Світло старого маяка збирала величезна скляна лінза навколо лампи. Вона була вища за людину й важила тонни. І все ж зрушити її з місця можна було поштовхом одного пальця. Секрет був у ванні з ртуттю, у якій ця махина плавала.
Лінза вища за людину
Таку лінзу придумав французький фізик Огюстен Френель. Її збирали з безлічі скляних кілець і гранованих скелець у латунній рамі. Разом вони ловили майже все світло лампи й збирали його в промінь. Попередні дзеркала спрямовували до моря близько п’ятої частини світла, а лінза Френеля — близько 85%. Тому вогонь стало видно набагато далі.
Перший маяк із такою лінзою запалили 25 липня 1823 року. Це був Кордуан у гирлі річки Жиронди у Франції, і його вогонь було видно аж до горизонту, більш ніж за 32 кілометри.
Найбільші лінзи називали лінзами першого порядку й ставили на найважливіші маяки. Така лінза сягала приблизно 2,6 метра заввишки й мала близько 1,8 метра впоперек. Зазвичай вона важила від півтори до кількох тонн, але траплялися й куди важчі. Лінза маяка Креак біля острова Уессан, одна з найбільших у Франції, важить 17 тонн.
Чому маяк блимає
Багато маяків світять спалахами. Лінзу робили з кількох опуклих панелей, і кожна збирала свій промінь. Лампа стояла на місці, а лінза оберталася навколо неї. Коли промінь проходив по кораблю, моряк бачив спалах, а потім знову темряву, як від прожектора на аеродромі.
У кожного маяка свій малюнок вогню. Це колір, кількість спалахів і проміжки між ними. За цим малюнком моряки вночі розуміють, який саме маяк перед ними. Маяк Кейп-Бретт у Новій Зеландії, наприклад, давав два спалахи кожні 30 секунд. Малюнки маяків і досі друкують на морських картах і в списках вогнів, а нові світлодіодні вогні налаштовують так, щоб вони повторювали попередній малюнок.
Щоб малюнок не збивався, лінза мала обертатися завжди з однаковою швидкістю. Крутив її механізм, схожий на підлоговий годинник із гирями. Гиря на тросі повільно опускалася всередині вежі й через шестерні обертала лінзу. Коли вона доходила донизу, доглядач підіймав її назад. Навіть у цей час особлива передача в механізмі продовжувала крутити лінзу в той самий бік і з тією самою швидкістю. На одних маяках заведеного механізму вистачало приблизно на 8 годин, на інших гирю підіймали кожні 2-4 години, а подекуди й кожні пів години.
Лінзу поставили на ртуть
Довго лінзу ставили на котки, спочатку бронзові, потім сталеві, які котилися сталевою доріжкою. Важка лінза поверталася на них повільно. Перші маяки, що блимали, робили оберт приблизно за 8 хвилин, спалах тривав секунд 20, а темрява між спалахами — майже хвилину. Якщо крутити лінзу швидше, ніж один оберт за кілька хвилин, тертя на котках ставало надто великим, особливо у великих лінз. Та й самі котки з доріжкою стиралися за кілька років, і їх доводилося міняти.
Повільному вітрильнику нечастих спалахів вистачало. А пароплав ішов швидко, і в капітана залишалося мало часу, щоб устигнути змінити курс. Йому був потрібен яскравіший вогонь і частіші спалахи, тобто лінза мала крутитися швидше.
Поставити лінзу на ртуть пропонував ще сам Френель. Але зробити таку опору зуміли лише на початку 1890-х у Франції, а потім ртутні опори з’явилися в США, Шотландії та Новій Зеландії.
Нагорі підставки стояла кільцева чаша, схожа на великий бублик, зі ртуттю всередині. До нижньої частини лінзи кріпили чавунне кільце-поплавець трохи менше за чашу. Воно занурювалося в ртуть і тримало всю лінзу з рамою, а між поплавцем і стінками залишалося всього кілька міліметрів.
Ртуть у 13,5 раза важча за воду. Вона настільки важка, що навіть чавун у ній не тоне, а плаває, як дерево у воді. Плавучу річ зрушити легко, тертя майже немає. Доглядачі навіть показували гостям фокус. Вони впирали звичайну шпильку в раму під лінзою, і тонни скла плавно поверталися, а шпилька не гнулася.
Ртуті на це йшло чимало. На шотландському маяку Самбург-Гед лінза плавала у 200 кілограмах ртуті. Ртуть така важка, що за об’ємом це всього літрів 15, близько півтора відра. У ваннах найбільших лінз бувало й 30 літрів, і більше.
Тепер лінза могла крутитися швидко, і спалахи стали короткими та частими. Звичайним став вогонь, який спалахує на 0,3 секунди кожні 10 секунд. У Франції робили спалах і в 0,1 секунди, але моряки скаржилися, що в негоду його не розгледіти. Тому коротший за 0,3 секунди спалах зрештою вирішили не робити.
Що доглядач робив зі ртуттю
Доглядач стежив, щоб поверхня ртуті була чистою, а рівень правильним, і за потреби доливав або відливав її. Там, де повітря було брудне, приблизно раз на п’ять років ртуть зливали й проціджували через замшу, а чашу та поплавець чистили.
На повітрі ртуть потроху випаровується навіть за кімнатної температури. Її випарів не видно, вони не пахнуть, а дихати ними шкідливо. Тому поверх ртуті часто наливали шар звичайної моторної оливи, щоб вона менше випаровувалася.
Куди поділася ртуть
Потім маяки перевели на електрику. Замість гир поставили мотори, а доглядачі з часом стали непотрібні.
Ртуть зі старих маяків прибирають, бо вона отруйна й шкідлива для природи, а шторм може виплеснути її з ванни. Так сталося 2014 року на французькому маяку Ла-Жюман біля острова Уессан, де хвилі так розгойдали вежу, що ртуть виплеснулася з чаші.
Данія свої маяки від ртуті вже звільнила. На данському маяку Наккеговед лінза 1898 року плавала приблизно в 14 літрах ртуті. У 2013 році ртуть прибрали, лінзу поставили на механічний підшипник, і вона крутиться досі, а з 2017 року світло в ній дає світлодіод. Ірландія та Шотландія теж міняють ванни на механічні опори, а Франція збирається прибрати ртуть з усіх своїх маяків до 2030 року.
Коментарі
Поки що немає коментарів. Будьте першим!