Выбор исходных данных для расчета кривых светораспределения огней

2. Выбор исходных данных для расчета кривых светораспределения огней

Состояние атмосферы, поглощение и рассеяние его световых лучей являются одним из световых сигналов. Если сигналы источника света уверенно наблюдаются на некотором расстоянии и при этом освещенность на сетчатке глаза наблюдателя имеет какую-то величину, то по мере удаления от источника света освещенность на сетчатке будет уменьшаться, и сигналы будут наблюдаться менее четко и уверенно. На каком-то расстоянии источник света перестает быть видимым.

Минимальная величина освещенности, ниже которой человеческий глаз не реагирует на свет, называется пороговой освещенностью.

Существенным фактором, влияющим на пороговую освещенность, является яркость фона, на котором наблюдается световой сигнал. Сигналы от небольшого источника света наблюдаются на значительном расстоянии в темную безлунную ночь, хуже – при том же состоянии атмосферы – в световую лунную ночь и совсем плохо – на малом расстоянии днем при большой яркости фона.

Сила света источника влияет на дальность видимости сигнала, чем она выше, тем больше дальность видимости. К факторам, имеющим особые значения при наблюдении световой сигнализации на воздушном транспорте, относятся:

· время наблюдения светового сигнала;

· необходимость определения направления наблюдения;

· необходимость наблюдения сигналов через защитные очки или стекла кабины;

· шум двигателей, вибрация и кислородное голодание;

· физическое и нервное утомление наблюдателя.

Чтобы учесть эти факторы, вводят коэффициент запаса, на который умножают теоретическую пороговую освещенность, чтобы получить практическое значение пороговой освещенности. Применительно к условиям ночной сигнализации в авиации принята величина практического порога освещенности, равная 0,2х10^-6 лк, а применительно к условиям дневной сигнализации – 1,2х10^-3 лк.

При использовании цветных источников света различают световой и цветовой пороги. Световой порог цветного источника – это та минимальная освещенность на глазу наблюдателя, при которой только начинается наблюдаться световой сигнал без различия цвета сигнала. Под цветовым порогом понимают минимальную освещенность, при которой уже начинает восприниматься цвет сигнала.

Красный свет лучше проходит сквозь атмосферу, так как длина волны красного света больше размеров капелек воды, взвешенных в воздухе. Поэтому лучи красного цвета, а также желтого лучше проходят через атмосферу, чем лучи, например, синего и голубого цвета. Однако в тумане, состоящем из более крупных капелек воды, видимость красных и желтых лучей хуже, чем в дымке.

Измерение удельной прозрачности и коэффициента ослабления атмосферы крайне затруднительны, поэтому на практике пользуются понятием метеорологической дальности видимости (МДВ).

Под метеорологической дальностью видимости S понимают то предельное расстояние, на котором днем видны темные предметы достаточно больших угловых размеров, проектирующихся на северной стороне неба у горизонта.

Метеорологическая дальность видимости измеряется в баллах. Например, бал видимости 0 означает, что объект виден на расстоянии до 50 м, балл видимости 4 означает, что объект виден на расстоянии больше 1 км и не виден на расстоянии 2 км, бал видимости 9 означает, что атмосфера настолько прозрачна, что большие темные предметы хорошо видны на расстоянии свыше 50 км.

Существенное значение при расчете кривых светораспределения огней имеет определение величины МДВ. Желательно чтобы светотехнические средства обеспечивали посадку воздушных судов при минимальных значениях МДВ. Но при этом расчетная сила света огней резко возрастает, что приводит к необходимости применения ламп большей мощности, что неприемлемо.

Анализ статистических данных видимости, расчеты и летная практика показывают, что для посадки поршневых самолетов с посадочной скоростью 140-150 км/ч целесообразно использовать огни, рассчитанные на дневную МДВ, равную 500 м.

Для того чтобы одна и та же светотехническая система обеспечила посадку самолетов с ТВД и ТРД, минимальная МДВ должна быть больше, так как маневренность этих самолетов хуже, чем поршневых, а, следовательно, и «минимум погоды» для них выше.

Минимальную МДВ для посадки самолетов с ТВД и ТРД при одной и той же силе света I огней светотехнической системы, что и для самолетов с поршневыми двигателями, определяют из равенства:

Где 600, 800, 1000 – минимальная дальность видимости (МДВ) огней при посадке самолетов с поршневыми двигателями, ТВД и ТРД соответственно;

500, S₂, S₃ – МДВ днем для поршневых самолетов, самолетов с ТВД и с ТРД соответственно;

E_Д – пороговая освещенность в дневное время.

Решение этих уравнений дает значения минимальных МДВ, при которых обеспечивается днем безопасная посадка самолетов с ТВД и ТРД при одних и тех же светотехнических средствах:

S₂ = 750 м – для самолетов с ТВД;

S₃ = 1000 м – для самолетов с ТРД.

Яркость фона днем в тумане гораздо больше яркости фона ночью. Поэтому больше и пороговая освещенность при наблюдении световых сигналов в условиях тумана днем, чем при наблюдении их ночью. В связи с этим определенное количество огней, видимых ночью при какой-то величине МДВ, днем видна только при большем значении МДВ. Если представить вышеприведенные зависимости в общем виде, то необходимую силу света огня днем I_Д и ночью I_Н можно подсчитать по формулам:

Где E_H, E_Д – пороговые освещенности, соответствующие условиям наблюдения ночью и днем;

L – МДВ (равна 600, 800, 1000 м для ВС с определенным типом двигателей);

S_Д, S_H – МДВ в дневное и ночное время.

Приравнивая силу света ночью I_Н к силе света днем I_Д, получим:

Расчет, выполненный по этой формуле для поршневых самолетов, показывает, что МДВ ночью для них составляет 175 м.

Поэтому расчетная сила света должна быть выбрана для этих самолетов в соответствии с дневными условиями, чтобы получить наибольшее значение силы света.

Для небольших расстояний (до 600 м) на максимальную силу света оказывает большее влияние пороговая освещенность, а для расстояний больших, чем 600 м – МДВ. Поэтому кривые силы света огней белого цвета рассчитывают при расстояниях от наблюдателя до огня, меньших 600 м, исходя из дневных условий. При расстояниях, больших 600 м, расчеты ведутся исходя из ночных условий.

В значения силы света, полученные расчетом, вводят коэффициенты запаса, учитывающие уменьшение светового потока ламп к концу срока службы (K=1,17), уменьшение светового потока огня за счет снижения напряжения (K=1,11). При перемножении этих коэффициентов общий коэффициент запаса будет равен K=1,42. На этот коэффициент умножают значение силы света огня, полученные расчетным путем.

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒