По определению салюты и фейерверки представляют горючие взрывные устройства для производства света, цветного пламени разных красок, искр, дыма или громкого шума в виде взрывов. Пиротехника используется для сигнализации или чаще, в рамках празднования и визуальных развлечений.
Сегодня индустрия фейерверков красок представляет большой бизнес с более чем 1 млрд долларов при продажах в год. Крупнейшим потребителем является компания Дисней, который почти каждую ночь организовывает фестиваль фейерверков показывая работу пиротехнических устройств в каждом из своих тематических парков.
Восходят к Китаю во втором веке до нашей эры, как старейшая и простейшая форма ракеты. Известно, что китайцы изобретатели порох, который был использован для стимулирования ранней ракеты в виде летающих фейерверков для большей высоты и расстояния. В то время как китайцы использовали свои ракеты для церемониальных показов, в мире их уже использовали как оружие.
С 16-го века такого типа ракеты больше не использовались для военных целей, однако, их использование для пиротехнических причин увеличивалось. Итальянцы ученые изобрели воздушные снаряды с очередями золотых и серебряных искр. Немецкий ученый Конрад Хаас изобрел многоступенчатую ракету которая использовалась и для подъема салютов на большие высоты. с примением многостепенчатости стала выглядеть эффектнее.
В 1777 году первый американский день независимости ознаменовал фестиваль фейерверков, через год после подписания Декларации независимости и традиция никогда не прекращалась.
К 1830 году благодаря передовой науке итальянская пиротехника стала лучшей, создав красный, зеленый, синий и желтый цветные эффекты.
Как образуется фейерверк цветов
Сейчас много различных салютов и фейерверков, наиболее распространенными называются: пион, хризантема, диадема, мульти-брейк, салют, римские свечи, серебрянная ладья, торт. Каждый тип оболочки производит свой собственный уникальный визуальный эффект.
Причина, почему так много салютов и фейерверков названы в честь цветущих растений, потому что они начинаются как бы из семени или оболочки.
Оболочка содержит ингредиенты, необходимые для визуального отображения. Внутри типичный салют представляет собой трубку, полную взрывчатых химических веществ, которые производит эффекты и цвета для этого показа. Химические вещества, начиненные вовнутрь трубы включает свободный порох и концентрированные взрывающиеся шарики, которые пиротехники называют “звезды”. Когда звезды взрываются это то, что мы видим, освещая небо. Внутри центра оболочки сосредоточен разрывной заряд, который соединен с плавким предохранителем, который зажигает пиротехнику.
Состав салюта: черный порох, смесь древесного угля, серы и селитры (старое название азотнокислого калия) или бездымный порох, например, нитроцеллюлоза.
Цвета в фейерверках исходят из широкого спектра металлических соединений – особенно металлических солей. Например, поваренная соль используемая каждый день один из видов соли (хлорид натрия), в химии «соль» означает любое соединение, которое содержит металлические и неметаллические атомы. Эти соединения дают огромный ассортимент цветов.
Наиболее важным компонентом фейерверков является, конечно, взрывчатая смесь. Она была обнаружена случайно китайскими алхимиками, которых в действительности больше волновало открытие эликсир жизни. Они обнаружили, что сочетание мёда, серы и селитры (нитрат калия) вдруг воспламенялось при нагревании.
К сочетанию серы и нитрата калия позднее присоединили уголь вместо мёда. Современный порох имеет селитру, древесный уголь и серу по весу в соотношении 75:15:10. Это соотношение остается неизменным с 1781 года.
Сжигание черного порошка не происходит как одной реакции и поэтому продукция может быть достаточно сложной. Ближе всего к представительной уравнение для процесса показан ниже, с углем, ссылается его эмпирическая формула:
6KNO 3 + C 7 H 4 O + 2S → K 2 CO 3 + K2*4 + K 2 S + 4CO 2 + 2CO + 2 2 O + 3N 2
Вариацией размера пороха и количеством влаги можно значительно увеличить время горения для целей пиротехники.
Фейерверк красок как создается
«Звезды», содержащиеся в составе пиротехники содержат металлический порошок или соли, которые дают фейерверк красок. Часто в порошок добавляется порох для оказания помощи в зажигании. Тепло, выделяемое при реакции горения переводят электроны в атомах металлов к более высоким уровням энергии. Эти возбужденные состояния нестабильны, поэтому электрон быстро возвращается к своей энергии (или основному состоянию), испуская избыток энергии как фейерверк красок. Различные металлы будут иметь другой энергетический зазор между нормальным и возбужденным состоянием, приводит к выбросам различных цветов. По этой же причине различные металлы дают различные краски, что позволяет различать их между ними.
Цвета, излучаемые различными металлами дают разнообразный фейерверк красок .
Некоторые металлы, присутствующие в соединениях имеют важное значение, но некоторые соединения неустойчивы. Некоторые цвета также трудно производить. Содержащие соединения меди, как правило, нестабильны при более высоких температурах и если достигают этих температур то распадаются не достигнув голубой окраски. По этой причине часто говорят, что оценить салюты и фейерверки на качество можно по наличию голубого цвета. Фиолетовый также довольно трудно производить, так как он предполагает использование вызывающих синий соединений в сочетании с красным цветом.
Создание салютов и фейерверков является сложной задачей, требующей значительного искусства и применения науки физическая химия.
Чаще всего высотный фейерверк используют как центральный момент пиротехнического шоу. Он становится апогеем, взрывом для напряженной публики. Высотный фейерверк отличается большой стоимостью, поэтому его стараются не использовать на рядовых празднествах, а на шоу, приуроченных к какому-либо грандиозному событию.
Этого типа самые большие, заряд может взлетать на высоту более трехсот метров. Имеют калибр от 50 до 250 мм, выстреливают из многоствольных пусковых установок минимум на 70 метров. Диаметр эффекта – от 50 до 400 метров, в зависимости от калибра многоствольной пушки (мортиры).
Как действуют высотные фейерверки? Мортира выстреливает заряд, так называемый "салютный шар ", вертикально вверх, поднявшись на расчетную высоту, изделие разрывается с громким хлопком, разбрасывая горящие элементы, которые, в свою очередь, создают различные рисунки (цветы, символы и т.п.). Существует два основных типа салютных шаров . Первый тип - более простой: заряд находится в самом центре шара, он создает салют округлой формы. Профессионалы назвают такой заряд «дробящаяся хризантема». В салютных шарах второго типа разрывные слои чередуются с горючим веществом. В результате салют может несколько раз поменять цвет. Получается цветовая волна, идущая из центра. Второй тип салютных шаров имеет множество вариаций с разнообразными эффектами: "букет", "плакучая ива", "огненная парча" и т.д., вплоть до фантастических "огненных драконов", которые летают зигзагами по всем небу с грохотом и искрами.
Данный тип фейерверка вы не купите в местах продажи салютов – это профессиональная пиротехника. Демонстрация этого чуда пиротехнического искусства производится только специальными организациями, имеющими соответствующие лицензии, т.к. для его проведения требуется специализированное профессиональное оборудование и подготовленный персонал. Каждое такое представление готовится заранее, и всегда становится уникальным и красочным спектаклем. Сюжетная линия выбирается в зависимости от празднуемого события – городской праздник, концерт, свадьба, день рождения, юбилей, корпоративный праздник.
Чтобы шоу прошло гладко, учитываются следующие факторы: сюжет, декорации (место и условия проведения), количество и контингент зрителей. Компания, предстоставляющая услуги, разрабатывает подробный сценарий пиротехнического шоу. Компьютерное управление позволяет синхронизировать запуск фейерверков с музыкальным оформлением. Безусловно, ключевое значение имеет сумма, которую готов потратить заказчик, т.к. цена на высотные фейерверки очень велика. Но независимо от бюджета, квалифицированный специалист сможет создать красочное шоу, которое надолго запомнится участникам.
Магазины предлагают большой выбор самых разных фейерверков. Однако подобное развлечение легко можно смастерить и дома. Как в домашних условиях сделать салют, мы с вами с радостью поделимся в этой статье. Представим и подробную инструкцию, и важные меры предосторожности.
Способ №1
Итак, как сделать самодельный салют в домашних условиях:
Способ №2
Хотите узнать, как сделать мощный салют в домашних условиях? Читайте инструкцию:
Окрасим цветами
Зная, как в домашних условиях сделать салют своими руками, вам наверняка захочется увидеть свое творение разноцветным. В этом поможет добавление приведенных ниже веществ, окрашивающих фейерверк в определенный цвет.
Теперь перейдем к самому важному пункту нашей статьи.
Меры предосторожности
Вы узнали, как в домашних условиях сделать салют. Как при его изготовлении, так и при запуске не забывайте о следующих правилах:
Теперь вы знаете, как в домашних условиях сделать салют, раскрасить его в разные цвета. Всегда помните о мерах предосторожности как при изготовлении фейерверка, так и при его запуске. Старайтесь уберечь не только себя, но и зрителей, окружающую среду!
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.
Одиночный салют — трубка, на конце которой находится подставка-заглушка. Устройство изнутри: фестивальный шар , создающий эффект фейерверка, заряд и фитиль, который выходит наружу. Когда загорается фитиль, срабатывает выталкивающий заряд, благодаря которому шар вылетает из трубки. Пока шар набирает максимальную высоту, в нем сгорает замедлитель, и уже в небе инициируется основной заряд самого шара. Таким образом создается красивый эффект салюта.
Устройство батареи салютов
Салютные батареи — это пиротехнические изделия, объединяющие определенное количество одиночных салютов. В одной батарее могут быть различные одиночные салюты — с разным калибром и разными визуальными эффектами. Поэтому батареи лучше всего подходят для организации праздничного фейерверка. Внутреннее устройство батареи аналогично устройству одиночного салюта, единственное отличие — количество салютов. Основные характеристики батареи: калибр и количество залпов. Калибр — это диаметр пусковой трубки, который измеряется в дюймах. Чем он больше, тем мощнее салют. Количество залпов равняется количеству одиночных салютов, входящих в батарею.
Перед тем, как запускать салютную батарею, обязательно внимательно осмотрите ее упаковку. Она должна быть целой, без разводов, заломов и следов механических повреждений. Батареи в порванных или помятых упаковках использовать не рекомендуется. Пиротехническое изделие, получившее повреждения, может либо не сработать вообще (в лучшем случае), либо сработать абсолютно непредсказуемым образом, что чревато серьезными последствиями. Безопаснее всего замочить такое изделие на сутки в воде, чтобы нейтрализовать горючую смесь, а затем утилизировать.
Запуск салютной батареи осуществляется следующим образом:
- Откройте верхнюю крышку и отогните ее как минимум на 180 градусов.
- Поставьте батарею на горизонтальную поверхность (она должна быть ровной и нескользкой). Если основание батареи меньше, чем ее высота, необходимо подстраховаться на случай опрокидывания. Для этого обложите ее снегом, землей или кирпичами.
- Зажгите фитиль при помощи бенгальского огня или зажигалки. Делайте это, вытянув руку и не наклоняясь над изделием.
- Быстро отбегите на безопасное расстояние (как минимум — 20 м). Только теперь вы можете повернуться лицом в сторону салютной батареи.
Устройство римской свечи
Римские свечи (на пиротехническом сленге - римки) на первый взгляд кажутся довольно простыми изделиями. На самом деле, конструкция римской свечи достаточно сложна. Римская свеча — это многослойная пусковая трубка, рассчитанная на несколько залпов. Для каждого залпа имеется 3 обязательных элемента. Рассмотрим данную конструкцию сверху вниз:
- Заряд с пиротехническим эффектом (звездка).
- Выталкивающий заряд, необходимый для выброса и срабатывания звездки.
- Замедлитель, который передает запал к следующему заряду.
Зажженные римские свечи опасно держать в руках. Их всегда нужно закапывать в грунт или снег на половину высоты или же прикреплять скотчем к прочной палке или арматуре. Самое главное — надежно закреплять римские свечи.
Устройство пиротехнической ракеты
Несмотря на то, что все ракеты имеют одинаковое устройство, они считаются наиболее интересным видом фейерверка. Каждая ракета имеет стабилизатор — предмет с тщательно выверенным весом и размерами. Стабилизатором может служить сам корпус ракеты или деревянная палка, на которую устанавливается заряд и двигатель. Под двигателем понимается плотная гильза с соплом, в которой находится пиротехнический состав в форме вогнутого конуса, увеличивающей площадь горения. Также у каждой ракеты есть замедлитель и заряд. Замедлитель прогорает по мере набора высоты ракетой, а затем инициируется заряд, который и создает визуальный эффект салюта.
Запомните, что ракеты со сломанными стабилизаторами использовать нельзя! Траектория полета таких ракет может оказаться совершенно непредсказуемой.
