Гори, гори ясно: общее представление о фейерверках и пиротехнике
Целую вечность человечеству был знаком только естественный, природный огонь: очаг, костер, свеча. На мерцание огня, на его переливающийся теплый свет отзываются самые сокровенные наши инстинкты. И, естественно, огонь был неизменным атрибутом всех праздников. Композиции из костров, разнообразные факела и смоляные бечевы – вот атрибуты первых пиротехников!
Историю пиротехники по-крупному следует делить на два периода – до и после открытия дымного (черного) пороха. Разные исследователи по-разному описывают историю открытия пороха. Кто-то считает изобретателями пороха европейцев, кто-то ищет корни великого открытия в Древнем Египте или Индии, но большинство историков склоняются в пользу версии о том, что изобретение пороха принадлежит Китаю. Для нас в общем-то и не суть важно, где появился порох, более важно что это был, по большому счету, рукотворный огонь, неугасаемый и уникальный.
Порох не был придуман для войны – просто до его изобретения невозможно было даже представить ружье или пушку – ведь вещества, способного метать заряды силой химической энергии не было. Так что использования пороха в боевых и увеселительных целях развивались параллельно, и на начальном этапе развлекательная пиротехника даже лидировала в этом соревновании.
В течение целого тысячелетия порох был единственным взрывчатым веществом, известным человечеству. Только в двадцатом веке началась череда открытий новых видов и типов взрывчатых веществ. Для военных целей черный порох стал анахронизмом. Сегодня главная область применения этого пороха – фейерверки. Вещество, которым начиняли ракеты и петарды в начале второго тысячелетия, для тех же целей и по тем же технологиям используется в начале третьего тысячелетия, в эпоху нано-технологий и квантовых компьютеров. Это одна из немногих технологий, оставленных нам в наследие средними веками.
Термин «пиротехника» образован в русском языке от двух греческих слов: «пир» – огонь и «техне» – искусство, ремесло. Издревле этим словом на Руси обозначали все увеселительные игрища с огнем: сжигание чучела зимы на масленицу, ритуальные прыгания через костер на Ивана Купалу и другие. Бродячие скоморохи перед представлением сооружали настоящие соломенные театры, которые в конце действа сгорали в огне. Но пламя поглощает кислород из воздуха, и если нет притока свежего воздуха, то огонь умирает.
Поддержать горение можно только непрерывной подачей кислорода в бушующее пламя. Для этого в пламени огня должен находиться окислитель – химическое вещество, выделяющее при нагреве кислород. Когда человек придумал такой огонь, состоящий из горючего и окислителя, то пламя стало бушевать вне зависимости от капризов природы – и в дождь, и в снег. В веществе, которое стало известно миру под названием «порох», горючим служит смесь древесного угля и серы, а окислителем - селитра. Мелко истолченная и перемешанная в определенных пропорциях вышеуказанная смесь стала первым рукотворным огнем на планете.
Когда топливо загорается, жар разлагает селитру, высвобождая чистый кислород. Он ускоряет горение, дает новый жар и так далее. При горении пороха выделяется большое количество горячих газов, которые, если нет для этого преграды, быстро растворяются в атмосфере. Такой процесс горения пороха технически называется «быстрым горением» или «горением без взрыва». А если в порох добавить разные добавки, которые будут окрашивать пламя, повышать его яркость, давать красивые искры и создавать другие зрелищные эффекты, то мы получим рукотворные составы увеселительных огней – фейерверки. Ничего подобного в природе не существует. По-французски (Le feu d'artifice) и по-испански (Los fuegos artificiales) фейерверк так и называется: «искусственный огонь». И этот огонь пришел в мир с появлением пороха.