Что нам известно про фейерверки и пиротехнику?
Я думаю, сейчас ни для кого уже не будет новостью, что порох придумали китайцы. По некоторым данным это произошло ещё в 600-800 годах до нашей эры. В те далёкие времена появилось много последователей идеи поиска эликсира бессмертия. Китайские алхимики проводили постоянные эксперименты, в поисках этого магического зелья. Понятно, что эликсир найти не удалось, но это дало мощный толчок для развития новых технологий, и в первую очередь химии.
Путём экспериментального смешивания серы, угля и селитры (нитрата калия) случайно был обнаружен химический рецепт пороха. Полученный таким образом порошок люди начали использовать для увеселительных целей.
Было замечено, что если заполнить им бамбуковые стебли, то можно получить простейшие «бенгальские огни». Такие бамбуковые трубки впоследствии стали неотъемлемой культурной составляющей всего китайского народа. В последствии довольно быстро была разработана технология производства примитивных фейерверков, вертушек, всевозможных петард ? и ракет. Более того, до сих пор все национальные праздники в Поднебесной проходят с использованием большого количества пиротехники и фейерверков. И многим пиротехническим шоу, которые проходят в Китае, могут позавидовать самые развитые мегаполисы мира.
Двигаемся дальше. ➦ И тут стоит отметить, что свойства состава пороха не могли не заинтересовать военных. Тем не менее исторические упоминания о применении пороха для военных целей относится аж к XI веку. То-есть, аж через 400 лет после изобретения фейерверков. Так, к примеру начали появляться факты, когда лучники вместо обычных наконечников стрел начали использовали бамбуковые стебли, начинённые порохом. В последствии, военными инженерами было изобретено множество конструкций оружия с использованием горящего состава. В средневековой войне задокументированы также случаи, когда живые крысы с привязанными к ним фейерверками запускались на территорию врага.
ℹ️ Так что можно отметить, что человечество вначале придумало фейерверки, а уже значительно позже начало использовать порох в оружейном деле.
Что же такое — фейерверк?
При демонстрации фейерверка, по сути дела мы наблюдаем красивые химические реакции, которые происходят на земле или в небе. Три основных компонента, которые входят в состав фейерверка — это: топливо, окислитель и дополнительная химическая смесь. Третий компонент служит для придания нужного цвета или эффекта смеси при горении. Окислитель выполняет функцию разрушителя химических связей в заряде. Он способствует высвобождению максимального количества энергии, хранящейся в этих химических связях. При этом вся реакция запускается при помощи небольшой искры от взрывателя или непосредственно прямого пламени.
➡️ Красивые поздравительные открытки с фейерверками
Устройство и принцип работы высотного салюта
Прежде всего нужно отметить, что конструкция салюта не менялась уже сотни лет.
Пусковая трубка фейерверка (мортира или стволик бытовой пиротехники) работает как дуло пистолета. Предохранитель при срабатывании поджигает ? вышибной заряд, состоящий из чёрного пороха. В конечном счёте заряд вылетает в выбранном направлении с большой скоростью. Она может достигать 160 м/с. Между тем, вышибной заряд помимо того, что выталкивает фейерверочный шар, ещё и поджигает замедлитель на самом шаре. Показатели замедлителя рассчитываются так, чтобы он догорел до конца в верхней точке поднятия люсткугеля и воспламенил разрывной заряд шара. С другой стороны, разрывной заряд, который также состоит из чёрного пороха, воспламеняет небольшие шарики. Известные среди пиротехников как звёздки. Они располагаются вокруг заряда. В конечном счёте, именно эти шарики, сгорая и создают эффект фейерверка в небе. Их количество, химический состав, размеры и свойства могут сильно различаться. Это позволяет создавать огромное разнообразие всевозможных эффектов и в буквальном смысле зажечь ночное небо.
Разнообразие цветов фейерверка
Хочется отметить, что вплоть до 1830 года фейерверки взрывали только двух цветов: белый и оранжевый. И уже после, научные открытия позволили разнообразить этот вид спецэффектов.
Включение в состав пиротехнических смесей различных металлов и их соединений позволило получать всю палитру основных цветов в небе. Так, различные химические элементы при горении испускают различную длину волну света. В пиротехнике наибольшее применение получили, такие элементы, как: медь, железо, титан, барий, магний, литий, стронций и др.
К примеру, при помощи титана и магния можно получить яркий серебряный или белый цвет. Литий и стронций дают красный цвет различных оттенков. Барий — насыщенный зелёный, а натрий горит жёлтым пламенем. С другой стороны, некоторые элементы, при сгорании помимо световых волн также производят звуковые эффекты: треск, свист, шипение. Так, горение порошка титана может сопровождаться не только белыми искрами, но и громкими взрывами.
В данный момент производители пиротехники ведут постоянные исследования в области использования новых пиротехнических составов. Эта работа ни на миг не останавливается. Ученые и технологи ищут замену дорогостоящим химическим элементам. Разрабатывают более экологически чистые составы, а так же экспериментируют с различными цветовыми оттенками и визуальными эффектами.
