Фейерверки
Если Вы когда либо присутствовали на салюте, например, во время празднования дня города, 9 мая, нового года или любого другого торжественного мероприятия, то наверняка знаете об удивительной и магической силе, которая заставляет тысячи людей устремлять свой взгляд в небо. Различные по форме, цвету и размеру, со звуком или без фейерверки не оставляют равнодушными ни кого в округе, заставляя отрываться даже от самых важных дел. Однако, это всего лишь рукотворные снаряды, выполненные руками пиротехников. В данной статье мы рассмотрим устройство и принцип действия фейерверков и убедимся, что в этом нет ни какого волшебства.
Наверняка, каждый из Вас в своей жизни видел, как горят бенгальские огни и петарды. Оказывается, что если Вы понимаете принцип их действия, то Вы практически полностью понимаете принцип работы фейерверков, так как они образуют две главные составляющие: петарды – взрыв, а бенгальский огонь – яркий и искрящийся свет.
Первые петарды появились много сотен лет назад. Не смотря на то, что прошло много времени их состав и устройство практически не изменились. Они состоят из черного дымного пороха, помещенного в картонную трубку с фитилем на одном из концов. Порох состоит из древесного угля, серы и нитрата калия. Также к пороху может быть примешан алюминиевый порошок, придающий яркие блестящие вспышки во время взрыва. Из-за создающегося давления внутри картонного корпуса во время горения пороха через небольшое мгновение происходит взрыв, создающий яркую вспышку и хлопок.
Бенгальские огни совершенно другие. Их действие длиться не доли секунды, как это происходит с петардами, а в течение долгого времени, иногда даже больше минуты. Яркий, светящийся шар спускается сверху вниз, испуская миллионы искорок с характерным потрескиванием. Бенгальский огонь состоит из четырех основных элементов:
Топливо- Окислитель
- Металлический порошок
- Связующий состав
Обычно в качестве топлива выступает смесь древесного угля и серы, а окислитель – это нитрат калия. Таким образом, три этих компонента составляют дымный порох, как и в петарде. Металлический порошок (алюминий, цинк или сталь), создает искры во время горения. В качестве связующего состава используется сахар или крахмал, которые соединяет все компоненты и позволяет прикрепить их к металлическому стержню. Также к этому составу могут быть добавлены специальные соединения, придающие цветовую окраску искрящемуся шару. Благодаря особым пропорциям и некоторым другим химическим элементам бенгальский огонь горит медленно в открытом пространстве, а не взрывается как петарда.
В наиболее простом виде фейерверк состоит из 6 компонентов:
- Основной фитиль – обеспечивает запуск всей конструкции и подводит огонь к взрывному и поднимающему заряду.
- Корпус – плотная бумага или картон, создают контейнер, объединяющий всю конструкцию в единое целое и служащий транспортом для поднимающегося снаряда. Существуют две основных формы корпуса: цилиндрическая и сферическая.
- Задерживающий фильтр – создает задержку перед возгоранием основного заряда, пока тот не будет доставлен на необходимую высоту.
- Шары – небольшие контейнеры, содержащие определенную смесь химических веществ и пороха и создающие основную световую окраску салюту.
- Взрывающий заряд – предназначен для разброса и запала шаров вокруг заданной области в воздухе. Также он создает всю или часть звуковой окраски салюта.
- Поднимающий заряд – служит для доставки всей конструкции на определенную высоту с поверхности Земли.
Принцип работы фейерверка заключается в следующем: подожженный фильтр дает задержку перед стартом снаряда для того, чтобы можно было покинуть опасную зону и подводит пламя к задерживающему фитилю и поднимающему заряду. После воспламенения поднимающего заряда вся конструкция под действием реактивной силы поднимается на заданную высоту. Соответственно, объем топлива, заложенный в поднимающий заряд, определяет высоту взрыва всей конструкции. Пока вся конструкция поднимается вверх задерживающий фильтр постепенно тлеет. Его длина рассчитывается как раз, чтобы он к моменту его прогорания снаряд уже поднялся на заданную высоту. Взрывающие заряд разбрасывает шары в определенной области воздушного пространства, одновременно поджигая их. Далее все зависит от содержимого шаров. Обычно они представляют собой смесь пороха с металлическим порошком и другими химическими элементами, задающими скорость, цвет и форму горения. Также внутри шара также могут располагать небольшие петарды, взрывающиеся через некоторое время.
Однако салют из одного снаряда будет слишком скучным и не продолжительным. Чтобы фейерверк произвел действительно захватывающий эффект необходима целая серия взрывов в различных комбинациях форм и цветов. Раньше пиротехникам при создании батареи снарядов для будущего шоу приходилось полагаться лишь на собственное воображение. Современным специалистам пришли на помощь мощные компьютерные программы. Позволяющие заранее промоделировать будущее представление и рассчитать все до самых мелочей.
12