правда, в американском автопроме до сих пор принято поворотники делать красными. Такое простое правило позволяет окружающим легко понять направление движения автомобиля и намерения водителя по изменению траектории.
Фары ближнего света выделяют машину, освещают дорогу ночью и в туннелях. Фары дальнего света используются ночью для освещения пути на много метров вперед. Передние противотуманные фары улучшают видимость в дождь или туман, а задний фонарь в тех же условиях обозначает машину. Ходовые огни выделяют машину днем, а габаритные огни – в сумерках, ночью, в ненастье. Габаритные и ходовые огни, зажженные с одного борта во время стоянки для выделения машины ночью на стоянке, называются стояночными огнями. Если запущен двигатель и включается задняя передача, сзади сразу же загорается белый фонарь заднего хода: ведь белый свет светит в том направлении, куда движется машина. А если запущен двигатель и нажат тормоз, то сзади горят красные стоп-сигналы. Наконец, указатели поворотов, мигающие с одной из сторон во время движения, сигнализируют о намерении повернуть, остановиться, поехать. Они же, но моргающие сразу с обеих сторон, говорят о проблеме с автомобилем, водителем или грузом, называясь аварийной световой сигнализацией. Вот такая иллюминация!
Юрий Визбор, вдохновленный автомобильной светотехникой, в песне «Ночная дорога» писал:
Словно чья-то сигарета –
Стоп-сигнал в ночах:
Кто-то тоже держит путь.
Незнакомец, незнакомка, –
Здравствуй и прощай, –
Можно только фарами мигнуть.
От киля до клотика
Так у автомобилей. А как на воде? Для освещения пути сегодня вместо свечных или масляных фонарей используются прожекторы. Но их постоянно включенными не будешь держать. Потому ночью на кораблях и судах постоянно должны гореть навигационные огни. И их расположение строго регламентировано.
В 1972 году в Лондоне на международной конференции была принята конвенция «О международных правилах предупреждения столкновений судов в море». В приложении к ней определены требования к навигационным огням морских судов и судов типа «река-море».
Как и автомобили, военные корабли и гражданские суда освещены, пользуясь метким морским выражением, «от киля до клотика», что означает – полностью. На самом верху посередине судна находится белый топовый огонь, который светит прямо по носу. По бокам расположены бортовые огни: зеленый на правом борту и красный на левом. Они также светят вперед, по направлению хода судна. Кормовой огонь, соответственно, находится на корме. Он белый и светит в направлении прямо назад. Если судно буксирует сзади себя другое плавсредство, то на корме аналогично кормовому огню зажигают желтый буксировочный огонь. Есть круговой огонь, который светит на все 360° и виден со всех сторон. В зависимости от назначения судна круговой огонь может быть разного цвета – белого, красного, желтого, синего, зеленого – и с разными режимами горения: постоянно горящий и проблесковый. На судах на воздушной подушке и на подводных лодках, естественно, в надводном положении выставляется проблесковый огонь. Частота проблесков должна быть 2 вспышки и более в секунду, чтобы не спутать их ночью с огнями буев и маяков.
Ночью такая «корабельная иллюминация» выглядит не только эффектно, но и дает достаточную информацию о типе и размере судна, направлении его движения.
Подмигни мне, и я все пойму
«Мы летим, ковыляя во мгле», – пел Леонид Утесов в 1943 году в песне «Бомбардировщики» – переводе американского хита «Comin' in on a Wing and a Prayer». Естественно, ночью и в условиях плохой видимости пилотам нужно внешнее освещение. Освещать себе путь «во мгле» на большой высоте, правда, нет необходимости: пустой расход ресурса фар, ведь все равно ничего не видно. Но когда лайнер находится на земле, во время руления, взлета или посадки, летчикам, конечно, хотелось бы ясно видеть свой путь. Другим же пилотам нужно понимать, где стоит или куда движется сосед. Поэтому самолет тоже имеет фары-прожекторы и навигационные огни. Что-то здесь напоминает автомобиль, а что-то – морское судно.
Весь внешний свет самолета можно разделить по назначению: на светосигнальное и осветительное оборудование. Задача светосигнального освещения – сделать лайнер заметным для других воздушных судов и туманным утром, и темной ночью.
Непосредственно перед запуском двигателей на корпусе лайнера сверху и снизу включаются фюзеляжные проблесковые маяки. Они очерчивают контур самолета, делают авиалайнер более заметным, обозначают его местоположение. Их красно-оранжевый свет предупреждает наземный персонал аэропорта: «Будьте осторожны! Лайнер работает!» Чем-то они напоминают моргающие поворотники автомобиля в режиме аварийной сигнализации. Маяки остаются активными, пока хотя бы один из двигателей работает.
У этих огней два режима работы. На земле они светят не слишком ярко, чтобы техническому персоналу, обслуживающему самолет, было комфортно. «На полную мощность маяки экипаж включает в полете. В случае полета в облачности или при дожде экипаж переключает маяки в режим пониженной мощности, чтобы свет от них, отражаясь от капель воды, не мешал экипажу работать в полете», – поясняет ведущий инженер по испытаниям светотехнического оборудования корпорации «Иркут» Юрий Пушкарев.
С флота перекочевали на самолет бортовые огни, которые в авиации называют также бортовыми, аэронавигационными или габаритными. На левом крыле горит красный маяк, на правом – зеленый. Сделано это для того, чтобы в темноте, когда очертания самолета трудно различить, можно было бы по цвету этих огней определить, где находится воздушное судно и в какую сторону движется. Если летчик видит перед собой оба сигнала – зеленый и красный, – это его должно насторожить, так как, возможно, другой лайнер движется прямо на него. Есть расхожая авиационная байка, объясняющая расположение и цвет бортовых огней: слева сидит командир – значит, красный, а справа пилот помоложе – значит, зеленый.
Ближе к хвосту самолета стоит один или несколько навигационных огней. Они светят назад и имеют белый цвет. Тоже полная аналогия с кормовым огнем на флоте.
«Экипаж включает аэронавигационные огни перед выруливанием со стоянки», – говорит Юрий Пушкарев. Огни горят всегда, пока самолет находится в воздухе. Бортовые и хвостовые огни стали использоваться в авиации достаточно давно, в отечественном авиапроме – еще до Великой Отечественной войны. Например, белые навигационные огни стояли на тяжелом бомбардировщике ТБ-4 конструкции Андрея Николаевича Туполева. Самолет впервые взлетел в 1925 году. А на совершившем свой первый полет в 1933 году истребителе И-16 конструктора Николая Николаевича Поликарпова уже стояли цветные навигационные огни – зеленый и красный на консолях крыла и белый на хвосте.
Третий тип огней светосигнального оборудования – импульсные маяки. Их, как правило, ставят на законцовках крыла. Светят они назад. Мигают ярким белым светом: например, на МС-21 режим их мигания – три короткие последовательные вспышки. «Импульсные маяки очень яркие. В полете их видно на расстоянии не менее 40 километров. Чтобы не мешать экипажу в полете, они расположены на законцовках крыла», – объясняет Юрий Пушкарев.
Еще один импульсный белый маяк, как правило, ставится ближе к хвосту самолета. Импульсные огни предназначены для привлечения внимания во время полета. Но иногда их также включают при рулении и на взлетно-посадочной полосе. Благодаря им самолет становится еще более заметным.
Смотри, куда рулишь!
Как и маяков, фар на самолете устанавливают несколько типов. В отличие от маяков, фары светят ровным белым светом. С ними путь виден гораздо лучше. Обычно осветительное оборудование на современных лайнерах состоит из посадочных, рулежных и посадочно-рулежных фар, фар освещения передней кромки крыла, воздухозаборников, фар подсветки опознавательных знаков. Фары бывают выдвижными и стационарными.
Основное место расположения выдвижных фар – передняя стойка шасси. Именно там ставят главным образом рулежные фары. В результате фары поворачиваются вместе с шасси, то есть в направлении движения. Их включают на самолете перед началом движения. «Задача рулежных фар – освещать взлетно-посадочную полосу и рулежные дорожки при перемещении самолета по аэродрому, – рассказывает Юрий Пушкарев. – Также они освещают взлетно-посадочную полосу при взлете и посадке. Включение и выключение рулежных фар осуществляется тумблером на панели управления в кабине пилотов. Рулежные фары также автоматически отключаются при уборке шасси». За рубежом эти фары называют taxi lights – такси-фонарь. Это как бы ближний свет на автомобиле.
Помимо рулежных, есть еще и другие фары, используемые на земле при движении самолета. «Чтобы летчики четко видели во время руления, что происходит при сворачивании со взлетно-посадочной полосы на рулежные дорожки, на самолете в передней кромке корня крыла установлены фары поворота с полосы. Они включаются и выключаются тумблером на панели управления в кабине пилотов», – поясняет Юрий Пушкарев.
То взлет, то посадка
Христофор Бонифатьевич Врунгель в «Толковом морском словаре для бестолковых сухопутных читателей» писал: «Обратно с берега на судно входят по той же сходне, но входней ее в этом случае не называют». Так и на самолете: есть посадочные фары, используемые и при посадке, и при взлете, однако во втором случае взлетными фарами их почему-то не называют.
Посадочные фары на самолете – аналог дальнего света автомобиля. Это самые мощные источники света на борту: например, на МС-21 они в 12 раз ярче рулежных. Таких фар вполне хватает и чтобы пробивать густой туман. По данным управления безопасности полетов Ассоциации владельцев воздушных судов и пилотов (AOPA), за счет высочайшей интенсивности свечения посадочные огни больших самолетов легко видны с других находящихся в воздухе самолетов на расстоянии более 100 миль (160 км). Чтобы самолет допустили к полетам в ночное время, он должен быть оборудован посадочными огнями.
Из-за такой высокой яркости при взлете эти фары включают только после выруливания на полосу, чтобы не слепить пилотов других самолетов. После взлета летчики часто оставляют эти фары включенными, пока лайнер не покинет зону над аэропортом. По международным правилам их выключают после набора 10 тыс. футов (примерно 3 000 м), особенно если атмосферные условия приводят к сильной засветке пространства вокруг лайнера или к отражению их света в глаза пилотов. До этой высоты все же рекомендуется держать посадочные фары включенными, поскольку воздушное движение в этом диапазоне наиболее интенсивное и самолеты должны быть максимально заметны. При снижении с той же высоты посадочные фары опять должны быть включены. Посадочные огни не разрешается включать при рулении или возле выходов из здания аэропорта. Включение посадочных огней у выходов может вызвать ослепление наземного экипажа и других пилотов.
Посадочные фары стали использоваться на заре авиации, как только появилась потребность летать ночью. На том же тяжелом бомбардировщике ТБ-1 Туполева уже имелись две посадочные фары: на серийных машинах они монтировались в передней кромке крыла. Электричество для них вырабатывал генератор с пропеллером, раскручиваемым в полете набегающим потоком. На земле фары питались от аккумуляторов.
В наши дни посадочные огни зачастую устанавливают, как и фары поворота с полосы, в передней кромке корня крыла. Они имеют белый цвет, направлены вперед и вниз. За счет этого пилот лучше видит посадочную полосу, а наземный персонал – приближающийся самолет.
А вот новейший отечественный самолет МС-21 при помощи посадочных фар может не только освещать себе полосу, но и отпугивать птиц во время посадки. Такая функция впервые применяется на пассажирских самолетах. Для этого летчик вручную переводит посадочные фары во flash-режим. Частота их мигания специально подобрана для отпугивания птиц. В этом режиме фары работают в противофазе: когда одна загорается, другая гаснет. Перед посадкой фары на МС-21 автоматически переводятся из flash-режима в режим постоянного горения.
Посадочные огни также могут использоваться и в чрезвычайных ситуациях: ими можно подавать хорошо заметные сигналы на землю, если обычные средства связи вышли из строя.
Светить всегда, светить везде
Сегодня самолеты оснащают противообледенительными системами. Однако лишний раз взглянуть и убедиться, что все в норме, не помешает. «В случае попадания в условия естественного обледенения экипаж должен наблюдать, как нарастает лед на кромках крыла и на воздухозаборниках. Для этого служат фары, освещающие эти поверхности», – рассказывает Юрий Пушкарев.
На многих старых воздушных судах для освещения стоянки при выполнении различных технических работ в ночное время использовались рулежные или даже посадочные фары. Только их включали на малую мощность, чтобы не слепить наземный персонал или пассажиров. Но такой способ освещения пагубно отражался на ресурсе фар. Современные воздушные суда имеют специальное нижнее освещение из групп светильников, иногда полностью по контуру машины.
И немного об эстетике. На самолете есть фары, отвечающие за его презентабельность. На хвосте лайнера, например, как правило, нанесена символика авиакомпании – владельца воздушного судна. Желательно, чтобы эта «визитная карточка» всегда была на виду – и днем, и ночью. Для темного времени суток используют фары подсветки хвоста. Это как подсветка номерного знака на автомобиле.
