Симфония в небе

Фейерверки, изобретённые в Китае более тысячи лет назад, по сей день остаются неизменным атрибутом празднеств и торжеств у жителей многих стран мира

До недавнего времени мастера-пиротехники использовали особую, схожую с нотной, систему знаков для того, чтобы отразить на бумаге последовательность и характеристики (цвет, яркость и т.д.) фейерверочных элементов, составляющих то или иное шоу. 
Сегодня для этого существуют специальные программы, позволяющие смоделировать на экране компьютера будущее представление, используя заложенные в базу данных известные пиротехнические эффекты (цветной дым, хризантема, римская свеча, плакучая ива). Несмотря, однако, на все технические новшества, создание оригинальных, запоминающихся фейерверков по-прежнему остается искусством, требующим от создателей воображения и художественного вкуса. 
Ежегодно во многих странах мира, в том числе и в России, проводятся десятки фестивалей, в которых команды профессиональных пиротехников демонстрируют публике свое умение, выясняя попутно, кто из них лучший. Окружающая природа и элементы погоды являются важной составляющей частью любого огненного представления, потому не полагайтесь на видео и посетите, если представится возможность, подобное мероприятие «вживую». А до тех пор узнайте больше о том, как устроены, кто изобрел фейерверки и каковы научные основы этого древнего искусства.

Наука зажигать
Зародившись в Китае более тысячи лет назад, пиротехника ныне является самостоятельной научной дисциплиной, изучающей химические и физические основы процессов горения, принципы и способы изготовления пиротехнических составов и изделий (от спичек и сигнальных ракет до твердотопливных ускорителей и средства воздействия на атмосферные явления). 
В Советском Союзе исследования в этой области имели в основном сугубо военную направленность, и лишь с началом 90-х годов Институт прикладной химии (Сергиев Посад), разработавший для армии большинство отечественных пиротехнических составов, занялся производством мирной продукции (фейерверки, концертные искристые фонтаны, огненные колеса и т.д.).
Между тем пиротехника вовсе необязательно должна быть уделом профессионалов. Так, знаменитая Московская физико-математическая школа-интернат им. Колмогорова (СУНЦ МГУ) предлагает своим ученикам факультативный (необязательный) курс «Основы пиротехники». 
Под этим привлекательным для любого мальчишки названием кроется на деле довольно сухой и полный математических формул раздел химии «Термодинамика и кинетика быстрых и экзотермических реакций», который зачастую находят трудным даже студенты вузов. Отлично понимая это, преподаватели СУНЦ сопровождают свои лекции практическими занятиями, на которых учащиеся изготавливают простые пиросмеси и классические фейерверки для школьных праздников. 
В США многие штаты довольно жестко регулируют, а подчас и запрещают вовсе продажу фейерверков частным лицам. В то же время по всей стране существуют десятки пиротехнических клубов, объединяющих профессионалов и любителей. Члены таких объединений устраивают соревнования и показательные выступления, легально запуская фейерверки как собственного, так и промышленного изготовления.

Как это устроено
Наблюдая современные праздничные салюты, зачастую трудно поверить, что все это великолепие есть плод человеческого разума, а разнообразие и красочность огненных фигур достигаются довольно простыми техническими решениями. 
Запущенные вышибным пороховым зарядом на определенную высоту, фестивальные шары или ракеты подрываются при помощи другого заряда, что ведет к разбрасыванию и одновременно воспламенению содержимого фейерверка - прессованных в шарики, цилиндры и т.д. специальных пиросмесей, так называемых звездок (на фото внизу). 
Последние, в зависимости от состава, могут гореть мерцающим или непрерывным светом, с дымом и без, оставляя искристый шлейф либо же вспыхивая лишь на мгновение. Уложенные особым образом звездки при подрыве образуют в ночном небе хорошо знакомые всем огненные фигуры - шары, хризантемы, плакучие ивы, короны и др. 
Само устройство высотных фейерверков мало изменилось за прошедшие 500 лет, но технические усовершенствования происходят и здесь.

Ярче гореть 
Состоящие из тех же самых основных компонентов (окислитель, горючее и краситель) современные декоративные пиросмеси выгодно отличаются от своих предшественников по части насыщенности, яркости и разнообразию получаемых цветов. 
Все дело в том, что  испускать свет в фейерверках могут как мельчайшие раскаленные твердые частицы (по типу углей в костре), так и отдельные, находящиеся в газообразном состоянии молекулы специальных пиротехнических красителей (обычно хлориды металлов). 
К примеру, в средневековых пиротехнических составах реализовывался лишь первый вариант, что ограничивало их цвета желтым, оранжевым и ослепительно белым. 
Однако уже в первой трети XIX века благодаря достижениям итальянских мастеров стали возможны красные, зеленые и синие фейерверки, основанные, как это называется теперь, на явлении спектральной эмиссии атомов и молекул. 
Интересно, что получение живого, насыщенного голубого цвета все еще представляет определенную проблему для производителей фейерверков. 
Традиционно используемый для этих целей хлорид меди не обладает достаточной температурной устойчивостью, и его применение в пиросмесях, как правило, не позволяет добиться огней нужной яркости и чистоты.

Черный порох
Принято считать, что черный порох, и по сей день остающийся основным компонентом большинства фейерверочных составов, был изобретен в Китае между VI-IX веками нашей эры и первоначально использовался в хлопушках для отпугивания злых духов и фестивальных декоративных огнях. Однако очень скоро жители Поднебесной оценили зажигательную и разрушительную силу своего изобретения. 
Первые сведения о военном порохе на полях сражений относятся уже к X веку. В посвященном военному искусству древнекитайском трактате Вубей Жи (1621 год) отведено значительное место описанию различных видов огнестрельного оружия и военных пиротехнических устройств. Таких, например, как, выражаясь современным языком, генераторы дымовых завес, многозарядные ружья, установки залпового огня и пушки с вращающимися стволами.
В XIII веке секрет производства пороха попадает в Европу, Индию и на Ближний Восток, положив начало новому этапу в развитии человеческой цивилизации. Впоследствии (XV-XVII века) успехи европейцев в металлургии привели к созданию технологически более совершенных, нежели китайские, образцов огнестрельного оружия. В свою очередь итальянская и немецкая школы пиротехники прославили Старый Свет в области фейерверочного искусства. 
К настоящему времени в мире  производится множество видов различных взрывчатых веществ, но черный порох, состав которого остается неизменным на протяжении тысячи лет, в истории человечества навсегда останется изобретением, изменившим мир.

Александр ЛЕОНТЬЕВ

paeda11 августа 2012, 15:30