Взлетает красная ракета…
Часть 1
В отличие от времён, когда в стране было всего три государственных праздника, во время которых производился артиллерийский салют (причём количество залпов зависело от значимости события), в наши дни число пиротехнических средств, выпускаемых в небо по самым различным поводам, стало практически неограниченным. Появились фирмы, профессионально изготавливающие петарды, ракетницы, свечи и т. д. и устраивающие целые феерические представления. А больше всего пиротехники используем мы сами. Однако пиротехнические средства использовались и используются не только для увеселений…
Слово «пиротехника» произошло от греческого «пирос», что означает огонь. Ещё в доисторические времена первобытные люди научились пользоваться примитивной огненно-световой сигнализацией. С помощью «эстафетных» костров они оповещали своё племя о приближающейся опасности, а горящие факелы использовались для освещения жилища и причинения ущерба неприятелю.
На древних судах в качестве боевой пиротехники широко применялись зажигательные горшки («греческий огонь») или бочки с горючей смесью. В дальнейшем менялись компоненты зажигательных составов, изменялись и технологии их изготовления.
В отечественном флоте (XVIII- ХIХ вв.) применялись свои рецептурные составы и технологии изготовления зажигательных устройств.
Российские зажигательные горшки заполнялись горючим составом, состоящим из 12 частей селитры, 12 частей пороховой мякоти, 4 частей серы и 4 – антимония. Глиняный горшок на 2/3 объёма заполнялся замешанной на горном масле тестообразной смесью. Оставшееся пространство заполнялось кусками зажигательного состава (16 частей серы, 4 части селитры, 6 частей пороховой мякоти, 2 части пороха и 1 часть камфоры).
В состав горючей смеси зажигательной бочки входили: свечное сало, гарпиус и пороховая мякоть (по 24,5 кг каждого компонента); льняное масло (6,3 кг) и скипидар (3 литра). Состав вливался в деревянную бочку и присыпался древесными стружками, мелким хворостом, верёвочными концами и т. п. Бочка закупоривалась и сверлилась в нескольких местах и в образовавшиеся отверстия вставлялись палительные свечи.
Факел, в общем смысле, представлял собой пучок чёсаной пеньки, пропитанный горящим составом, который состоял из гарпиуса, серы и смолы (по 24,4 кг каждого компонента), замешанных с добавлением 4,45 литров скипидара. В качестве добавки туда частями подсыпался порох (16 кг). Такого количества смеси было достаточно для приготовления 550 факелов.
Были и более совершенные конструкции факелов. Их основу составляли скрученные в верёвку льняные волокна длиной 15-18 см. Изготовленную таким образом верёвку наматывали на два деревянных колышка, вбитых в стенку на расстоянии около 120 см. Один из концов верёвки в двух местах обматывался прядями льняного волокна, после чего она снималась с колышков, пропитывалась в скипидаре и вешалась на крюк для просушки. В чугунном котле варилась горючая смесь, состоящая из 8 весовых частей канифоли, 2 частей жёлтого воска и 1 части сала. Факельная заготовка погружалась на пять минут в котёл с горючей смесью, а затем вешалась на гвоздь для просушки и склеивания прядей между собой. После просушки от конца заготовки отмеряли 106 см, излишки обрубались. Оставшаяся часть обматывалась волоконной прядью на 8-9 см. Затем факельная заготовка по всей длине стягивалась лабораторными узлами суровой ниткой и крестообразно переплеталась волоконной прядью. Изготовление факела завершалось окраской его поверхности смесью, состоящей из 1 части столярного клея, 32 частей воды и 12 частей негашёной извести. Скорость горения факела, изготовленного по такой технологии, составляла 24 см/час.
Начало использованию пиротехнических средств в военных целях («метательные ракеты») было положено ещё 500 лет назад. Однако с появлением дымного пороха развитие пиротехнических средств существенно затормозилось, за исключением «фейерверочного дела», которое использовали для увеселения и празднеств.
В России большой интерес к пиротехническим средствам проявлял Петр I. Он лично готовил и запускал ракеты, приглашал в Россию зарубежных специалистов и наладил подготовку отечественных мастеров-пиротехников. При его активном участии в России было создано «Ракетное заведение» и внедрены в военное дело сигнальные ракеты.
Сигнальная ракета ХVIII-ХIХ столетий представляла собой гильзу, изготовленную из картузной бумаги, заполненную форсовым составом и зарядом винтовочного пороха.
Корпус сигнальной ракеты
Бумажная гильза скручивалась на навойнике, склеивалась, заполнялась горючей смесью, которая уплотнялась набойником и ударами мушкеля. При набивке горящим составом ракеты помещались в медные формы, что предотвращало их разрыв. Затем в гильзу насыпалось 15 золотников (63,9 г) винтовочного пороха, поверх которого наклеивался бумажный кружок. Конец гильзы стягивался суровой ниткой.
Устье ракеты (запал) обмазывалось пороховой мякотью, разведенной на вине. Из куска сухого соснового дерева выстругивалась пластина – хвост, который привязывался к гильзе в двух местах суровой ниткой. Для проверки балансировки ракета укладывалась на лезвие ножа на расстоянии 3,5-4 калибра от нижнего среза гильзы. При необходимости балансировка регулировалась уменьшением толщины хвоста.
Для запуска ракет использовался специализированный прибор – ракетный пуск, состоящий из деревянной крестовины и четырехгранной стойки, на которой размещались два подвижных хомутика с крючкообразными проушинами для размещения хвоста ракеты и двумя стопорными винтами.
Ракетный пуск
Необычную по тем временам конструкцию стабилизатора ракет предложил капитан Калиников. Он заменил хвост деревянными «крыльями»-стабилизаторами, расположенными у концевой оконечности ракеты под углом 120° друг к другу.
Сигнальная ракета Калиникова
Запал сигнальной ракеты
В середине ХIХ века на судах российского флота для пуска сигнальных ракет широко применялся складной прибор системы поручика Богославского. Его основными элементами являлись чугунный поддон и металлический трубчатый стержень с тремя раздвижными элементами и стопорными пружинками. По наружной поверхности раздвижных стержней перемещались два кольца, снабжённые крюкообразными проушинами для помещения ракеты и стопорными винтами. Трубчатый стержень пяткой крепился в поддоне. Здесь же, на поддоне, был закреплён и дугообразный сектор с 10 сквозными отверстиями для стопорной чеки. С её помощью трубчатому стержню придавался нужный угол возвышения, а, следовательно, и заданное направление полёта ракеты.
Высота взлёта 1-фунтовой ракеты составляла 1000-1500 м, 1/2-фунтовой – 800-1100 м. Дальность полёта в общем случае достигала 4-5,5 км.
В таблице 1 приведены рецептуры форсовых составов, использовавшихся согласно Положениям Артиллерийского департамента от 1843 и 1860 гг. в морской артиллерии для сигнальных ракет.
Начиная с первой четверти ХIХ в. во многих странах мира были отмечены попытки расширить функциональные возможности пиротехнических средств.
В 1829 году в России были проведены опыты по сравнению сигнальных ракет английской системы и ракет конструкции генерал-лейтенанта Козена.
Десятью годами позже командующему Отдельного Оренбургского корпуса генерал-адъютанту Перовскому было поручено проведение испытаний вспышечников различных конструкций с целью выявления возможности их использования для подачи световых сигналов.
Американец Джон Роджерс разработал в 1846 году пиротехнические составы для сигнальных огней, воспламенение которых осуществлялось с помощью бикфордова шнура. Из-за ненадёжности эта сигнальная система так и не была принята.
В России использовалось несколько типов различных конструкций вспышечных устройств. Одним из самых ранних был прибор с кремнёвым воспламенением, который использовался на судах российского флота в конце ХVIII – первой половине ХIХ в. Он состоял из деревянного бруса, один конец которого был оструган в виде шеста; другой – прямоугольной формы с призматическим углублением в центре для размещения горящего состава (зарядное отделение). Зарядное отделение сообщалось боковым каналом с полкой для затравочного пороха ружейного замка кремнёвого типа. В канавке, проходящей вдоль шеста, размещался металлический прут. Один конец прута соединялся с шепталом спуска замка, а другой завершался кольцом.
Вспышечник с кремнёвым воспламенением
Кремневый замок
Для подачи сигнала фальшфейерник поднимался руками и выдвигался в сторону адресата. В таком положении он удерживался до тех пор, пока не догорала сигнальная смесь. Для воспламенения пиротехнической смеси необходимо было потянуть за кольцо, при этом происходил спуск курка ружейного замка.
На фото вверху и внизу элементы спускового устройства
В 1847 году, после успешного завершения испытаний, на вооружение судов Черноморского флота был принят вспышечник, изобретённый капитаном Вырубовым и мастером Бертраном.
Вспышечник Вырубова состоял из древка с расширением на конце в виде прямой призмы, в которой было выдолблено пирамидальное углубление с боковым вырезом. По форме углубления зарядной каморы выдавливалась и крепилась шурупами латунная пластина. Камора закрывалась латунной крышкой, закреплённой шарнирно на боковине углубления.
Вспышечник капитана Вырубова
Вспышечный заряд состоял из 16 золотников (68,24 г) артиллерийского пороха, помещенного в бумажную гильзу. Готовый патрон длиной 8,63 см и диаметром 3,43 см имел массу 16,25 золотников (69,3 г). Для заряжания вспышечника патрон разрывался, заряд высыпался в камору и закрывался крышкой.
Рядом с каморой помещалось гнездо для капсюля-огнивица, снабженное латунной крышкой и защёлкой. Зарядная камора и полость огнивица соединялись между собой боковым каналом.