Гори, гори ясно: общее представление о фейерверках и пиротехнике
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.
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.
Современная пиротехника является частью прикладной химии и занимается вопросами приготовления и изучения различных химических веществ и составов, образующих при сгорании цветные огни и дымы, а также производящих зажигательное и осветительное действия или создающих звуковой, ударный и прочие эффекты. Такие композиции горючих, окислителей и химических добавок (как правило, металлизированные, т.е. содержащие наряду с органическими и неорганическими компонентами один или несколько порошков металлов и сплавов) называются пиротехническими составами, а приспособления и устройства определенной конструкции, эффект действия которых достигается при сжигании пиротехнических составов, — пиротехническими изделиями.
Пиротехника, в широком смысле слова, подразделяется на пиротехнику специального назначения (сигнальные, осветительные и другие изделия для армии и силовых структур) и пиротехнические изделия бытового назначения, среди которых существенную роль играют пиротехнические изделия развлекательного характера или фейерверки. Таким образом, фейерверки – разновидность пиротехнических изделий, дающих при своем сожжении световые и звуковые эффекты. Словом «фейерверк» называют также действие по их сжиганию.
Известный русский пиротехник П.С. Цытович сформулировал две основные причины, по которым следует заниматься пиротехникой. Это украшение общественных праздников и военное дело. Он писал: «Жизнь народа, как и жизнь отдельного человека, требует разнообразия в своем течении; она должна опираться на отрадные события, которые поднимают силы для перенесения тяжелых, так сказать, будничных проявлений, как бы выкупают однообразную грустную канитель жизни. Эта истина известна с самой глубокой древности; она служила основанием общественных праздников и увеселения у всех народов, начиная с игр древней Греции. Общественные празднества поднимают дух народа, вызывают сознание собственной силы и развивают патриотическое национальное чувство».
В советское время фейерверки трансформировались в салюты, проводимые специальными салютными дивизионами ГРАУ МО СССР, а для населения были доступны только бенгальские огни и хлопушки, производимые на предприятиях Министерства местной промышленности.
Рынок гражданской пиротехники современной России начал формироваться в начале 1990-х годов, когда отечественные пиротехнические заводы, в советское время производившие строго военную пиротехнику, получили возможность разрабатывать и производить продукцию бытового и технического назначения. Кроме привычных бенгальских огней и хлопушек в розничной продаже появились петарды, ракеты, фонтаны, салюты и другие пиротехнические игрушки, а показом фейерверков занялась целая армия гражданских демонстраторов.
Поскольку в СССР бытовая пиротехника практически не производилась, а тем более не продавалась населению, то соответственно к началу 1990-х годов отсутствовала и нормативно-законодательная база по ее производству, распространению, хранению, применению, использованию, перевозке и утилизации. Сегодня законодательная база по обороту пиротехники базируется на принятом в 2011 году техническом регламенте Таможенного союза ТР ТС 006/2011 «О безопасности пиротехнических изделий» и дополнена федеральными и ведомственными ГОСТами, законами и актами.
По степени потенциальной опасности при применении пиротехнические изделия подразделяются на пять классов. При этом интегральной характеристикой, обобщающей проявление разных опасных факторов (пламя, высокая температура продуктов сгорания, тепловое излучение, ударная волна, разлетающиеся осколки при разрыве изделий и кинетическая энергия их движения, акустическое излучение и т.д.), является значение радиуса опасной зоны.
К I классу относятся изделия с радиусом опасной зоны до 0,5 метра, ко II классу — до 5,0 метров. В состав III класса опасности входят изделия с радиусом опасной зоны менее 30,0 метров, а более 30,0 метров – к IV классу. У изделий, отнесенных к I-IV классам, в числе опасных факторов отсутствуют ударные волны и разлетающиеся при взрыве осколки. Таким образом, только изделия V класса опасности (к этому классу относятся изделия военного и другого специального назначения) обладают детонационной способностью, а именно это свойство является основополагающим для взрывчатых веществ. Но специальная пиротехника (боеприпасы) должна обладать взрывчатыми свойствами, именно для этого она и производится. В то же время пиротехнические изделия бытового назначения не могут обладать свойствами взрывчатки по определению, поэтому весьма важно правильно разделять пиротехнические изделия на пожароопасные и взрывоопасные.
То, что бытовые пиротехнические изделия разрешены к свободной реализации населению, не значит, что их можно продавать где угодно, как угодно перевозить и складировать.
Небольшие количества потенциально опасных веществ и изделий (для каждой группы изделий эти количества определены индивидуально) действительно могут покупаться, перевозиться, храниться и использоваться без существенных ограничений в отличие от крупных оптовых партий. Для перевозки оптовых партий всех видов и классов пиротехники требуется автотранспорт, специально оборудованный и аттестованный в соответствии с требованиями действующего законодательства для перевозки опасных грузов 1 класса.
Институт производителей, продавцов и демонстраторов фейерверков в России очень молод – лишь в начале 1990-х годов прошлого столетия появились первые невоенные демонстраторы фейерверков, а производство отечественной и ввоз импортной развлекательной пиротехники начались не намного раньше. Тем не менее, уже в 1997 году по инициативе Федерального пиротехнического центра России ФНПЦ «НИИ прикладной химии» была создана СРО «Российская пиротехническая ассоциация "РАПИД-фейерверк". В настоящее время в ассоциацию входит более 120-ти организаций из различных регионов России, а также из Казахстана и Белоруссии.
В 2003 году ассоциацией разработаны и приняты стандарты, регламентирующие для своих членов требования к фейерверочным изделиям и пусковому оборудованию, порядок и правила организации и проведения фейерверков, а также правила безопасности при обращении с пиротехнической продукцией. Принципиально важным является конвенциальность системы стандартов ассоциации пиротехников России, то есть ее открытость и добровольность применения, что полностью соответствует идеологии Федерального закона «О техническом регулировании».
Ассоциация поддерживает широкие международные контакты со своими коллегами за рубежом, работает в международной оперативной системе связи пиротехников РML, регулярно обменивается информацией с Европейской ассоциацией пиротехников и Международной пиротехнической ассоциацией.
Таким образом, российские пиротехники сами организовались в саморегулируемую структуру, сами разрабатывают на ее уровне недостающие нормативные документы, с каждым годом все активнее работают в международных пиротехнических организациях и голос российских укротителей огня все увереннее звучит в мировом пиротехническом хоре.
Материал подготовлен совместно с компанией «Русская пиротехника»
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.