منارة

منارة بارنيجات على ساحل مقاطعة أوشن ، نيوجيرسي ، الولايات المتحدة، تواجه المحيط الأطلسي عند شروق الشمس
لقطات جوية من طائرة بدون طيار لمنارة الصخرة الرومانية قبالة الساحل الجنوبي لجنوب أفريقيا.

المنارة هي برج أو مبنى أو نوع آخر من الهياكل المادية المصممة لإصدار الضوء من نظام من المصابيح والعدسات لتكون بمثابة منارة للمساعدة الملاحية للمرشدين البحريين في البحر أو على الممرات المائية الداخلية.

تحدد المنارات الخطوط الساحلية الخطرة والشعاب المرجانية والصخور والمداخل الآمنة للموانئ؛ كما تساعد في الملاحة الجوية . بعد أن كانت تستخدم على نطاق واسع، انخفض عدد المنارات العاملة بسبب تكاليف الصيانة وظهور أنظمة الملاحة الإلكترونية الأرخص والأكثر تطورًا وفعالية.

تاريخ

المنارات القديمة

منارة برج هرقل في شمال غرب إسبانيا

قبل تطوير الموانئ المحددة بوضوح ، كان البحارة يسترشدون بالنيران المبنية على قمم التلال. ونظرًا لأن رفع النار من شأنه أن يحسن الرؤية، فقد أصبح وضع النار على منصة ممارسة أدت إلى تطوير المنارات. [1] في العصور القديمة، كانت المنارة تعمل كعلامة دخول إلى الموانئ أكثر من كونها إشارة تحذير للشعاب المرجانية والنتوءات الصخرية، على عكس العديد من المنارات الحديثة. كان هيكل المنارة الأكثر شهرة في العصور القديمة هو منارة الإسكندرية ، مصر ، التي انهارت بعد سلسلة من الزلازل بين عامي 956 و1323.

يقدم برج هرقل السليم في لا كورونيا بإسبانيا نظرة ثاقبة على بناء المنارات القديمة؛ وتوجد أدلة أخرى حول المنارات في الرسوم على العملات المعدنية والفسيفساء، والتي يمثل العديد منها المنارة في أوستيا . كما توجد عملات معدنية من الإسكندرية وأوستيا ولاودكية في سوريا .

البناء الحديث

بدأ العصر الحديث للمنارات في مطلع القرن الثامن عشر، حيث زاد عدد المنارات التي تم بناؤها بشكل كبير بسبب ارتفاع مستويات التجارة عبر الأطلسي . سمحت التطورات في الهندسة الإنشائية ومعدات الإضاءة الجديدة والفعالة بإنشاء منارات أكبر وأقوى، بما في ذلك المنارات المعرضة للبحر. تغيرت وظيفة المنارات تدريجيًا من الإشارة إلى الموانئ إلى توفير تحذير مرئي ضد مخاطر الشحن، مثل الصخور أو الشعاب المرجانية.

منارة وينستانلي الأصلية ، صخرة إيديستون، بقلم جازيل جونستون، 1813.

كانت صخور إيديستون تشكل خطرًا كبيرًا على حطام السفن بالنسبة للبحارة الذين يبحرون عبر القناة الإنجليزية . [2] كانت أول منارة تم بناؤها هناك عبارة عن هيكل خشبي مثمن الشكل، مثبت بـ 12 دعامة حديدية مثبتة في الصخر، وقد بناها هنري وينستانلي من عام 1696 إلى عام 1698. كانت منارته أول برج في العالم يتعرض بالكامل للبحر المفتوح. [3]

أعاد المهندس المدني جون سميتون بناء المنارة من عام 1756 إلى عام 1759؛ [4] وكان برجه بمثابة خطوة رئيسية إلى الأمام في تصميم المنارات وظل قيد الاستخدام حتى عام 1877. وقد صمم شكل منارته على شكل شجرة بلوط باستخدام كتل الجرانيت . كما أعاد اكتشاف واستخدام " الجير الهيدروليكي "، وهو شكل من أشكال الخرسانة التي ستوضع تحت الماء والتي استخدمها الرومان، وطور تقنية لتأمين كتل الجرانيت معًا باستخدام وصلات ذيل السنونو ومسامير الرخام . [5] عملت ميزة ذيل السنونو على تحسين الاستقرار الهيكلي ، على الرغم من أن سميتون كان عليه أيضًا تقليص سمك البرج نحو الأعلى، حيث قام بثني البرج إلى الداخل على منحدر لطيف. كان لهذا الشكل ميزة إضافية تتمثل في السماح لبعض طاقة الأمواج بالتبدد عند الاصطدام بالجدران. كانت منارته النموذج الأولي للمنارة الحديثة وأثرت على جميع المهندسين اللاحقين. [6]

نسخة جون سميتون المعاد بناؤها لمنارة إيديستون ، عام 1759. وقد مثلت هذه النسخة خطوة كبيرة إلى الأمام في تصميم المنارات.

كان روبرت ستيفنسون أحد هؤلاء المؤثرين ، وهو نفسه شخصية محورية في تطوير تصميم وبناء المنارات. [7] كان أعظم إنجازاته هو بناء منارة بيل روك في عام 1810، أحد أكثر مآثر الهندسة إثارة للإعجاب في ذلك العصر. [ بحاجة لمصدر ] استند هذا الهيكل إلى تصميم سميتون، ولكن مع العديد من الميزات المحسنة، مثل دمج الأضواء الدوارة، بالتناوب بين الأحمر والأبيض. [8] عمل ستيفنسون في مجلس منارات الشمال لمدة خمسين عامًا تقريبًا [7] وخلال هذه الفترة صمم وأشرف على بناء وتحسين العديد من المنارات لاحقًا. لقد ابتكر في اختيار مصادر الضوء، والحوامل، وتصميم العاكس، واستخدام عدسات فرينل ، وفي أنظمة الدوران والقوالب التي توفر للمنارات توقيعات فردية تسمح للبحارة بالتعرف عليها. كما اخترع ذراع الرافعة المتحرك ورافعة التوازن كجزء ضروري لبناء المنارات.

منارة مارجانييمي ، منارة تعود للقرن التاسع عشر في جزيرة هايلوتو ، المجاورة لبلدية أولو ، فنلندا

صمم ألكسندر ميتشل أول منارة ذات أكوام لولبية – بُنيت منارته على أكوام لولبية مثبتة في قاع البحر الرملي أو الموحل. بدأ بناء تصميمه في عام 1838 عند مصب نهر التيمز وكان يُعرف باسم منارة مابلين ساندز ، وأُضيئت لأول مرة في عام 1841. [9] على الرغم من أن بنائها بدأ في وقت لاحق، إلا أن منارة واير في فليتوود، لانكشاير، كانت أول من أُضيئت (في عام 1840). [9]

تحسينات الإضاءة

حتى عام 1782 كان مصدر الإضاءة عمومًا هو محارق الخشب أو الفحم المحترق. أحدث مصباح أرجاند ، الذي اخترعه العالم السويسري إيمي أرجاند عام 1782 ، ثورة في إضاءة المنارات بلهبها الثابت الخالي من الدخان. استخدمت النماذج المبكرة زجاجًا أرضيًا كان ملونًا أحيانًا حول الفتيل. استخدمت النماذج اللاحقة عباءة من ثاني أكسيد الثوريوم معلقة فوق اللهب، مما أدى إلى خلق ضوء ساطع وثابت. [10] استخدم مصباح أرجاند زيت الحوت أو الكولزا أو زيت الزيتون [11] أو زيت نباتي آخر كوقود، يتم توفيره عن طريق تغذية الجاذبية من خزان مثبت فوق الموقد. تم إنتاج المصباح لأول مرة بواسطة ماثيو بولتون ، بالشراكة مع أرجاند، في عام 1784، وأصبح المعيار للمنارات لأكثر من قرن من الزمان. [12]

كانت منارة ساوث فورلاند أول برج يستخدم الضوء الكهربائي بنجاح في عام 1875. كانت مصابيح القوس الكربونية للمنارة تعمل بواسطة مغناطيس يعمل بالبخار . [13] كان جون ريتشاردسون ويغام أول من طور نظامًا لإضاءة المنارات بالغاز . كان موقد الغاز المحسن "الزعفران" في منارة بيلي بالقرب من دبلن أقوى بـ 13 مرة من أقوى ضوء معروف آنذاك. [14]

تركيب بخار البترول المتوهج من إنتاج شركة Chance Brothers بقطر 85 ملم (3.3 بوصة) والذي أنتج الضوء لمنارة Sumburgh Head حتى عام 1976. كان المصباح (الذي صنع في عام 1914 تقريبًا) يحرق الكيروسين المتبخر (البارافين)؛ وكان المبخر يُسخن بواسطة موقد كحول مُحَلَّل (روح ميثلية) لإشعاله. وعند إشعاله، كان يتم تحويل بعض الوقود المتبخر إلى موقد بنسن لإبقاء المبخر دافئًا والوقود في شكل بخار. كان الوقود يُدفع إلى المصباح عن طريق الهواء؛ وكان على الحراس ضخ حاوية الهواء لأعلى كل ساعة أو نحو ذلك، مما يزيد من ضغط حاوية البارافين لإجبار الوقود على الوصول إلى المصباح. "الجورب الأبيض" المصوَّر هو عباءة غير محترقة كان البخار يحترق عليها.

تم اختراع الموقد الزيتي المتبخر في عام 1901 بواسطة آرثر كيتسون ، وتم تحسينه بواسطة ديفيد هود في ترينيتي هاوس . تم تبخير الوقود تحت ضغط مرتفع وحرقه لتسخين الوشاح، مما أعطى ناتجًا يزيد عن ستة أضعاف سطوع مصابيح الزيت التقليدية. أصبح استخدام الغاز كمصدر للضوء متاحًا على نطاق واسع مع اختراع مصباح دالين بواسطة المهندس السويدي جوستاف دالين . لقد استخدم أجاماسان (أجا)، وهو ركيزة ، لامتصاص الغاز، مما يسمح بتخزين الغاز، وبالتالي استخدامه، بأمان. اخترع دالين أيضًا " صمام الشمس "، الذي ينظم الضوء تلقائيًا ويطفئه أثناء النهار. [ تحتاج هذه الفقرة إلى استشهادات ] كانت التكنولوجيا هي مصدر الضوء السائد في المنارات من القرن العشرين إلى الستينيات، عندما أصبحت الإضاءة الكهربائية مهيمنة. [15]

الأنظمة البصرية

رسم تخطيطي يوضح كيفية تجميع عدسة فرينل الكروية للضوء

مع تطور الإضاءة الثابتة لمصباح أرجاند، أصبح استخدام العدسات البصرية لزيادة وتركيز شدة الضوء احتمالًا عمليًا. طور ويليام هاتشينسون أول نظام بصري عملي في عام 1777، والمعروف باسم نظام كاتوبتريك . [16] قام هذا النظام البدائي بتجميع الضوء المنبعث في شعاع مركّز بشكل فعال، وبالتالي زيادة رؤية الضوء بشكل كبير. [17] أدت القدرة على تركيز الضوء إلى ظهور أول أشعة منارة دوارة، حيث يظهر الضوء للبحارة كسلسلة من الومضات المتقطعة. أصبح من الممكن أيضًا إرسال إشارات معقدة باستخدام ومضات الضوء.

قام الفيزيائي والمهندس الفرنسي أوغستين جان فرينل بتطوير عدسة فرينل متعددة الأجزاء لاستخدامها في المنارات. سمح تصميمه ببناء عدسات ذات فتحة كبيرة وطول بؤري قصير ، دون الكتلة وحجم المادة التي قد تتطلبها عدسة ذات تصميم تقليدي. يمكن تصنيع عدسة فرينل أرق بكثير من العدسة التقليدية المماثلة، وفي بعض الحالات تأخذ شكل ورقة مسطحة. يمكن لعدسة فرينل أيضًا التقاط المزيد من الضوء المائل من مصدر الضوء، مما يسمح للضوء من المنارة المجهزة بعدسة فرينل أن يكون مرئيًا على مسافات أكبر.

تم استخدام عدسة فرينل لأول مرة في عام 1823 في منارة كوردوان عند مصب نهر جيروند ؛ حيث كان من الممكن رؤية ضوءها من مسافة تزيد عن 20 ميلاً (32 كم). [18] أدى اختراع فرينل إلى زيادة سطوع مصباح المنارة بعامل أربعة ولا يزال نظامه قيد الاستخدام الشائع.

منارات حديثة

بدأ إدخال الكهرباء ومغيرات المصابيح الأوتوماتيكية في جعل حراس المنارات عتيقين. لسنوات عديدة، لا يزال لدى المنارات حراس، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن حراس المنارات يمكنهم العمل كخدمة إنقاذ ، إذا لزم الأمر. أدت التحسينات في الملاحة البحرية والسلامة، مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، إلى التخلص التدريجي من المنارات غير الآلية في جميع أنحاء العالم. [19] في كندا، توقف هذا الاتجاه ولا يزال هناك 50 محطة إنارة مأهولة، منها 27 على الساحل الغربي وحده. [20]

عادةً ما يتم إضاءة المنارات الحديثة المتبقية بواسطة ضوء وامض ثابت واحد يعمل ببطاريات مشحونة بالطاقة الشمسية ومثبت على برج هيكل فولاذي. [21] عندما تكون متطلبات الطاقة كبيرة جدًا بالنسبة للطاقة الشمسية وحدها، يتم توفير شحن البطارية بواسطة مولد ديزل. لا يتم استخدام المولد إلا عندما تحتاج البطارية إلى الشحن، مما يوفر الوقود ويزيد من الفترات بين الصيانة. [22]

بناة المنارات المشهورين

اشتهر جون سميتون بتصميمه ثالث وأشهر منارة إيديستون ، لكن بعض البناة معروفون بعملهم في بناء منارات متعددة. جعلت عائلة ستيفنسون ( روبرت وآلان وديفيد وتوماس وديفيد آلان وتشارلز ) بناء المنارات مهنة استمرت ثلاثة أجيال في اسكتلندا. صمم ريتشارد هنري برونتون وبنى 26 منارة يابانية في عصر ميجي باليابان، والتي عُرفت باسم "أطفال" برونتون. [23] اخترع الأيرلندي الأعمى ألكسندر ميتشل وبنى عددًا من المنارات ذات الأكوام اللولبية. حصل الإنجليزي جيمس دوغلاس على لقب فارس لعمله في منارة إيديستون الرابعة. [24]

قام الملازم جورج ميد من فيلق مهندسي جيش الولايات المتحدة ببناء العديد من المنارات على طول سواحل المحيط الأطلسي والخليج قبل أن يكتسب شهرة أوسع باعتباره الجنرال المنتصر في معركة جيتيسبيرج . قام العقيد أورلاندو م. بو ، مهندس الجنرال ويليام تيكومسيه شيرمان في حصار أتلانتا، بتصميم وبناء بعض من أكثر المنارات غرابة في أصعب المواقع على البحيرات العظمى الأمريكية . [25]

قام ضابط البحرية التجارية الفرنسية ماريوس ميشيل باشا ببناء ما يقرب من مائة منارة على طول سواحل الإمبراطورية العثمانية خلال فترة عشرين عامًا بعد حرب القرم (1853-1856). [26]

تكنولوجيا

في المنارات، يُطلق على مصدر الضوء اسم "المصباح" (سواء كان كهربائيًا أو يعمل بالزيت) ويتم تركيز الضوء، إذا لزم الأمر، بواسطة "العدسة" أو "البصريات". تتنوع مصادر الطاقة للمنارات في القرنين العشرين والحادي والعشرين.

قوة

تم إشعال مصباح أرجاند ذو الفتيل المجوف والعاكس المكافئ في الأصل بالنيران المفتوحة ثم بالشموع، ثم تم تقديمه في أواخر القرن الثامن عشر.

كما استُخدم زيت الحوت مع الفتائل كمصدر للضوء. أصبح الكيروسين شائعًا في سبعينيات القرن التاسع عشر وبدأت الكهرباء وغاز الأسيتيلين المشتق في الموقع من كربيد الكالسيوم في استبدال الكيروسين في مطلع القرن العشرين. [21] تم الترويج للكربيد من خلال ضوء دالين ، الذي أضاء المصباح تلقائيًا عند حلول الليل وأطفأه عند الفجر.

في النصف الثاني من القرن العشرين، كانت العديد من المنارات النائية في روسيا ( الاتحاد السوفييتي آنذاك ) تعمل بمولدات حرارية كهربائية تعمل بالنظائر المشعة (RTGs). كانت هذه المولدات تتميز بتوفير الطاقة ليلًا أو نهارًا ولم تكن بحاجة إلى إعادة التزود بالوقود أو الصيانة. ومع ذلك، بعد انهيار الحكومة السوفييتية في تسعينيات القرن العشرين، ورد أن معظم السجلات الرسمية المتعلقة بمواقع وحالة هذه المنارات قد ضاعت. [27] بمرور الوقت، تدهورت حالة مولدات الحرارة الكهربائية في روسيا؛ حيث وقع العديد منها ضحية للتخريب ولصوص الخردة المعدنية، الذين ربما لم يكونوا على دراية بالمحتويات المشعة الخطيرة. [28]

يمكن تشغيل مصابيح LED الموفرة للطاقة بواسطة الألواح الشمسية ، مع استخدام البطاريات بدلاً من مولد الديزل كنسخة احتياطية. [29]

مصدر الضوء

تم استبدال العديد من تركيبات عدسات فرينل بمنارات هوائية دوارة ، والتي تتطلب صيانة أقل.

في المنارات الآلية الحديثة، غالبًا ما يتم استبدال نظام العدسات الدوارة بضوء عالي الكثافة ينبعث منه ومضات قصيرة متعددة الاتجاهات، مما يركز الضوء في الوقت بدلاً من الاتجاه. تشبه هذه الأضواء أضواء العوائق المستخدمة لتحذير الطائرات من الهياكل الشاهقة. كانت الابتكارات اللاحقة هي "أضواء فيجا"، والتجارب مع لوحات الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED). [21]

كانت مصابيح LED، التي تستهلك طاقة أقل وأسهل في الصيانة، قد انتشرت على نطاق واسع بحلول عام 2020. وفي المملكة المتحدة وأيرلندا، تم تحويل حوالي ثلث المنارات من مصادر الضوء الخيطية إلى استخدام مصابيح LED، واستمر التحويل بحوالي ثلاثة منارات سنويًا. تم تصميم مصادر الضوء لتكرار لون وشخصية الضوء التقليدي قدر الإمكان. غالبًا ما لا يلاحظ الناس في المنطقة التغيير، ولكن في بعض الأحيان يؤدي التغيير المقترح إلى دعوات للحفاظ على الضوء التقليدي، بما في ذلك في بعض الحالات شعاع دوار. تم تطوير نظام LED نموذجي مصمم ليناسب حاوية عدسة فرينل التقليدية في القرن التاسع عشر بواسطة Trinity House وسلطتين أخريين للمنارات وتكلف حوالي 20000 يورو ، اعتمادًا على التكوين، وفقًا لمورد؛ لديه زعانف كبيرة لتبديد الحرارة. يبلغ عمر مصدر ضوء LED من 50000 إلى 100000 ساعة، مقارنة بحوالي 1000 ساعة لمصدر خيطي. [29]

ضوء الليزر

منارة نقطة الخطر ، كوينزلاند ، 1971

وقد أدت التركيبات التجريبية لأضواء الليزر ، سواء بقوة عالية لتوفير "خط من الضوء" في السماء أو باستخدام قوة منخفضة، والموجهة نحو البحارة، إلى تحديد مشاكل التعقيد المتزايد في التركيب والصيانة، ومتطلبات الطاقة العالية. وقد تم استبدال أول تركيب عملي، في عام 1971 في منارة بوينت دانجر ، كوينزلاند ، بضوء تقليدي بعد أربع سنوات، لأن الشعاع كان ضيقًا للغاية بحيث لا يمكن رؤيته بسهولة. [30] [31]

خصائص الضوء

في أي من هذه التصاميم، يرى المراقب ضوءًا أكثر سطوعًا خلال فترات زمنية قصيرة بدلاً من رؤية ضوء ضعيف مستمر. يتم ترتيب لحظات الضوء الساطع هذه لإنشاء سمة ضوئية أو نمط خاص بمنارة. [32] على سبيل المثال، ومضات منارة شيفينينجن هي 2.5 و 7.5 ثانية بالتناوب. تحتوي بعض الأضواء على قطاعات من لون معين (تتكون عادةً من ألواح ملونة في الفانوس) للتمييز بين مناطق المياه الآمنة والشعاب المرجانية الخطرة. غالبًا ما تحتوي المنارات الحديثة على عاكسات فريدة أو أجهزة إرسال راكون بحيث تكون بصمة الرادار للضوء فريدة أيضًا.

عدسة

منارة كيب ميرز في ولاية أوريغون؛ عدسة فرينل من الدرجة الأولى

قبل ظهور أضواء الستروب الحديثة ، كانت العدسات تستخدم لتركيز الضوء من مصدر مستمر. يتم إعادة توجيه أشعة الضوء الرأسية للمصباح إلى مستوى أفقي، ويتم تركيز الضوء أفقيًا في اتجاه واحد أو عدة اتجاهات في كل مرة، مع اكتساح شعاع الضوء . ونتيجة لذلك، بالإضافة إلى رؤية جانب شعاع الضوء، يمكن رؤية الضوء مباشرة من مسافات أكبر، مع خاصية ضوئية مميزة .

يتم تحقيق هذا التركيز للضوء من خلال مجموعة عدسات دوارة. في المنارات المبكرة، كان مصدر الضوء مصباح الكيروسين أو، في وقت سابق، مصباح أرجاند بزيت حيواني أو نباتي، وكانت العدسات تدور بواسطة مجموعة آلية تعمل بالوزن يتم لفها بواسطة حراس المنارة، في بعض الأحيان كل ساعتين. كانت مجموعة العدسات تطفو أحيانًا في الزئبق السائل لتقليل الاحتكاك. في المنارات الأكثر حداثة، تم استخدام الأضواء الكهربائية ومحركات المحركات، والتي تعمل عمومًا بمولدات كهربائية تعمل بالديزل. كما زودت هذه أيضًا حراس المنارة بالكهرباء. [21]

يتطلب تركيز الضوء بكفاءة من مصدر ضوء كبير متعدد الاتجاهات عدسة ذات قطر كبير جدًا. وهذا يتطلب عدسة سميكة وثقيلة للغاية إذا تم استخدام عدسة تقليدية. ركزت عدسة فرينل (تُلفظ / f r ˈ n ɛ l / ) 85٪ من ضوء المصباح مقابل 20٪ التي تم تركيزها باستخدام عاكسات مكافئة في ذلك الوقت. مكّن تصميمها من بناء عدسات كبيرة الحجم وقصر البعد البؤري دون وزن وحجم المادة في تصميمات العدسات التقليدية. [33]

يتم تصنيف عدسات منارات فرينل حسب الترتيب ، وهو مقياس لقوة الانكسار، حيث تكون العدسة من الدرجة الأولى هي الأكبر والأقوى والأغلى ثمناً؛ والعدسة من الدرجة السادسة هي الأصغر. يعتمد الترتيب على البعد البؤري للعدسة. تتمتع العدسة من الدرجة الأولى بأطول بعد بؤري، بينما تكون العدسة السادسة هي الأقصر. تستخدم المنارات الساحلية عمومًا عدسات من الدرجة الأولى أو الثانية أو الثالثة، بينما تستخدم أضواء الموانئ والمنارات عدسات من الدرجة الرابعة أو الخامسة أو السادسة. [34]

استخدمت بعض المنارات، مثل تلك الموجودة في كيب ريس ، نيوفاوندلاند، وماكابو بوينت ، هاواي، عدسة فرينل شديدة الإشعاع وأكثر قوة من إنتاج شركة Chance Brothers .

مبنى

عناصر

غرفة فانوس المنارة من منتصف القرن التاسع عشر

رغم أن مباني المنارات تختلف حسب الموقع والغرض، إلا أنها تميل إلى أن يكون لها مكونات مشتركة.

تتألف محطة الإضاءة من برج المنارة وجميع المباني الملحقة بها، مثل أماكن معيشة الحارس، ومبنى الوقود، ومستودع القوارب، ومبنى إشارات الضباب . تتكون المنارة نفسها من هيكل برج يدعم غرفة الفانوس حيث يعمل الضوء.

غرفة الفانوس هي عبارة عن حاوية زجاجية في أعلى برج المنارة تحتوي على المصباح والعدسة. وتدعم ألواح العواصف الزجاجية قضبان زجاجية معدنية تمتد رأسيًا أو قطريًا. وفي أعلى غرفة الفانوس يوجد فتحة تهوية مقاومة للعواصف مصممة لإزالة دخان المصابيح والحرارة التي تتراكم في الحاوية الزجاجية. كما يوفر قضيب الصواعق ونظام التأريض المتصل بسقف القبة المعدنية قناة آمنة لأي صواعق.

عادةً ما توجد غرفة مراقبة أو غرفة خدمة أسفل غرفة الفوانيس مباشرةً حيث يتم تخزين الوقود والإمدادات الأخرى وحيث يقوم الحارس بإعداد الفوانيس ليلاً وغالبًا ما يقف للحراسة. كما توجد هناك أيضًا آليات الساعة (لتدوير العدسات). غالبًا ما توجد منصة مفتوحة تسمى المعرض على برج المنارة خارج غرفة المراقبة (تسمى المعرض الرئيسي) أو غرفة الفوانيس (معرض الفوانيس). كان هذا يستخدم بشكل أساسي لتنظيف الجزء الخارجي من نوافذ غرفة الفوانيس. [35]

غالبًا ما يتم طلاء المنارات القريبة من بعضها البعض والتي تتشابه في الشكل بنمط فريد حتى يمكن التعرف عليها بسهولة أثناء النهار، وهي علامة تُعرف باسم علامة النهار . يعد نمط عمود الحلاق الأسود والأبيض لمنارة كيب هاتيراس أحد الأمثلة. تم طلاء منارة Race Rocks في غرب كندا بأشرطة أفقية سوداء وبيضاء لتبرز على الأفق.

تصميم

لتحقيق الفعالية، يجب أن يكون المصباح مرتفعًا بما يكفي لرؤيته قبل أن يصل الملاح إلى الخطر. يتم حساب الارتفاع الأدنى عن طريق علم المثلثات (انظر المسافة إلى الأفق ) على النحو التالي ، حيث H هو الارتفاع فوق الماء بالأقدام، و D هي المسافة من المنارة إلى الأفق بالأميال البحرية، نطاق المنارة . [36]

في الأماكن التي تقع فيها الشعاب المرجانية الخطرة بعيدًا عن الشاطئ الرملي المسطح، يتم بناء المنارات الساحلية النموذجية الطويلة المصنوعة من الحجارة لمساعدة الملاح على النزول إلى اليابسة بعد عبور المحيط. غالبًا ما تكون هذه المنارات أسطوانية الشكل لتقليل تأثير الرياح على الهيكل الطويل، مثل منارة كيب ماي . غالبًا ما تُستخدم إصدارات أصغر من هذا التصميم كأضواء للميناء لتحديد مدخل الميناء، مثل منارة ميناء نيو لندن .

في حالة وجود جرف مرتفع، يمكن وضع هيكل أصغر فوقه كما هو الحال في منارة هورتون بوينت . في بعض الأحيان، قد يكون مثل هذا الموقع مرتفعًا للغاية، على سبيل المثال على طول الساحل الغربي للولايات المتحدة، حيث يمكن للسحب المنخفضة المتكررة أن تحجب الضوء. في هذه الحالات، يتم وضع المنارات أسفل قمة الجرف لضمان إمكانية رؤيتها على السطح أثناء فترات الضباب أو السحب المنخفضة، كما هو الحال في منارة بوينت رييس . مثال آخر في سان دييغو ، كاليفورنيا : كانت منارة بوينت لوما القديمة مرتفعة للغاية وغالبًا ما يحجبها الضباب، لذلك تم استبدالها في عام 1891 بمنارة أقل ارتفاعًا، منارة بوينت لوما الجديدة .

مع تقدم التكنولوجيا، كان من المعتاد استخدام الهياكل المصنوعة من الحديد أو الفولاذ في بناء المنارات التي تم بناؤها في القرن العشرين. وغالبًا ما يكون لهذه الهياكل قلب أسطواني ضيق محاط بشبكة من الدعامات المفتوحة، مثل منارة Finns Point Range .

في بعض الأحيان، يلزم بناء المنارة في الماء نفسه. المنارات التي تغسلها الأمواج هي هياكل حجرية مبنية لتحمل تأثير المياه، مثل منارة إيديستون في بريطانيا ومنارة سانت جورج ريف في كاليفورنيا. في الخلجان الضحلة، يتم تثبيت هياكل الحديد اللولبية للمنارات في قاع البحر ووضع هيكل خشبي منخفض فوق الإطار المفتوح، مثل منارة توماس بوينت شول . نظرًا لأن الأكوام اللولبية يمكن أن تتعطل بسبب الجليد، يتم استخدام منارات الصناديق الفولاذية مثل منارة أورينت بوينت في المناخات الباردة. منارة أورينت لونج بيتش بار (بج لايت) هي مزيج من ضوء الأكوام اللولبية الذي تم تحويله إلى ضوء صندوق بسبب خطر تلف الجليد. [37] تم بناء أبراج حديدية هيكلية ذات أسس لولبية على الشعاب المرجانية في فلوريدا على طول جزر فلوريدا كيز، بدءًا من منارة كاريسفورت ريف في عام 1852. [38]

في المياه العميقة جدًا بالنسبة للبنية التقليدية، يمكن استخدام سفينة ضوئية بدلاً من المنارة، مثل سفينة الضوء السابقة كولومبيا . تم استبدال معظم هذه السفن الآن بمنصات ضوئية ثابتة (مثل منارة أمبروز ) مماثلة لتلك المستخدمة في استكشاف النفط البحري. [34]

أضواء المدى

أضواء المدى في ميناء مارجاري، نوفا سكوشا . عندما تكون السفينة على المسار الصحيح، يتم محاذاة الضوءين أحدهما فوق الآخر.

إن محاذاة نقطتين ثابتتين على الأرض يوفر للملاح خطًا للموضع يسمى النطاق في أمريكا الشمالية والعبور في بريطانيا. ويمكن استخدام النطاقات لمحاذاة سفينة بدقة داخل قناة ضيقة مثل النهر. ومع إضاءة معالم النطاق بمجموعة من المنارات الثابتة، يصبح الملاحة الليلية ممكنة.

تُسمى هذه المنارات المزدوجة أضواء المدى في أمريكا الشمالية وأضواء القيادة في المملكة المتحدة. يُشار إلى الضوء الأقرب باسم المنارة أو المدى الأمامي؛ ويُطلق على الضوء الأبعد اسم المدى الخلفي. يكون ضوء المدى الخلفي دائمًا أطول من الأمامي تقريبًا.

عندما تكون السفينة على المسار الصحيح، يتم محاذاة الضوءين عموديا، ولكن عندما يكون المراقب خارج موقعه، يشير الفرق في المحاذاة إلى اتجاه السفر لتصحيح المسار.

موقع

منارة Les Eclaireurs في أوشوايا ، الأرجنتين .
منارة تقع على تلة أعلى في الهند
منارة في يوروبا بوينت ، جبل طارق

هناك نوعان من المنارات: منارات تقع على الأرض، ومنارات تقع قبالة الساحل.

المنارات البحرية هي منارات ليست قريبة من الأرض. [39] يمكن أن يكون هناك عدد من الأسباب لبناء هذه المنارات. يمكن أن يكون هناك ضفة بحرية أو شعاب مرجانية أو جزيرة مغمورة بالمياه على بعد عدة أميال من الأرض.

تم الانتهاء من بناء منارة كوردوان الحالية في عام 1611، على بعد 7 كيلومترات (4.3 ميل) من الشاطئ على جزيرة صغيرة، ولكنها بُنيت على منارة سابقة يمكن تتبعها إلى ثمانينيات القرن التاسع وهي أقدم منارة باقية في فرنسا . وهي متصلة بالبر الرئيسي بواسطة جسر. أقدم منارة بحرية محيطية باقية هي منارة بيل روك في بحر الشمال ، قبالة ساحل اسكتلندا . [40]

صيانة

آسيا وأوقيانوسيا

في أستراليا ، تتم إدارة المنارات بواسطة هيئة السلامة البحرية الأسترالية .

في الهند ، تتم صيانة المنارات من قبل المديرية العامة للمنارات والسفن المنارة، وهي مكتب تابع لوزارة الموانئ والشحن والممرات المائية . [41]

أوروبا

قامت الحكومة السوفييتية السابقة ببناء عدد من المنارات الآلية التي تعمل بمولدات حرارية كهربائية تعمل بالنظائر المشعة في مواقع نائية في شمال روسيا. وقد عملت هذه المنارات لفترات طويلة دون دعم خارجي وبموثوقية كبيرة. [42] ومع ذلك، تدهورت العديد من المنشآت، أو سُرقت، أو خُربت. ولا يمكن العثور على بعضها بسبب سوء حفظ السجلات. [43]

تتكون المملكة المتحدة وجمهورية أيرلندا معًا من ثلاث هيئات: يتم رعاية المنارات حول سواحل إنجلترا وويلز من قبل Trinity House ، وتلك الموجودة حول اسكتلندا وجزيرة مان من قبل مجلس المنارات الشمالية ، وتلك الموجودة حول أيرلندا من قبل مفوضي الأضواء الأيرلندية .

أمريكا الشمالية

في كندا، تتم إدارة المنارات بواسطة خفر السواحل الكندي .

في الولايات المتحدة، تتم صيانة المنارات بواسطة خفر السواحل الأمريكي ، والذي تم دمج خدمة المنارات الأمريكية فيه في عام 1939. [34]

الحفظ

مع تراجع أهمية المنارات للملاحة، واجهت العديد من هياكلها التاريخية الهدم أو الإهمال. في الولايات المتحدة، ينص قانون الحفاظ على المنارات التاريخية الوطنية لعام 2000 على نقل هياكل المنارات إلى الحكومات المحلية والمجموعات الخاصة غير الربحية، بينما تواصل خفر السواحل الأمريكي صيانة المصابيح والعدسات. في كندا، فازت جمعية الحفاظ على المنارات في نوفا سكوشا بوضع التراث لمنارة جزيرة سامبرو ، ورعت قانون حماية المنارات التراثية لتغيير القوانين الفيدرالية الكندية لحماية المنارات. [44]

تشكلت العديد من المجموعات لاستعادة وإنقاذ المنارات في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك جمعية المنارات العالمية وجمعية المنارات الأمريكية ، [45] بالإضافة إلى جمعية منارات الراديو للهواة، والتي ترسل مشغلي الراديو للهواة للدعاية للحفاظ على المنارات النائية في جميع أنحاء العالم. [46]

انظر أيضا

مراجع

ملحوظات
  1. ^ تريثيوي، كيه آر: المنارات القديمة، كتب الجاز فيوجن (2018)، 326 صفحة. رقم ISBN  978-0-99265-736-9
  2. ^ سمايلز، صموئيل (1861)، حياة المهندسين، المجلد 2، ص 16
  3. ^ "منارة" . تم استرجاعه في 17 ديسمبر 2012 .
  4. ^ مجدلاني، فريد: ضوء إيديستون . 1960
  5. ^ "Eddystone – Gallery". Trinity House. مؤرشف من الأصل في 9 سبتمبر 2006. تم الاسترجاع في 3 مايو 2010 .
  6. ^ دوغلاس، جيمس نيكولاس (1878). "ملاحظة حول منارة إيديستون". محاضر وقائع مؤسسة المهندسين المدنيين . المجلد 53، الجزء 3. لندن: مؤسسة المهندسين المدنيين. ص 247-248.
  7. ^ ab "NLB – Robert Stevenson" . تم الاسترجاع في 28 يناير 2013 .
  8. ^ بوشيه، سيريل توماس جودمان (1963)، جون ريني، 1761-1821: حياة وعمل مهندس عظيم، ص 61
  9. ^ ab Tomlinson, ed. (1852–1854). Tomlinson's Cyclopaedia of Useful Arts. London: Virtue & Co. p. 177. [Maplin Sands] لم تكن، مع ذلك، أول منارة مثبتة بأعمدة لولبية يتم تشييدها بالفعل، لأنه أثناء عملية التحضير الطويلة التي تمت في Maplin Sands، تم البدء في تشييد هيكل بنفس المبدأ وتم الانتهاء منه في Port Fleetwood...
  10. ^ "استبدال زجاج المصباح، أغطية المصابيح الزيتية، مداخن المصابيح الزيتية، قطع غيار المصابيح الزيتية". مؤرشف من الأصل في 6 يناير 2014.
  11. ^ "المصباح". الموسوعة البريطانية: أو قاموس الفنون والعلوم والأدب المتنوع. الطبعة السادسة. 1823. الموقع على شبكة الإنترنت. 5 ديسمبر 2011
  12. ^ "المنارات الحديثة". موسوعة بريتانيكا . تم الاسترجاع في 4 أغسطس 2021 .
  13. ^ بيرد، سبنسر فوليرتون (1876). السجل السنوي للعلوم والصناعة . نيويورك: هاربر آند براذرز. ص 460.
  14. ^ "جون ريتشاردسون ويغام 1829–1906" (PDF) . BEAM . 35 . Commissioners of Irish Lights: 21–22. 2006–2007. مؤرشف من الأصل (PDF) في 12 مارس 2012.
  15. ^ "مجموعة لينده - هندسة الغازات للرعاية الصحية -". مؤرشف من الأصل في 18 أكتوبر 2015. اطلع عليه بتاريخ 6 أبريل 2017 .
  16. ^ "الإضاءة، الانكسار، عدسة فرينل". موسوعة بريتانيكا . 9 أكتوبر 1998. تم الاسترجاع في 2 يونيو 2024 .
  17. ^ "منارة". موسوعة بريتانيكا . تم استرجاعه في 6 يناير 2014 .
  18. ^ واتسون، بروس. "العلم يصنع عدسة منارة أفضل". سميثسونيان . أغسطس 1999، المجلد 30، الصفحة 30. تم إنتاجه في مركز موارد السيرة الذاتية . فارمنجتون هيلز، ميشيغان: تومسون جيل. 2005.
  19. ^ "برنامج التراث البحري - دائرة المتنزهات الوطنية" . تم الاسترجاع في 6 أبريل 2017 .
  20. ^ "منارات كولومبيا البريطانية". مؤرشف من الأصل في 3 نوفمبر 2011. اطلع عليه بتاريخ 3 نوفمبر 2011 .
  21. ^ abcd كرومبتون وراين (2002)
  22. ^ نيكلسون، كريستوفر (2000). منارات الصخور في بريطانيا: نهاية عصر؟. كيثنيس، اسكتلندا: ويتلز. ص. 126. ISBN 978-1870325417.
  23. ^ "نعي - ريتشارد هنري برونتون". محاضر وقائع مؤسسة المهندسين المدنيين . المجلد 145، العدد 1901. 1901. ص 340-341. doi :10.1680/imotp.1901.18577 . تم الاسترجاع في 20 أبريل 2018 .
  24. ^ بيير، توماس هدسون (1901). "دوغلاس، جيمس نيكولاس". في لي، سيدني (المحرر). قاموس السيرة الوطنية (الملحق الأول) . لندن: سميث، إلدر وشركاه. 
  25. ^ "برنامج التراث البحري - دائرة المتنزهات الوطنية" . تم الاسترجاع في 6 أبريل 2017 .
  26. ^ Guigueno, Vincent (January 2006). "Review of Thobie, Jacques, L'administration generale des phares de l'Empire ottoman et la societe Collas et Michel, 1860–1960. H-Mediterranean, H-Net Reviews. January, 2006". Humanities and Social Sciences Net Online . تم الاسترجاع في 20 سبتمبر 2010 .
  27. ^ "استبدال المنارات النووية - بيلونا". 23 يونيو 2011. مؤرشف من الأصل في 2011-06-23.
  28. ^ "مولدات الطاقة الحرارية الكهربائية باستخدام النظائر المشعة - بيلونا". 15 مارس 2011. مؤرشف من الأصل في 15 مارس 2011.
  29. ^ ab Baraniuk, Chris (15 September 2020). "عندما يكون تغيير المصباح الكهربائي أمرًا مهمًا حقًا". BBC News . مؤرشف من الأصل في 19 يونيو 2023.
  30. ^ "منارة نقطة الخطر". Lighthouses of Australia Inc. 26 يناير 2018. تم الاسترجاع في 11 أغسطس 2020 .
  31. ^ "الليزر". دليل المساعدات الملاحية . سان جيرمان أون لاي، فرنسا: الجمعية الدولية للمساعدات الملاحية البحرية وسلطات المنارات : 43. مارس 2010.
  32. ^ "اختصارات مساعدات الملاحة". مؤرشف من الأصل في 25 سبتمبر 2008.
  33. ^ "المنارات: تاريخ إداري". برنامج التراث البحري – تراث المنارات . هيئة المتنزهات الوطنية الأمريكية . تم استرجاعه في 10 يونيو 2008 .
  34. ^ abc "برنامج التراث البحري | خدمة المتنزهات الوطنية". www.nps.gov .
  35. ^ "مكونات محطة الضوء". nps.gov.
  36. ^ "كيفية حساب المسافة إلى الأفق".
  37. ^ "برنامج التراث البحري - دائرة المتنزهات الوطنية" . تم الاسترجاع في 6 أبريل 2017 .
  38. ^ دين، لوف (1982). أضواء الشعاب المرجانية . كي ويست، فلوريدا: مجلس الحفاظ على كي ويست التاريخية. رقم ISBN 0-943528-03-8.
  39. ^ "مصطلحات المنارات الجزء الثاني"، منارة سي جيرت ، مؤرشف من الأصل في 4 أبريل 2013 ، تم استرجاعه في 15 فبراير 2013 ، منارة تقع قبالة الساحل، مبنية على أساس من الأكوام أو الصخور أو الصناديق.
  40. ^ كادبوري، ديبورا (2012)، عجائب الدنيا السبع الصناعية (نص فقط)، هاربر كولينز المملكة المتحدة، ص 106، ISBN 978-0007388929.
  41. ^ RK Bhanti. "Indian Lighthouses - An Overview" (PDF) . المديرية العامة للمنارات والسفن المنارة . تم الاسترجاع في 27 نوفمبر 2019 .
  42. ^ "مصادر الحرارة RTG: مادتان مثبتتان - رؤى ذرية". 1 سبتمبر 1996. تم الاسترجاع في 6 أبريل 2017 .
  43. ^ "مولدات الطاقة الحرارية الكهربائية العاملة بالنظائر المشعة – بيلونا". مؤرشف من الأصل في 13 يونيو 2006.
  44. ^ دوغلاس فرانكلين. "مشروع قانون المنارات لحماية مناراتنا – أيقونات التراث البحري الكندي". المباني التراثية المميزة . مؤسسة التراث الكندي. مؤرشف من الأصل في 13 مايو 2008. تم الاسترجاع في 10 يونيو 2008 .
  45. ^ "الصفحة الرئيسية | جمعية المنارات الأمريكية". uslhs.org .
  46. ^ "جمعية منارات الراديو للهواة – الاتصال بمنارات الضوء في العالم" . تم الاسترجاع في 6 أبريل 2017 .
فهرس
  • باثورست، بيلا. منارة ستيفنسون . نيويورك: بيرينيال، 2000. ISBN 0-06-093226-0 
  • بيفر، باتريك. تاريخ المنارات . لندن: بيتر ديفيز المحدودة، 1971. ISBN 0-432-01290-7 . 
  • كرومبتون، صموئيل، دبليو؛ رين، مايكل، جيه. الكتاب النهائي للمنارات . سان دييغو، كاليفورنيا: ثاندر باي برس، 2002. ISBN 1-59223-102-0 . 
  • جونز، راي؛ روبرتس، بروس. المنارات الأمريكية . جلوب بيكوت، 1998. الطبعة الأولى. ISBN 0-7627-0324-5 . 
  • ستيفنسون، د. آلان. منارات العالم قبل عام 1820. لندن: مطبعة جامعة أكسفورد ، 1959.

قراءة إضافية

  • نوبل، دينيس. المنارات والحراس: خدمة المنارات الأمريكية وإرثها . أنابوليس: مطبعة معهد البحرية الأمريكية، 1997. ISBN 1-55750-638-8 . 
  • بوتنام، جورج ر. منارات ومنارات الولايات المتحدة . بوسطن: شركة هوتون ميفلين، 1933.
  • رولينجز، ويليام. 2021. منارات ساحل جورجيا. ماكون، جورجيا: مطبعة جامعة ميرسر.
  • وايس، جورج. خدمة المنارة، تاريخها، أنشطتها وتنظيمها . بالتيمور: مطبعة جونز هوبكنز، 1926.
  • منارات الولايات المتحدة
  • "منارات ذات تصميمات غريبة، ديسمبر 1930، مجلة العلوم الشعبية
  • روليت، روس. "دليل المنارات". جامعة نورث كارولينا في تشابل هيل .أداة بحث تحتوي على تفاصيل أكثر من 14700 منارة وأضواء ملاحية حول العالم مع الصور والروابط.
  • موقع علم الصيدلة: علم الصيدلة: دراسة المنارات. مصدر مرجعي لتاريخ وتطور المنارات في العالم.
  • دوغلاس، وت. جيدي ، ن.ج (1911). "المنارة"  . الموسوعة البريطانية . المجلد. 16 (الطبعة الحادية عشرة). ص 627-651.يحتوي على 54 مخططًا وصورة فوتوغرافية.
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=منارة&oldid=1242730561"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate