Углубляться в древние времена, когда путь коннице освещали факелы и отблески костров мы не станем, а начнём экскурс в историю со времён не столь незапамятных — конца XIX столетия.
История автомобильных фар
Опасность попасть в аварию на дороге появилась одновременно с созданием первого самодвижущегося транспортного средства. А может и еще раньше, в эпоху карет и колесниц. Углубляться в древние времена, когда путь коннице освещали факелы и отблески костров мы не станем, а начнём экскурс в историю со времён не столь незапамятных — конца XIX столетия.
Первые шаги изобретателей
Острая необходимость освещать путь во время ночных перегонов возникла во времена карет, так как до этого ямщики предпочитали переждать ночь на постоялом дворе. А кареты, вопреки сложившемуся стереотипы, вовсе не являлись примитивным средством передвижения. Прогресс и в конце XIX века двигался с большой скоростью, кареты начали оснащать подвеской, примитивными обогревательными системами, тормозами и т. д. Когда число экипажей на дорогах превысило определенный порог и столкновения двух карет на ночном тракте стало обычным делом, пришлось задуматься о том, как исхитриться осветить путь и заранее дать о себе знать едущим навстречу извозчикам.
Попытки осветить путь свечами, керосиновыми и масляными лампами в какой-то мере приносили результат, но света они давали мало, в плохую погоду то и дело гасли, становились причиной возгорания кареты и в целом приносили больше вреда, чем пользы. Лампы накаливания уже были изобретены на то время, но они требовали постоянного источника тока. Газовые фонари светили ярко, но тяжелого баллона хватало не больше, чем на два часа.
Новатором и прародителем современной автомобильной оптики стал французский изобретатель, авиатор и предприниматель Луи Блерио. 120 лет назад, в 1896 году, он получил патент на конструкцию, состоящую из ацетиленовой лампы и генератора. Как всегда, всё гениальное оказалось простым. Луи предложил не подготавливать топливо для ламп заранее, а вырабатывать горючий газ непосредственно во время движения. Смешивание карбида кальция и воды в нужных пропорциях вызывало реакцию горения и давало яркое пламя, которое посредством системы линз фокусировалось на дорогу. Риск воспламенения и взрыва был сведен к минимуму, а свет от таких фар был виден с приличного расстояния. Не забывайте, что в начале XX века высокой скоростью самодвижущиеся повозки похвастаться не могли, поэтому извозчики успевали заметить друг друга и совершить необходимые манёвры. Карбидные лампы верой и правдой прослужили до 1910 года и затем постепенно были вытеснены электрическими лампами.
Переход на электричество
Приятно отметить, что весомый вклад в развитие электрических осветительных приборов внёс русский электротехник Александр Ладыгин, один из создателей лампы накаливания. Его работы и работы Томаса Эдисона легли в основу ламп с вольфрамовыми нитями накаливания, в 1910 году запущенными в серийное производство. КПД было очень низким (порядка 2-3%) и стабильностью первую модели не отличались, но начало было положено. Повсеместная электрификация отразилась на конструировании автомобилей в целом. Ведь появился электрический стартер! После 1915 года все автомобили оснащались электрическими лампами. Повысить КПД и яркость помогла замена наполнения колбы: раньше внутри создавали вакуум, но потом заметили, что лучше наполнять колбу галогенами: аргоном, бромом или йодом. В 20-ые годы мощности увеличились, появились стандарты цоколей, а фары по назначению начали подразделять на ближний и дальний свет.
Рассеивание света и линзованная оптика
Начиная с 50-х годов велся активный поиск способа получить пучок света заданной формы. Новаторской идеей стало применение параболического рефлектора и рассеивателя с призматическими линзами. Пробовались разные формы и узоры стекол фар, наибольший КПД был достигнут в фарах головного света, работающих на базе рефлектора свободной формы. Их КПД достигал 67%! Затем появились эллипсоидные рефлекторы с КПД 70%, которые могли направлять световой поток строго в заданном направлении.
В середине 90-х годов обычных галогенных фар стало не хватать и европейские конструкторские бюро начали разработку ксеноновых газоразрядных ламп. Сегодня можно купить дополнительные фары для автомобиля любой мощности и формы, а лидерами на рынке остаются светодиодные фары (или же LED фары). Их ближайший конкурент — фары на основе лазеров, используемые в новых автомобилях Audi и BMW, но им еще предстоит долгий путь совершенствования. Желаем безопасности на дорогах!