"Хотите увидеть улыбку Джаконды на лице Вашей возлюблен ной? Скажите, что запуск этой ракеты посвящён ей. Бесспорно, ракеты являются наиболее красивыми элементами

Любого фейерверка. С характерным шумом, взлетая в небо, они выпи­сывают роскошную искристую лен­ту, а достигнув максимальной вы­соты, взрываются, рассыпая огнен­ные звёздки или разбегающиеся швермеры.

Следует иметь в виду, что даже не боевая ракета представляет оп­ределённую опасность, достаточно вспомнить, что по началу они не сильно отличались. Дело в том, что в хорошем исполнении даже ма­ленькая ракетка может пролететь 300-400 м, поэтому во избежание неприятностей запускать их следует только вертикально и обязательно на открытой местности не склонной к возгоранию!

Вопреки распространённому мнению ракеты для фейерверков снаряжаются не обязательно сильными реактивными составами, а чаще средними и даже медленногорящими. Прежде всего, это дела­ется для повышения работоспособности ракетного горючего, так как дополнительное введение в его состав углерода значительно увели­чивает объём, выделяемого газа за счёт образования окиси углерода, однако замедляет скорость его сгорания. Этот недостаток без труда компенсируют, увеличивая площадь горения твёрдого топлива, формируя в нём полый канал, который иногда по праву называют «душой ракеты».

Читатели постарше наверняка помнят, что лучшим топливом для их первых ракет была «горючая» киноплён­ка. Её наматывали на гвоздь диаметром 1,5-2,5 мм, туго стягивали фольгой от шоколадки, формируя обтекатель и сопло длиной 1 см. В качестве стабилизатора полёта ис­пользовали соломинку длиной 15-20 см. Запускать такие ракетки проще с горлышка небольшой бутылки, зажигая топливо концом раскалённой проволоки.

Надо сказать, что ракета, свёрнутая из небольшого куска (7-9 см) 35-мм киноплёнки развивает тягу около 3 Г и, если её масса не превышает 2 г, может взлететь на 20 м. Если же вес плёночного двигателя увеличить до 15 г, то с соплом в 1,5 мм тяга усилится до 70 Г, при времени сго­рания около 8 с, что позволяет ракете взлететь на сотню метров и выше.

Имейте в виду, что светочувствительная эмульсия на фото – плёнке горит плохо, засоряет выхлопное отверстие и её лучше предварительно смывать в тёплой воде.

При создании подобной ракеты главная проблема состоит в том, где сегодня найти такую легкогорящую плёнку из нитроклетчатки с высоким содержанием азота, потому что теперь она применяется ограничено, и в основном заменена пожаробезопасной мононитро­целлюлозой.

Любители ракетного моделирования для снаряжения двигате­лей в основном используют мелкодисперсную смесь цинка с серой (2:1, сост. 1709, табл. 84), которая абсолютно не чувствительна к ударному воздействию, горит красивым, светло-голубым пламенем и надёжно воспламеняется от электрической системы зажигания. Максимальная температура горения такого состава 1427°С, а ско­рость распространения огня около 2,3 см/с. Однако эта смесь из-за малого объёма выделяемых продуктов горения эффективно работа­ет в ракетах относительно больших калибров.

Значительно мощнее ведёт себя так называемое «ка­рамельное» топли­во, состоящее из нитрата калия с са­харной пудрой (3:2, сост. 1701). Это про­стейшее на первый взгляд горючее спо­собно поднимать да­же модели ракет ма­лого класса на высо­ту 300 м и выше. По сути, это «белый по­рох» (сост. 12), раз­бавленный избытком сахарозы, содержа­ние которой превы­шает стехиометри-

Ческую норму на 20%. Своему названию это топливо обязано рас­пространённому у любителей и весьма опасному способу приготов­ления путём осторожного сплавления ингредиентов вместо тради­ционной запрессовки в виде порошка.

Несмотря на приличные реактивные характеристики, нам такое горючие подходит мало: оно не даёт красивый искристый шлейф, довольно гигроскопично при длительном хранении, кроме того, расплавленный сахар иногда засоряет сопло.

Лучшими реактивными составами ракет для фейерверков по – прежнему остаются смеси на основе ослабленного чёрного пороха с искрообразующими добавками.

В качестве наиболее ходовых присадок используют мелкоиз – мельчённый и крупный (~1мм) древесный уголь, железные опилки и сульфид сурьмы. Обычно, «угольные» пороховые составы сгорают с розовой искристой лентой, особенно с добавлением «крупной» фракции, однако при пониженном содержании селитры и относи­тельно высоком уровне серы их пламя становится голубоватым (сост. 1692, 1708). .

Особую яркость и блеск ракетным составам придаёт сульфид сурьмы (III) (сост. 1693, 1694).

Мелкие железные опилки делают огненный шлейф ракеты настолько искристым, что подоб­ные смеси не зря назы­вают «бриллиантовыми» (сост. 1690, 1691, 1697, 1705, 1«707). Ракеты на таких составах смотрятся очень красиво, да­же без дополнительной начинки звёздками.

Для малых калибров требуется более сильное топливо. Лучше всего эту зависимость учитывают специальные расчётные формулы приготовления реактивных составов, хотя их магическая сила пре­увеличена: тягу ракет также можно регулировать длиной полого канала, диаметром сопла и даже плотностью запрессовки горючего.

Пороховые ракетные составы, адаптированные к калибру (табл. 85, 86), готовят по следующим прописям, и они содержат весовых частей:

- искристые с розовой лентой

А) пороховая мякоть 100 б) селитро-уголь (81:19) 100

Уголь мелкий 13 уголь крупный К-0,2

Уголь крупный К О,4

- искристые с бриллиантовой лентой

В) пороховая мякоть 100 г) селитро-уголь (81:19) 100

Уголь мелкий 13 железные опилки К-0,4

Железные опилки К О,8

- искристые с полубриллиантовой двойной лентой

Д) пороховая мякоть 100 е) селитро-уголь (81:19) 100

Уголь мелкий 13 уголь крупный К-0,1

Уголь крупный К-0,2 железные опилки К-0,2

Железные опилки К-0,4 где К – калибр двигателя ракеты в мм.

При использовании угольных крупноискристых составов пг~~средняя норма расхода горючего для изготовления одной

—— ракеты составляет: при калибре 9 мм около 8 г, 13 мм – 27-

30 г, 16 мм – 50-54 г, 25 мм – 120-125 г. Как Вы уже догадались, ракетный двигатель является главной её частью. Для его изготовления катают прочные гильзы первого рода калибром 9-30 мм (чаще 16 мм и 20 мм), толщиной бумажных стенок не менее 1/4 внутреннего диаметра. Длина такой трубки оп­ределяется назначением ракеты: если она со швермерами или звёзд – ками – 10 калибров, со шлагом – 15 калибров, а с парашютом или ракетопланом ещё длиннее. Шейку гильзы затягивают, так, чтобы диаметр сопла составлял 1/3 калибра либо 1/4 часть наружного диа­метра. Набивание ракеты производится на унтерзатце с длиной стержня (цапфа) в 6,5 калибров, диаметром его нижнего основания 1/3 калибра, а верхнего – 1/4 калибра.

Таблица 85. Ракетные составы на основе дымного пороха,

Для запрессовки горючего используют специальные набойники (осадники) диаметром на 1 мм меньше внутреннего калибра ракеты с центральным полым каналом, соответствующим размеру стержня (1). Кроме того, применяются укороченные промежуточные набой­ники в 2/3 (2) и 1/3 (3) его длины, а также короткий сплошной осад­ник (4) для забивки глухого состава.

Ники можно сократить без ущерба качеству. Унтерзатц устанавливают или укрепляют на отдельном табурете или чурбане (во избежа­ние расслаивания неоднородного горючего состава), надевают на него ракетную гильзу, вкладывают самый длинный полый набойник и осаживают молотком. Затем глухим осадни­ком замеряют расстояние от верха гильзы до вершины шпиля и отмечают снаружи каран­дашом. Расстояние, соответствующее стерж­ню, делят на 3 части, а сверху риски отмечают высоту необходимого «глухого состава».

Сделав первую засыпку горючей смеси калиберным совком (шуфлой) так, чтобы слой не превышал калибр гильзы, самым

Длинным набойником слегка ударяют по стенке трубки, сбивая состав. Затем вставля­ют его в гильзу и при­стукивают молотком: раз 10 слабо и столько же посильнее. После каждой подобной про­цедуры набойником пристукивают по сто­лу, выбивая забивший­ся в канале горючий состав либо устраняя его проволокой, в про­тивном случае он мо­жет расколоться о ме­таллический стержень. По мере наполнения гильзы осадники ме­няют на более корот­кие. В тот же момент полезно провернуть гильзу вокруг стержня, чтобы облегчить её извлечение в конце операции.

Когда горючая смесь покроет стержень, применяют сплошной набойник, формируя так называемый «глухой состав» или «за­травку». Это очень важный момент. Дело в том, что когда огонь захватывает глухой состав, ракета успевает развить максимальную скорость и пролететь большую часть своего подъёма. Поэтому на динамику, полёта он практически не влияет, зато выполняет роль замедлителя (своеобразного таймера или дистанционной трубки) для воспламенения ракетной начинки, заодно, осуществляя функ­цию затвора пороховых газов. Именно глухой состав позволяет ра­кете пролететь по инерции на почти холостом ходу до 1/4 высоты подъёма и только к моменту её переворачивания он воспламеняет начинку.

Если толщина затравки чересчур мала, то огонь либо слишком быстро поглощает глухой заряд и ракета прекращает полёт, не дос­тигнув максимального подъёма, либо выстреливает его из гильзы уже на старте, что называют «провалом ракеты».

Напротив. Если слой глухого состава излишне велик, ракета может упасть на землю горящей, а что ещё опаснее, выстрелить в этот момент пылающие звёздки либо швермеры.

Оптимальная высота глухого состава сильно зависит от калибра ракеты, её назначения и, конечно же, от природы горючей смеси. Для простых ракет без начинки с традиционными искристыми по­роховыми составами можно воспользоваться таблицей (табл. 87), предусматривающей довольно толстый слой глухого состава в 2-3 калибра. Он плотно держит пороховые газы и в малых ракетах даже не требует дополнительной запрессовки мощного пыжа. Напротив, наличие в ракете надёжно укреплённой пробки позволяет умень­шить толщину глухого слоя до 1-1,5 калибра и тем самым снизить её вес. Окончательную коррекцию толщины затравки проводят опытным путём.

На глухой состав вгоняют бумажную пробку, смазанную клеем так, чтобы в прибитом состоянии её высота соответствовала калиб­ру гильзы. Она должна предохранять глухой состав от выброса сильным напором упругих пороховых газов.

Осторожно проворачивая по оси, ракету снимают со стержня. При этом стенки полого канала не должны осыпаться.

Для устройства фейерверков в основном применяют ракеты с боковой стабилизацией или как их ещё называют «с хвостом». Обычно, в качестве стабилизатора используют деревянные рейки квадратного сечения из ели или сосны длиной в 80-100 калибров (табл. 88, 89). Они придают ракете подобие флюгера.

Ракету закрепляют к стабилизатору параллельно осевой линии в двух местах: около шейки и на уровне глухого состава. Для строго вертикального полёта вес её хвоста регулируют так, чтобы центр тяжести готового изделия находился на расстоянии около 4 калиб­ров ниже сопла, в чём несложно убедиться, положив её на лезвие ножа или ребро тонкой линейки.

Как часто бывает в жизни, прямолинейность не самая востребо­ванная черта характера. Это же касается и ракет для фейерверков, поэтому в пиротехнике широко применяются более тонкие, лёгкие и
укороченные стабилизаторы, в том числе из лозы и даже прочных бумажных трубок малого диаметра, которые приклеивают бумаж­ной лентой. Иногда ракеты по этой причине даже виляют или идут дугой, что придаёт ещё большую привлекательность их полёту. Час­то это делают сознательно, фиксируя стабилизатор под малым уг­лом к корпусу ракеты. Можете поэкспериментировать, только не увлекайтесь, чтобы напором воздуха не сломало хвост.

В попытках контролировать траекторию полёта ракет, разрабо­тано множество типов стабилизаторов, но для устройства фейервер­ков они применяются значительно реже простых и надёжных «хво­стовых».

Соосные кольцевые (1, 2), пружинные с грузиком (3) и 3-х или

4-хвостовые (4) стабилизаторы работают по принципу описанных выше боковых одинарных, однако позволяют значительно укоро­тить общую длину ракеты, повысив её устойчивость в полёте. Труб­чатые конусные стабилизаторы из бумаги (5) удобны тем, что их можно монтировать любой длины непосредственно на месте старта, вставляя на клею друг в друга. Сдвоенные кольцевые стабилизаторы (6) придают ракете момент вращения.

Дугообразные (7, и несоосные кольцевые стабилизаторы (9, 10, 11) работают достаточно надёжно. Их легко заставить выполнять функцию эжектора, надев дополнительное кольцо большего диа­метра (12, 13): разряжение воздуха возле сопла ускоряет истечение пороховых газов и увеличивает тягу.

Очень многообразно, особенно в спортивном моделировании, представлены плоские стабилизаторы, так называемые «крылышки»

(чаще трапециевидные и треугольные). Они крепятся либо перпен­дикулярно к корпусу (14), либо по касательной к нему (15).

При желании несложно изготовить из картона более симпатич­ный объёмный ромбический стабилизатор (16-18).

Принято считать, что хорда плоского стабилизатора долж­на составлять 1,5-2 калибра, а кольцо соосного стабилиза­тора превышать 2 калибра.

По законам аэродинамики для устойчивого полёта ракеты центр её тяжести (ЦТ) должен находиться впереди (выше) центра давле­ния (ЦД) – точки пересечения равнодействующей сил потока ветра с осью ракеты. Минимальное расстояние между ними полкалибра. В этом случае ракета как Ванька-встанька при отклонении вернётся к первоначальной траектории.

Для определения центра давления, чтобы избежать сложных расчётов, применяют весьма примитивный, но довольно точный ме

Вставьте в сопло стопин или электрозапал и ракета готова к за­пуску. Для малых калибров достаточно загнуть конец стопина или сложить его вдвое и воткнуть в полый канал, но глубоко, а тем бо­лее плотно, задвигать его не надо, чтобы при взлёте ракету не разо­рвало. В более крупных ракетах стопин фиксируют пороховой под­мазкой либо привязывая к нему картонную стрелку, не выпадаю­щую из сопла.

Для запуска ракет используют своеобразный примитивный стапель из деревянного кола, в верхнюю и нижнюю часть которого забиты ме – таллические крючки. Вместо них можно вбить попарно длинные гвозди с небольшим просветом так, чтобы ракета не провалилась между ними, а стабилизационный хвост проходил свободно, при этом шляпки гвоздей служат фиксаторами. Кол вбивают в землю. Хвост ракеты заводят че­рез крючки, пока она не повиснет на верхнем из них в вертикальном положении.

При использовании трубчатых стабилизато­ров в качестве направляющей используют отрез­ки ровной проволоки или электроды, воткнув их под нужным углом и насадив на них ракету.

В целях безопасности палительную свечу для воспламенения стопина лучше прикрепить к длинной палке.

Для сравнения, параметры русской однофунтовой (12 линий) сигнальной пороховой ракеты образца 1904 года выглядят следую­щим образом:

Внутренний диаметр картонной гильзы 1,15 дюйма (30мм), наружный диаметр гильзы 1,75 дюйма (45 мм), длина гильзы 15,58 дюйма (396 мм, т. е. 13 калибров), толщина стенок гильзы 3 линии (7,62 мм, т. е. 1/4 калибра), длина полого канала 8,66 дюйма (220 мм, т. е. 7,3 калибра), длина глухого состава 1,95 дюйма (50 мм, т. е. 1,7 калибра), длина «хвоста» 5 футов (152 см, т. е. 50 калибров), вес ракеты со стабилизатором 2,25 фунта (921 г), время взлёта ракеты 5 секунд, высота взлёта ракеты 200 сажен (427 м).

Хорошо выполненная ракета для фейерверка должна взлетать вертикально вверх сразу после воспламенения, причём, спокойно, без выстрелов и подскоков, с характерным шипящим свистом; что­бы вылетающий огонь представлял длинный искристый луч, гасну­щий в точке максимального подъёма. После чего, описав неболь­шую дугу («поклон ракеты») она выбрасывает огненную начинку или производит выстрел, а выгоревшая гильза горизонтально падает на землю и уж тем более не втыкается в неё стабилизатором.