СВЕТОВОЙ ПРИБОР ДЛЯ ОСВЕЩЕНИЯ ПУТИ ЭВАКУАЦИИ В САЛОНЕ АВИАТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к светотехнике, в частности, к световым приборам прямого света с несимметричным распределением светового потока относительно оси светового пучка и может быть использована для освещения пути эвакуации в салоне авиатранспортного средства.
Назначение световых приборов такого типа заключается в обеспечении зрительных условий, которые позволяют избежать паники и осуществить безопасную эвакуацию пассажиров из салона авиатранспортного средства, в том числе при отказе системы штатного освещения. Предназначенный для выполнения указанной функции световой прибор должен обладать таким светораспределением, которое позволяет гарантировать, что путь эвакуации эффективно идентифицирован. При этом нормальное функционирование указанного светового прибора должно быть обеспечено при минимально возможных затратах энергопотребления.
Опыт освещения пути эвакуации (световой маркировки) в салоне авиатранспортного средства показывает, что освещение должно осуществляться прямым светом, освещенный участок плоскости пути эвакуации должен иметь вид полосы, ширина которой меньше расстояния между рядами пассажирских кресел, а максимальная сила света при высоте установки светового прибора над уровнем плоскости пути эвакуации до 2,5 м должна составлять не более 500 кд (граница недопустимого ослепления за счет контраста между яркостью светового прибора и окружающим его фоном).
Светотехнические характеристики любого светового прибора определяются его светотехнической схемой, т.е. совместной работой электрического источника оптического излучения (света) и светораспределяющего оптического устройства.
Так, известен выбранный в качестве прототипа световой прибор СТ2Б-1-2 производства УКБП [1] для освещения пути эвакуации в салоне авиатранспортного средства, содержащий протяженный источник света и светоперераспределяющее оптическое устройство. Источник света в указанном световом приборе выполнен в виде установленных преимущественно на равном расстоянии друг от друга и идентичных по светотехническим характеристикам излучательных элементов, световые центры которых лежат на линии, параллельной осевой линии пути эвакуации. В качестве излучательных элементов использованы лампы накаливания. Светоперераспределяющее оптическое устройство выполнено в виде идентичных секций, каждая из которых образует с соответствующим излучательным элементом оптически связанную модульную пару. Эта модульная пара формирует световое пятно в плоскости пути эвакуации, абрис
которого соответствует форме светового отверстия. В данном случае оно имеет форму прямоугольника, вытянутого вдоль осевой линии пути эвакуации и, следовательно, формируемое каждой секцией в плоскости пути эвакуации световое пятно имеет вид вытянутого вдоль осевой линии пути эвакуации прямоугольника, длина которого сопоставима с продольной протяженностью светового отверстия светоперераспределяющей оптической секции.
Из вышесказанного следует, что для обеспечения эффективной световой идентификации пути эвакуации количество светораспределяющих оптических секций, с учетом их реальной протяженности вдоль осевой линии пути эвакуации, и, соответственно, излучающих элементов протяженного источника света должно быть достаточно велико.
Таким образом, основной недостаток светового прибора, выбранного в качестве прототипа, состоит в том, что обеспечение требуемой освещенности пути эвакуации в салоне авиатранспортного средства при минимальных затратах энергопотребления достаточно проблематично (очень часто в условиях аварийной ситуации расход энергии строго лимитирован).
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в обеспечении эффективности функционирования светового прибора для освещения пути эвакуации в салоне авиатранспортного средства (обеспечение необходимого уровня освещения пути эвакуации при снижении уровня энергопотребления) за счет оптимального распределения светового потока каждого из излучающих элементов, образующих протяженный источник света, и использования в качестве излучающих элементов источников с повышенной световой отдачей.
Заявляемый световой прибор для освещения пути эвакуации в салоне авиатранспортного средства, как и световой прибор, выбранный в качестве прототипа, содержит протяженный источник света, выполненный в виде установленных преимущественно на равном расстоянии друг от друга идентичных по светотехническим характеристикам светоизлучающих элементов, световые центры которых лежат на одной линии, параллельной осевой линии пути эвакуации, и светоперераспределяющее оптическое устройство в виде идентичных секций, каждая из которых образует с соответствующим излучательным элементом оптически связанную модульную пару. Но, в отличие от прототипа, в заявляемом световом приборе излучающие элементы выполнены в виде светодиодов, каждая из секций светоперераспределяющего оптического устройства содержит один или несколько цилиндрических линз, продольные оси которых ориентированы поперек осевой линии пути эвакуации и лежат в одной плоскости, параллельной плоскости пути эвакуации. В частности, цилиндрические линзы могут быть выполнены в виде плоско-выпуклых линз и примыкать друг к другу по части боковой поверхности.
На фиг.1 представлено схематическое изображение варианта конкретного исполнения светового прибора для освещения пути эвакуации в салоне авиатранспортного средства.
Световой прибор содержит протяженный источник света из идентичных светодиодов 1, световые центры которых лежат на одной линии 2, и светоперераспределяющее оптическое устройство в виде оптически связанных со светодиодами 1 идентичных цилиндрических линз 3 (в данном случае плосковыпуклых), примыкающих друг к другу боковыми поверхностями. Продольные оси линз 3 (на фиг.1 не показаны) параллельные между собой, ориентированы поперек осевой линии пути эвакуации 4 и лежат в одной плоскости.
Принцип работы заявляемого светового прибора основан на преобразовании электрической энергии в световое излучение с последующим его перераспределением в пространстве в соответствии с конструктивными особенностями светового прибора. Светодиоды 1 формируют расходящийся световой поток, симметричный относительно оси светового пучка. Соответственно на плосковыпуклые линзы 3 падают наклонные световые лучи. При прохождении таких лучей через линзы 3 их первичная симметрия изменяется. Это связано с тем, что цилиндрические линзы обладают значительным астигматизмом в наклонных лучах. Известно, что цилиндрическая линза имеет две оси симметрии, которые в данном случае не совпадают с осью симметрии падающего на нее светового пучка. Так, падающий на цилиндрическую линзу пучок света, имеющий в сечении круг, преобразуется в пучок эллиптического сечения с двумя разнесенными в пространстве фокусами, причем сагиттальное фокальное изображение расположено ближе к цилиндрической линзе, а меридиональное - дальше [2]. В первом случае большая ось указанного эллипса ориентирована параллельно образующей поверхности цилиндрической линзы, а во втором - перпендикулярно и при удалении плоскости сечения от цилиндрической линзы ее размер может многократно (в десятки и более раз) превышать продольный размер цилиндрической линзы. Это позволяет сформировать такой поток, световое пятно 5 которого в плоскости пути эвакуации представляет собой вытянутый вдоль осевой линии пути эвакуации прямоугольник. Очевидно, чем более вытянуто световое пятно от единичной светоперераспределяющей оптической секции, тем меньше требуется излучательных элементов (светодиодов 1) для обеспечения эффективной идентификации пути эвакуации и, соответственно, тем ниже энергопотребление при сохранении требуемого уровня освещения вдоль пути эвакуации.
Создание оптимальных условий освещения пути эвакуации в авиатранспортных средствах различного типа обеспечивается подбором в каждом конкретном случае параметров светодиодов (интенсивность излучения, количество светодиодов, их пространственное размещение, форма
светорассеивателя светодиодов), геометрии светоформирующей секции (количество цилиндрических линз, их диаметр, длина и т.д.) и использования дополнительных согласующих оптических элементов, при сохранении общего принципа построения светооптической секции светового прибора.
Кроме указанного результата практическое осуществление заявленной полезной модели позволяет расширить возможности ее использования применительно к тем областям, где необходимо создать ассиметричное освещение при ограниченных размерах источника света.
Промышленная применимость заявляемого решения подтверждается возможностью его многократного воспроизведения в процессе изготовления. Световой прибор разработан для серийного изготовления в условиях промышленного производства с использованием стандартного оборудования и технологии.
Литература
1. Световой прибор СТ2Б-1-2 производства УКБП.
2. Ландсберг Г.С. Оптика. М.Физматлит, 2003.