Взгляд изнутри: что взрывает фейерверки

Новый год — один из самых шумных праздников. И дело даже не в застольных песнях и громкой музыке — в ночь на 1 января во всех городах страны грохочут тысячи фейерверков. Самые громкие, конечно, высотные — те, что называют городскими или официальными. Но и те, что граждане покупают самостоятельно, сотрясают воздух с не меньшей силой (особенно если учесть их количество).

Предлагаем вместе с нашим обозревателем Николаем Гринько заглянуть внутрь фейерверков и понять, как же это все устроено. Магазины пиротехники за пару недель перед праздником собирают годовую выручку, дети и почтенные отцы семейств радостно несут домой упаковки… Словом, все мы прекрасно знаем, что такое фейерверк.

Но с его внутренним устройством знакомы немногие.
Главная составляющая — это, конечно, дымный или бездымный порох (или другой пиротехнический состав, близкий по свойствам). Горит он замечательно, но для того, чтобы превратить обыкновенную пороховую вспышку в произведение пиротехнического искусства, требуется доставить заряд на высоту от 50 до 300 метров, а затем взорвать его в точно определенный момент и максимально красиво.

Интересно, что такие разные задачи решаются с помощью одной и той же силы — огня.

Начнем с доставки заряда на необходимую высоту. Для этого существуют два разных способа: во-первых, снарядом можно выстрелить, как из пушки, а во-вторых, можно оснастить его собственным реактивным двигателем, чтобы взлетел сам. В первом случае снаряд помещают в картонную, пластиковую или металлическую трубку, закрытую с одного конца. Такая трубка называется мортирой, и в этом нет ничего удивительного: работает она точно так же, как короткоствольное артиллерийское орудие.

На дне мортиры располагают "вышибной заряд" — спрессованный порох, к которому подведен огнепроводный шнур. Сверху порох закрыт пыжом, над которым располагается снаряд. Часто такие мортиры делают не одиночными, а объединяют в настоящую батарею.
Во втором же случае снаряд представляет собой ракету: порох сгорает в ее нижней части, пламя вырывается через сопло, и реактивная сила толкает снаряд вверх.

Часто сопло делают искривленным или перфорированным, и тогда во время полета реактивные газы, прорываясь через препятствия, издают громкий свист. Но на этом разница в типах снарядов заканчивается — дальше они работают по одинаковой схеме.

С того самого момента, как снаряд стартовал от земли, в нем начинает работать замедлитель. Чаще всего он представляет собой короткий отрезок огнепроводного шнура. Его задача — поджечь основной заряд (его называют разрывным), но не сразу, а через пару-тройку секунд, когда будет достигнута нужная высота. Разрывной заряд с шумом взрывается в воздухе, иногда, в зависимости от задумки конструкторов, почти без пламени, а иногда — в виде яркой цветной вспышки. Этот взрыв нужен для того, чтобы разбросать пироэлементы — так называют еще один тип зарядов, помельче.

Именно они дружно взрываются в небе, разлетаясь в виде шаров, цветов и так далее. Чтобы вспышки пироэлементов были разноцветными, в порох добавляют соли различных металлов. Красный цвет вспышке придают соли лития или стронция, оранжевый цвет дает кальций, а желтый — натрий. Соединения бария дают зеленые оттенки, а медь окрашивает пламя в синий цвет.

В каждом пироэлементе тоже работает собственный замедлитель. Если нужно, чтобы все они взорвались в воздухе в виде ровного шара, все замедлители должны сработать одновременно — скажем, через полсекунды после срабатывания разрывного заряда. Если требуется заполнить небо хаотично разбросанными вспышками (таким зарядом обычно заканчивается серия фейерверков), то все замедлители должны быть разной длины, чтобы срабатывать в разные моменты.

Удивительно, но почти все элементы современного фейерверка были придуманы в древнем Китае в 12 веке до нашей эры. За 14 столетий мастера отточили искусство создания "огненных цветов" до совершенства, и сегодняшние специалисты лишь слегка корректируют физику и механику, используя новые материалы и химические элементы.

Кстати, о безопасности пиротехнических шоу стали задумываться лишь недавно; история знает немало крупных пожаров, вызванных неудачными запусками фейерверков. Поэтому стоит внимательно прочитать требования по технике безопасности, напечатанные на каждой упаковке, и следовать им неукоснительно — так фейерверк принесет вам только радость и долгожданное новогоднее настроение.