Пещерный свет своими руками
Фонарь для туриста, отправляющегося в пещеру - это вещь особенная. Там, куда не проникают лучи света, от того, насколько надёжным будет фонарь и насколько долго он сможет светить, зависит очень многое. И хотя сегодня на рынке полно фонарей под любые задачи и кошелёк, но самодельные варианты себя полностью не изжили. И вот сегодня я хочу поделиться с читателями несколькими моделями самодельных фонарей для похода в пещеры.
Надо сказать, что именно спелеологи и спелестологи в своё время были родоначальниками самодельного походного освещения, поскольку использование фонаря под землёй предъявляло к нему особы требования (главным образом - надёжность и длительность работы без замены элементов питания). Это сейчас можно пойти и купить светодиодный фонарь, который будет работать больше суток (а в экономном режиме - и несколько суток), но раньше ситуация была совсем иной - на прилавках были только фонари с лампами накаливания, которые решительно не подходили для подземных путешествий. Народ выходил из ситуации довольно просто - покупал на митинском радиорынке светодиоды и заменял на них лампочку в фонаре.
Когда сам я в студенчестве начинал ходить в пещеры, то поступал аналогичным образом. Только привычные нам сейчас белые светодиоды были тогда очень редки и дороги, так что я использовал синие и красные. Помню до сих пор, что синий светил далеко, но видно было не чётко, а красный наоборот - светил близко, но в его свете можно было всё разглядеть.
Но главным было не это - такой самодельный фонарь, на одном и не самом мощном диоде, мог от двух пальчиковых батареек работать около недели непрерывно! Собственно, двух таких фонарей на человека было вполне достаточно для заброски (соответственно, основной и запасной).
Но шло время, и заводские фонари постепенно стали вытеснять некогда казавшиеся незаменимыми самодельные источники света. И правда - сейчас на рынке можно купить любой фонарь, от сверхнадёжного и пригодного для походов любой сложности Petzl, до дешёвого китайского фонарика из «Ашана», который вполне позволит пару раз съездить в Сьяны. А по мере того, как всё большее распространение стали получать сверхяркие светодиоды, фонари начали сочетать в себе, казалось, взаимоисключающие качества - яркость луча и длительность работы. Так, например, у меня есть фонарик, который светит как автомобильная фара и может работать в таком режиме 20 часов! Казалось бы, при таких возможностях фонарей, которые есть в продаже, нет уже и смысла заниматься самодеятельностью. Однако это не совсем так...
Практически все фонари, которые продаются в магазине, являются изделиями универсальными, и они «заточены» под массового пользователя (пусть даже и массового туриста), и когда нужно что-то специфическое, под конкретные нужны и задачи, то всё равно иногда приходится вспомнить старые добрые времена и браться за паяльник.
В моём случаи, собственно, как оно обычно и бывает, всё началось с малого - понадобилось просто закрепить налобник на каске. Поскольку на каску российского образца штатными средствами налобный фонарь закрепить проблематично, я решил снять с него заднюю часть батареечного отсека с креплением к голове и попробовать вместо этого поставить какой-нибудь переходник, который уже можно было бы прикрутить к каске. Но ничего путного сделать не получилось, а потом дела навалились, я оставил всё это в недоделанном виде.
А дальше как в том анекдоте про два шара - «один сломал, другой потерял». После посиделки в выходные, на «утро» я решил прибрать квартиру, естественно, в состоянии «после вчерашнего», и случайно выкинул заднюю часть фонаря вместе с мусором. Спохватился чрез пару дней…
Что делать - жалко фонарик выкидывать, это не китайский ширпотреб, тем более, что все рабочие элементы остались на месте, а «ушло» только крепление (с крышкой батареечного отсека). Подумал, подумал, и решил, что не стоит добру пропадать - надо приделать фонарь на каску. Разобрал корпус, вынул из него управляющею микросхему, отделил окуляр (он с настраиваемой фокусировкой), и стал думать, как это всё приладить к каске. Идея, собственно, на тот момент была в том, чтобы сам окуляр поставить спереди, схему спрятать где-то внутри каски, а батарейки вынести на заднюю часть (по аналогии с некоторыми заводскими налобными фонарями, у которых блок питания вынесен).
Ну, собственно, приделал я этот фонарик на «Г»-образную железяку через винт, который затянул так, чтобы можно было регулировать высоту наклона, а провода пустил внутрь каски.
Окуляр от фонаря на каске
Кстати, провода брал от компьютерного шлейфа старого образца - очень удачная штука, надо сказать. Схему закрепил внутри каски, наружу вывел кнопку, а к задней части отправил провода на питание. К схеме дополнительно поставил ещё резистор малого наминала (для продления срока «жизни» диода).
Управляющая схема с резистором на внутренней поверхности каски.
Но тут мне подумалось, что неплохо было бы объединить в этой каске основной и резервной свет, т.е. закрепить ещё один, независимый, источник света, что бы в подземных походах можно было обходится этой одной каской-фонарём.
Как раз у меня завалялась парочка компактных ручных фонариков, с яркими светодиодами и неисправными кнопками включения. Брал я эти фонари для каких-то мелких нужд, уже и не помню, для чего именно, но факт в том, что в фонарях такого типа обычно стоят неплохие диоды, но вот контакт в кнопке начинает «теряться» уже через пару месяцев не очень интенсивного использования. И, конструктивно, кнопку там можно заменить только на аналогичную, которая, опять-таки, скоро откажет. Вот ли лежали эти два фонаря - и выкинуть жалко, и чинить нет смысла.
Но для моей идеи они очень даже пригодились - я решил разместить их по бокам каски, вывести от них питание на отдельный источник и сделать отдельную кнопку включения. Таким образом, получилось, что у меня на одной каске две независимые системы освещения.
Резервные фонари по бокам каски
Но и этого мне показалось мало - финальным штрихом для этой светящейся каски, я решил сделать световую маркировку на затылке. Иногда полезно знать, где именно движется впереди идущий человек (особенно если он использует слабый свет, экономя батарейки, и его издалека видно плохо). Ну и бывают ситуации, когда надо понимать, где находится тот или иной член вашей группы (при том издалека, по внешним признакам в полной темноте). Для этих нужд в некоторых моделях налобных фонарей используют мигающий определённым цветом светодиод малой яркости. И как раз такой (вместе с управляющей схемой) у меня завалялся в шкафу:)
Решено - сделано. Поставил его сзади, выключатель вывел на отдельную кнопку, дабы занизить яркость и продлить срок службы поставил резистор среднего номинала, а запитать решил от тех же батареек, что и основной свет (вольтаж совпадал).
Крепление сигнального диода на управляющей схеме внутри каски
Ну и финальным штрихом стала установка блока питания. Вместо двух разных блоков, я решил использовать один, но с разными (независимыми) элементами питания внутри. Благо, блок на 8 батареек АА у меня был (раньше использовал его вместе со старой видеокамерой). Поколдовав с блоком, сделал в нём два подключения - три последовательно вставляемые батарейки (суммарно 4,5В, для основного света и сигнального диода сзади) и две параллельные батарейки (1,5В, для вспомогательного света). Блок сделал съёмным, выведя 4 контакта на разъём USB.
Ну и в качестве корпуса для блока питания использовал обрезку от небольшой канистры. Имея полупрозрачный белый цвет, она стала не только креплением для блока питания, но и отражателем для расположенного под ней сигнального светодиода.
Отсек с блоком питания
Ну и до кучи - заменил в каске штатную лямку на более удобную. А для придания более оригинального внешнего вида нанёс на лобовую поверхность нашу ихтиологическую рыбку - куда же без неё:)
Фонарекаска
Технические характеристики у светящейся каски получили следящими. Питание от одной до пяти батареек или аккумуляторов стандарта АА. Три батарейки идут на основной свет и сигнальный диод, а одна или две (параллельно подключённые в цепь) - на питание боковых фонарей (резервная система).
Основной свет может работать в трёх режима - максимальная яркость, режим экономии батареек и стробоскоп (последний, в принципе, не нужен, но такой режим просто был изначально заложен в управляющею схему). Окуляр основного света имеет настраиваемый луч (от широкого обзора до сверхяркого концентрированного луча в одной точке).
Вспомогательный свет имеет только один режим работы, зато вспомогательные фонари могут откланяться от центральной оси на угол до 180 градусов, так что и потолок на ходу подсветить можно, если что:) Сигнальный светодиод сзади работает в одном режиме - чередование синего и красного цветов.
Есть, правда, у этой конструкции и возможные недостатки, связанные с блоком питания. Во-первых, как мне показалось, он тяжеловат, и без лямки каска, вполне возможно, будет норовить соскочить с головы. Впрочем, учитывая то, что блок изначально сделан съёмным на разъёме USB, если мои опасения подтвердятся, то никто не мешает поставить туда боле лёгкий блок на 3+1 батарейки ААА. Во-вторых, крышка корпуса отсека питания на винте, и для замены батареек нужно его открутить. Иного надёжного решения я не придумал, впрочем, в походе всегда есть нож, который можно использовать в качестве отвёртки.
Ну и кнопка включения резервного света конструктивно не самая надёжная, со временем её буду менять, просто когда собирал конструкцию, под рукой ничего лучше не оказалось, ехать ради одной кнопки в «Чип-Дип» мне не хотелось.
По поводу же испытаний - посмотрим, как данный девайс переживёт реальную заброску, а пока несколько фото в квартире.
Пучок света с основного фонаря открытый (вверху) и сфокусированный (внизу).
Свет резервного освещения
Одновременный свет всех систем
Работа сигнального светодиода.
Но на этом рассказ о самодельных фонарях не заканчивается. Взяв в руки паяльник и сделав эту фонарекаску, я решил, что неплохо бы сделать ещё и фонарь выживания. Раньше у меня в арсенале всегда был такой - не яркий свет, но зато минимум неделя непрерывной работы. Такая штука нужно и «на всякий пожарный», и для обозначения светом труднонаходимых мест на пути (например, если лаз, по которому мы прошли в одну сторону, видно плохо, то в нём можно оставить фонарь, который будет долго светить и, на обратном пути, своим светом укажет дорогу).
Собственно, для фонарей длительной работы уже не подходят сверхяркие светодиоды, ибо они менее экономичны, чем стандартные. В качестве источника света я выбрал комбинацию обычных диодов от какого-то старого фонарика. Управляющею схему убрал, полностью переделав подключение к питанию.
Комбинация диодов
В качестве сопротивления я использовал резистор относительно высокого номинала, что снизило яркость свечения, но продлило «жизнь» светодиодам. Кнопки сделал две - на одну вывел включение всех диодов, кроме одного, на другую вывел тот самый один оставшийся диод. Нужно это для того, чтобы в штатном режиме фонарь можно было использовать как обычно, а если нужно сильно экономить батарейку, то тогда можно включить только один диод - гореть он будет тускло, зато не меньше недели.
В качестве корпуса я использовал трубку из авиационного алюминия - она лёгкая и прочная. Корпус фонаря покрыл изолентой (она и кнопки держит, и фонарь более заметным делает). В качестве блока питания использовал стандартный блок на три батарейки ААА от недорогих налобных фонарей, только контакты питания припаял к нему напрямую. Блок вынимается на проводе длиной в несколько сантиметров, что позволяет менять батарейки.
Внешний вид фонаря.
Ну, собственно, на этом и всё на сегодня
Надо сказать, что именно спелеологи и спелестологи в своё время были родоначальниками самодельного походного освещения, поскольку использование фонаря под землёй предъявляло к нему особы требования (главным образом - надёжность и длительность работы без замены элементов питания). Это сейчас можно пойти и купить светодиодный фонарь, который будет работать больше суток (а в экономном режиме - и несколько суток), но раньше ситуация была совсем иной - на прилавках были только фонари с лампами накаливания, которые решительно не подходили для подземных путешествий. Народ выходил из ситуации довольно просто - покупал на митинском радиорынке светодиоды и заменял на них лампочку в фонаре.
Когда сам я в студенчестве начинал ходить в пещеры, то поступал аналогичным образом. Только привычные нам сейчас белые светодиоды были тогда очень редки и дороги, так что я использовал синие и красные. Помню до сих пор, что синий светил далеко, но видно было не чётко, а красный наоборот - светил близко, но в его свете можно было всё разглядеть.
Но главным было не это - такой самодельный фонарь, на одном и не самом мощном диоде, мог от двух пальчиковых батареек работать около недели непрерывно! Собственно, двух таких фонарей на человека было вполне достаточно для заброски (соответственно, основной и запасной).
Но шло время, и заводские фонари постепенно стали вытеснять некогда казавшиеся незаменимыми самодельные источники света. И правда - сейчас на рынке можно купить любой фонарь, от сверхнадёжного и пригодного для походов любой сложности Petzl, до дешёвого китайского фонарика из «Ашана», который вполне позволит пару раз съездить в Сьяны. А по мере того, как всё большее распространение стали получать сверхяркие светодиоды, фонари начали сочетать в себе, казалось, взаимоисключающие качества - яркость луча и длительность работы. Так, например, у меня есть фонарик, который светит как автомобильная фара и может работать в таком режиме 20 часов! Казалось бы, при таких возможностях фонарей, которые есть в продаже, нет уже и смысла заниматься самодеятельностью. Однако это не совсем так...
Практически все фонари, которые продаются в магазине, являются изделиями универсальными, и они «заточены» под массового пользователя (пусть даже и массового туриста), и когда нужно что-то специфическое, под конкретные нужны и задачи, то всё равно иногда приходится вспомнить старые добрые времена и браться за паяльник.
В моём случаи, собственно, как оно обычно и бывает, всё началось с малого - понадобилось просто закрепить налобник на каске. Поскольку на каску российского образца штатными средствами налобный фонарь закрепить проблематично, я решил снять с него заднюю часть батареечного отсека с креплением к голове и попробовать вместо этого поставить какой-нибудь переходник, который уже можно было бы прикрутить к каске. Но ничего путного сделать не получилось, а потом дела навалились, я оставил всё это в недоделанном виде.
А дальше как в том анекдоте про два шара - «один сломал, другой потерял». После посиделки в выходные, на «утро» я решил прибрать квартиру, естественно, в состоянии «после вчерашнего», и случайно выкинул заднюю часть фонаря вместе с мусором. Спохватился чрез пару дней…
Что делать - жалко фонарик выкидывать, это не китайский ширпотреб, тем более, что все рабочие элементы остались на месте, а «ушло» только крепление (с крышкой батареечного отсека). Подумал, подумал, и решил, что не стоит добру пропадать - надо приделать фонарь на каску. Разобрал корпус, вынул из него управляющею микросхему, отделил окуляр (он с настраиваемой фокусировкой), и стал думать, как это всё приладить к каске. Идея, собственно, на тот момент была в том, чтобы сам окуляр поставить спереди, схему спрятать где-то внутри каски, а батарейки вынести на заднюю часть (по аналогии с некоторыми заводскими налобными фонарями, у которых блок питания вынесен).
Ну, собственно, приделал я этот фонарик на «Г»-образную железяку через винт, который затянул так, чтобы можно было регулировать высоту наклона, а провода пустил внутрь каски.
Окуляр от фонаря на каске
Кстати, провода брал от компьютерного шлейфа старого образца - очень удачная штука, надо сказать. Схему закрепил внутри каски, наружу вывел кнопку, а к задней части отправил провода на питание. К схеме дополнительно поставил ещё резистор малого наминала (для продления срока «жизни» диода).
Управляющая схема с резистором на внутренней поверхности каски.
Но тут мне подумалось, что неплохо было бы объединить в этой каске основной и резервной свет, т.е. закрепить ещё один, независимый, источник света, что бы в подземных походах можно было обходится этой одной каской-фонарём.
Как раз у меня завалялась парочка компактных ручных фонариков, с яркими светодиодами и неисправными кнопками включения. Брал я эти фонари для каких-то мелких нужд, уже и не помню, для чего именно, но факт в том, что в фонарях такого типа обычно стоят неплохие диоды, но вот контакт в кнопке начинает «теряться» уже через пару месяцев не очень интенсивного использования. И, конструктивно, кнопку там можно заменить только на аналогичную, которая, опять-таки, скоро откажет. Вот ли лежали эти два фонаря - и выкинуть жалко, и чинить нет смысла.
Но для моей идеи они очень даже пригодились - я решил разместить их по бокам каски, вывести от них питание на отдельный источник и сделать отдельную кнопку включения. Таким образом, получилось, что у меня на одной каске две независимые системы освещения.
Резервные фонари по бокам каски
Но и этого мне показалось мало - финальным штрихом для этой светящейся каски, я решил сделать световую маркировку на затылке. Иногда полезно знать, где именно движется впереди идущий человек (особенно если он использует слабый свет, экономя батарейки, и его издалека видно плохо). Ну и бывают ситуации, когда надо понимать, где находится тот или иной член вашей группы (при том издалека, по внешним признакам в полной темноте). Для этих нужд в некоторых моделях налобных фонарей используют мигающий определённым цветом светодиод малой яркости. И как раз такой (вместе с управляющей схемой) у меня завалялся в шкафу:)
Решено - сделано. Поставил его сзади, выключатель вывел на отдельную кнопку, дабы занизить яркость и продлить срок службы поставил резистор среднего номинала, а запитать решил от тех же батареек, что и основной свет (вольтаж совпадал).
Крепление сигнального диода на управляющей схеме внутри каски
Ну и финальным штрихом стала установка блока питания. Вместо двух разных блоков, я решил использовать один, но с разными (независимыми) элементами питания внутри. Благо, блок на 8 батареек АА у меня был (раньше использовал его вместе со старой видеокамерой). Поколдовав с блоком, сделал в нём два подключения - три последовательно вставляемые батарейки (суммарно 4,5В, для основного света и сигнального диода сзади) и две параллельные батарейки (1,5В, для вспомогательного света). Блок сделал съёмным, выведя 4 контакта на разъём USB.
Ну и в качестве корпуса для блока питания использовал обрезку от небольшой канистры. Имея полупрозрачный белый цвет, она стала не только креплением для блока питания, но и отражателем для расположенного под ней сигнального светодиода.
Отсек с блоком питания
Ну и до кучи - заменил в каске штатную лямку на более удобную. А для придания более оригинального внешнего вида нанёс на лобовую поверхность нашу ихтиологическую рыбку - куда же без неё:)
Фонарекаска
Технические характеристики у светящейся каски получили следящими. Питание от одной до пяти батареек или аккумуляторов стандарта АА. Три батарейки идут на основной свет и сигнальный диод, а одна или две (параллельно подключённые в цепь) - на питание боковых фонарей (резервная система).
Основной свет может работать в трёх режима - максимальная яркость, режим экономии батареек и стробоскоп (последний, в принципе, не нужен, но такой режим просто был изначально заложен в управляющею схему). Окуляр основного света имеет настраиваемый луч (от широкого обзора до сверхяркого концентрированного луча в одной точке).
Вспомогательный свет имеет только один режим работы, зато вспомогательные фонари могут откланяться от центральной оси на угол до 180 градусов, так что и потолок на ходу подсветить можно, если что:) Сигнальный светодиод сзади работает в одном режиме - чередование синего и красного цветов.
Есть, правда, у этой конструкции и возможные недостатки, связанные с блоком питания. Во-первых, как мне показалось, он тяжеловат, и без лямки каска, вполне возможно, будет норовить соскочить с головы. Впрочем, учитывая то, что блок изначально сделан съёмным на разъёме USB, если мои опасения подтвердятся, то никто не мешает поставить туда боле лёгкий блок на 3+1 батарейки ААА. Во-вторых, крышка корпуса отсека питания на винте, и для замены батареек нужно его открутить. Иного надёжного решения я не придумал, впрочем, в походе всегда есть нож, который можно использовать в качестве отвёртки.
Ну и кнопка включения резервного света конструктивно не самая надёжная, со временем её буду менять, просто когда собирал конструкцию, под рукой ничего лучше не оказалось, ехать ради одной кнопки в «Чип-Дип» мне не хотелось.
По поводу же испытаний - посмотрим, как данный девайс переживёт реальную заброску, а пока несколько фото в квартире.
Пучок света с основного фонаря открытый (вверху) и сфокусированный (внизу).
Свет резервного освещения
Одновременный свет всех систем
Работа сигнального светодиода.
Но на этом рассказ о самодельных фонарях не заканчивается. Взяв в руки паяльник и сделав эту фонарекаску, я решил, что неплохо бы сделать ещё и фонарь выживания. Раньше у меня в арсенале всегда был такой - не яркий свет, но зато минимум неделя непрерывной работы. Такая штука нужно и «на всякий пожарный», и для обозначения светом труднонаходимых мест на пути (например, если лаз, по которому мы прошли в одну сторону, видно плохо, то в нём можно оставить фонарь, который будет долго светить и, на обратном пути, своим светом укажет дорогу).
Собственно, для фонарей длительной работы уже не подходят сверхяркие светодиоды, ибо они менее экономичны, чем стандартные. В качестве источника света я выбрал комбинацию обычных диодов от какого-то старого фонарика. Управляющею схему убрал, полностью переделав подключение к питанию.
Комбинация диодов
В качестве сопротивления я использовал резистор относительно высокого номинала, что снизило яркость свечения, но продлило «жизнь» светодиодам. Кнопки сделал две - на одну вывел включение всех диодов, кроме одного, на другую вывел тот самый один оставшийся диод. Нужно это для того, чтобы в штатном режиме фонарь можно было использовать как обычно, а если нужно сильно экономить батарейку, то тогда можно включить только один диод - гореть он будет тускло, зато не меньше недели.
В качестве корпуса я использовал трубку из авиационного алюминия - она лёгкая и прочная. Корпус фонаря покрыл изолентой (она и кнопки держит, и фонарь более заметным делает). В качестве блока питания использовал стандартный блок на три батарейки ААА от недорогих налобных фонарей, только контакты питания припаял к нему напрямую. Блок вынимается на проводе длиной в несколько сантиметров, что позволяет менять батарейки.
Внешний вид фонаря.
Ну, собственно, на этом и всё на сегодня