花火の仕組み。花火の仕組み

12.08.2023

サロン

間もなく、モスクワ市民は赤の広場や市内の他の15か所で新年の花火を見ることができるようになる。火工品自体がモスクワ近郊のセルギエフ・ポサードにあるロステック国営企業の工場で設計、製造されていることはあまり知られていない。モスクワ24ポータルのレポートで、新年の花火がどのように作られるかについて読んでください。

お絵描きから花火まで

新年の最も素晴らしいパフォーマンスの制作の始まりは、工場ではなく研究所から始まります。「応用化学研究所」の設計者が最初に作業を開始し、花火大会で観客が見る最終結果を考え出します。専門家が花火の形、色、効果音などを考えます。

310 口径製品のモックアップを持つ応用化学研究所の主任研究員ヴィクトル・プラクノフ。写真：ポータルモスクワ24/エカテリーナ・シュメーワ

さらに、同研究所の主任研究者であるヴィクトル・プラクノフ氏によると、花火をデザイナーの意図通りに仕上げるためには、すべてが秒の何分の１かまで明確に計算される必要があるという。

「この目的のために、花火には、点火爆薬が誘発される時間を決定する遅延装置のシステムが備わっています。爆発すると、残りの要素が空中に飛散します。追加の輝く尾を作成する特別な要素もあります。サウンドとその他の効果が組み合わされて、素晴らしいディスプレイ効果が生み出されます」と専門家は説明しました。

装薬は花火の主要要素に必要な初速を与え、同時に点火します。それらが 1 列に並んでいる場合は、星から球を取得するだけですが、「ステップステップ」システムを使用すると、いくつかの球が徐々にトリガーされ、全範囲の爆発するボールが取得されます。

「アーティストのように、必要なときにすぐに色や効果を操作できます。花火の高さ、形、持続時間はさまざまです。最終的な効果は人間の想像力に依存します。花火をデザインするとき、私たちは境界線で踊っていると言えます。」芸術的な部分とエンジニアリング的な部分の間にあるのです」とプラクノフ氏は付け加えた。

博物館「応用化学研究所」。写真：ポータルモスクワ24/エカテリーナ・シュメーワ

ちなみに応用化学研究所では雲を分散させる特殊なロケットの開発も進めている。また、ブドウ畑の収穫物を破壊的な雹から保護したり、計画的な雪崩から保護したりするためにも使用されます。

同研究所の職員は、「モスクワ上空に雲を散布するには費用がかかる。第一に、その地域は広大であり、第二に、ロケットにはヨウ化銀などの成分が含まれており、それ自体が高価だからだ」と説明した。

色は何に依存するのでしょうか？

創造的な想像力と冷静な計算を経て、すべてのデザインは工場に送られ、花火に命が吹き込まれ、多くの観客を楽しませます。最も重要な魔法は、将来の製品のコンポーネントが製造される作業場で起こります。ここでは、いわゆるパイロエレメントが準備されており、空気中で燃焼すると、誰もが好む色の輝きを放ちます。

工場のワークショップ。写真：ポータルモスクワ24/エカテリーナ・シュメーワ

発火要素（タブレット）はいくつかのコンポーネントから作られており、その主なものは硝石です。未来の花火の色はそれによって決まります。タブレット自体は、完全圧縮技術を使用して製造されています。シャフトを繰り返し通過する結果、長いコードが得られ、それが特定のサイズに切断され、既製のパイロエレメントが得られ、それらはボールに組み立てられます。

「パイロエレメント自体は灰色ですが、色の範囲は白、赤、黄、紫です。すべては硝酸塩によって異なります。ストロンチウムは赤、ナトリウムは黄色、バリウムは緑などです。プレスのおかげで色が変わります」製造技術により、より明るく彩度が高くなります」と生産現場のチーフエンジニア、ヴァディム・チェルニショフ氏は説明した。

これらのタブレットの燃焼温度は非常に高く、摂氏数千度に達します。組立者の手の中で焦電素子が発火すると、燃え尽きる可能性があります。したがって、作業場では最も厳格な安全対策が講じられています。店舗従業員は、火災を引き起こす可能性のある静電気に対する保険をかける必要があるため、時計、携帯電話を持ち込んだり、鉄金属の物体を使用したりすることは許可されていません。

工場作業場のスペシャリスト。写真：ポータルモスクワ24/エカテリーナ・シュメーワ

その後、別の作業場で完成品を直接組み立てます。まず、素晴らしい効果の色を決定するすべてのタブレットが半球内に配置されます。店主のスベトラーナ・クツェンコさんは、今回の花火は「赤い菊」と呼ばれ、赤い成分を含む錠剤が使われていると説明した。

パイロエレメントは円形にいくつかの層に配置され、火薬が真ん中に注がれ、その後、すべてが均等に分散され、しっかりとフィットして動かないように圧縮されます。第 2 半球も同様の方法で配置されます。花火を1つ作るには、約1キログラムの火薬が必要です。火薬が異なる色の錠剤と混合されることがあります。ベースは赤、真ん中は緑などです。その結果、まったく異なる花火大会が完成します。

ショップ経営者のスヴェトラーナ・クツェンコさん。写真：ポータルモスクワ24/エカテリーナ・シュメーワ

オペレーターによると、ボールの彩度は錠剤のサイズによって異なり、層が多いほど「菊」はよりふわふわになります。次に、製品の 2 つの半分を接続してボールにし、テープで固定します。ワインディングマシーンに持ち込むために必要です。そして、機械自体が接着剤をボールの周りに巻き付け、2つの半球をしっかりと固定します。しかし、この後もボールはまだ非常に柔らかいままで、28〜30度の温度の乾燥機で6時間待ち、完全に固まるまでさらに24時間放置する必要があります。

ワインディングマシン。写真：ポータルモスクワ24/エカテリーナ・シュメーワ

テスト

完成した花火のテストは、地元住民に迷惑や恐怖を与えないよう、都市から離れた閉鎖されたテスト場で行われます。まず、空中に発射する特定の迫撃砲（金属パイプ）を選択します。これらのテストでは、口径 125 ミリメートルの製品がテストされました。次に、長いワイヤーが花火に接続され、打ち上げオペレーターは特別な金属製の家に閉じ込められ、迫撃砲での花火の爆発の可能性から保護されます。

テストサイト。写真：ポータルモスクワ24/エカテリーナ・シュメーワ

他の試験立会人は、発射場から約 200 メートル離れた安全な距離に移動する必要があります。発射前に、オペレーターは機器を数回チェックして、すべてがパンクせずに動作することを確認します。準備の最後の数分、発射の合図 - そして10キログラムの発射体が地上150メートルの空中に飛び立ちます。

花火のテスト。写真：ポータルモスクワ24/エカテリーナ・シュメーワ

爆発と大きな音とともに、工場の従業員たちが懸命に作業を重ねて作り上げた数十個の緑と黄色の星が一瞬のうちに飛び出し、光り輝く鳥の群れのように飛び散った。これらのテストでは、異なる充填物を備えた 5 つの装薬が空に発射されました。そして、新年の花火の期間には、そのようなボレーが数千回あり、モスクワの住民は休日の本当の雰囲気を感じ、来年全体にプラスのエネルギーを受け取ることができます。

ベンガルキャンドル

新年、戦勝パレード、その他の重要な祝日のために作られるプロの花火に加えて、おなじみの人気の線香花火キャンドルもモスクワ近郊の工場で作られています。さらに、その技術の 1 つは、2000 年以上花火を製造してきた中国のメーカーの技術よりもはるかに優れています。

線香花火キャンドル制作のワークショップ。写真：ポータルモスクワ24/エカテリーナ・シュメーワ

この作業場では約10名の従業員が働いています。最新の技術を使って線香花火キャンドルを作っています。まず、ペースト状の可燃性混合物を金属ベースに一層塗布します。次に、キャンドルを短時間乾燥させた後、点火を容易にする特別なヘッドを製品に取り付け、最後にキャンドルを段ボール箱に梱包します。この技術を使用して、最大65センチメートルまでの長い製品が主に製造され、最長5分間燃焼できます。

ロボットアーム。写真：ポータルモスクワ24/エカテリーナ・シュメーワ

中国の技術は、長さ15センチメートル以上の小さなキャンドルの製造に使用されています。このような製品は浸漬または浸漬によって製造されます。このために、同じ金属棒が使用されますが、はるかに多くの、最大2000個の金属棒が必要です。オペレーターの制御下にある特別なロボットアームが、ロッドの付いたトレイを取り出し、可燃性組成物に浸しますが、最初の組成物とは異なり、それは液体です。次に、組成物の薄層でコーティングされた製品をオーブンに送って乾燥させ、この操作を繰り返します。

既製の線香花火。写真：ポータルモスクワ24/エカテリーナ・シュメーワ

小さな製品では3層以上の層が適用されます。組成物の粘度が異なるため、すべては組成物の成分に依存します。組成物が薄いほど、層も薄くなり、より多くの回数塗布する必要があります。混合物の厚さが4〜4.5ミリメートルに達するまでこの操作を繰り返します。一度に最大 2,000 個の部品を製造できるにもかかわらず、これは非常に長いプロセスです。そして、大きな商品と同様に、キャンドルは明るく目を引くパッケージに梱包されます。そして最後に、ベンガルキャンドルはすでに店頭に並び始めており、新年の休日に購入して自分自身やあなたの愛する人を喜ばせることができます。

新年明けましておめでとうございます。休日の花火を使用する場合は注意してください。

一発の花火は筒状になっており、その先にはスタンドプラグが付いています。中には花火を演出する祭玉、チャージ、発射芯が入っています。

信管が点灯すると推進剤の装薬が作動し、ボールがチューブから飛び出します。ボールが最大の高さに達する間に、減速機がその中で燃え尽き、ボール自体の主な突撃が上空で開始されます。これにより、美しい花火の効果が生まれます。

花火用電池

花火電池とは、単発の花火を一定数組み合わせた火工品です。 1 つのバッテリーで、異なる口径と異なる視覚効果を備えた異なる単一の花火を打ち上げることができます。したがって、バッテリーは休日の花火を企画するのに最適です。バッテリーの内部構造は単一の花火の装置に似ており、唯一の違いは花火の数です。バッテリーの主な特徴: 口径と一斉射撃の数。ゲージは発射管の直径であり、インチで測定されます。大きいほど花火の迫力が増します。一斉射撃の数は、バッテリーに含まれる単一の花火の数と同じです。

花火用電池を打ち上げる前に、必ずパッケージを注意深く検査してください。縞模様、しわ、機械的損傷の痕跡がなく、無傷である必要があります。破れたり凹んだパッケージのバッテリーを使用することはお勧めできません。損傷した火工品は、（せいぜい）まったく機能しないか、まったく予測できない動作をする可能性があり、これは深刻な結果を伴います。このような製品は、可燃性混合物を中和するために水に 1 日浸してから廃棄するのが最も安全です。

点火用バッテリーは次のように始動されます。

トップカバーを開き、180 度以上折り曲げます。

バッテリーを水平面に置きます (水平で滑りにくい状態にする必要があります)。バッテリーの底面が高さよりも小さい場合は、転倒を確実にする必要があります。これを行うには、雪、土、またはレンガで覆います。

線香花火やライターを使って芯に火をつけます。これは、製品の上にかがんだりせずに、腕を伸ばした状態で行ってください。

速やかに安全な距離（20m以上）まで逃げてください。敬礼砲台に顔を向けられるのは今だけだ。

ローマンキャンドル

ローマンキャンドル（花火の俗語でローマ人）は、一見すると非常にシンプルな製品のように見えます。実際、ローマンキャンドルのデザインは非常に複雑です。ローマンキャンドルは、複数回の斉射用に設計された多層発射管です。各斉射には 3 つの必須要素があります。このデザインを上から下まで見てみましょう。

花火効果のある突撃（スター）。

スプロケットを射出して発射するために必要な射出薬。

ヒューズを次の充電に移すモデレータ。

火のついたローマンキャンドルを手に持つのは危険です。それらは常に地面または雪の高さの半分に埋めるか、テープで強力な棒または補強材に取り付ける必要があります。最も重要なことは、ローマンキャンドルをしっかりと固定することです。

火工品ロケット

すべてのロケットが同じデザインであるという事実にもかかわらず、それらは最も興味深い種類の花火とみなされます。各ロケットにはスタビライザーがあり、重量と寸法が慎重に調整された物体です。スタビライザーは、ロケット本体自体、または装薬とエンジンが取り付けられた木の棒です。エンジンは、燃焼面積を増加させる凹面円錐形の火工品組成物を含むノズルを備えた高密度スリーブとして理解されます。各ミサイルには減速装置と突撃装置もあります。ロケットが高度を上昇させるとリターダーが燃え尽き、その後充電が開始され、花火の視覚効果が生まれます。

スタビライザーが壊れたロケットは使用できないことに注意してください。このようなミサイルの飛行軌道は完全に予測できない場合があります。

ロシアのほとんどの休日には伝統的に花火がつきものです。そして、それが結婚式であろうと、州レベルで祝われる戦勝記念日であろうと、あらゆる機会に応じて、さまざまな複雑さの花火が空を飾ります。しかし、爆発はどのようにして芸術に変わるのでしょうか?

10 12 2015
00:56

空の美しい絵は、砲弾自体と発射装置という 2 つのコンポーネントの助けを借りて作成されます。

花火の装薬装置の一般的な図は次のとおりです: 薬莢、火薬、イメージを作成する要素の組み込み、装薬、芯。詳しく見てみましょう。あらかじめお断りしておきますが、すべての花火ではありませんが、ほとんどの花火は以下のような方法で作られており、技術が変更される可能性があります。

花火作りは体から始まります。最近ではその素材としてプラスチックが多く使われています。メインコードはケースの底に接着されており、そこを通って火花が充電器に伝わります。

将来の花火の中心には、粉末爆発物で満たされたコンパートメントがあります。これが爆発の最初のレベルを提供します。充填後、コンパートメントは密閉され、内容物が外層と混合するのを防ぎます。後者は、いわゆる星で満たされています。マグネシウム（白い閃光を発します）、銅塩（青）、木炭（オレンジ色）、その他の添加物を含む爆薬で、空に色とりどりの火花を生み出します。より大きな効果を得るために、いわゆる「彗星」が細かい爆発物に追加されます。これは、異なる視覚効果を備えた小さな装薬です。この爆発性混合物全体には、厳密に計算された量の火薬が充填されています。

花火大会が、たとえば 2 つの構成要素からなるショーなどの複合体として考えられる場合、コンパートメントの数は増加します。それらの間には段ボール製の緩衝材が設置されており、爆発の間に遅延を生み出すために必要です。 2 番目のコンパートメントとその後のすべてのコンパートメントは、(顧客の希望に従って) 同じ方法で充填されます。

1 つの発射体には、異なるチャージゾーンを互いに分離するいくつかの異なるコンパートメントが含まれています。これは段階的なフラッシュを作成するために必要です。その結果、軸の 1 つに沿って細長い「爆弾」が形成され、その上に本体の残りの部分と同じプラスチックで作られた蓋が接着されます。

完成した発射体は紙で包まれ、揚力薬として機能する火薬の入った小さな袋も追加されています。コードが付いており、花火が打ち上げられるとコードに点火されます。国際的に色分けされたラベルは、爆発のサイズを決定するのに役立ち、ラベルは爆発の外観を決定するために使用されるコンポーネントを示します。多くの場合、輸送の安全のため、発射体は発射管とともにすぐに配送されます（サイズが許せば）。

火薬を扱う作業は、最大限の安全上の注意事項に従って行われます。静電気の放電を避けるため、組立ラインの従業員は常に薄いゴム手袋を着用し、爆発物の爆発を避けます。

それだけで空をさまざまな色に染めることができるように思えるかもしれませんが、花火は適切な打ち上げ装置がなければ打ち上げられません。そして、ショーをいくつかのステージに分けると、2 つの拍手のうちの最初の拍手はまさにボレー音です。

トリガーデバイスはいくつかのタイプに分類できます。それらの最初のものは最も単純です - 発射管です。名前が示すように、これは繰り返し使用できるように複数の層の断熱材と保護材で覆われた中空のシリンダーです。ほとんどの場合、それは減速材によって分離されたいくつかの小さな発射体を発射するために使用されます - ほとんどの場合、導火線を取り込み、しばらく燃焼し、その後初めて次の充電に「開始」コマンドを送信します。このような花火は、通常、低空 (家の高さまたはわずかに高い高さ) で飛行し、製造コストが低いため、一般向けの小売花火店で販売されます。

Fireworks の電池はより複雑な設計です。それらは店舗にもありますが、やや複雑です。それらでは、個々の料金が特別な方法で互いに接続されており、それらを組み合わせて空に特定の効果を生み出すことができます。

このタイプの花火は、ロケットのように、打ち上げるために特別な装置を必要としません。ただし、大きな料金を正しい方向に設定する必要があります。これは、スタビライザーと同じ発射管という 2 つの要素を使用して行われます。ロケットが安定して飛行するほど、近くの物体に損傷を与える可能性が低くなります。

業務用デバイスと「家庭用」デバイスの違いは、信頼性と規模です。大型祝日に見られる花火は大砲を使って打ち上げられます。さらに、それらの設計は同じ発射管とバッテリーに似ている可能性がありますが（もちろん同一ではありません）、その材料として鋼鉄または鋳鉄が使用されています。このような発射装置のサイズも印象的です。それらはむしろ対空砲、または多連装ロケットシステムに似ています (多少の無理はありますが、実際はそうです)。

私たちは花火の内部への旅を完了し、明るくカラフルな天体写真を作成するテクノロジーが内部からどのように見えるかを理解しました。あけましておめでとう皆さん！

ドミトリー・ポタプキン、特にObzor.pressの担当者。

火工品の主な化学成分は、可燃性物質、酸化剤、セメンター、減煙剤です。

花火の製造にはさまざまな材料が使用されます。 可燃性物質。非常に多くの場合、砂糖 (発煙弾) や木炭などの有機炭素含有物質が使用されます。その他の一般的に使用される可燃性物質には、硫黄、シリコン、ホウ素が含まれています。これらの金属の動作原理は次のとおりです。ホウ素とシリコンの酸化中に、大量の熱エネルギーが放出され、多くのガス状生成物も形成されます。このような物質は、特定の時間に他の化合物を点火するため、または遅延作動信管内で点火するために使用されます。

花火に使用される最も古い材料は次のとおりです。粉。古典的な火薬は硝石、木炭、硫黄で構成されています。現代のサンプルは、はるかに複雑な構成になっています。花火では、火薬が主な爆発要素として使用されます。

酸化剤- これらは、高温で酸素を放出する可能性のある物質です：塩素酸塩、過塩素酸塩、硝酸塩、硫酸塩、過マンガン酸塩など。

セメンター火工品組成物を圧縮するために使用されます。全てプレス状態での販売となります。

痰止め剤- 高温、衝撃、圧縮荷重などの外部影響に対する感受性を低下させるために爆発物に添加される不純物。したがって、花火は、作成者が意図した条件下（芯に点火した後）でのみ起動されます。

火工品には以下も含まれます 反応性金属。これらの金属は非常に高温で燃焼し、明るい光を発します。化学的に活性な金属が花火の製造に使用され始めたのは 19 世紀になってからであり、その出現により花火の娯楽的価値が高まりました。パイロエレメントのさまざまな色の輝きを作り出すには、さまざまな金属の塩が使用されます。たとえば、黄色にはナトリウム、青色には銅、オレンジ色にはカルシウムなどが使用されます。

店頭には多種多様な花火を豊富に取り揃えております。しかし、このようなエンターテイメントは自宅でも簡単に作ることができます。この記事では、自宅で花火を作る方法を紹介します。詳しい使い方や注意事項をご案内いたします。