Как устроены фейерверки? Путешествие внутрь салюта. Как работает высотный фейерверк Устройство пиротехнической ракеты

Что такое фейерверк? Если вспомнить о происхождении этого слова, то «фейерверк» с германского можно определить как «огнедействие», что отлично отражает его древнее происхождение. Ведь огненные шествия и первые прародители салютов были известны уже тысячу лет назад древним грекам и римлянам. Если же говорить современным языком, то фейерверк - это пиротехническое шоу, направленное на организацию зрелищного и красочного эффекта от разрывающихся пиротехнических изделий (ракет, фонтанов, снарядов, петард и т.д.).

Как устроен фейерверк? Если раньше первые снаряды представляли собой простейшие устройства из деревянных палочек и с малым зарядом пороха, то современные салюты имеют намного более усложненную и продуманную конструкцию. В качестве сырья для корпуса снарядов используют прочный картон, бумагу или специально обработанное защитными веществами папье-маше, реже - прочный пластик и металл. Для запуска заряда применяют как и раньше черный порох, а, например, в пневмоизделиях порох заменяют безопасным механизмом сжатого воздуха. Главный отсек в корпусе снарядов заполняется специальными химическими веществами, которые и дают цвет вылетающим искрам фейерверка. Дополняется конструкция защитными заслонками, заглушками, прокладками, фитилем или полосой, провоцирующей зажигание при трении.

Рассмотрим, как устроен салют более подробно. Самым простым и доступным пиротехническим изделием остается хлопушка. Состоит она из бумажного корпуса, заполненного конфетти, серпантином или фигурными кусочками фольги, а также картонных перегородок. За одной из них располагается фосфорный состав, который срабатывает при резком выдергивании шнурка. Таким образом, хлопушка является одним из самых безопасных средств пиротехники, особенно, если вместо фосфора используется сжатый воздух (пневмохлопушки).

Еще по одной из самых простых схем изготавливаются бенгальская и римская свечи. Бенгальские огоньки делаются из металлического стержня, обработанного с отступом от края зажигательным фосфорным составом. При сгорании фосфор вспыхивает золотистыми и серебристыми звездочками. Римские свечи являются уже усовершенствованным вариантом. По форме они напоминают длинную гильзу, а корпус выполняется из прочной бумаги. Внутрь засыпаны чередующиеся слои звездок, пороха и пиротехнического состава. Фитиль расположен в верхней части. Перед зажиганием римская свеча укрепляется на горизонтальной поверхности, так как в ходе возгорания может выбрасывать столб искр на десятки метров высотой.

Как устроена петарда и что это такое? О громких, крутящихся и ярко взрывающихся снарядах слышали все. Но каково устройство петарды и за счет чего в таком маленьком изделии достигается настолько громкий и свистящий звук? Для начала следует отметить, что существует два типа петард: срабатывавшие при зажигании фитиля или при ударе терочной головки. По форме петарда напоминает гильзу. Корпус выполнен из плотной бумаги или картона, на концах имеются заглушки. Внутренность снаряда разделена на слои с медленно горящим пиротехническим составом, основной зажигательной смесью и порохом. С одной из сторон выводится фитиль или наносится терочный воспламенитель. Громкий свистящий звук петарды достигается за счет давления газов, образующихся при возгорании каждого из слоев. Из-за этого также петарда может подлетать в воздух и крутиться волчком.

Если говорить, как устроены летающие фейерверки , то лучше всего это видно по батареям салютов. Устройство подобного фейерверка на самом деле не такое уж сложное. В бумажную или металлическую гильзу, внутри которой имеются заглушки безопасности и прокладки, помещаются звездочки. Количество звездочек зависит от того, на сколько зарядов планируется фейерверк. Например, в одном стволе может помещаться от 9 до нескольких десятков зарядов, которые при поджигании фитиля и возгорании пороха будут под давлением одновременно взмывать в небо. Так что благодаря такому устройству салюта можно организовать небольшое пиротехническое шоу.

Основными химическими компонентами пиротехнического изделия являются: горючие вещества, окислители, цементаторы и флегматизаторы.

Для изготовления пиротехники используются самые разнообразные горючие вещества . Очень часто используют органические углеродсодержащие материалы, такие как сахар (дымовые гранаты) или древесный уголь. В составе других широко используемых горючих веществ содержится сера, кремний и бор. Принцип действия этих металлов таков: при окислении бора и кремния выделяется огромное количество тепловой энергии, а также образуется множество газообразных продуктов. Такие вещества применяются для поджога других составов в заданное время или во взрывателях замедленного действия.

Древнейшим используемым в пиротехнике материалом является порох . Классический порох состоит из селитры, древесного угля и серы; современные образцы имеют значительно более сложный состав. В фейерверках порох используется в качестве основного разрывающего элемента.

Окислители - это вещества, которые могут отдавать кислород при повышенной температуре: хлораты, перхлораты, нитраты, сульфаты, перманганаты и т.д.

Цементаторы используются для уплотнения пиротехнических составов, т.к. вся продается в прессованном виде.

Флегматизаторы - примеси, добавляемые к взрывчатым веществам для снижения их чуствительности к внешним воздействиям, таким, как повышенная температура, ударные, сдавливающие нагрузки и проч. Таким образом, фейерверк активируется только в задуманных его создателями условиях (после подожжения фитиля).

Также в состав пиротехники входят химически активные металлы . Горение данных металлов происходит при очень высоких температурах, при этом они испускают яркий свет. Химически активные металлы стали применяться при изготовлении фейерверков только в девятнадцатом веке и с их приходом зрелищность салютов увеличилась. Для создания разных цветов свечения пироэлементов применяются соли различных металлов, например для желтого - натрий, для синего - медь, для оранжевого - кальций и т.д.

В Приморском крае, недалеко от села Михайловка, находится завод по производству пиротехники. Это единственное предприятие на Дальнем Востоке, которое производит фейерверки и готово конкурировать с аналогичными предприятиями из Поднебесной.

На первый взгляд изготовление салютов несложная процедура. Однако в процессе создания праздничных фейерверков приходится иметь дело непосредственно с взрывчатыми и огнеопасными веществами. В некоторых случаях может быть достаточно одного только несильного удара или сотрясения для того, чтобы вызвать взрыв данной смеси или же ее воспламенение.
Пиротехническое производство - процесс, который требует жесткого контроля на всех этапах. Чтобы мы с вами увидели яркие огненные вспышки в праздничном небе, каждая гильза проходит через десяток рук, и процесс производства длится 9 дней. Сначала скручивают гильзы из бумаги.

В цехе изготовления направляющих трубок работают всего два человека

Станок обмакивает бумагу в клей, крутит и режет трубки.

На этом станке выпускается 2 млн. таких трубок в год!

Для устойчивости в каждую гильзу будущего фейерверка должны насыпать точно отмеренную порцию измельченной, просушенной, просеянной и спрессованной глины. Только тогда фейерверк разлетается не вниз и в стороны, а вверх».

В следующий цех без респиратора не войдешь, тут проходит процесс запрессовки глины в направляющие трубки изделий.

Завод работает с 2010 года и на данный момент выпускает 45 видов батарей- салютов. В 2013 году планируется наладить производство 64 видов батерей- салютов, бенгальских свечей, а так же производство пиротехники 4- 5 класса опасности

Трубки, прошедшие процесс запрессовки, снова фасуются по 60 штук

Рабочий готовит глину для запрессовки

Гильзы с уже набитой глиной прошивают в батарею, соединяют фитилем. Самый ответственный участок производства - специальное помещение, где гильзы заряжают порохом. Потом батареи салюта упаковывают в коробку.

Начальник производства завода пиротехники Юлия Грачева рассказала, что на следующий день после салюта, из профессионального интереса, она старается по возможности обходить близлежащие дворы: по обгоревшим гильзам батарей можно узнать, как прошел запуск, какие фейерверки предпочли в этот раз, всё ли прошло в штатном режиме.

«Конечно, с Китаем мы работаем – это лучшие, с древней традицией производства, пиротехники в мире. Они нам помогают разрабатывать вид салюта. Это очень интересный процесс. Мы стараемся придумывать принципиально новые фейерверки», - отметил директор завода Эдуард Шабаев.

Фейерверки, которые производит приморский завод, на 90% сделаны из российского сырья. Порох поставляют из Самары, пыжи из Санкт-Петербурга, глину привозят из-под Спасска-Дальнего. Гильзы скручивают сами из картона, который приобретается на Уссурийском бумажном комбинате.

Трубки прошивают в батарею и соединяют фитилем

Самый ответственный участок производства - специальное помещение, где гильзы заряжают порохом

Закладка пороха в направляющие трубки изделий на участке зарядки батарей салютов.

Следом за порохом в трубку помещается пироэлемент и наглухо запрессовывается пыжом

Батереи обзаводятся фитилем

и упаковываютя в коробку

Все…
Также стало известно, что Приморский завод по производству пиротехники планирует принять участие в конкурсе производителей, которые будут обеспечивать шоу на открытии и закрытии Олимпиады в Сочи.

Салютом это называть не совсем верно. На самом деле салют - приветствие выстрелами (из винтовок, но чаше из орудий). А когда красиво в небе - это фейерверк. Два термина часто смешивают. Кстати, смешивают и на деле: артиллерийский салют может сопровождаться праздничным фейерверком.

Общая схема устройства заряда выглядит следующим образом: оболочка, порох, включения элементов для создания изображения, заряд и фитиль.

Рассмотрим подробнее.

Изготовление фейерверка начинается с корпуса. В последнее время в качестве материала для него чаще всего используют пластик. К нижней части корпуса приклеивают главный шнур, по которому будет проходить искра к заряду.

В центре будущего салюта расположен отсек, который заполняют порошковой взрывчаткой – именно она будет обеспечивать первый уровень взрыва. После заполнения отделение запечатывают, чтобы его содержимое не смешивалось с внешним слоем. В последний засыпаются так называемые звёзды – взрывчатка с содержанием магния (даёт белую вспышку), медными солями (синий цвет), древесным углем (оранжевый) и другими добавками для создания разноцветных искр в небе. Для большего эффекта к мелкодисперсной взрывчатке добавляют так называемые «кометы» - небольшие заряды с другим визуальным эффектом. Вся эта гремучая смесь засыпается строго рассчитанным количеством пороха.

Если фейерверк задумывается как сложное, например, двухкомпонентное шоу, то количество отсеков увеличивается. Между ними устанавливают амортизатор из гофрированного картона, который необходим для создания задержки между взрывами. Второй, равно как и все последующие отсеки, заполняются аналогичным образом (в соответствии с пожеланиями заказчика).

В одном снаряде располагаются несколько различных отсеков, которые отделяют разные зоны заряда друг от друга. Это необходимо для того, чтобы создавать ступенчатые вспышки. В итоге получается вытянутая по одной из осей «бомба», к которой сверху приклеивается крышка из того же пластика, что и весь остальной корпус.

Готовый снаряд оборачивается бумагой, а также дополняется небольшим пакетиком с порохом, который будет служить подъёмным зарядом. К нему присоединён шнур, поджигаемый при запуске фейерверка. Этикетка с международной цветовой маркировкой помогает определить размер заряда, а надписи на ней – используемые компоненты, определяющие внешний вид взрыва. Зачастую для безопасности транспортировки снаряд поставляют сразу с пусковой трубой (если это позволяет их размер).

Таблицу Менделеева наверняка видели все без исключения. Многие из этих элементов и самых разнообразных веществ доступны и необходимы пиротехникам в их работе, чтобы создавать взрывные, неповторимые, по-настоящему грандиозные по размаху и цветовой палитре фейерверки. Для получения определенного светового эффекта или пламени всевозможных цветов нужно точно и грамотно поместить каждый ингредиент в состав будущего фейерверка . Если вам интересно, из каких «ингредиентов» профессионалы своего дела готовят фейерверк, чтобы каждый из них был неповторимым, ярким и завораживающим, тогда эта статья специально для вас.

Итак, вот список всевозможных химических составляющих для создания фееричного пиротехнического коктейля:

• добавление алюминия в состав позволяет добиться максимально яркой и насыщенной белизны и серебра в пиротехническом ансамбле.
• Барий нужен для получения ярких зеленых огней и является необходимым ингредиентом для процессов стабилизации определенных составляющих элементов с высокой летучестью.
• Углерод - это порошкообразное вещество, применяющееся для поджигания снаряда. Кстати, с этой задачей отлично справляются сажа, крахмал и - только представьте - обычный сахар.
• Кальций в составе фейерверка позволяет окрасить огни в очень красивый апельсиново-оранжевый цвет.
• Хлор используется в пиротехнике как окислитель, а также он - обязательный компонент для солей металлов, которые участвуют в воспроизведении какого-либо определенного цвета.
• Цезий также играет роль в окислительных процессах, и позволяет добиться глубокого и красивого цвета индиго.
• Использование галогенидов меди обусловлено необходимостью создать всю палитру синевы, а обычная медь дает необычный иссиня-зеленый цвет.
• Чтобы получить искру в заряде, в состав пиротехнической смеси добавляется железо.
• Красивый розово-фиолетовый цвет образуется при добавлении в состав калия. В процессах окисления используются также и соединения калия.
• Карбонат лития - незаменимый пигментный элемент в составах некоторых пиротехнических смесей. Литий дает ярко-красные огни.
• Магний в фейерверке горит белоснежным цветом и позволяет добиться эффектного искрящегося водопада, и, подобно сурьме, используется для придания максимального блеска.
• Натрий, если его не разбавить как положено спокойными оттенками, дает невероятно интенсивный желтый цвет.
• Незаменимым элементом, входящим в состав топлива фейерверка, является фосфор, имеющий такие полезные свойства, как быстро сгорать в воздухе и необычайно ярко сиять в темноте.
• Окислители в пиротехнике нужны для выделения кислорода, который дает более эффективное горение. Также кислород часто требуется для создания какого-либо цвета.
• Рубидий дает возможность получить красочные красные и фиолетовые цвета.
• Важнейший ингредиент, позволяющий запустить фейерверк в небо - сера. Сера является составляющей дымного пороха.
• Стронций применяется для получения в ансамбле фейерверка огней красного цвета, цинк - для создания голубовато-белых огней, а для того, чтобы любоваться россыпью красивейших серебряных искр добавляется титан.