Художники понебу: фейерверки

Художники понебу: фейерверки
    По форсовому искрению возможно определить, какой как раз металл горит. Для железа характерно хаотичное разбрасывание искр. Алюминий (факел слева) и магний (справа) горят упорядоченно
    В канун новогодних праздничных дней мы решили ознакомиться с ассортиментом фейерверочных изделий и рекомендациями по их надёжному применению

Это одна из тех историй, каковые возможно услышать в магазинах фейерверков. Так продавцы приучают клиентов к трепетному отношению к пиротехнике. В это же время маленьких знаний в данной области хватит, дабы обезопасить себя и собственных привычных от несчастных случаев.

Мы решили выяснить, как устроены разные типы фейерверочных изделий.

Бенгальские свечи

Из всех вероятных бытовых пиротехнических изделий у нас продолжительное время были доступны лишь хлопушки и бенгальские огни.

Немногие догадываются, что бенгальскими свечи именуются по имени исторического региона Бенгалии. (Эта область, населенная в основном бенгальцами, говорящими на бенгальском языке, на данный момент поделена между Республикой и Индией Бангладеш.) По свидетельствам историков, как раз тут в V-VI столетиях отечественной эры на протяжении религиозных церемоний в храмах на алтарях вспыхивал и скоро сгорал пламя высокой яркости.

Свойства огня приводили к восторгам у верующих. Для большего результата священники, по совместительству пиротехники, занимались исследовательской работой. И к началу VIII века, по свидетельствам летописей, уже стали известны составы цветного огня — желтого, зеленого и голубого, удлинилось время его горения. Ко всему другому бенгальские свечи уже не только давали броское пламя, но и горели с характерным треском.

Эффект искристого огня достигался за счет добавления в пиротехнические составы металлической окалины, дробленого чугуна, а позднее — порошка магния. В какой-то момент истории таковой состав стали наносить в пара слоев на древесные палочки (после этого на железную проволоку). Так что до нас бенгальские свечи дошли фактически в неизменном виде.

Пиротехнический состав бенгальских огней непрост и содержит много компонентов: это в большинстве случаев барий азотнокислый, металлический порошок, алюминиевая пудра, сажа, мел, калиевая селитра, крахмал, фенолформальдегидная смола.

Цветной пламя при горении бенгальских смесей получается за счет веществ, содержащих оксиды бария, стронция, других элементов и натрия, — в пламени они излучают свет определенной длины волны в видимой области спектра. На протяжении химических реакций выделяются вредные оксиды, исходя из этого цветные бенгальские свечи направляться использовать лишь на открытом воздухе. Да и простые бенгальские огни стоит применять лишь в прекрасно проветриваемых помещениях.

не меньше эффектные искры дают железо, сталь, алюминий, магний либо цинк, входящие в состав бенгальских огней в виде порошков либо небольших опилок. Поток газа разбрасывает накаленные железные хлопья в атмосферу из территории горения, и, сгорая, они преобразовываются в оксиды. Выбрасывание из пламени несгоревших частиц металла именуется форсовым искрением.

Хлопушки

Отчего при рывке за шнурок хлопушки раздается громкий хлопок? Все легко. Дело в том, что корпус хлопушки складывается из двух частей: верхняя заполнена конфетти либо серпантином, а в нижней находится чувствительный к трению пиротехнический состав. При рывке он воспламеняется, происходит маленькой взрыв.

Образующиеся продукты горения создают в корпуса большое давление. В следствии защитный колпачок хлопушки рвется и из него под давлением вылетают конфетти.

Не смотря на то, что хлопушки считаются одними из самые безопасных фейерверков, производители вместо пиротехнических конструкций производят пневматические, еще более надёжные, — для детей. В них вместо пиротехнического состава используется сжатый газ. Действительно, такие хлопушки заметно дороже, но цена компенсируется громадными размерами.

Петарды

Большая часть специалистов вычисляет петарды самым скучным пиротехническим изделием. В это же время у нас они пользовались огромным спросом с момента собственного появления. И только со временем интерес к ним упал. Так как всё, что они дают, — это громкий хлопок.

На рынке на данный момент представлено два главных типа петард — фитильные и с терочной поверхностью (они поджигаются, как спички). Эти виды петард мало отличаются по собственному устройству. В первом случае пламя пара секунд проходит по фитилю через толстую заглушку, после этого достигает главного пиротехнического состава и взрывает его. В моделях с терочной поверхностью главной состав отделен от терочного воспламенителя медленногорящим составом.

Кое-какие петарды перед хлопком смогут вращаться, разбрасывать искры, взлетать вверх — такая возможность достигается благодаря тому, что между главным составом и медленногорящим устанавливается реактивный заряд, что прорывается через проделанное в корпусе петарды сопло. Фактически таким же образом устроены летающие фейерверки, каковые смогут разбрасывать искры, светиться различными цветами и рукоплескать, подобно петарде.

Фонтаны

Фонтаны, извергающие на пара метров поток броских искр, — одни из самых зрелищных и надёжных фейерверков для применения в городской черте. То, какой высоты будет цвет и фонтан, в основном зависит от смеси, из которой сделан горючий состав. Но воздействует и конструкция устройства. К примеру, «вулканы» изготавливаются в виде конуса: в ходе горения площадь горящего состава растет и соответственно растет высота потока искр.

В опытных пиротехнических шоу из фонтанов образуют фигуры, а срабатывание фонтанов происходит посредством электровоспламенителей по сигналу с пульта управления.

Римские свечи

Лучшими мастерами по устройству фейерверков в XIV-XV столетиях считались итальянцы. Как раз они перевоплотили фейерверк в особенный вид зрелищного мастерства. Возможно, они и изобрели римскую свечу. О последнем, но, возможно лишь догадываться: происхождение заглавия скрыто за пеленой столетий. Римская свеча, одно из самых популярных фейерверочных изделий во всем мире, представляет собой долгую картонную трубку.

В она заполнена чередующимися слоями из медленногорящего пиротехнического состава, звездки с отверстием в и пороха. В то время, когда горение доходит до пороха, горящая звездка выстреливает вверх.

Кое-какие запускают римские свечи с рук, но специалисты так делать не советуют. В случае если разрушится картон либо прорвется донная часть свечи, пользователь возьмёт ожоги. Исходя из этого свечу лучше привязать к колышку либо воткнуть в почву либо плотный снег на 2/3 длины.

Ракеты

Сейчас зимы становятся бесснежными, и в случае если на Новый год снега нет, то опытные продавцы пиротехники отговаривают клиентов от приобретения ракет. Неприятность в палочке-стабилизаторе: в утрамбованном снеге ее возможно надежно укрепить, не создав ракете сопротивления при взлете. С простым грунтом таковой фокус может не выйти. Или ракета будет укреплена не хватает устойчиво, или ее тяги может оказаться не хватает для взлета с грунта.

Действительно, в наборе с громадными ракетами сейчас идет пластиковая трубка. Ее нужно укрепить в почве либо в утрамбованном снеге и засунуть в нее ракету — тогда правила безопасности будут соблюдены. Самая нередкая неточность обывателей содержится в предположении, что при взлете ракета отделяется от стабилизатора.

Исходя из этого кое-какие надежно усиливают ракету в почве, другие, что еще хуже, прочно держат ее за палку при запуске. Но стабилизатор делает строго определенную роль: в полете он смещает центр давления ракеты (точку приложения сил сопротивления внешней среды) как возможно ближе к ее хвостовой части и тем самым увеличивает расстояние от него до центра весов ракеты. Чем больше это расстояние, тем более устойчивым, направленным и надёжным будет полет ракеты.

Сама ракета складывается из двигателя и головной части. Двигатель поднимает ракету на высоту нескольких десятков метров, и в том месте, в зависимости от начинки, ракета выбрасывает горящие звездки либо легко звучно рукоплещет.

Высотные фейерверки

Самые прекрасные салюты неосуществимы без высотных фейерверков. Они выстреливают вертикально вверх и разрываются в верхней точке полета, создавая разные эффекты. В большинстве случаев высотный фейерверк выглядит как шар с прикрепленным к нему цилиндрическим вышибным зарядом, но он бывает выполнен и в форме цилиндра.

В шара либо цилиндра находится разрывной заряд, окруженный пиротехническими элементами (звездки, швермеры — маленькие ракеты без стабилизаторов). Замедлитель рассчитывается так, дабы в верхней точке полета разрывной заряд воспламенился и разбросал в различные стороны пиротехнические элементы.

По словам пиротехников, самое сложное при создании фейерверка — добиться чистого прекрасного цветного пламени. Для создания нужного цвета в состав пиросмеси вводят особые вещества, каковые окрашивают пламя и увеличивают его яркость. Физика этого процесса не сложна.

Яркость пламени определяется присутствием в нем жёстких частиц — продуктов горения — и степенью их накала. Весьма броское пламя возможно взять при сжигании составов, содержащих много порошков магния либо алюминия. При горении они дают броское белое пламя.

В то время, когда необходимо цветное пламя, все усложняется.

В пиротехнике существует такое понятие, как чистота (насыщенность) цвета. Оно вычисляется как отношение интенсивности излучения заданного цвета пламени к интенсивности всего излучения в видимой части света и выражается в процентах. Как показывает опыт, желтое пламя возможно взять с насыщенностью около 100%, красное и зеленое — 97 и 86% соответственно.

А, к примеру, светло синий пламя имеет чистоту всего около 30%.

Все это объяснимо. Желтая окраска пламени достигается при введении в состав солей натрия. Излучение натрия так интенсивно, что легко «перекрывает» все другие цвета в фейерверке.

Это свойство было оценено американскими армейскими: в армии США пиротехнические составы с натрием употребляются в ночных операциях для освещения местности. Желтая окраска основана на свечении атомов, другие же цвета имеют молекулярную природу. Такое освещение более «ласковое», чем атомарное, и при большой температуре (более 1500°С) цвет пламени может ухудшаться.

Как раз исходя из этого красное пламя, которое создается на базе летучих соединений стронция, может при определенных условиях становиться бледно-розовым.

Зеленый пламя в пламени создают пары монохлорида бария — BaCl. Побочным продуктом в реакции при большой температуре есть оксид бария BaO. Он имеет зеленовато-желтый цвет, и за счет этого насыщенность цвета очень сильно падает.

Самым капризным пиротехники вычисляют светло синий пламя. Оно образуется на базе соединений меди. светло синий окраска появляется лишь при температуре до 1000 °C — в то время, когда температура выше, пламя получает зеленую окраску.

Исходя из этого при составлении смеси пиротехники стремятся так подбирать компоненты, дабы в пламени не появлялись побочные вещества с нежелательным излучением.

Что входит в состав пиротехнической смеси?

В пиротехнический состав входит пара основных компонентов. База — окислитель и топливо. Горение пиротехнического состава — это окислительно-восстановительная реакция, в которой окисление горючих компонентов идет параллельно с восстановлением окислителей.

В смеси окислителя может и не быть. Но сгорание горючих веществ на воздухе происходит медленнее, чем за счет кислорода окислителя. Исходя из этого смеси без окислителя пиротехники применяют достаточно редко.

Достигнуть большой прочности состава лишь за счет большого давления при прессовании не всегда вероятно и целесообразно. Исходя из этого в состав вводят связующие компоненты (цементаторы), каковые придают ему механическую прочность. С целью достижения нужной скорости реакции в составах присутствуют замедлители и ускорители горения, а флегматизаторы снабжают безопасность.

Эти добавки уменьшают чувствительность составов к трению либо удару. Кроме всего, в составы смогут входить компоненты, информирующие окраску пламени, и дымообразующие вещества. Время от времени одинаковые компоненты смогут делать сходу пара функций: к примеру, нитрат стронция является окислителем и в один момент информирует красную окраску пламени.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№75, январь 2009).

Лестница в небо из фейерверка!


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: