4.5. Конструкция современных головных фар. Фара из чего состоит


4.5. Конструкция современных головных фар

Основными конструктивными элементами головных фар явля­ются: корпус; регулировочный механизм; оптический элемент, содержащий отражатель; рассеиватель; экран прямых лучей; одно- или двухрежимный источник света. Одной из важных конструктив­ных характеристик фары служит ее форма - круглая или прямо­угольная. На протяжении почти 40 лет основной формой фары бы­ла круглая со стандартизованными размерами оптического элемен­та - Ø 178 мм у двухфарной системы и Ø 146 мм у четырехфарной системы освещения.

Рис. 4.5. Устройство круглой фары:

Устройство круглой фары приведено на рис. 4.5. Она состоит из: 1 - оптический элемент; 2- ободок; 3 - регулировочные винты; 4 -держа­тель; 5 - корпус; 6- источник света; 7- токоподводящая колодка; 8 - винты крепления ободка. Оптический элемент 1 круглой фары выполнен в виде склеенных между собой стеклянного рассеивателя и металлическо­го отражателя, в слепое отверстие которого установлен источник света с одним или двумя (в зависимости от режима работы) телами накала. На отбортовке горловины установлен спрессованный фла­нец с пружинными зажимами, поджимающими опорный фланец лампы к опорному торцу отражателя.

Источник света 6 установлен таким образом, чтобы тело нака­ла дальнего света было расположено в фокусе отражателя, а те­ло накала ближнего света было расфокусировано относительно фокуса отражателя вперед и вверх. В современных конструкциях применяются обычные лампы типа Е, например А12-45+40 и гало­генные источники света типа Н: Н1, НЗ, Н4, Н7, Н9, Н11, Н13.

К отражателю на кронштейнах приклепывается экран прямых лу­чей от лампы, что позволяет несколько снизить ослепление водите­лей встречных автомобилей (при ближнем свете) и уменьшить яр­кость свечения атмосферы при ее малой прозрачности. Экран вы­полняют из тонкой металлической ленты сферической формы. Отра­жатель круглых фар имеет параболоидную форму с фокусным рас­стоянием, варьируемым в различных конструкциях от 19 до 28,5 мм.

Держатель 4 подвижно установлен в корпусе фары и за счет уп­ругой подвески пружинами сжатия и распором двумя винтами 3, имеет возможность поворачиваться в двух плоскостях - вертикаль­ной и горизонтальной, обеспечивая тем самым регулировку свето­вого пучка относительно дороги.

Рассеиватель оптического элемента представляет собой круглое или прямоугольное стекло, на внутренней поверхности которого на­ходятся преломляющие элементы: цилиндрические и сферические линзы, призмы и призмолинзы. Рассеиватели фар изготавливаются, как правило, из бесцветного силикатного стекла. В последнее время ведутся работы по замене стекла абразивостойкой пластмассой, од­нако дешевых способов ее получения до сих пор не найдено.

Корпус 5 круглых фар выполняется металлическим с фланцем для крепления к кузову автомобиля и имеет кронштейн для уста­новки ободка 2, поджатого к поверхности оптического элемента. В тыльной части корпуса имеется отверстие для установки жгута коммутирующих проводов со штекерными токоподводящими разъ­емами с обоих концов, один для подключения к источнику света, другой - к сети автомобиля.

Другой разновидностью традиционных конструкций фар является прямоугольная фара, получившая распространение в 60-х годах. Ее характерной особенностью является использование усеченного пара­болоида с большим диаметром светового отверстия (до 250 мм), что обеспечивает увеличение работающих зон в горизонтальном направ­лении, чем существенно улучшается светораспределение в режиме ближнего света. Кроме того, такая форма позволяет снизить верти­кальный габарит фары и обеспечивает тем самым предпосылки к сни­жению коэффициента аэродинамического сопротивления воздушному потоку, чем повышает топливную экономичность автомобиля.

К недостаткам прямоугольных фар следует отнести их худшую технологичность, большую стоимость и потребность в большем подкапотном пространстве для размещения.

Принцип работы светооптической схемы этих фар, а следова­тельно, и требования к ее элементам такие же, как и к фарам Круглого исполнения, а их конструкция в силу особенностей формы имеет ряд существенных отличий. Из-за большего горизонтального размера поворот оптического элемента такой фары при регулиров­ке на 4° сопровождается большим линейным перемещением боко­вых краев рассеивателя и выступанием их из-за декоративного ободка на 15...20 мм. Это обстоятельство заставляет крепить рассеиватель неподвижно, а направление светового пучка регулиро­вать поворотом только отражателя внутри корпуса фары.

Рис.4.6.

На рис. 4.6 изображена типовая конструкция прямоугольной фа­ры. В корпусе 2, выполненном из пластмассы, закреплен винтами через ободок рассеиватель 1. (В других вариантах рассеиватель к корпусу может приклеиваться, поджиматься плоскими пружинами или хомутами.) Отражатель 3 смонтирован внутри корпуса подвиж­но на трех опорных шаровых шарнирах 10.

Шаровой шарнир 4 является неподвижной опорой. Поворот от­ражателя в горизонтальной плоскости обеспечивается вращением винта 6, перемещающего шарнир 7; отражатель при этом повора­чивается вокруг вертикальной оси, проходящей через центры шар­ниров 4 и 5. Крайние положения отражателя показаны на рис. 4.6 штриховой линией.

Регулировка наклона светового пучка фазы осуществляется двумя винтами 8 и 9. Начальная (установочная) регулировка произ­водится винтом 9, отражатель при этом поворачивается вокруг го­ризонтальной оси, проходящей через центры шарниров 4 и 7. Кор­ректировка угла наклона светового пучка фазы (например, при из­менении нагрузки автомобиля), т.е. изменение положения пучка в вертикальной плоскости, осуществляется винтом 8, от которого мо­жет быть сделан привод в кабину водителя.

На основе изображенной на рис. 4.6 конструкции легко изготав­ливается блок-фара с встроенным внутрь корпуса (рис. 4.7,а) или смонтированными сбоку (рис. 4.7,б) необходимыми светосигналь­ными приборами.

Рис. 4.7.

Блок-фары получили широкое распространение в 1980-е годы за счет некоторого снижения себестоимости комплекта световых при­боров и более органичного эстетического оформления передней части автомобиля.

В США, Японии и ряде других стран оптические элементы тра­диционных конструкций фар, как круглых, так и прямоугольных, вы­полняют в виде неразъемных ламп-фар. Рассеиватель и отражатель этих приборов изготавливают из стекла, после чего отражатель алюминируют, монтируют в нем систему нитей накала, сваривают тражатель с рассеивателем, откачивают из образовавшейся кол­бы воздух и окончательно заваривают колбу.

Постоянно увеличивающийся дефицит топлива предопределил устойчивую тенденцию к снижению коэффициента аэродинамиче­ского сопротивления воздушному потоку при движении автомоби­ля, реализация которой потребовала обеспечения узкого профиля передней части автомобиля, а следовательно, и резкого ограни­чения высоты фары до 60...90 мм вместо 120...150 мм. Эти требо­вания практически исключают возможность использования в кон­струкциях фар традиционных светооптических схем, так как для сохранения необходимого светового потока в этом случае требу­ется значительное увеличение глубины отражателя, что вызывает технологические трудности. Кроме того, традиционные светооптические схемы, в которых функция перераспределения светового потока выполняется рассеивателем с глубокими призмами, не до­пускает его наклона в вертикальной плоскости на углы, большие чем 25°. Именно эти обстоятельства привели к разработке прин­ципиально новых решений.

Фирмой Lucac (Великобритания) была предложена конструкция фары, в которой отражатель выполнен в виде объединения не­скольких (двух-трех) усеченных параболоидных элементов с раз­личным фокусным расстоянием 20 и 40 мм при совмещенных по­ложениях их фокусов. Этот принцип объединения разнофокусных отражателей называется гомофокальным. Использование этого прин­ципа позволяет подобрать и скомпоновать отражатель из отдельных секторов разнофокусных отражателей таким образом, чтобы обеспе­чить формирование заданного светораспределения режимов ближнего и дальнего света практически за счет отражателя.

Рис. 4.8.

Реализация этой светооптической схемы позволила сконструи­ровать фару, полностью удовлетворяющую современным требова­ниям автомобилестроителей по аэродинамике. На рис. 4.8 показан профиль автомобиля с такими фарами.

Практическая реализация гомофокальной конструкции потребо­вала пересмотра технологии изготовления, так как сложный про­филь отражателя с высокой точностью можно получить лишь из легко формуемых материалов, т. е. пластмасс, обладающих также высокой термостойкостью, что обеспечивает работу фары с гало­генными лампами. Стоимость материалов пока очень высока, а технологический процесс их формования достаточно трудоемок, что является сдерживающим фактором широкого применения кон­струкции этого типа.

Эллипсоидные фары головного света, предложенные фирмой Hella, представляют другое направление развития конструкции. Их характерной особенностью является более полное использование светового потока лампы при ближнем свете, т. е. относительно большой КПД. Конструкция такой фары (рис. 4.9) содержит эллип­соидный отражатель 2, в один из фокусов которого установлен ис­точник света 1. Весь световой поток, отраженный таким отражате­лем, концентрируется в его втором фокусе, где в режиме ближнего света частично экранируется, что позволяет создать четкую свето­теневую границу. Затем используемый пучок корректируется с по­мощью достаточно простой линзы 3. Для достижения необходимых значений светотехнических характеристик отражатель снабжают элементами параболоидных поверхностей, сопряженными с эллип­соидом, и преломляющими концентрическими призматическими элементами.

Рис.4.9.

К основным недостаткам светооптических схем этого типа следует отнести технологические трудности, высокую стоимость, а также ограниченное их ис­пользование только в четырехфарной системе освеще­ния.

Естественно, что этими на­правлениями не исчерпыва­ются пути совершенствования: светооптических схем оптиче­ских элементов и систем ос­вещения в целом. Продолжает совершенствоваться система поляризованного света, ведут­ся поиски использования в системах освещения волокон­ной оптики.

studfiles.net

Как устроены фары? | Журнал Популярная Механика

Водители задумываются о фарах только в двух случаях — когда они по той или иной причине по ночам не видят дорогу и когда их слепит встречная машина. Пока не перегорает лампа, о фарах обычно даже не вспоминают. И зря — ведь от них зависит не только комфорт, но и безопасность водителя. Да и вообще эволюция автомобильного света и устройство современной фары интересны сами по себе.

В первых автомобилях использовались самые примитивные фонари — керосиновые либо ацетиленовые. Лет сто назад на место открытого пламени вставили электрическую лампочку. С одной ее стороны имелся отполированный рефлектор, с другой — линза. Герметизации фар в то время не было, так что рефлектор очень быстро ржавел. И без того слабый свет становился еще тусклее, а главное, вокруг фары образовывался ореол, слепящий встречные автомобили. Запрет на фары этого типа ввели в 1941 году.

Лампочка h23 для ближнего/дальнего света. Компьютеризованные системы настройки в процессе сборки тщательно выверяют положение контактов и нити в каждой лампочке. При этом выдерживаются допуски не более 0,01 мм. Это значит, что, заменяя лампу, вам не потребуется заново подстраивать направление фар. Волосок для дальнего света расположен прямо в фокусе рефлектора, обеспечивая таким образом наилучшее освещение дороги. Волосок для ближнего света немного отведен от точки фокуса, исходящий от него свет обрезается в верхней части и меньше травмирует глаза встречных водителей. В конструкциях некоторых кварцевых ламп для эффективного обрезания верхних лучей используется металлический экран.

Герметичная лампа-фара мало отличается по своей сути от бытовой лампы — вольфрамовый волосок помещается в стеклянной колбе, заполненной инертным газом, но рефлектор установлен прямо внутри колбы. Эти лампы, как и обычные бытовые, постепенно теряют яркость, так как вольфрам испаряется с волоска и оседает на стенках колбы. Фары с переключением ближний/дальний свет появились только в 1920-х. До этого из-за огромных допусков тогдашней сборки все регулировки по направлению светового потока просто не имели смысла. Герметичные фары оказались весьма дешевы — в основном из-за унификации, позволявшей гнать огромные тиражи. Фары выпускали нескольких типов, и стандартизированный подход связывал руки автодизайнерам, ограничивая возможность придать машине индивидуальный облик. С 1973 года автопроизводители стали заменять лампы-фары на светильники с галогеновыми лампами.

На габаритах и стопсигналах светодиоды используются относительно давно. Это новшество развязало руки дизайнерам, позволяя оформлять фонари в любом стиле. Кроме того, светодиоды потребляют мизерные количества энергии, а загораются на 400−500 миллисекунд быстрее, чем лампа накаливания. Это не так уж мало — едущий за вами и болтающий по мобильнику раззява, при скорости около сотни км/ч будет иметь запас метров 12 чтобы успеть нажать на тормоза.

Галогеновые лампы с 1980-х — самая распространенная основа для автооптики. Это небольшая лампочка, которая вставляется внутрь сборки из рефлектора и линзы. Благодаря современным герметикам и технологии сборки сейчас рефлекторы уже почти не корродируют из-за попадания влаги внутрь. Колба лампы из термостойкого кварца позволяет поддерживать весьма высокую температуру волоска, так что по цветовому составу свет получается существенно ближе к естественному дневному. Более высокая температура означает еще и то, что лампа имеет большую световую отдачу на единицу поглощаемой энергии. С другой стороны, вольфрамовый волосок из-за этого испаряется быстрее, и чтобы этому противостоять, галогеновые лампочки заполняют теперь не только инертным газом, но и парами брома или йода. Галоген вступает в соединения с парами вольфрама, а при контакте с раскаленным волоском эти соединения снова распадаются и вольфрам оседает на том же волоске.

От HID («ксенон») к светодиодам

В лампах HID (High Intensity Discharge, газоразрядные высокой интенсивности, в просторечии «ксенон») вообще нет никаких волосков. Вместо них свет излучает высоковольтная дуга в атмосфере инертных газов. Для зажигания этих ламп требуется высокое напряжение и высокий стартовый ток (когда лампа уже заработала, она потребляет гораздо меньше энергии и выдает больше света, чем обычная галогеновая). Кроме того, электрическая дуга выдает более равномерный световой поток, который проще фокусировать.

Есть тут, правда, и один недостаток — на то, чтобы лампа зажглась, прогрелась и начала выдавать полную мощность, требуется несколько секунд. Поэтому в некоторых машинах лампы HID используют для ближнего света, а для дальнего оставляют обычные галогеновые. Альтернативный вариант — шторка с механическим приводом, тогда одна ксеноновая лампа может иметь распределение света под оба режима.

Тем не менее, будущее автомобильного света специалисты отдают полупроводниковым технологиям — светодиодам. Поскольку до сих пор не существует никаких стандартов на унифицированную светодиодную сборку, автопроизводителям приходится для каждой модели изготавливать оригинальную конструкцию, а это недешево. Но благодаря явным преимуществам (малый вес, стойкость к вибрациям, большие сроки эксплуатации, сверхнизкое потребление энергии) светодиоды, вероятно, вскоре вытеснят с рынка системы HID.

На дорогих машинах фары HID (ксенон) зачастую ставят в качестве штатного оборудования. На рынке запчастей и аксессуаров тоже предлагается множество разнообразных комплектов «ксенона». (Нередки даже случаи, когда аббревиатурой HID маркируют обычные галогеновые лампы — так что будьте бдительны!) В них, как правило, имеется дуговая лампа и система запуска — все как в оригинале, только посадочные места рассчитаны на то, чтобы лампа подошла к стандартной «галогеновой» фаре. Такие комплекты стоят гораздо дешевле штатных, но… Форма вольфрамовой нити накаливания существенно отличается от формы электрической дуги. В результате распределение светового потока, исходящего от такой фары, оказывается совершенно непредсказуемым. Хотя водителю такой машины дорога будет видна прекрасно, встречным водителям не позавидуешь, поэтому такие самовольные переделки считаются незаконными.

Производство таких лампочек представляет собой немалое достижение в области высоких технологий. После того как электроды запаивают в стеклянную толщу донышка, воздух отсасывают из лампы через верхушку колбы. Язычок пламени нагревает верхнюю часть лампы до размягчения, а поток жидкого азота охлаждает основание почти до -200°С. Внутрь колбы бросают гранулу замороженных газов (обычно это инертные газы плюс галоген). В тот же момент мягкую верхушку лампы закупоривают, и когда гранула испаряется, давление в колбе поднимается до 4−5 атмосфер.

Европейские и американские нормы распределения светового потока (а следовательно, и конструкции фар) несколько отличаются. Для европейского света характерна более четкая светотеневая граница с подъемом справа, световой поток направлен на дорогу и правую обочину. Такое распределение минимизирует ослепление встречных водителей и позволяет видеть «пассажирскую» обочину на большее расстояние. В американском свете светотеневая граница менее выражена, световой поток почти симметричен.

Галогеновая лампа излучает свет с температурой 3400 К (цветовая температура естественного солнечного света примерно 6000 К). Последнее время на дорогах появляются лампы с бело-голубым свечением, заметно отличающимся от привычного желтоватого. Обычно это «тюнингованные» лампочки, в которых на колбу нанесены различные покрытия для имитации света от более дорогих газоразрядных ламп. Цветовая температура действительно несколько выше, но светоотдача не повышается ни на грош, так что цель этого — только престиж.

Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№6, Июнь 2011).

www.popmech.ru

Фара — WiKi

Конструкция

Фара состоит из источника света, отражателя (рефлектора), рифлёного стекла (рассеивателя света) и корпуса с держателем (креплением). Источник света (лампа накаливания, светодиодная, металлогалогенная лампа, ксеноновая, галогеновая лампа) обычно имеет регулируемую/переключаемую мощность. В лампах накаливания это обычно наличие двух нитей накаливания: дальний свет даёт нить большой мощности (либо одновременное включение обеих), расположенная в фокусе отражателя, ближний свет даёт нить малой мощности, как правило, смещенная от фокуса отражателя вперед (например двухнитевая лампа h5).

Практически любое транспортное средство оборудуется фарами (в случае двух фар они должны располагаться симметрично продольной оси транспортного средства). На многих автомобилях есть противотуманные фары. Специальные автомобили имеют фары-искатели, которые могут поворачиваться в различных направлениях (прожектор). На тракторах и других рабочих транспортных средствах фары устанавливают также сзади, для возможности наблюдать за прицепными машинами и орудиями.

Большую популярность на обычных серийных автомобилях у производителей автомобилей набирают фары головного света, использующие в виде источника света сверхъяркие светодиоды. Большим плюсом светодиодов является сверхнизкое энергопотребление и очень большой ресурс работы, составляющий от 30000 до 100000 часов. К примеру, у обычной автомобильной галогенной лампы ресурс равен 2000 часов.

Серийные машины на которые авто-производитель устанавливает светодиодные фары головного света:

  • Lexus LS600h
  • Lexus RX 450h
  • Toyota Prius от 2010 г.в.
  • Cadillac Escalade Platinum
  • Audi R8

Автомобильные

Светотехника в автомобилях — совокупность приборов освещения на автотранспорте, применяемых для освещения территории около транспортного средства и обозначения транспортного средства для других участников движения. Светотехникой являются фары, подфарники, прожекторы, габаритные огни, стоп-огни, дневные ходовые огни, указатели направления поворота, лампы заднего хода, противотуманные фары и фонари, а также лампы освещения номерного знака.

  • Фары и подфарники на автомобиле ВАЗ-2106, работающие в режиме ближнего света

  • Повторитель указателя поворота на автомобиле ВАЗ-2106

  • Задний блок-фонарь на ВАЗ-2106, работающий в режиме габаритного огня

Маркировка автомобильных фар

На автомобили устанавливают фары с применением следующих типов источников света:

  • Лампы накаливания: «C» — ближнего, «R» — дальнего, «CR» — двухрежимного света (ближний и дальний).[1]
  • Буква H на фаре это обозначения цоколя лампы, к примеру: h2,h4,h5, h5-1,h5-3 h2, h3, h5, H7, H9, h21, h25, HB3, HB4, HB5.
  • В США фары маркируются аббревиатурой «DOT» (Department Of Transport/Министерство транспорта), а «европейские» – буквой «Е» в кружочке с цифрой - кодом страны, где фара одобрена для использования («Е1» – Германия, «Е2» – Франция, и т.д.). Маркировка на фарах «HB» – «1, 2, 3, 4 ...» свидетельствуют об их соответствии американским стандартам. Устанавливаются фары с такой маркировкой, как правило, на американские и некоторые японские автомобили. Особенность этих ламп – необычная конструкция цоколя.

«HB1» и «HB2» – это двухнитевые фары для американских машин, «HB3» и «HB4» – однонитевые. Однонитевые лампы «НВ3» обеспечивают только дальний свет, «HB4» – ближний свет. Маркировка «HB3» и «HB4» обозначает тип света дальний и ближний соответственно.

Обратим внимание на маркировку самих ламп. Лампы с индексами «D1R» и «D1S» – это первое поколение газоразрядных ламп, они объединены с модулем зажигания.

«R» – для рефлекторной (отражающей) оптической схемы, «S» – для прожекторной (линзовой) оптики. «D2R» и «D2S» – газоразрядные лампы второго поколения («R» – для рефлекторной оптической схемы, «S» – для прожекторной).

Маркировка лампы «HR» и «HS» обозначает: «H» – галогенная лампа (Halogen), буквы «R» и «S» для рефлекторной и прожекторной оптических схем соответственно. Исходя из этого, маркировка фар «Навика» расшифровывается как: фары американского стандарта, ближний свет «HB4» с газоразрядной лампой первого поколения «D1R» для рефлекторной оптической схемы, дальний свет «HB3» с галогенной лампой «HR» для рефлекторной оптической схемы.

  • Буква D2S, D2R, D1R (ксенон)
  • А вот надпись или точнее маркировка Halogen обозначает галогенную лампу
  • Галогенные лампы накаливания: «C» — ближнего, «R» — дальнего, «CR» — двухрежимного света.[1]
  • Газоразрядные лампы: «DC» — ближнего, «DR» — дальнего, «DCR» — двухрежимного света.[2]

Галогенные лампы накаливания имеют маркировку, начинающийся с «H», и должны применяться только в фарах с обозначением «HC», «HR» и «HCR». По аналогии газоразрядные лампы маркируются категорией, начинающейся с «D», и должны применяться только в фарах с типом «DC», «DR» и «DCR».[3]

  • Двухнитиевая галогенная лампа под цоколь h5.

Знак официального утверждения

Фары устанавливаемые на американские автомобили маркируются аббревиатурой DOT (Department Of Transport, Министерство транспорта).

Для европейских фар, в случае если рассеиватель фары может быть отделен от корпуса фары, на сам рассеиватель и на корпус фары ставится обозначение в виде буквы «E» в круге с номером страны, предоставившей официальное утверждение, и номера официального утверждения с дополнительными буквами, означающими правки оригинальных правил.

Маркировка знаками официального утверждения "Е" или "е" (для колесных транспортных средств) приравнивается к маркировке единым знаком обращения продукции на рынке государств - членов Таможенного союза.[4]

Номер утверждения Страна
1 Германия
2 Франция
3 Италия
4 Нидерланды
5 Швеция
6 Бельгия
7 Венгрия
8 Чешская Республика
9 Испания
10 Югославия
11 Соединенное Королевство
12 Австрия
13 Люксембург
14 Швейцария
15 не присвоен (раньше Ostzone)
16 Норвегия
17 Финляндия
18 Дания
19 Румыния
20 Польша
21 Португалия
22 Российская Федерация
23 Греция
24 Ирландия
25 Республика Хорватия
26 Словения
27 Словакия
28 Республика Беларусь
29 Эстония
30 не присвоен
31 Босния и Герцеговина
32 Латвия
33-36 не присвоены
37 Турция
38-39 не присвоены
40 Республика Македония
41 не присвоен
42 Европейское сообщество
43 Япония

Оставшимся странам назначаются последующие порядковые номера, раздаваемые в хронологическом порядке ратификации ими Соглашения о принятии единообразных технических предписаний. Всем сторонам соглашения сообщаются новые номера генеральным секретарем ООН.

Тракторные

На тракторах и спецтехнике применяются как дорожные (транспортные) фары автомобильного типа, так и технологические фары. Технологические фары освещают пространство вокруг трактора и его рабочие органы. Количество технологических фары и их мощность могут быть очень большими. Так, на тяжелом советском тракторе Т-330 было 16 фар мощностью по 65 Вт каждая.

Авиационные

  Фара ПРФ-4М в убранном (полётном) положении

Светотехническое оборудование летательных аппаратов (ЛА), самолётов и вертолётов, можно разделить на внутреннее и внешнее.

Внутреннее освещение делится на внутрикабинное общее и местное, освещение пассажирских салонов и освещение отсеков летательного аппарата. В большинстве случаев внутрикабинное рабочее освещение организуется бестеневыми (красно-белыми, синими) светильниками с плавно регулируемой силой света. Для выполнения работ в кабине на земле дополнительно применяется дежурное освещение. В пассажирских салонах освещение делится на общее и местное, а также дежурное. В кабине экипажа количество лампочек освещения (не считая сигнальных ламп и табло) может достигать тысячи штук и более.

Внешнее светотехническое оборудование предназначено для обеспечения экипажу видимости ночью при взлёте, посадке, рулении; подсветки элементов конструкции и обозначения Л.А в пространстве, для освещения места стоянки; в других случаях, в соответствии с конструктивными особенностями и предназначением летательного аппарата.

ПРФ-4М - посадочно-рулёжная фара, которая широко применяется на летательных аппаратах советского производства, в качестве источника света для освещения пространства впереди ЛА – рулёжных дорожек и ВПП, ночью и при ограниченной видимости. Также, по общепринятой международной практике, посадочно-рулёжные фары включаются при выполнении взлёта и посадки при любых условиях видимости, в том числе и днём, с целью обозначения самолёта на разбеге, и на глиссаде снижения и пробеге.

В корпусе фары смонтирован держатель колбы лампы-фары СМФ-3 и механизм выпуска с редуктором и электродвигателем постоянного тока ЭД-12. После взлёта фара убирается в обвод фюзеляжа, для уменьшения аэродинамического сопротивления, а на посадке выпускается. Угол выпуска фары регулируется в соответствии с инструкцией изготовителя конкретного летательного аппарата и периодически проверяется и подрегулируется при выполнении регламентных работ или при замене перегоревшей лампы-фары. На некоторых машинах имеется система автоматической уборки посадочно-рулёжных фар после взлёта. Время перекладки лампы-фары при максимально возможном угле выпуска 88 градусов– не более 12 сек.Фара имеет два режима работы: рулёжный (малый свет) и посадочный (большой свет). В посадочном режиме напряжение питания постоянного тока 28 вольт подаётся на основную нить накала мощностью 600 Вт (модификация ПРФ-4МП имеет мощность 1000 Вт), а в рулёжном режиме на дополнительную нить накала, мощностью 180 Вт, при этом длительная работа в посадочном режиме без обдува набегающим потоком (при стоянке на земле) не допускается из-за перегрева колбы. Как правило, на самолётах устанавливают не менее двух фар типа ПРФ-4М.

Светотехническое оборудование заправки в воздухе состоит из фар типа ФПШ-5 для освещения самолёта-заправщика, шланга с конусом и штанги заправки. Эти фары конструктивно аналогичны ПРФ-4, установлены в передней части фюзеляжа и могут выпускаться на любой угол до 90 градусов с помощью нажимных переключателей в кабине лётчика. Привод держателя колбы лампы-фары через редуктор производится электродвигателем постоянного тока ЭД-12. Мощность лампы составляет 65 ватт при напряжении питания 28 вольт.

Железнодорожные

Световые устройства локомотивов определяются инструкцией по сигнализации РЖД, так как они имеют и сигнальное значение. Верхний световой прибор-прожектор, включается ночью и при плохой видимости, только белого цвета. Внизу буферные фонари, могут быть белые, желтые, красные, могут включаться только с одной стороны при маневрах, чтобы определить направление движения локомотива.

На водном транспорте

  Речные теплоходы «Арабелла» и «Михаил Шолохов». Хорошо видны фары в носовых частях судов и на ограждениях ходового мостика

На морских судах фар, как таковых, обычно нет, так как нет смысла в освещении водной глади перед идущим морским судном. Для освещения акватории вокруг судна при маневрах или поисках людей и предметов применяются многочисленные вращающиеся прожекторы. А вот на речных судах фары применяются, так как на реках встречается множество мелких навигационных опасностей (топляки, плывущие бревна, лодки без огней, разного рода мусор) и для их обнаружения в ночное время поверхность воды перед судном должна быть освещена. Для исключения ослепления вахтенных на встречных судах фары речных судов имеют четкую светотеневую границу (аналогично ближнему свету фар автомобилей) и направлены немного вниз. Фары речных судов довольно мощные. Так на пассажирских трех и четырехпалубных теплоходах в фарах применяются лампы мощностью 350 Вт каждая, что позволяет освещать водную гладь на расстоянии до 600-800 метров от судна. В дополнение к передним фарам речные суда оборудуются и вращающимися прожекторами, где применяются еще более мощные лампы (до 2,5 кВт).

См. также

Примечания

Ссылки

ru-wiki.org

Лазерные фары: что это и как это работает?

Еще недавно слово "ксенон" вызывало восхищение и уважение окружающих, а биксенон и подавно. Казалось бы, все уже придумано и развиваться автомобильной оптике больше некуда, однако создатели лазерных фар так не считают...

Светодиодные фары как, впрочем, и любые другие революционные для своего времени фары, до появления лазерных фар считались наиболее эффективным источником освещения, который по сей день активно используют автопроизводители в своих автомобилях. Кстати серийный выпуск светодиодных фар могут сегодня позволить себе далеко не все автогиганты, как правило, такими фарами оснащаются автомобили премиум-сегмента.

С лазерными фарами все еще более сложно и запутано, эти фары являются достижением высоких технологий, а для их создания необходимы особые условия и множество различной электроники, которая собственно и создает лазерный луч. В данной области активно работают ведущие производители автомобильной светооптики такие как: Osram, Philips, Valeo, Bosch и Hella.

Кроме ведущих производителей источников освещения лазерными фарами очень заинтересованы автопроизводители. Так в 2011 году лазерные фары были представлены компанией BMW, которая продемонстрировала собственные достижения в этой области на своем концепте под кодовым названием i8. Тот, кто следит за событиями в BMW помнит, как через несколько лет концепт превратился в полноценный серийный суперкар.

Лазерные фары BMW i8 видео

Спустя еще несколько лет такие фары стали появляться на других моделях "БМВ". Лазерный модуль BMW был разработан инженерами компании Osram. Несмотря на дороговизну самой технологии, а также стоимость комплектующих и разработок, лазерные фары получили одобрение руководства, которое даже не смутил тот факт, что наличие лазерных фар существенно скажется на итоговой стоимости всего автомобиля. Более важным для разработчиков и руководителей проектов было первенство в данной области, а также то преимущество которое получит покупатель после покупки их детища.

Второй автогигант Audi — не менее активно работает в "лазерном направлении". Впервые лазерные фары получили Audi R18 E-Tron Quattro, а также концепт Audi Sport Quattro Laserlight. Характерным отличием лазерных фар производства "Ауди" является то, что активация лазерных модулей происходит на скорости 60 км/час и выше. До этой отметки дорогу освещают "обычные" светодиодные фары.

Лазерная фара производства Audi состоит из четырех мощных лазерных диодов, их диаметр тела свечения равен – 300 микромет­рам. Эти диоды способны генерировать световой луч синего цвета с длиной волны порядка 450 нм. Благодаря специальному флуоресцентному преобразователю синее свечение превращается в белое (цветовая температура 5500 К). Такой свет по мнению производителей наиболее приятен для глаз и практически не вызывает усталости. Длина самого светового луча составляет порядка 500 метров.

В отличие от привычных нам источников света (лампы накаливания, газоразрядные лампы, светодиоды) лазерные фары обладают множеством "плюсов". Все начинается с того, что лазерное излучение монохромно и когерентно, другими словами волны постоянно одинаковой длины при постоянной разности фаз.

Перечислим плюсы лазерных фар

  • Это позволяет формировать пучок света, который очень близок по своей сути к параллельному, (дает возможность освещать конкретную зону).

  • Лазерный луч в десять сильнее по сравнению с галогенками, а также ксеноном и светодиодами. Протяженность лазерного луча достигает отметки в 600 метров, при том, что обычный дальний свет может похвастаться только 200-300 мет­рами (а ближний и того хуже всего 60–85 метров).
  • Лазерные фары не слепит так как ксенон, поскольку луч света направлен строго в ту точку, которая должна освежаться. В случае попадания в область освещения живого существа, например, человека часть диодов тут же отключится и подсветит все кроме той области в которой находится живой объект.
  • Фары лазерные имеют на 30% меньшее энергопотребление нежели классические аналоги.
  • Компактность еще один "плюс" в пользу лазерных фар, их по праву можно смело назвать самыми компактными из всех сущест­вующих. Площадь светоизлучения лазерного диода в сто раз меньше по сравнению с обычным светодиодом, в этой связи при одинаковой светоотдаче лазерная фара требует отражателя размером всего 30 мм в диаметре (для сравнения у ксенона – 70 мм, у галогенок вообще — 120 мм). Такие способности лазерных фар позволили инженерам существенно уменьшить размер фар, не потеряв при этом а наоборот прибавив эффективности освещения.

Несколько слов о том, как это работает

Работать лазерный головной свет будет в тесном взаимодействии с компьютером, который руководствуясь данными с датчиков будет следить за тем, чтобы встречные автомобили и пешеходы не ослеплялись. Каждая лазерная фара содержит три диода излучающих световой луч мощностью около 1 Вт. Лучи посредством системы зеркал перенаправляются на флуоресцентный элемент после поглощения энергии последним, происходит выделение белого свечения, который формируется в световой луч.

В процессе разработки лазерных фар возникла еще одна новая технология под названием Dynamic Light Spot (в перевод с анг. — динамическое точечное освещение). Данная разработка позволяет обнаруживать пешеходов, а также другое препятствие на пути автомобиля посредством инфракрасной камеры. После того как система обнаружит преграду она автоматически подсвечивается более интенсивным светом, для того чтобы водитель мог обратить на нее внимание и безопасно его преодолеть. Что характерно, подсказка для водителя появляется с некоторым опережением, то есть до того, как объект будет подсвечен лучами ближнего света. Это необходимо для того чтобы обезопасить водителя и дать ему возможность подготовиться к выполнению тех или иных маневров и действий.

Лазерные фары Audi видео

ФараИнфо

farainfo.ru


Смотрите также