СВЕТОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И СИСТЕМЫ ОБОГРЕВА

Назначение и классификация светотехнического оборудования

Устройства светотехнического оборудования предназначены для создания и приема лучистого потока оптического диапазона элек­тромагнитного спектра излучения. Основными элементами их явля­ются источники и приемники излучений.

По принципу действий источники излучений разделяются на тепловые, люминесцентные и оптические генераторы.

Спектральный состав излучения тепловых источников и величи­на их лучистого потока определяются температурой нагрева излу­чателя. Излучение в люминесцентных излучателях возникает при возбуждении электронов и атомов вещества электромагнитным по­лем, что приводит затем к спонтанному переходу возбужденных ча­стиц на более низкие энергетические уровни. Спектр люминесцент­ного излучения значительно уже спектра тепловых излуча­телей.

В оптических генераторах (лазерах и других) излучения обу­словлены индуцированными переходами атомов с высоких на более низкие энергетические уровни. Эти излучения монохроматические и распространяются в очень малом телесном угле.

Приемники излучений оптического спектра включают в себя устройства, которые воспринимают, а затем преобразуют излучения источников в сигналы определенного вида и уровня для после­дующего использования их в системах наблюдения и управления. Из приемников излучения в авиационном оборудовании нашли применение фотоэлектрические, тепловые приемники инфракрасно­го спектра излучения.

В зависимости от назначения светотехническое оборудование самолетов н вертолетов разделяют на следующие:

внутреннего освещения;

внешней н внутренней сигнализации;

посадочного н рулежного освещения

Здесь будут рассмотрены только три первых вида светотехни­ческого оборудования.

Внутреннее освещение на самолете или вертолете необходимо для обеспечения в ночное время чтения показаний приборов, карт, инструкций, наблюдения за отдельными техническими устройства­ми и т. д. Оно подразделяется на общее и местное. Общее осве­щение обеспечивает равномерное освещение кабин, отсеков.

Местное же освещение предназначено для освещения в полете приборных досок, панелей управления, рабочих столов и т. д. Устройства местного освещения состоят из кабинных и переносных ламп, установок ультрафиолетового освещения и т. п.

Лампы ультрафиолетового света (УФО) облучают ультрафио­летовым светом поверхности (надписи), покрытые люминофорами (светосоставами) постоянного пли временного действия. При таком облучении обеспечивается четкое выделение цифр, букв на темном фоне шкал, досок и др. без световых бликов, но сопутствующая этому облучению голубая дымка ухудшает чувствительность глаза. Кроме того, радиация светосоставов оказывает вредное воздейст­вие на организм человека.

В настоящее время для подсвета приборных досок, шкал при­боров широко применяется освещение красным светом, которое об­ладает всеми достоинствами освещения лампами УФО, в то же вре­мя значительно уменьшает утомление глаза, не нуждается в при­менении вредных светосоставов и т. п.

Установки (светильники) красного света применяют обычно двух типов: щелевые и передвижные, встроенные в приборную дос­ку или прибор.

На рис. 107, а изображена схема одного из светильников для подсвета приборной доски. Устройство его следующее. На прибор­ную панель накладывается слой 3 из плексигласа (светопровод) с вырезами для приборов и ручек элементов управления. Сверху этот слой закрыт металлическим листом 2. В эту же панель уста­навливается арматура подсвета. Арматура подсвета состоит из

Рис. 107. Схемы светильников: а — для подсвета приборной доски; б — щелевого светильника индивидуального освещения шкал приборов

лампы 4, красного светофильтра 6, уплотнительной прокладки 1, центрального контакта 5 и корпуса. Свет от лампочки проходит через светофильтр, светопровод и, преломляясь при выходе из торцов вырезов, попадает на шкалы приборов. Надписи гравиру­ются на задней стороне светопровода и заливаются белой эмалью, после чего вся поверхность этой стороны покрывается черным ла­ком. Против надписей в листе 2 делаются вырезы.

На рис. 107, б приведена схема щелевого светильника (типа ПС-60, ПС-80), используемого для индивидуального освещения шкал приборов. Его основание 4 крепится к фланцу прибора так, что оно охватывает верхнюю часть дуги окружности прибора. На основании установлена арматура подсвета 3, имеющая лампы с красными светофильтрами. При закрытом козырьке 1 через щель между основанием и козырьком световой поток от лампы попадает на шкалу прибора. Для исключения самопроизвольного открытия козырька 1 служит защелка 2. Щелевые светильники затрудняют чтение показаний прибора в верхней части шкалы (экранирование козырьком), а также создают на стекле прибора световые блики. От этих недостатков свободны светильники, встроенные непосред­ственно в прибор. Шкала такого прибора изготавливается из плек­сигласа, служащего светопроводом. Градуировка и надписи вы­полняются белой эмалью, а задняя плоскость шкалы покрывается черным лаком. Арматура подсвета красным светом устанавливает­ся так же, как показано на рис. 107, б.

Для дополнительного или кратковременного освещения от­дельных участков кабин, а также для освещения рабочих мест членов экипажа применяются различного типа светильники, на­правление и сила света которых изменяется с помощью опреде­ленных устройств.

В качестве светильников, освещающих боковые щитки и пульты управления кабины, используются одно — и двухламповые трубча­тые или софитовые светильники заливающего света.

Установки общего освещения включают обычно плафоны гер­метичные (ПСГ) или негерметичные (ПС, Пит. д.).

Внешняя световая сигнализация служит для обозначения поло­жения самолетов и вертолетов в воздухе и на земле, связи между их экипажами и с землей.

К оборудованию внешней сигнализации относятся:

аэронавигационные огни (АНО) ;

огни предупреждения столкновения скоростных самолетов в воздухе;

огни обозначения габаритов;

огни сигнализации выпущенного положения шасси;

ходовые огни.

Огни внешней световой сигнализации в целях безопасности полетов должны обеспечить видимость и различимость от других источников света на заданных дальностях. Поэтому предусматри­ваются для них вполне определенные цветность и характеристика распределения силы света в пределах заданных углов действия.

Для АНО по международным правилам полный угол действия всех трех огней равен 360° в горизонтальной и 180° — в вертикаль­ной плоскости (рис. 108).

Характеристика распределения силы света АНО подбирается в зависимости от скорости полета, чувствительности глаза, време­ни вывода самолета из опасной зоны, от состояния атмосферы. Очевидно, что максимальная сила света должна быть в направле­нии полета. Например, при скорости полета в 1 000 км/ч величина безопасной дальности при средних метеоусловиях равна 30 км, а потребная максимальная сила света 10000 св.

Ввиду того что у современных бортовых АНО (БАНО) сила света мала по сравнению с требуемыми величинами (в БАНО-45 сила света в направлении полета равна 33 св в БАНО-57 — 150 св), на скоростных самолетах в настоящее время устанавлива­ются огни предупреждения столкновения. Одним из типов такого огня является самолетный импульсный маяк (СИМ), схема кото­рого приведена на рис. 109.

Рис. 108. Схема самолета Рис. 109. Схема самолетного в плане н углы действия импульсного маяка БАНО

СИМ имеет две импульсные газоразрядные лампы ИФК, за­крытые красными светофильтрами, блок питания и два трансфор­матора зажигания ламп (на рис. 109 показаны только одна лам­па ИФК и один трансформатор).

Блок питания состоит из умножителя напряжения, триода Л1, конденсаторов Cl, С2, СЗ и сопротивлений.

Конденсатор СЗ заряжается до напряжения 970 в. Конденса­тор С2 заряжается через сопротивления R1 и R2. При определен­ной величине напряжения на конденсаторе С2 лампа Л1 открыва­ется и замыкается цепь заряженного конденсатора С/ через пер­вичную обмотку трансформатора. Индуктируемая во вторичной обмотке трансформатора высокая э. д. с. зажигает лампу ИФК. Импульс силы света при этом достигает величины в 1 млн. св.

Маяк создает 60 импульсов света в 1 мин длительностью около 0,6 мсек. 1

В ПССО-45 синий светофильтр обеспечивает узкую направлен­ность лучей назад под углом 45—50° от плоскости горизонта вверх.

Световая связь между самолетами и с землей может осущест­вляться с помощью огней АНО, ПССО, а также применением спе­циальных кодовых огней и др.

Внутренняя световая сигнализация служит для контроля за режимами работы отдельных агрегатов и систем. К устройствам этой сигнализации относятся отдельные арматуры и световое таб­ло с лампочками, закрытыми соответствующей цветности свето­фильтрами.

Посадочное и рулежное освещение осуществляется специаль­ными посадочными и рулежными фарами. Посадочная фара вклю­чается на участке планирования при высоте полета 100—150 м. На самолете она устанавливается так, чтобы угол между линией зрения летчика и направлением полета был не более 10—15°, а между линией зрения и горизонтом — 12—13°.

Рулежная фара для предотвращения столкновения с препятст­виями при рулении должна иметь углы действия: в вертикальной плоскости 22°; в горизонтальной — не менее 90°.

На современных летательных аппаратах применяются выдвиж­ные посадочные фары (ЛФСВ-45), выдвижные посадочно-рулеж­ные фары (ФРС-200, МПРФ-1), рулежные фары (ФР-100).

Выдвижные посадочные фары (рис. 110) обычно состоят из алюминиевого корпуса, в котором размещен выдвигающийся обте­катель с лампой-фарой, редуктора, электродвигателя и контактно­го устройства. Лампа-фара представляет собой стеклянную колбу с зеркальной задней стенкой, внутри которой нить накаливания.

При включении, например, фары на «Выпуск» включается электродвигатель и электромагнитная муфта торможения. Лампа — фара начинает выпускаться и при определенном угле выпуска зам­кнутся контакты КВ1, включающие нить накала лампы. При полном выпуске фары контакты RB2 размыкают цепь питания электродвигателя и муфты. Для уборки фары необходимо переклю­чатель установить в положение «Уборка».

В посадочно-рулежной фаре имеется посадочная и рулежная нити накалива­ния. Максимальная сила света посадочной нити око­ло 35 000 св при потребляе­мой мощности 600 вт, а ру­лежной — 15 000—25 000 св при потребляемой мощно­сти 70—100 вт.

Посадочные лампы-фа­ры, как правило, устанав­ливаются снизу фюзеляжа или крыльев, а рулежная — на стойке шасси летатель­ного аппарата.