Paslaptinga fejerverkų magija

Ar kada nors matėte fejerverkų šou? Tai daugelio Nepriklausomybės dienos švenčių akcentas. Daugelyje kitų švenčių taip pat rengiami fejerverkų šou. Fejerverkai nušviečia naktinį dangų spalvingais sprogimais. Fejerverkų šou vaizdai ir garsai neabejotinai nustebina ir pakelia nuotaiką.

Ekspertai mano, kad fejerverkai buvo išrasti Kinijoje daugiau nei prieš 1000 metų. Šiandien Kinija vis dar yra didžiausia fejerverkų gamintoja pasaulyje. Fejerverkai gali atrodyti kaip gryna magija. Tačiau iš tikrųjų jie yra tikras mokslas! Visos tos skirtingos formos ir spalvos atsiranda dėl kruopštaus planavimo.

Dauguma vaikų žino dvi pagrindines fejerverkų rūšis: petardas ir šaltąsias ugneles. Šių dviejų fejerverkų gamybos metodai yra visų kitų fejerverkų pagrindas. Taip, net tų įspūdingų fejerverkų, kuriuos matote danguje.

Petardos – tai susukti popieriniai vamzdeliai, pripildyti juodųjų miltelių (parako). Jos taip pat gali būti pripildytos blyksinčio popieriaus ir sprogdiklio. Uždegus petardos dagtį, ugnis dega išilgai dagties. Galiausiai ji pasiekia miltelius. Kai tai įvyksta, petarda sprogsta.

Sparkleriai yra kitokie. Nėra sprogimo. Vietoj to, maždaug minutę skleidžia ryškią, kibirkščiuojančią šviesą. Ryškios kibirkštys, kurias matote, paprastai yra degančios dulkės. Tos dulkės yra pagamintos iš metalų, pavyzdžiui, aliuminio, geležies, plieno, cinko ar magnio.

Fejerverkai paprastai gaminami kaip korpusas, kurį sudaro keturios dalys. Talpyklą sudaro klijuotas popierius. Sprogdiklis leidžia sviediniui prieš sprogimą pasiekti norimą aukštį. Sprogstamasis užtaisas, pagamintas iš juodųjų miltelių (kaip petarda), yra apvalkalo centre. Žvaigždutės (į kibirkštėles panašios medžiagos, suformuotos į mažus rutuliukus) įmaišytos visame apvalkalo viduje.

Šie sviediniai paprastai paleidžiami į dangų iš trumpų vamzdžių, pripildytų kėlimo užtaiso su juodaisiais milteliais. Pakeliamasis užtaisas taip pat uždega sviedinio sprogdiklį, kuris sudega sviediniui kylant į dangų. Kai liepsna, liepsnojanti palei dagtį, pataiko į sprogstamąjį užtaisą, esantį sviedinio viduje, sviedinys sprogsta. Štai tada ir prasideda magija!

Sprogimas uždega žvaigždes. Žvaigždės sudega ir sukuria ryškias šviesos kibirkštis, kurias matome danguje. Sprogimas išstumia žvaigždes į visas puses, todėl susidaro nuostabūs reginiai.

Ar kada nors matėte fejerverkų, kurie, atrodo, sprogsta skirtingais etapais? Tokiems fejerverkams naudojami specialūs „daugkartinio sprogimo“ apvalkalai. Juos galite įsivaizduoti kaip kriaukles kriauklėse, kurios pagamintos taip, kad sprogtų skirtingu metu.

Ne visi fejerverkai atrodo vienodai. Kai kurie sprogsta ratu. Kiti atrodo kaip į žemę krintantis kibirkščių lietus. Fejerverko raštas priklauso nuo to, kaip žvaigždės išsidėsčiusios apvalkale. Gamintojai gali sukurti tam tikro rašto kontūrą su žvaigždėmis. Tada jie tas žvaigždes apsupa specialiu užtaisu. Šis užtaisas vienu metu atskiria visas žvaigždes nuo apvalkalo.

Kad būtų sukurtos nuostabios spalvos, kurias mėgstame stebėti per fejerverkų šou, reikia ne mažiau mokslo. Dauguma spalvų išgaunamos kruopščiai maišant cheminius junginius. Degdami tam tikri junginiai sukuria ypatingas spalvas. Pavyzdžiui, daugumos geltonos spalvos fejerverkų sudėtyje yra natrio junginių.

Fejerverkų tipai ir pirotechnikos veikimas

Fejerverkai yra švenčių sinonimas, nesvarbu, ar tai būtų Naujųjų metų išvakarės, ar didžiulis renginys po atviru dangumi. Fejerverkų magija slypi jų gebėjime nušviesti dangų nepakartojamo grožio reginiais ir sukurti neišdildomus prisiminimus.

Tačiau ar kada nors domėjotės, kas slypi už šios magijos? Kokie skirtingi fejerverkų tipai sukuria šiuos užburiančius reginius? Jei ne, dabar būtų pats metas pasinerti į fejerverkų pasaulį ir atskleisti jų ryškių šviesų ir didžiulių garsų paslaptis.

Pagrindai: petardos ir bengališkos ugnelės

Dauguma Lietuvos gyventojų neabejotinai yra susidūrę su fejerverkais. Du įprasti pirotechnikos prietaisai, su kuriais daugelis yra susipažinę, yra bengališkos ugnelės ir petardos. Žinoti apie šiuos lengvus buitinius fejerverkus yra labai svarbu norint suprasti, kaip veikia į dangų leidžiami fejerverkai ir kiti fejerverkų sukuriami efektai.

Petardos

Petardos jau šimtmečius yra daugelio šalių kultūros dalis. Jos gaminamos iš juodųjų miltelių (šaunamųjų ginklų miltelių), įdėtų į sandarų popierinį vamzdelį su sprogdikliu milteliams uždegti.

Juodieji milteliai sudaryti iš medžio anglies, sieros ir kalio nitrato, o į kai kurias kompozicijas gali būti įdėta aliuminio, kad sprogimas būtų ryškesnis.

Bengališkos ugnelės

Kita vertus, petardos labai skiriasi nuo bengališkų ugnelių. Bengališkos ugnelės dega ilgai (iki minutės) ir skleidžia itin ryškią šviesą. Bengališką ugnelę sudaro keli skirtingi junginiai, tarp kurių yra oksidatorius, kuras, geležies arba plieno milteliai bei rišamoji medžiaga.

Kuras yra medžio anglis ir siera, o rišamoji medžiaga gali būti cukrus arba krakmolas. Sumaišytos su vandeniu, šios cheminės medžiagos sudaro suspensiją, kurią galima dengti ant vielos (panardinant) arba supilti į vamzdį.

Kai jis išdžiūsta, turite bengališką ugnelę. Kai ją uždegate, ji dega nuo vieno galo iki kito (kaip cigaretė). Kuro ir oksidatoriaus bei kitų cheminių medžiagų proporcijos yra tokios, kad bengališka ugnelė degtų lėtai, o ne sprogtų kaip petarda.

Fejerverkuose labai dažnai būna aliuminio, geležies, plieno, cinko ar magnio dulkių, kad būtų sukurtos ryškios, žybsinčios kibirkštys. Metalo dulkės įkaista, kol tampa kaitrios ir ryškiai šviečia arba, esant pakankamai aukštai temperatūrai, iš tikrųjų dega. Spalvoms sukurti galima pridėti įvairių cheminių medžiagų.

Į dangų leidžiami fejerverkai

Į dangų leidžiami fejerverkai yra svarbiausias daugelio fejerverkų šou akcentas. Šie hipnotizuojantys fejerverkų efektai, pavyzdžiui, gėlių formos raštas, sferinis sprogimo apvalkalas ar klasikiniai oro sprogimai, paprastai formuojami kaip apvalkalas, kurį sudaro keturios dalys: konteineris, žvaigždės, sprogstamasis užtaisas ir sprogdiklis.

Konteineris paprastai gaminamas iš klijuoto popieriaus ir virvės, suformuotos į cilindrą. Žvaigždės – tai sudėtinės sferos, kubai arba cilindrai. Sprogstamasis užtaisas, panašus į petardą, yra apvalkalo centre, o sprogdiklis suteikia laiko delsą, kad apvalkalas sprogtų tinkamame aukštyje.

Paprasti fejerverkai

Paprasti fejerverkai – tai popieriniai vamzdeliai, užpildyti žvaigždutėmis ir juodais milteliais. Žvaigždutės, pagamintos iš žibalinio mišinio, supilamos į vamzdelį ir apsupamos juodais milteliais. Kai sprogdiklis įsižiebia apvalkale, užsidega sprogstamasis užtaisas, todėl apvalkalas sprogsta, o spalvotos žvaigždutės liepsnoja ryškiais kibirkščių pliūpsniais – tai labai paplitęs oro efektas.

Daugkartinio sprogimo fejerverkai

Daugkartinio sprogimo fejerverkų apvalkalai yra sudėtingesni ir sprogsta dviem arba trimis etapais. Juose gali būti skirtingų spalvų ir sudėties žvaigždžių, kad būtų sukurti skirtingi efektai. Kai kuriuose apvalkaluose yra sprogmenų, skirtų sprogti danguje, arba „švilpukų“, kurie sprogsta į išorę kartu su žvaigždėmis.

Fejerverkų dizainas

Žvaigždžių granulių išsidėstymas aerodinaminiuose apvalkaluose lemia įmantrius aerodinaminius efektus, kurie nudažo dangų. Norint sukurti konkrečią figūrą, žvaigždžių granulių kontūre sukuriamas figūros kontūras, kurį supa lūžtančio užtaiso sluoksnis, o į granulių vidų dedami sprogstamieji užtaisai, kad jie išsiveržtų į išorę ir sudarytų didelę figūrą.

• „Palmės“ tipo fejerverkai: tai didelės kometos arba kieto cilindro formos užtaisai, kurie keliauja į išorę, sprogsta ir paskui leidžiasi žemyn kaip palmės šakos;
• Apvalūs fejerverkai: sprogsta rutulio formos, paprastai iš spalvotų žvaigždžių;
• Žiediniai fejerverkai: sprogsta simetriškas žvaigždžių žiedynas;
• „Gluosnio“ tipo fejerverkai: žvaigždės (dėl didelės anglies sudėties jos ilgai dega) krenta gluosnio šakų pavidalu ir gali būti matomos tol, kol nukrenta ant žemės;
• Chrizantemos tipo fejerverkai: išsprogsta į sferinį žvaigždžių raštą, kuris palieka matomą pėdsaką ir šiek tiek primena gėlę;
• „Piestelės“ tipo fejerverkai: panašūs į chrizantemos fejerverkus, bet jų branduolys yra kitos spalvos nei išorinės žvaigždės;
• Kaštoninio tipo fejerverkai: skleidžia garsų sprogimą;
• Serpentino tipo fejerverkai: sprogsta, siųsdami mažus uždegamųjų medžiagų vamzdelius, kurie atsitiktiniais keliais skrieja į išorę ir gali baigtis sprogstančiomis žvaigždėmis.

Novatoriški fejerverkai

Novatoriški fejerverkai skirti ne tik šviesai ir garsui išgauti, tačiau taip pat ir suteikti daugiau smagumo. Kai kurie dažniausiai pasitaikantys fejerverkai yra:

• Dūminės bombos: dažnai naudojamos dienos metu;
• Romėniškos žvakės: į orą šaudo liepsnojančius kamuolius arba žvaigždes;
• Butelio formos raketos: mažos raketos, kurios šaudo į orą ir gali sukelti nedidelį žvaigždžių sprogimą;
• Antžeminiai „spineriai“: sukasi ant žemės ir skleidžia spalvotas liepsnas bei kibirkštis.

Faktai apie fejerverkus

Taigi, kai jau susipažinote su fejerverkų gamyba ir pagrindinėmis fejerverkų rūšimis, atėjo metas savo nuotaiką praskaidrinti ir keliais įdomiais faktais apie fejerverkus, kurių greičiausiai iki šiol dar nebuvote girdėję.

Standartinių į dangų leidžiamų fejerverkų sudėtis

• Cilindro formos popierinis konteineris su virvele;
• Žvaigždės, kubelių arba rutuliukų pavidalu, kuriuose yra reakcijai reikalingų cheminių medžiagų;
• Sprogstamasis užtaisas, esantis apvalkalo centre, kuriame yra juodųjų miltelių;
• Sprogdiklis su laiko uždelsimu, užtikrinančiu, kad sviedinys sprogtų aukštai danguje.

Taip pat fejerverkuose yra nedidelis cilindras su pakeliamuoju užtaisu, esantis tiesiai po sviediniu, kuris iššaunamas iš vamzdžio. Kai iššauna pakeliamasis užtaisas, užsidega sviedinio sprogdiklis ir, sviediniui kylant į dangų, sudega. Paskui, kai sviedinys pasiekia reikiamą aukštį, saugiklis uždega sprogstamąjį užtaisą ir įvyksta sprogimas.

Fejerverkų spalvos

Spalvų deriniai danguje susidaro įkaitus įvairiems metalo elementams, sužadinant elektronus ir išskiriant perteklinę energiją šviesos pavidalu. Spalvą, kurią matote, lemia cheminės medžiagos, kurios dega skirtingo ilgio šviesos spektro bangomis. Didesnės energijos junginiai (pvz., vario chloridas) skleidžia tokias spalvas kaip violetinė ir mėlyna, o mažesnės energijos junginiai (pvz., stroncio chloridas) skleidžia tokias spalvas kaip oranžinė ir raudona.

Cheminės fejerverkų reakcijos

Fejerverkai yra cheminių reakcijų, kuriose dalyvauja keli pagrindiniai komponentai, pavyzdžiui, kuro šaltinis (dažnai tai būna anglies pagrindo juodi milteliai), oksidatorius (tokie junginiai kaip nitratai, chloratai, kurie gamina deguonį) ir spalvą sukeliantis cheminis mišinys, rezultatas. Oksidatorius suardo degalų chemines jungtis ir išskiria energiją. Ugnis (saugiklis arba tiesioginė liepsna) sukelia cheminę reakciją.

Fejerverkų rašai ir formos

Fejerverkų raštai ir formos priklauso nuo to, kaip žvaigždės išsidėsto apvalkale. Pavyzdžiui, jei žvaigždės apvalkale išsidėsčiusios tolygiai apskritimo forma, panašų raštą matysite ir naktiniame danguje.

Fejerverkų generuojama energija

Fejerverkai generuoja trijų rūšių energiją: garsą, šviesą ir šilumą. Tas dūzgiantis garsas, kurį girdite po sprogimo, atsiranda dėl greito energijos išsiskyrimo, dėl kurio oras išsiplečia greičiau nei garso greitis ir sukelia smūginę bangą.

Užs. Nr. 159