Sådan fungerer fyrværkeri

Hvis du nogensinde har været til et luftfyrværkeri i en forlystelsespark, baseball spil, Fjerde juli -fest eller nytårsaften, så ved du, at fyrværkeri har en særlig og smuk magi helt i sig selv - et godt show er helt fantastisk.

Har du nogensinde undret dig over, hvordan denne magi fungerer? Hvad lanceres til himlen for at lave disse smukke displays? I denne artikel, du vil lære alt om fyrværkeri, stjernekast og luftfyrværkeri.

Næsten alle i USA har personlig erfaring med fyrværkeri, enten fra fjerde juli eller nytårsfester. For eksempel, du har sikkert set både stjernekaster og fyrværkeri. Det viser sig, at hvis du forstår disse to pyrotekniske anordninger , så er du godt i gang med at forstå luftfyrværkeri. Gnisten demonstrerer, hvordan man bliver lys, funklende lys fra et fyrværkeri, og fyrværkeriet viser, hvordan man opretter en eksplosion.

Fyrværkeri har eksisteret i hundredvis af år. De består af enten sort pulver (også kendt som krudt) eller flash pulver i et tæt papirrør med en sikring for at tænde pulveret. Sort pulver, diskuteret kort i Hvordan raketmotorer fungerer, indeholder kul, svovl og kaliumnitrat. En sammensætning, der bruges i en fyrværkeri, kan have aluminium i stedet for eller ud over kul for at gøre eksplosionen lysere.

Sparklers er meget forskellige fra fyrværkeri. En stjernekast brænder over en lang periode (op til et minut) og producerer ekstremt skarpt og brusende lys. Sparklers omtales ofte som "snowball sparklers" på grund af gnistkuglen, der omgiver den brændende del af stjernekastet. Hvis du ser på patent nr. 3, 862, 865:Sparkler -sammensætning, du kan se, at et stjernekaster består af flere forskellige forbindelser:

• Et brændstof
• En oxidator
• Jern eller stålpulver
• Et bindemiddel

Se dette spørgsmål for dagen for en diskussion af oxidationsmidler - kaliumnitrat er en meget almindelig. Det brændstof er kul og svovl, som i sort pulver. Det ringbind kan være sukker eller stivelse. Blandet med vand, disse kemikalier danner en gylle, der kan coates på en tråd (ved at dyppe) eller hældes i et rør. Når det tørrer, du har et stjernekast. Når du tænder det, stjernekastet brænder fra den ene ende til den anden (som en cigaret). Brændstoffet og oxidatoren er proportioneret, sammen med de andre kemikalier, så stjernekastet brænder langsomt frem for at eksplodere som en fyrværkeri.

Det er meget almindeligt, at fyrværkeri indeholder aluminium, jern, stål, zink eller magnesiumstøv for at skabe lyst, glitrende gnister. Metalflagerne opvarmes, indtil de er glødende og skinner klart eller, ved en høj nok temperatur, faktisk brænder. En række forskellige kemikalier kan tilføjes for at skabe farver.

I det næste afsnit, vi ser på luftfyrværkeri, som dem, du måske ser i et fyrværkeri.

Luftfyrværkeri

Et luftfyrværkeri dannes normalt som en skal der består af fire dele:

• Beholder - Normalt indsat papir og snor dannet til en cylinder
• Stjerner - Sfærer, terninger eller cylindre af en stjernelignende sammensætning
• Sprængladning - Firecracker-lignende ladning i midten af ​​skallen
• Sikring - Giver en tidsforsinkelse, så skallen eksploderer i den rigtige højde

Beliggende lige under skallen er en lille cylinder, der indeholder løfteladningen.

Det skal lanceres fra en mørtel . Mørtlen kan være en kort, stålrør med en løfteafgift af sort pulver, der eksploderer i røret for at lancere skallen. Når løftegladet affyrer for at starte skallen, det tænder skalets sikring. Skallens sikring brænder, mens skallen stiger til sin korrekte højde, og derefter antænder sprængladningen, så den eksploderer.

Enkle skaller består af et papirrør fyldt med stjerner og sort pulver. Stjerner findes i alle former og størrelser, men du kan forestille dig en simpel stjerne som noget lignende sparklerforbindelse dannet til en kugle på størrelse med en ært eller en skilling. Stjernerne hældes i røret og derefter omgivet af sort pulver. Når sikringen brænder ind i skallen, det antænder sprængladningen, får skallen til at eksplodere. Eksplosionen antænder stjernernes yderside, som begynder at brænde med lyse byger af gnister. Da eksplosionen kaster stjernerne i alle retninger, du får den enorme sfære af funklende lys, der er så kendt ved fyrværkeri.

Multibreak -skaller

Mere komplicerede skaller brister i to eller tre faser. Skaller som dette kaldes multibreak skaller. De kan indeholde stjerner i forskellige farver og sammensætninger for at skabe blødere eller stærkere lys, mere eller mindre gnister, etc. Nogle skaller indeholder sprængstof, der er designet til at knitre på himlen, eller fløjter, der eksploderer udad med stjernerne.

Multibreak -skaller kan bestå af en skal fyldt med andre skaller, eller de kan have flere sektioner uden at bruge yderligere skaller. Sektionerne af en flerbrudsskal antændes af forskellige sikringer. Den ene sektions sprængning antænder den næste. Skallerne skal samles på en sådan måde, at hver sektion eksploderer i rækkefølge for at frembringe en særskilt separat effekt. Sprængstofferne, der skiller sektionerne fra hinanden, kaldes bryde afgifter .

Næste, vi ser på, hvordan fyrværkeri eksploderer i forskellige mønstre under en fremvisning.

Fyrværkeridisplays

Den mønster at en antenneskal maler på himlen afhænger af arrangementet af stjernepiller inde i skallen. For eksempel, hvis pellets er ligeligt fordelt i en cirkel, med sort pulver inde i cirklen, vil du se en luftvisning af mindre stjerneeksplosioner, der er ligeligt fordelt i en cirkel. For at skabe en bestemt figur på himlen, du opretter en kontur af figuren i stjernepiller, omgive dem som en gruppe med et lag af brudladning for at adskille dem samtidigt fra resten af ​​indholdet af skallen, og anbring eksplosive ladninger inde i disse piller for at blæse dem udad til en stor figur. Hver opladning skal antændes på det helt rigtige tidspunkt, eller det hele er forkælet.

For at se, hvordan nogle almindelige multibreak -skaller ser ud på himlen, Prøv den hurtige og lette "HowStuffWorks Field Guide to Aerial Fireworks". Det er interaktivt, så du kan klikke på et navn og se det fyrværkeri, der følger med. Næste gang du er vidne til et stort fyrværkeri, du kender navnene på hver type skal, du ser.

Du kan se, hvordan nogle af de mere almindelige multibreak -skaller ser ud på himlen ved at klikke på knapperne i illustrationen ovenfor. Du kan læse beskrivelser af disse skaller herunder:

• Håndflade :Indeholder store kometer, eller ladninger i form af en solid cylinder der rejser udad, eksplodere og derefter krumme nedad som lemmerne på et palmetræ
• Rund skal :Eksploderer i kugleform, normalt af farvede stjerner
• Ringskal :Eksploderer for at producere en symmetrisk ring af stjerner
• Pil :Indeholder stjerner (høj trækulssammensætning gør dem langtidsbrændende), der falder i form af pilegrene og måske endda forbliver synlige, indtil de rammer jorden
• Roundel :Sprænger ind i en cirkel af rødbrune skaller, der eksploderer i rækkefølge
• Krysantemum :Brister i et sfærisk mønster af stjerner, der efterlader et synligt spor, med en effekt, der tyder noget på blomsten
• Pistil :Som en krysantemumskal, men har en kerne, der er en anden farve end de ydre stjerner
• Maroon skal :Laver et højt brag
• Serpentine :Sprænger for at sende små rør af brandstammer, der skitter udad i tilfældige stier, som kan kulminere med eksploderende stjerner

For mere information om fyrværkeri og relaterede emner, tjek linkene på den næste side.

Masser mere information

relaterede artikler

• Sådan fungerer Flintlock Guns
• Sådan fungerer raketmotorer
• Sådan fungerer granater
• Sådan fungerer landminer
• Sådan fungerer C-4
• Sådan fungerer lufthavnssikkerhed
• Sådan fungerer brande
• Hvad er dynamit, og hvordan fungerer det?
• Kan mel eksplodere?

Flere store links

• National Council on Fireworks Safety Home Page
• Zambelli fyrværkeri
• Ofte stillede spørgsmål om pyroteknik
• Lys og farver - Farvenes kemi i fyrværkeri
• Pyrotechnics Guild International