عندما تقلع الطائرات أو تهبط، فإن شبكة إشارات الإضاءة المعقدة على المدرجات هي التي تساعد في توجيهها، وتُرشد الطيّارين لإنجاز عمليات الإقلاع والهبوط بأكبر قدر ممكن من الأمان، سواء عند غروب الشمس أو عند تغيُّر مدى الرؤية. وهذا مقصودٌ بتصميمٍ دقيق. فهذه الإشارات ليست مجرد عنصر جمالي، بل هي نظام بصري دقيق يحمل معنىً في كل تفصيلٍ من تفاصيله — من اللون إلى مكان التثبيت، ومن طريقة ظهورها — بالنسبة إلى العاملين في مجال معدات المطارات، ولذلك يجب أن تكون المواصفات ذات الصلة في متناول أيديهم دائمًا. ويقدِّم هذا الدليل نظرة عامة على إشارات إضاءة المدرجات.
لغة الضوء: الترميز بالألوان وتحديد أماكن التركيب
تبدأ مواصفات أضواء المدرج باللون. وتكون أضواء حافة المدرج بيضاء في الغالب، مع تغيّر اللون فقط في آخر ٦٠٠ متر أو ٢٠٠٠ قدم لإبلاغ الطيار بأنه يقترب من نهاية المدرج. ويمكن أن تكون هذه الأضواء الملوَّنة المحددة على المدارج المزودة بأجهزة هبوط باللون البرتقالي/الأصفر لكي يتمكّن الطيار من تمييزها بوضوح أكبر. ومع ذلك، قد يطلب الطيارون في بعض الأحيان استخدام اللون الأبيض طوال المدرج بسبب ظروف الرؤية.
إذا احتجوا إلى الإضاءة البيضاء، فسيفهمون أنهم سيضطرون إلى تحقيق ارتفاعٍ يفوق ارتفاع المدرج أثناء الطيران بأقصى ارتفاعٍ ممكنٍ لديهم، وذلك لتفادي الاصطدام بالمدرج في حال أخطأ الطيّار في التقدير أو تجاوز نقطة الهبوط. ويعود سبب ذلك إلى أن الإضاءة البيضاء لا تُظهر المدرج بوضوحٍ في المرحلة المتأخرة من النزول، بينما تشير الإضاءة الحمراء إلى نهاية المدرج من جميع النواحي بالنسبة لطيّار الطائرة، على عكس الإضاءة الخضراء التي تدلّ على بداية المدرج أو أنه جزءٌ منه.
سيُبلغ مشغّلو المطارات الطيّارين بأنه عند ظهور المدرج في مجال رؤيتهم، تصبح الإشارات الضوئية الخضراء والحمراء فقط هي المهمة: فعند الاقتراب من نقطة الإقلاع أو أثناء التحليق فوق المدرج، تبدأ الإشارات بالضوء الأخضر، ثم تتحول تدريجياً إلى ضوء أحمر عند نهاية المدرج لتمييز الحدود. وتمتد إشارات بيضاء على طول منتصف المدرج لأنه المسار الرئيسي للحركة. أما عند نهايات المدرج، فتُركَّب سلسلة من المصابيح حول حافته؛ وقد تكون هذه المصابيح بيضاء في البداية، ثم تتغير بعد ٩٠٠ متر لتتناوب بين الأبيض والأحمر، وتتحول تماماً إلى اللون الأحمر الصلب في آخر ٣٠٠ متر قبل النهاية كتحذيرٍ للطيّارين أثناء اقترابهم. وبالتالي فإن الألوان تُشكّل إشارة عالمية.
أنظمة إشارات الاقتراب: تقدّم توجيهاً إضافياً
عند الاقتراب من المطار، ليلاً أو في ظروف غير مثالية، تكتسب إضاءة المدرج على مسار الاقتراب والمدرج نفسه أهميةً بالغة، ويعتمد ذلك على تصميم المدرج وعلى درجة التعقيد المطلوبة. فعلى سبيل المثال، في الحالات التي لا تتطلب متطلبات صارمة، قد تقتصر إضاءة مسار الاقتراب على المدرج نفسه على نظام إضاءة الاقتراب القصيرة (SALS)، الذي يتكوّن من سلسلة من الأضواء المُرتبة على طول أحد جانبي شريط الاقتراب، وقد يضم أحيانًا شريطًا عرضيًّا عند نهايته. أما في المقابل، فقد تكون إضاءة الاقتراب الكاملة لمدرجٍ معتمَدٍ للأجهزة في ظروف الرؤية المنخفضة من الفئة الثانية أو الثالثة أكثر اتساعًا بكثير، وقد تمتد لمسافات تصل إلى مئات الأمتار خارج حدود المدرج المُحدَّدة.
تُعَدُّ شدة الإضاءة واتجاهاتها تفصيلًا مهمًّا يظهر على أنظمة الإضاءة، وتُستخدَم غالبًا في أضواء تحديد المدرج، وأضواء الهبوط، وغيرها من الأضواء التي قد لا تكون جميعها مُركَّبة بشكل قياسي؛ إذ يُكتفى عادةً بتثبيت أضواء حافة المدرج القياسية فقط لتوفير مرجعٍ في حالات ضعف الرؤية. وتُحدَّد المواصفات الخاصة بمواقع تركيب هذه الأضواء إما داخل سطح المدرج أو على أعمدة قابلة للكسر لتفادي إلحاق الضرر بأنظمة الإضاءة و/أو هيكل الطائرة في حالة الخروج عن المدرج. ومع ذلك، فإن ما تحدِّده سلطات الطيران المدنية (مثل هيئة الطيران المدني البريطانية CAA أو إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية FAA) بدقة هو اتجاهات الأضواء وشدتها لتحقيق أفضل توجيه ممكن. وبعض هذه الأضواء يقع على بُعد ٢٠٣٢ ملم من حافة المدرج، وعلى بُعد ٣٫٠٥ أمتار من حافة مجموعة أضواء المدرج، ويتكوَّن من ضوءين أخضرَيْن وميضيَّيْن بتكرار تحدِّده سلطة الطيران المدنية الإيرلندية CAACI أو إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية FAA بالإضافة إلى ذلك.
التحكم في الطاقة وإدارة الشدة
تتيح القدرة على التبديل والتنظيم في الإضاءة إنشاء تشكيلات إضاءة مختلفة تلبي جميع شروط الإضاءة المطلوبة وفقًا لأنظمة الإضاءة؛ أما نظام التحكم في أضواء المدرج والصيانة لها فيُسمى نظام التحكم في إضاءة المطارات (ALCS) أو نظام إدارة إضاءة المطارات (ALCMS)، وهذان النظامان يمارسان تحكمًا منظمًا في أضواء المطارات.
يُحكَم شدة الإضاءة بواسطة مفتاحٍ يُغيّرها من أقصى درجة إلى متوسّطة ثم منخفضة، بينما تمتلك الإضاءة الذكية القدرة على التعرّف على محاولتك الخروج عند تفعيل النظام المعني، وتتمتّع بإمكانية التحكّم التلقائي في الإضاءة بمستوى مثالي يناسب ظروف المطار، وذلك باستخدام تقنية التبديل الإلكتروني الحالة الصلبة مع تنظيم دقيق للجهد والتيار لضبط شدة الإضاءة، أو باستخدام تقنية الإضاءة الذكية. ويتعلّق التحكّم في إضاءة المدرج بمستويات إضاءة منفصلة ومحدّدة متاحة لمُشغّلي النظام؛ فعلى سبيل المثال، تتراوح شدة إضاءة حافتي المدرج من مستوى خفيف (حيث لا حاجة لاستخدام شدة عالية تؤدي إلى الوهج) حتى أقصى حدٍّ وهو ١٠٠٪ على مؤشر التحكّم. أما تنظيم الجهد والتيار فيتمّ باستخدام منظّمات التيار الثابت (CCRs)، حيث استخدمت الأجيال الأولى الثايرستورات، بينما تعتمد الأجيال الجديدة مصادر الطاقة ذات الوضع المتقطّع لتحقيق تنظيم أكثر دقةً للتيار والجهد.
المواصفات التشغيلية والبيئية
من المواصفات المهمة جدًّا الأخرى أن تكون الإضاءة سليمة تشغيليًّا ومتوافقة مع المتطلبات البيئية. ويجب أن تتحمّل وحدات الإضاءة درجات الحرارة القصوى بين ٤٠- و٦٠+ مئوية، وأن تكون مقاومةً للعوامل الجوية (ذات تصنيف عالٍ في درجة الحماية IP)، وأن تتحمّل أيّ تيار هوائي قويّ موجَّه نحوها، وكذلك التصادم الناتج عن اجتياز المركبة لها.
تُقدَّم المواصفات المتعلقة بمستويات شدة الإضاءة بوحدة الكانديلا للأضواء التشغيلية وأضواء الاقتراب، وفي حالة أضواء المدرج ذات الإضاءة الحافة، تكون زاوية انتشار الضوء ٣ درجات عند شدة ٣ وحدات كانديلا، وعند شدة ٥٠٪ تكون زاوية انتشار الضوء ٣٫٥ درجة. وتهدف هذه المواصفات إلى توجيه الطيّار بشكل فعّال. ولذلك، من الأفضل عادةً التأكّد من أن الأضواء المصنّعة مصنوعة من زجاج عالي المتانة، مع تركيب حمايات مناسبة لحماية المصابيح من التلف في حال وقوع أي حادث ارتطام خارج المدرج. ويجب أن تكون قد أُجريت اختبارات للتحقق من مطابقة هذه الأضواء للمعايير المطلوبة. ويمكن استبدال المصابيح في معظم أنظمة إضاءة المطارات LED عند الحاجة، بينما تتطلب أنظمة الإضاءة القديمة ذات الهالوجين التنغستني استبدال الوحدة بالكامل، رغم أن بعضها يُزوَّد بمصابيح قابلة للاستبدال.