ไฟสัญญาณสิ่งกีดขวางการบิน

ไฟสัญญาณสิ่งกีดขวางทางการบิน ใช้เพื่อเพิ่มทัศนวิสัยของโครงสร้างหรือสิ่งกีดขวางถาวรที่อาจขัดขวางการนำทางอย่างปลอดภัยของอากาศยานไฟสัญญาณสิ่งกีดขวางมักติดตั้งบนหอคอยอาคารและแม้แต่รั้วที่ตั้งอยู่ในบริเวณที่อากาศยานอาจบินในระดับความสูง ต่ำ กฎระเบียบด้านการบินอาจกำหนดให้มีการติดตั้ง การใช้งาน สี และการแจ้งสถานะ ของไฟ สัญญาณ สิ่งกีดขวาง ระบบไฟสัญญาณเตือนสิ่งกีดขวางมักใช้ ไฟแฟลชหรือ ไฟ LEDความเข้มสูงอย่างน้อยหนึ่งดวงซึ่งนักบินสามารถมองเห็นได้จากระยะไกลหลายไมล์
ประเภทของโคมไฟ





โดยทั่วไปแล้วไฟส่องสว่างมีอยู่สองรูปแบบ:
- หลอดไฟสีแดงที่สว่างอยู่ตลอดเวลา หรือสว่างและดับลงช้าๆ เป็นรอบๆ ในเวลาไม่กี่วินาที
- หลอดไฟแฟลชซีนอนสีขาว
ไฟทั้งสองประเภทนี้เคยใช้กันในสหราชอาณาจักรจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ กฎระเบียบใหม่กำหนดให้ใช้ไฟสีแดงเฉพาะเวลากลางคืนเท่านั้น ส่วนไฟกระพริบซีนอนกำลังทยอยเลิกใช้ไป
ในสหรัฐอเมริกาและแคนาดามีการใช้ไฟหลายประเภท:
- ไฟสัญญาณสิ่งกีดขวางที่สว่างอยู่ตลอดเวลา
- ไฟ สัญญาณสีแดง หรือไฟกระพริบ สีแดง
- ไฟแฟลชสีขาวความเข้มสูง
- ไฟแฟลชสีขาวความเข้มปานกลาง
โดยทั่วไปแล้ว โคมไฟสีแดง (หรือไฟสัญญาณ) จะใช้หลอดไฟไส้แบบเดิม เพื่อยืดอายุการใช้งานที่ค่อนข้างสั้น จึงมีการออกแบบให้ทนทานและใช้งานที่กำลังไฟต่ำกว่าปกติ (under-running) การพัฒนาล่าสุดคือการใช้หลอดไฟ LED สีแดงกำลังสูงจำนวนมาก แทนหลอดไฟไส้ ซึ่งเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อมีการพัฒนาLEDที่มีความสว่างเพียงพอแล้ว
หลอดไฟ LED มีอายุการใช้งานยาวนานกว่าหลอดไฟไส้มาก จึงช่วยลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาและเพิ่มความน่าเชื่อถือ ผู้ผลิตหลายรายได้พัฒนาไฟแฟลชสีขาวความเข้มปานกลางโดยใช้เทคโนโลยี LED เพื่อทดแทนหลอดซีนอน ไฟแฟลชซีนอนแม้จะดูน่าตื่นตาตื่นใจกว่า แต่มีแนวโน้มที่จะต้องเปลี่ยนบ่อย จึงกลายเป็นตัวเลือกที่ได้รับความนิยมน้อยลง อย่างไรก็ตาม ด้วยการมาถึงของ LED ไฟแฟลชสีขาวจึงยังคงเป็นที่ต้องการอยู่บ้าง
โดยทั่วไปแล้ว เราจะพบเห็นโครงสร้างที่ใช้ไฟกระพริบสีขาว/ไฟแฟลชสีขาวในเวลากลางวัน และไฟสีแดงในเวลากลางคืน ไฟสีแดงมักใช้ในเขตเมืองเนื่องจากนักบินสามารถมองเห็นได้ง่ายกว่าจากด้านบน ไฟแฟลชสีขาว (ที่กระพริบตลอด 24 ชั่วโมง) (60 ครั้งต่อนาทีสำหรับการกระพริบเพื่อแสดง "สัญญาณเฉพาะที่นักบินควรตีความว่าเป็นสัญญาณเตือนว่ามีสายไฟเหนือศีรษะอยู่ใกล้กับไฟ") ก็อาจถูกใช้ในเขตเมืองเช่นกัน
มีคำแนะนำว่าไม่ควรใช้ไฟแฟลชสีขาวในพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่น เนื่องจากแสงไฟมักจะกลืนไปกับแสงไฟพื้นหลังในเวลากลางคืน ทำให้ยากที่นักบินจะมองเห็น ซึ่งจะยิ่งเพิ่มอันตราย นอกจากนี้ ผู้อยู่อาศัยใกล้กับอาคารที่มีแสงไฟอาจร้องเรียนเรื่องการรบกวนจากแสงไฟในพื้นที่ชนบทอาจใช้ไฟสัญญาณ/ไฟแฟลชสีแดงในเวลากลางคืนได้เช่นกัน ไฟแฟลชสีขาว (บางครั้ง) เป็นที่นิยมมากกว่าเนื่องจากลดต้นทุนการบำรุงรักษา (เช่น ไม่ต้องทาสีใหม่ ไม่ต้องใช้ไฟข้างสีแดง) และไม่มีแสงไฟพื้นหลังที่จะกลืนไปกับไฟแฟลช
ไฟแฟลชสีขาวสำหรับสิ่งกีดขวางทางการบินมีทั้งระดับความเข้มปานกลางและสูง ไฟแฟลชสีขาวความเข้มปานกลางมักใช้กับโครงสร้างที่มีความสูงระหว่าง 200 ถึง 500 ฟุต (61 ถึง 152 เมตร) หากใช้ไฟแฟลชสีขาวความเข้มปานกลางกับโครงสร้างที่มีความสูงมากกว่า 500 ฟุต (152 เมตร) จะต้องทาสีโครงสร้างนั้นด้วย ไฟแฟลชสีขาวความเข้มปานกลางทั่วไปจะกะพริบ 40 ครั้งต่อนาที ด้วยความเข้ม 20,000 แคนเดลาในเวลากลางวันหรือพลบค่ำและ 2,000 แคนเดลาในเวลากลางคืน
ไฟแฟลชสีขาวความเข้มสูงใช้กับโครงสร้างที่มีความสูงมากกว่า 700 ฟุต (213 เมตร) ไฟเหล่านี้ให้ทัศนวิสัยสูงสุดทั้งกลางวันและกลางคืน ต่างจากไฟแฟลชความเข้มปานกลาง ไฟแฟลชความเข้มสูงไม่ให้การครอบคลุม 360 องศา ต้องใช้ไฟแฟลชความเข้มสูงอย่างน้อยสามดวงในแต่ละชั้นจึงจะให้การครอบคลุม 360 องศาได้ อย่างไรก็ตาม มันช่วยลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา (เช่น ไม่ต้องทาสี)
หากโครงสร้างมีเสาอากาศที่ด้านบนซึ่งสูงกว่า 40 ฟุต (12 เมตร) จะต้องติดตั้งไฟแฟลชสีขาวความเข้มปานกลางไว้ด้านบนแทนที่จะอยู่ด้านล่าง ไฟแฟลชสีขาวความเข้มสูงทั่วไปจะกะพริบ 40 ครั้งต่อนาที ด้วยความเข้ม 270,000 แคนเดลาในเวลากลางวัน 20,000 แคนเดลาในช่วงพลบค่ำ และ 2,000 แคนเดลาในเวลากลางคืน[ 1 ]
ระบบไฟส่อง สว่างแบบคู่คือระบบที่โครงสร้างติดตั้งไฟกะพริบสีขาวสำหรับใช้ในเวลากลางวัน และไฟสีแดงสำหรับใช้ในเวลากลางคืน ในเขตเมือง ระบบนี้เป็นที่นิยมใช้กันทั่วไป เนื่องจากโดยปกติแล้วจะทำให้โครงสร้างไม่ต้องทาสี ข้อดีอย่างหนึ่งของระบบคู่คือ เมื่อไฟสีแดงดวงบนสุดดับลง ระบบไฟจะสลับไปใช้ระบบไฟสำรอง ซึ่งใช้ไฟกะพริบสีขาว (ที่ความสว่างระดับกลางคืน) สำหรับใช้ในเวลากลางคืน ในสหรัฐอเมริกาและแคนาดา ไฟสัญญาณแบบหลอดไส้สีแดงกำลังทยอยถูกปลดระวางและแทนที่ด้วยไฟกะพริบสีแดงหรือไฟ LED สีแดง
สำหรับ สายส่งไฟฟ้าแรงสูงไฟแฟลชสีขาวจะกะพริบ 60 ครั้งต่อนาที โดยใช้ความเข้มแสงเท่ากับที่ระบุไว้ข้างต้น แตกต่างจากไฟแฟลชสีขาวทั่วไป ไฟแฟลชเหล่านี้ถูกกำหนดไม่ให้กะพริบพร้อมกัน รูปแบบการกะพริบตามที่ FAA กำหนดคือตรงกลาง บน และล่าง เพื่อให้ "สัญญาณเฉพาะที่นักบินควรตีความว่าเป็นสัญญาณเตือนว่ามีสายส่งไฟฟ้าแรงสูงอยู่ในบริเวณใกล้เคียงกับไฟ" [ 2 ]
เสาส่งสัญญาณ
บนเสาส่ง ไฟฟ้า แรงสูง ไฟอาจได้รับพลังงานจากสนามไฟฟ้าที่อยู่รอบตัวนำไฟฟ้า หรือจากสนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวนำ วิธีแรกใช้ประโยชน์จากความต่าง ศักย์ไฟฟ้าสูง รอบตัวนำ ส่วนวิธีที่สองนั้นอิงตามกฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์ซึ่งเกี่ยวข้องกับฟลักซ์แม่เหล็กที่ไหลผ่านวงจรและทำให้ไฟเตือนสว่างขึ้น
การใช้งานและการจัดวาง

โดยทั่วไปแล้วไฟเหล่านี้จะติดตั้งอยู่บนโครงสร้างสูงต่างๆ เช่นเสาอากาศกระจายเสียงและหอคอย ถัง เก็บน้ำที่ตั้งอยู่บนที่สูง เสาไฟฟ้าปล่องไฟอาคารสูง เครนและกังหันลมโครงสร้างที่เตี้ยกว่าซึ่งตั้งอยู่ใกล้สนามบินก็อาจต้องมีไฟส่องสว่างเช่นกัน ตัวอย่างเช่น ป้ายบอกคะแนนทางทิศใต้ของสนามแลมโบฟิลด์ในเมืองกรีนเบย์ รัฐวิสคอนซินซึ่งสร้างขึ้นในปี 2013 และเป็นโครงสร้างที่สูงที่สุดในบริเวณใกล้เคียงกับสนามบินนานาชาติออสติน สตราเบลองค์การการบินพลเรือนระหว่างประเทศ ( ICAO ) กำหนดมาตรฐาน ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะนำไปใช้ทั่วโลก สำหรับประสิทธิภาพและลักษณะของไฟเตือนภัยทางการบิน
โดยปกติแล้วไฟจะถูกจัดเรียงเป็นกลุ่มๆ ละสองดวงขึ้นไปรอบโครงสร้างในระดับความสูงที่กำหนดบนหอคอย บ่อยครั้งจะมีชุดหนึ่งอยู่ที่ด้านบนสุด และมีชุดอื่นๆ อีกหนึ่งชุดหรือมากกว่านั้นเว้นระยะห่างเท่าๆ กันลงมาตามโครงสร้างเสาเบลมอนต์ของสหราชอาณาจักรมีกลุ่มไฟสีแดงเก้ากลุ่มที่เว้นระยะห่างเท่าๆ กันตลอดความสูงของเสา
ไฟสัญญาณตัวนำ

ไฟสัญญาณตัวนำหรือไฟแคทเทนารี[ 3 ]บางครั้งใช้เพื่อทำให้สายส่งไฟฟ้าเหนือศีรษะมองเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้นร่วมกับเครื่องหมายสายไฟเหนือศีรษะเนื่องจากสายส่งไฟฟ้ามักจะแขวนอยู่ระหว่างเสาที่ห่างกันมาก จึงเป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อเครื่องบินที่บินต่ำ (ลูกบอลเครื่องหมายสายส่งไฟฟ้าสีแดงเพื่อป้องกันการชนกันระหว่างนกกับเครื่องบิน) วิธีแก้ปัญหาที่ง่ายและคุ้มค่าคือการติดตั้งไฟสัญญาณโดยตรงบนสายไฟ แต่มีความยากลำบากทางเทคนิคอย่างมากในการดึงพลังงานต้นทุนต่ำจากระบบจำหน่ายที่ส่งแรงดันไฟฟ้าสูงและกระแสสลับ ช่วง กว้าง

ไฟเตือนในอุดมคติจะต้องสามารถจ่ายไฟได้ด้วยตัวเองในขณะที่ยึดติดกับสายไฟเส้นเดียว ไฟอาจได้รับพลังงานจากสนามไฟฟ้าที่อยู่รอบๆ สายไฟที่มีกระแสไฟฟ้า หรือจากสนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านสายไฟ วิธีแรกใช้ประโยชน์จากความต่าง ศักย์ไฟฟ้าสูง ระหว่างตัวนำ แต่ จำเป็นต้องมี การเหนี่ยวนำแบบคาปาซิทีฟ ที่แข็งแรงพอ ที่จะดึงพลังงานที่ต้องการจากไฟเตือนได้ ซึ่งหมายความว่าต้องแขวนตัวนำยาวๆ ขนานกับสายไฟโดยใช้ฉนวนแก้ว/เซรามิก ที่จริงแล้วโดยทั่วไปต้องใช้ตัวนำที่แขวนยาวหลายเมตร โดยความยาวทั้งหมดจะแปรผกผันกับแรงดันไฟฟ้าของสายไฟ วิธีที่สองนั้นอิงตามกฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์ซึ่งเกี่ยวข้องกับ ฟลัก ซ์แม่เหล็กที่ไหลผ่านวงจรซึ่งจ่ายพลังงานให้กับไฟเตือน
ไฟเตือนเครื่องบินที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐาน
บนโครงสร้างสูงบางแห่ง มีหรือเคยมีการติดตั้งไฟเตือนอากาศยานที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐาน
- เสาส่งสัญญาณของสถานี วิทยุโทรทัศน์ Deutschlandsender Herzberg/Elsterไม่มีไฟเตือนเครื่องบินติดตั้งอยู่ แต่ใช้ไฟส่องสว่างจากเสาอากาศที่ติดตั้งบนเสาขนาดเล็กใกล้กับหอส่งสัญญาณแทน วิธีนี้ถูกเลือกใช้เนื่องจากเสาส่งสัญญาณเป็นแบบระบายความร้อนด้วยไฟฟ้า และมีการหุ้มฉนวนจากพื้นดิน หากไม่ใช้วิธีนี้ จะต้องใช้ อุปกรณ์พิเศษ เช่น หม้อแปลง Austinในการจ่ายไฟให้กับหลอดไฟบนเสา
- หอโทรทัศน์สตุทการ์ทมีชุดไฟหมุนได้ติดตั้งอยู่ด้านบน คล้ายกับที่ใช้ในประภาคาร ไฟหมุนเหล่านี้ถูกเรียกว่าประภาคารทางอากาศในวงการการบินของยุโรป และเรียก ว่า สัญญาณนำทางทางอากาศในวงการการบินของสหรัฐอเมริกา โคมไฟแบบนี้ยังถูกใช้บนหอคอยอื่นๆ และบนยอดเขาในยุคแรกๆ ของการบินจนถึงปลายทศวรรษ 1950 อีกด้วย
- ประภาคารลอยฟ้าที่ยังใช้งานได้แห่งสุดท้ายในสหราชอาณาจักร ตั้งอยู่บนยอดโดมเหนือ อาคารหลัก ของวิทยาลัยกองทัพอากาศณ ฐานทัพ อากาศแครนเวลล์
- ในสเปนมีไฟหมุนหรือประภาคารลอยฟ้าที่ยังใช้งานได้เพียง 12 แห่งเท่านั้น โดยทั้งหมดตั้งอยู่บนยอดหอคอยสูงมากในฐานทัพอากาศทางทหาร
- หอคอยบลอสเบิร์กในเมืองเบโรมุนสเตอร์ยังมีประภาคารลอยฟ้าหรือโคมไฟหมุนอยู่เหนือห้องโดยสาร แต่แตกต่างจากหอโทรทัศน์สตุทการ์ทตรงที่แสงสว่างน้อยกว่าและเปิดใช้งานเฉพาะตอนรุ่งสางเท่านั้น
- ในสหรัฐอเมริกา ยังคงมีการใช้งาน ประภาคารลอยฟ้าอยู่บนยอดเขาในรัฐมอนแทนา
- หอไอเฟลในปารีสเคยมีประภาคารลอยฟ้าอยู่ระหว่างปี 1947 ถึง 1970 เมื่อหน่วยงานการบินของฝรั่งเศสประเมินว่าไม่จำเป็นต้องใช้เพื่อช่วยในการนำทางทางอากาศอีกต่อไป และได้ติดตั้งไฟเตือนมาตรฐานไว้บนยอดหอแทน ในปี 2000 มีการตัดสินใจถอดไฟเตือนออกและติดตั้งประภาคารลอยฟ้าอีกครั้ง ซึ่งสามารถมองเห็นได้จากเครื่องบินในระยะ 80 กิโลเมตร
- ในประเทศฟินแลนด์ประภาคารลอยฟ้าที่สร้างขึ้นในปี 1929 บนยอดโบสถ์ซูโอเมนลินนาโดยหน่วยงานการบินในเฮลซิงกิ ยังคงใช้งานอยู่จนถึงปัจจุบัน
- เสาหลักของเครื่องส่งสัญญาณวิทยุ Mühlacker และ เสาส่งสัญญาณวิทยุ Konstantynówเดิมมีไฟเตือนอากาศยานอยู่ที่ฐานด้านนอกสุดของสายยึดเสาด้วยเช่นกัน
- บางครั้งมีการใช้ ไฟสัญญาณบอกแนวสายไฟฟ้าและบาลิเซอร์เพื่อทำเครื่องหมายแนวสายไฟฟ้า
- ระบบป้องกันการชนสิ่งกีดขวาง (Obstacle Collision Avoidance System หรือ OCAS) ช่วยให้ไฟส่องสว่างมาตรฐานดับอยู่จนกว่าเครื่องบินจะอยู่ในรัศมีที่กำหนด ซึ่งช่วยลดมลภาวะทางแสงได้อย่างมาก ระบบ OCAS ยังมีระบบเตือนภัยด้วยเสียงอีกด้วย
สีเตือนภัยสำหรับเครื่องบิน
กฎหมายการบินยังกำหนดให้ต้องทาสีเสาและเสาอากาศด้วยแถบสีส้มและสีขาวที่มีความยาวเท่ากันตลอดความยาว เพื่อเพิ่มทัศนวิสัยในเวลากลางวัน โดยปกติแล้วจะต้องทาสีแบบนี้กับเสาที่มีความสูงเกิน 200 ฟุต แต่อาจแตกต่างกันไปในแต่ละรัฐและใกล้สนามบินในระดับนานาชาติ เนื่องจากค่าใช้จ่ายในการทาสีแบบนี้สูง เสาและเสาอากาศจึงมักถูกสร้างขึ้นที่ความสูงต่ำกว่าระดับที่กำหนดเล็กน้อย เสาและเสาอากาศมักจะมีอุปกรณ์เตือนภัยสำหรับเครื่องบินอื่นๆ ติดตั้งในระยะห่างเท่าๆ กันตลอดความสูงและที่ส่วนบนสุด ซึ่งอาจรวมถึงไฟแฟลชกำลังสูงหรือ ไฟ LEDสีแดง สีขาว หรือทั้งสองสีสลับกัน ในกรณีดังกล่าวจะใช้สีแดงในเวลากลางคืน ในขณะที่ไฟแฟลชสีขาวมักใช้ในเวลากลางวัน[ 2 ] [ 4 ]
ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
ไฟเตือนบนหอคอยและอาคารบนพื้นดินก่อให้เกิดทั้งมลภาวะทางแสงและ การตาย ของนกบนหอคอย[ 5 ]
แกลเลอรี่
- เสาอากาศสูง 446 ฟุต (136 เมตร) ในเมืองสปริงฟิลด์ รัฐมิสซูรีมีสีแดงและขาวซึ่งเป็นสีเตือนภัยสำหรับเครื่องบินให้เห็นได้ชัดเจน
- เสาอากาศสูง 146 ฟุต (45 เมตร) ในเมืองซานอันโตนิโอ รัฐเท็กซัสมีสีแดงและขาวสำหรับใช้เป็นสัญญาณเตือนภัยเครื่องบินให้เห็นชัดเจน
- เสาอากาศสูง 1,075 ฟุต (328 เมตร) ในเมืองแอตแลนตา รัฐจอร์เจียมีสีแดงและขาวสำหรับเตือนภัยเครื่องบินปรากฏให้เห็น