Wie explodieren Feuerwerke zur richtigen Zeit?

Wir haben Ihnen bereits die Grundlagen gegeben, wie Feuerwerke so gut wie jede Farbe sein können, die Sie in einer Crayola-Box finden können (abgesehen von diesen lebhaften Blautönen) und wie sie es schaffen, in die Luft zu sprühen ooooh - und aaaaah Formen Aber was ist mit dem grundlegenden Mechanismus, der ein Feuerwerk zum Boom bringt, abgesehen von einem Funken des amerikanischen Geistes, den Ihr halb betrunkener Stiefvater pustet? Gigantische Explosionen am Himmel erfordern genau zum richtigen Zeitpunkt ein kleines Wunder an Timing und Präzision. So passiert das

Um ein Höchstmaß an patriotischer Zufriedenheit zu erreichen, müssen Feuerwerkstechniker zwei grundlegende, aber komplizierte Schritte ausführen: Die Feuerwerkskörper auf die richtige Höhe bringen und sicherstellen, dass sie in ihre vorbestimmte Form platzt, während sie hunderte von Metern in der Luft hängt.

Um die Granate zu starten, werden die Feuerwerkskörper in Mörser-Röhrchen eingesetzt. Dies ist ungefähr die Prämisse hinter den Haubitzen, die Sie diese Woche bei Kriegsfilm-Marathons auf AMC sehen werden. Die Rohre sind normalerweise im Boden vergraben, um den Tritt der Schale zu absorbieren. Um das Ding in Bewegung zu setzen, legen Techniker ein Schießpulverbett unter die Hauptschale. Eine schnell wirkende Sicherung zündet das Pulver mit einer elektrischen Ladung, die als Zündpille bezeichnet wird, und setzt eine riesige Menge Energie in den Mörtel frei. Die Hitze und das Gas aus dieser Ansammlung erzeugen einen Druck, der die Granate wie eine Kugel aus einer Waffe aus dem Mörtel drückt.

Sollte an dieser Stelle die Zunahme der feurigen Energie nicht die Ursache dafür sein, dass die gesamte brennbare Masse in die Luft schießt, bevor sie vom Boden abspringt? Nicht ganz.

Die kompakte Hülle schützt die Pyrotechnik ausreichend, um nicht am Boden zu explodieren, während eine zweite zeitgesteuerte Sicherung im Inneren eine zweite Zündung des schwarzen Pulvers der Hülle ermöglicht, um während seines kurzen Fluges mehr Wärmeenergie und Gase nach außen zu erzeugen. Dies ermöglicht es dem Rezept der Chemikalien im Inneren, schließlich die mehrfarbigen Himmelstürme zu erzeugen, auf die alle halb besetzten Independence Day-Nachtschwärmer gespannt gewartet haben.

Nachdem die ersten beiden Schritte beendet sind, ertönt der Knall des Feuerwerks, das Ihre Ohren klingelt und Ihre Brust schlägt. Dieses Gebrüll ist eigentlich ein Klangboom: Das Produkt der kompakten Energieabgabe aus der Schale dehnt sich schneller aus als die Schallgeschwindigkeit. Mehr Pulver bedeutet mehr Knall, was in Feuerwerkssprachen als "Bericht" bezeichnet wird.

Technikern steht eine Reihe von lauten Tönen zur Verfügung. "Andere Geräusche wie Pfeifen und Knisterneffekte sind spezifische chemische Reaktionen, die durch Hitze und Gas bei sehr hohen Drücken in der Feuerwerksschale ausgelöst werden", so Julie Heckman, die Geschäftsführerin der American Pyrotechnics Association. Das macht ein Feuerwerk im Wesentlichen zu einer großen, chemisch komplizierten Granate, die hunderte von Metern in die Luft sprengt. Irgendwo, auf einem Pickup sitzend, beobachtet ein Weißkopfseeadler eine einzelne Träne.