сооружение в виде башни, располагаемое в судоходных водах или на суше вблизи них. Он служит видимым ориентиром днем и испускает непрерывный свет или световые вспышки ночью, чтобы предупредить моряков об опасностях и помочь им в определении безопасного курса судна. Очень важна идентификация каждого маяка, в том числе координаты его местоположения. Маяки опознаются по характерному очертанию башни (днем) и по отличительным изменениям яркости света, его цвету, характеру световых импульсов маячных огней и т.д. (ночью).
Благодаря разработке в первой половине 20 в. дополнительных навигационных средств безопасности маяки теперь часто оснащают другим важным сигнальным оборудованием. К нему относятся звуковая сигнализация, включаемая в условиях плохой видимости, и радиомаяки. Последние, обладающие большим радиусом действия (300 км и более), часто работают по установленному графику в ясную погоду, а также дополнительно включаются во время тумана, задымления или снегопада. Маяки оборудуют также радиолокационными станциями для помощи в навигации близ места их расположения или радионавигационными системами дальнего действия (типа "Лоран") с целью проводки судов в открытом море. Система "Лоран" имеет радиус действия 2100 км.
По характеру выполняемых функций с маяками тесно связаны разнообразные плавучие вспомогательные навигационные средства, которые стали важным элементом безопасности судов и управления их движением.
Хотя термин "маяк" обычно связывается с управлением движением судов, эти сооружения часто используются также для управления воздушным движением, особенно когда применяются радиотехнические средства. Сооружения, расположенные главным образом вдали от водных пространств и вдоль установленных воздушных трасс для указания пути самолетам, часто называют авиационными маяками ввиду большого сходства с их более ранней разновидностью.
Наиболее известный из маяков древности - Александрийский, или Фаросский - был построен в 283-247 до н.э. на острове Фарос вблизи египетского города Александрия.
Маяки условно делятся на крупные и малые, а те, в свою очередь, на расположенные на берегу или в море. Крупные маяки представляют собой высокие башни, они создают свет большой мощности и часто имеют дополнительные средства оповещения, например радиомаяки и звуковые устройства. На крупных береговых маяках обычно постоянно присутствует обслуживающий персонал. Малые маяки играют второстепенную роль, чаще всего работают в автоматическом режиме без постоянного присутствия персонала и располагаются вдоль внутренних или других близлежащих водных путей в судоходных водах либо на побережье между крупными маяками.
Важные средства оповещения о навигационной опасности должны сооружаться вблизи опасного места или прямо над ним. В подобных случаях стационарное сооружение башенного типа может быть непрактичным, поэтому используются плавучие буи или бакены при малых размерах опасного места либо плавучие маяки на якорях с сигнальными огнями при больших размерах опасного места. На крупных плавучих маяках обычно постоянно присутствует экипаж; они требуют больших затрат на постройку и эксплуатацию, однако их можно снабдить теми же мощными сигнальными средствами, что и большие наземные маяки, и поэтому их установка в особо ответственных местах с интенсивным судоходством оправдана. Там, где это позволяют условия, вместо плавучих маяков оборудуются стационарные, закрепленные на морском дне. При проектировании и постройке подводных опор следует учитывать воздействие приливов и отливов, подводных течений, морских солей, льда и возможную эрозию дна. Поскольку сооружения, возведенные в море, подвергаются большему воздействию природных сил, чем где-либо еще, проектированию и строительству таких сооружений должно уделяться особое внимание. Общая проблема для всех сооружений, возведенных в открытом море, - коррозия металлов. Эта проблема усугубляется в условиях тропического климата.
Материалами башен маяков могут служить камень, бетон, кирпич, чугун, качественная сталь, древесина и даже обычная сталь, когда коррозия не слишком велика, как на пресноводных озерах. Кирпичная кладка и гранит в качестве строительных материалов для сооружения важных маяков предпочтительны. Для изготовления световой камеры и арматуры широко применялась бронза, стойкая по отношению к коррозии. Однако сегодня вместо бронзы используется алюминий.
На легких подводных грунтах для сооружения фундамента маяка используется конструкция кессонного типа, погружаемая в грунт и заполняемая бетоном. Песчаные отмели - самые трудные места для строительства маяков, и история дает немало примеров сооружения фундаментов в таких местах - порой удачных, но часто катастрофических.
В качестве источника светового сигнала на маяках обычно используются прожекторы с лампами накаливания большой мощности. Разнообразие режимов работы, точная фокусировка светового пучка в оптических системах, чистота, безопасность, широкий набор точно определяемых характеристик, высокая и легко изменяемая концентрация световой мощности - главные факторы, обеспечившие успех ламп накаливания. На малых маяках местного значения широко применяются низковольтные лампы накаливания, питаемые током от переносных аккумуляторных батарей.
Вероятно, важнейшим усовершенствованием оптического оборудования маяков стало применение линзы Френеля около 1820. Такие линзы, изготовленные из шлифованного и полированного стекла, быстро вошли в общее употребление, а при их повороте и комбинировании с цветными светофильтрами оказалось возможным получать большое разнообразие световых вспышек высокой мощности. Многообразие мощностных и световых характеристик еще более увеличилось с разработкой электрических ламп накаливания.
В большинстве стран маяками и их навигационными средствами занимаются специально организованные службы. Эти службы имеют специальные суда для строительства, ремонта и эксплуатации маяков, а также установки и обслуживания бакенов и буев.
В последнее время уменьшается количество крупных световых станций и плавучих маяков, и увеличивается число радиомаяков и дальнодействующих систем, а также бакенов и буев. Эти изменения вызваны не только необходимостью использования более мощных и современных радиотехнических сигнальных средств, но и более дешевой стоимостью эксплуатации. В случае светящих бакенов очень важна возможность точного указания места опасности.
Чтобы маяки и другие сигнальные средства использовались в морской навигации с наибольшей эффективностью, моряки должны иметь всю необходимую информацию о них. Поэтому страны, осуществляющие морские перевозки, периодически публикуют перечни своих морских сигнальных средств, где указываются точное местоположение, тип, конструкция и рабочие характеристики действующих в данное время маяков и других сигнальных средств. Например, светящие средства характеризуются цветом и частотой световых вспышек, чтобы избежать ошибок при опознавании. Разные стороны отмелей обозначаются навигационными знаками разного цвета, указывающими безопасный курс судна. Звуковые сигналы, подаваемые в условиях плохой видимости, различаются длительностью гудков и порядком их следования, а сигналы радиомаяков - комбинациями "точек" и "тире", передаваемых на частоте, закрепленной за данным маяком. Для моряков также важно знать высоту светящего средства над уровнем моря и дальность его видимости, в связи с чем необходима информация о яркости и силе света источника.
Радиомаяк излучает сигналы, пользуясь которыми штурман может определить положение своего судна. Радиолокационный маяк представляет собой приемо-передающую навигационную радиостанцию, которая позволяет определить, кроме своего местоположения, направление на маяк и расстояние до него. Некоторые маяки осуществляют синхронизированную раздельную передачу звукового сигнала и радиосигнала. Измеряя временную задержку между моментами приема этих сигналов, переданных одновременно, штурман может преобразовать ее в расстояние с учетом того, что задержка в 3 с приблизительно соответствует дальности в 1 км - такое расстояние проходит звуковой сигнал за 3 с при обычных погодных условиях. См. также НАВИГАЦИЯ.