Кто из нас не замирал, глядя в разукрашенное фигурами салюта ночное небо, когда фантастические искры и россыпи разноцветных звезд разлетаются над головой под раскаты грома? Давайте сегодня поговорим о том, как создаётся этот завораживающий спектакль и что находится «под капотом» салюта или фейерверка (спойлер: сплав науки и исторических традиций). Заодно коснёмся и мер предосторожности при обращении с праздничной пиротехникой и новых трендов в современном «салютостроении».
Привет, меня зовут Игорь Язев, я — основатель интернет-магазина «Феерия.ру».
История фейерверков: от бамбуковых трубок до электронных систем
Считается, что прадедушка современного фейерверка появился в Китае около двух тысяч лет назад. Кому-то пришло в голову бросить в огонь кусок бамбукового стебля, и когда нагретый воздух внутри него начал искать выход — бамбук разорвался с громким хлопком. Произведённый эффект понравился, и позже, в IX веке, когда в Китае был изобретён порох — смесь селитры, серы и древесного угля, у бамбуковой трубки появилась начинка, и это был уже дедушка современного фейерверка. Такой фейерверк был ещё относительно простым, но всё-таки он произвёл настоящий переворот в древнекитайском шоу-бизнесе и event-индустрии.
Из Китая фейерверки распространились по всему миру. Первыми в Европе наладили производство фейерверков итальянцы и существенно усовершенствовали их конструкцию, изобретя так называемый шаровой снаряд — прообраз современного салютного заряда. Это была картонная или бумажная сфера, внутри которой находились разрывной заряд, начинка для создания «небесных узоров» и фитиль. Поднимаясь ввысь, такой заряд взрывался и разбрасывал вокруг себя огненные звезды.
Современная пиротехника — это как синтезатор Moog по сравнению со средневековой лютней. От простых пороховых ракет и петард человечество пришло к масштабным салютам на сотни, тысячи и десятки тысяч зарядов (мы об этом уже упоминали), которые срабатывают по сложному алгоритму под музыку.
Сегодняшние системы используют электронный поджиг и компьютерное управление, обеспечивая точность, безопасность, невероятную сложность и красоту. Китайский прадедушка вряд ли узнал бы своего современного родственника.
Из чего состоит фейерверк
Фейерверк сегодня — это сложное пиротехническое изделие, но независимо от узора, который он чертит в небе, и производителя ключевые компоненты везде одни и те же, и у каждого из них в этом спектакле своя роль.
Во-первых, это корпус, обычно из плотного картона или пластика, внутри которого находятся все остальные элементы: заряды, фитили и звёзды. Он должен быть достаточно прочным, чтобы избежать фальстарта, а его конструкция должна обеспечивать правильный разлёт звёзд в момент кульминации. Форма корпуса и способ обмотки влияют на направление и силу разрыва, формируя таким образом «рисунок» фейерверка.
Разрывной заряд — можно сказать, «сердце» фейерверка. Это обычно порция чёрного пороха или специальной смеси порохов в самом центре снаряда. Когда он достигает заданной высоты, разрывной заряд воспламеняется и разрывает оболочку, разбрасывая искры во все стороны. От мощности разрывного заряда зависит диаметр и громкость салюта: мощный заряд разбрасывает звёздочки на несколько метров или даже десятков метров, создавая красивый огненный шар.
Звёзды (узоры) — те самые искры и огоньки, которые мы видим в небе. Они представляют собой небольшие шарики или гранулы, изготовленные из специального состава. В каждую звёздочку добавлены вещества, задающие её цвет. Звёзды располагаются внутри оболочки вокруг разрывного заряда. При взрыве они разлетаются и образуют узор. Размер их обычно невелик: это горошины от единиц миллиметров до нескольких сантиметров. Они покрыты слоем легко воспламеняющегося состава, так называемого праймера, чтобы гарантированно сработать во время разрыва.
Воспламенитель — устройство, которое запускает всё действо. Исторически это был фитиль или бикфордов шнур. Его поджигает тот, кто запускает фейерверк, а через несколько секунд он «передаёт» огонь подъёмному заряду или (в зависимости от конструкции) сразу разрывному. Время горения фитиля обеспечивает задержку перед выстрелом. Внутри каждого снаряда обычно есть ещё один «замедлитель» — как правило, это отрезок специального шнура, который соединяет подъёмный и разрывной заряды. Он воспламеняется при выстреле и горит точно рассчитанное время. От воспламенителя зависит, когда именно фейерверк взлетит и на какой высоте он раскроется.
Подъёмный заряд — пороховой заряд, отвечающий за выстреливание снаряда в небо, можно сказать, его маршевый двигатель. Он располагается в основании заряда или в нижней части ствола, из которого выстреливают снаряд, если используется специальная мортира. При поджоге подъёмный заряд даёт большой объём горячих газов, которые, расширяясь, работают, как ракетный двигатель в Falcon Heavy — и фейерверк взмывает на большую высоту, определяемую массой снаряда и количеством пороха. Большинство салютов взлетают на высоту от 50 до 300 метров.
Алгоритм производства чуда: как работает салют
Человек (мы называем его «оператор») поджигает фитиль или подаёт электронный сигнал на запал. Фитиль обеспечивает задержку в соответствии с требованиями безопасности, после чего вспыхивает подъёмный заряд, снаряд выстреливается из пусковой трубы и взлетает вертикально. Яркий след, который он оставляет — частицы горящего пороха подъёмного заряда. Он летит, а внутри уже тлеет замедлитель, засекающий время, и в высшей точке траектории он воспламеняет разрывной заряд. Оболочка разрывается, и звёзды разлетаются во все стороны, формируя «шар», «хризантему» или «пальму».
Обратите внимание, что обычно на каждые 2,5 см диаметра снаряда полагается 20 метров высоты — дистанции до зрителей. Чтобы снаряд не взорвался слишком низко и не причинил вреда зрителям, фитили подбираются только из материалов с точно установленной и неизменной скоростью горения.
При правильном расчёте разрыв салюта происходит точно в зените — и огненный цветок раскрывается идеально.
Рисунки салюта: пионы, пальмы и хризантемы
Каждый узор на небе — результат точной симметрии «звёздочек» внутри снаряда по отношению к разрывному заряду. Если звёзды распределены равномерно — получается сферический «пион», самый привычный и распространённый тип салюта. Если состав «звёздочек» образует длинные искры, получается «хризантема» — тот же шар, но с длинным лепестками.
Эффект «пальмы» производят крупные «звёзды-кометы». Они загораются ещё при взлёте, образуя как бы световой ствол, а при разрыве разлетаются в разные стороны, «рисуя» длинные ветви. Вот вам и пальма.
Разработка фигурных снарядов — древнее ремесло и прямо самостоятельное искусство. Звёзды внутри можно выложить в форме сердечка, пары обручальных колец или даже смайлика. При идеальном запуске зритель видит спроектированный рисунок, но в случае сильного ветра форма фигуры «плывёт».
Для создания сложных композиций используют замедлители и многоступенчатые взрывы. В этом случае один снаряд может раскрываться дважды или трижды, создавая целый каскад эффектов. Благодаря таким зарядам появилась невиданная ранее профессия — режиссёр пиротехнического шоу.
Кто и как управляет салютом
В древние времена пиротехники подносили факел или лучину и вручную поджигали каждый заряд, сегодня же фейерверки запускаются с помощью специальных электронных систем, которые управляются с компьютера. Все заряды соединены проводами с пультом или модулем дистанционного поджига. Заряд воспламеняется с помощью электрического тока. Разработка таких систем открыла новую эру синхронных и «музыкальных» салютов. Появились программируемые пульты, куда загружается «сценарий» — алгоритм, точно определяющий, какая трубка в какой момент должна выстрелить. Так достигается идеальная синхронизация — думаю, вы наверняка видели такие ролики с выступлений мировых звёзд.
Празднующий должен пережить праздник: требования к безопасности и стандарты качества
Фейерверки были и остаются пиротехникой, то есть устройствами, в которых используются взрывчатые вещества. Далеко не каждый из нас и наших детей — опытный сапёр, так что меры предосторожности должны строго соблюдаться.
Хранить пиротехнику нужно в сухом прохладном месте вдали от открытого огня и источников тепла. В России, согласно ГОСТ 33732-2016, все пиротехнические изделия делятся на 5 классов опасности (от I — маломощные бытовые хлопушки, которыми можно пользоваться всем, до V — изделий, которые могут приобретать и запускать только лицензированные специалисты).
Оборот и использование пиротехники довольно строго регламентированы, но этой теме мы как-нибудь посвятим отдельный пост: слишком часто в новостях попадаются сообщения о пострадавших от салюта, и мне как энтузиасту и профессионалу «салютного дела» больно об этом узнавать.
Фейерверки: моды, тренды, перспективы
Пиротехническая индустрия не стоит на месте: в XXI веке на первый план выходят инновации, направленные на экологичность, безопасность и зрелищность. Традиционные фейерверки обычно критикуют за дым, химическое загрязнение и шум, поэтому учёные и инженеры находятся в поиске новых решений, которые при сохранении зрелищности позволили бы снизить воздействие на окружающую среду. Так появились экологичные пиротехнические составы и биоразлагаемые корпуса снарядов.
Но конечно, главный тренд — использование дронов. Световые шоу с роями из сотен беспилотников с яркими светодиодами, рисующих в небе трёхмерные фигуры с надписями и анимацией — это очень модное направление. К тому же беспилотники практически бесшумны, довольно безопасны и взаимодействуют с окружающей средой.
Во многих мировых столицах дрон-шоу отчасти уже заменили традиционные фейерверки. Но я, занимаясь праздничной пиротехникой с 1997 года, считаю, что огненные залпы никуда не уйдут. Вспомните, как при появлении кинематографа пророчили смерть театру. А он никуда не делся!
Мне кажется, что будущее салютов — в комбинировании достижений и новых изобретений в химии, электронике и технологиях производства шоу. Так что, на мой взгляд, салют останется салютом, только станет более сложным, безопасным и… красивым.
То, что началось как чудо, а потом стало инженерным искусством, сегодня превращается в высокотехнологичный шоу-бизнес. Но магия огненного цветка в ночном небе всё так же заставляет замирать сердца людей, принося незабываемое впечатление.