Čínské ohňostroje

Je to zlatý hřeb většiny
festivalů a oslav na celém světě. Oslnivé barvy a fantastické exploze jsou vytvořeny, aby udivovaly. Ale za oslnivou ukázkou světla a zvuků je ještě zajímavější 2000letá historie výzkumu a vývoje. Tak jak se ohňostroje vyrábějí? Jaká věda se skrývá za těmito
úžasnými vystoupeními?

A jak se technologie
ohňostrojů po staletí vyvíjela? Odpovědi najdeme v Číně
- domově ohňostrojů. Ohňostroje jsou stále oblíbené
při každé příležitosti. Rok co rok uchvacují a vzrušují diváky. Ohňostroje jsou
v čínské kultuře po staletí a objevují se při každé
zvláštní příležitosti. Od narozenin, svateb, pohřbů
až po oficiální ceremonie a oslavy nového roku. Čínské slovo pro ohňostroj je „Yānhuā“, což doslova znamená „ohnivá květina“.

A podle popisu ohnivé pivoňky a výbuchy osvětlují nebe. Všude populární a dechberoucí, vzbuzují představivost všech kultur na světě. Už od doby, kdy je Číňané
před mnoha staletími vynalezli. Ohňostroje byly vynalezeny
starověkými Číňany jako rozšíření dalšího
čínského vynálezu - střelného prachu.

Ohňostrojný průmysl je pro zemi
velkým byznysem a Čína drží dodnes titul největšího producenta
ohňostrojů na světě. Odhaduje se, že 90 až 95 % světových ohňostrojů je vyrobeno v Číně. Stále také přispívají do odvětví vylepšováním stávajících technologií. Starověká tajemství
tohoto ohnivého umění jsou uchovávána lidmi
jednoho průmyslového města.

Liuyang v provincii Hunan
je centrem ohňostrojů. Město je známo jako rodiště ohňostrojů a jako domov největšího
počtu manufaktur ohňostrojů. Jako světové hlavní město ohňostrojů, Liuyang produkuje více
než 50 % světové spotřebitelské a profesionální pyrotechniky. Rozvoj ohňostrojů začal
již s vynálezem černého prachu.

Podle legendy, před 2000 lety, čínský chemik omylem zkombinoval ledek, což je dusičnan draselný,
se sírou a dřevěným uhlím. Ve výsledku černý prášek vybuchl bílými plameny, když byl zapálen. Tento černý prach je původním
střelným prachem a zdrojem moderních
pyrotechnických explozí. Ledek, neboli dusičnan draselný, je přírodním odpadem půdních bakterií.

Může být lehce těžen. Když je zapálen, objeví se kouř a uvolní se kyslík. Přímé odkazy na ohňostroje mohou
být nalezeny už v rané čínské historii. Nejranější záznam ohňostrojů se datuje do 12. století. Li Tianovi, mnichu z Liuyang, se připisuje, že vložil černý prach
do bambusové schránky a vytvořil nejzákladnější typ ohňostroje.

Petardu. Jakmile je černý prach uzavřen v malém prostoru, vybuchne s velkou ránou
a spoustou kouře. Věřilo se, že tento rámus
odpuzuje zlé duchy. Ve 13. století začali
Číňané s petardami experimentovat. Časní mistři ohňostrojů brzy zjistili, že tuba s jedním
otevřeným koncem vytvoří raketu, další typ ohňostroje.

Místo bambusu začali používat
srolovaný papír, přidali dlouhou zápalnou šňůru z bavlny s dlouhým proužkem střelného prachu uvnitř. Dlouhá tyčka se používá
ke stabilizaci letu rakety. Je to starověká fyzika v praxi, která utvářela základy
moderní raketové vědy.

Během staletí se standardy a kvalita
ohňostrojů značně zvýšily. Technologický pokrok pozvedl
ohňostroje do nových výšin, ale původní věda zůstává nezměněna. Továrny v Liuyangu vyrábí
tradiční ohňostroje ručně, víceméně stejně už 1400 let. Už od dávných časů je Liuyang
domovem ohňostrojů. Praotcové zde vynalezli ohňostroje. Zdejší klima je skvělé pro jejich výrobu.

Jsme obklopeni horami a vlhkost
je zde pro produkci ohňostrojů dobrá. Proces začíná v kopcích Liuyangu, kde je černý prach vyráběh ručně
za pomoci jednoduchých strojů. Díky jeho vznětlivosti se pracuje
v izolovaných dílnách. Malá chyba může být smrtelná a malá jiskra může spálit celou továrnu. Ale co dělá černý prach tak mocným? Je to chemická redukce černého prachu.

Ledek poskytuje dostatek kyslíku,
který je potřebný, aby směs hořela. Síra a uhlík z dřevěného uhlí
jsou skvělé zdroje paliva a snižují potřebnou teplotu tak,
aby směs vzplála. Výsledkem je rychlá
a velmi horká reakce. Vzplanutí také produkuje
dva velmi horké plyny. Oxid siřičitý a oxid uhličitý. Horké plyny se rychle rozpínají a vytváří sílu, která pohání
střelu jako dělovou kouli, náboj nebo schránku ohňostroje.

Aby se černý prach změnil
v krásné chryzantémy, pivoňky nebo smuteční vrby, se výrobci ohňostrojů
dívají ke hvězdám. Tedy k pyrotechnickým hvězdám. Hvězdy jsou základní
složkou ohňostrojů, protože produkují oslnivé
záblesky a jasné barvy. Vznikají smícháním
určitých kovů a chemikálií.

Přesné složení je střežené
rodinné tajemství, které se předává
z generace na generaci. Vzory jsou tvořeny rozmístěním
hvězd kolem papírového obrysu požadovaného tvaru. V továrně pyrotechnici vytvářejí
umějí vytvořit obrazy a tvary jako srdce, pěticípé hvězdy
nebo tvar něčího obličeje. Aby to udělali, umístí do požadovaného
tvaru několik hvězd a umístí ho dovnitř pumy.

Jakmile explodují, každá hvězda se stane
čárou barevného světla na nebi. Ale jak dostaneme skvělou červenou,
živou zelenou a modrou? Barvy vznikají přidáním určitých kovů
a jiných přísad do hmoty hvězd. Čisté barvy vyžadují čisté přísady. Byť jen stopa nečistot je schopná
až příliš zesílit nebo změnit barvy. Hliník se používá pro stříbrnou barvu
a vytváří jisrky. Měď vytváří modrou. Sodík žlutou.

Stroncium vytváří červený odstín. Všechny složky jsou nacpány
do speciálních ohňostrojných pum. Ve středu každé pumy
je rozbuška z černého prachu. Černý prach je smíchaný
s tajnou přísadou, která udrží hvězdy na místě, aby se po explozi ohňostroje
objevil přesný tvar. Pumy existují v mnoha tvarech
nebo velikostech. Kulové pumy jsou dnes nejrozšířenější.

Vrchní vrstva pum je tvořena
tvrdým kartonovým papírem. Pyrotechnici vezmou
tyto kartonové pruhy a vytvarují je do koulí
určité velikosti. Obal musí být tvrdý a tenký,
aby vytvořil větší výbuch. Když jsou pumy hotové,
odnesou se na slunce, aby vyschnuly. Střelný prach ve spodu pumy
slouží jako vzletová nálož. Tyto vzletové nálože
pohání pumy až k nebi. Zápalné šňůry určují načasování exploze.

Různé šňůry hoří přesně danou dobu. Rychle hořící zápalná šňura
odpálí vzletovou nálož a pomalu hořící šňůra
odpálí trhající nálož. Výsledkem čehož hvězdy
vzplanou a vybuchnou pouze na vrcholu jejich vzletu. Před vystoupením se pumy
vloží do dlouhých trubek zvaných moždíře. Moždíře, kruhové otevřené válce,
jsou bezpečně ukotveny v zemi.

Jakmile se setmí,
začne se s testovacím odpalem. Podívejme se, jak se tato
poslední várka ohňostrojů vydařila. Ještě uvidíte... Moderní ohňostroje se
stávají špičkovou technologií s novými efekty
a digitálními vylepšeními.

S modernizací Číny dochází
i k rozvoji technologií ohňostrojů. Mnoho typů odpalovacích zařízení, moderní ovladače a na zakázku vyrobené
speciální ohňostroje jsou vyráběny, aby zajistily
čínským ohňostrojům jedinečnost. Na místě odpalu trvá pyrotechnikům
celý den, než vše připraví. To vše jen pro jediné
desetiminutové představení. Při větších ohňostrojných vystoupeních jsou moždíře umístěny
ve skupinách zvaných baterie.

Baterie jsou skupiny
odpalovacích zařízení spojených dohromady
do podoby jedné odpalovací jednotky. Pyrotechnici s sebou také nosí dráty,
kabely, elektronické roznětky a ovládací panely se spínači. Elektronické zápalky,
také známy jako drát squib, jsou spojeny se zápalnou šňůrou pumy. Druhý konec těchto zápalek
je spojen s elektronickým rozbočovačem. Rozbočovač je spojen s elektronickým
odpalovacím zařízením, které řídí odpal.

Tento systém zajišťuje odstup
pyrotechnika od ohňostroje. Je to mnohem bezpečnější
než přímé zapalování. Před vystoupením vedoucí pyrotechnik prohlédne všechny sekvence
svým laptopem z velína. Když dá signál, vystoupení začne. Řada ohňostrojů se odpálí
současně a v rychlém sledu na ploše několika kilometrů. Tato perfektní choreografie by nikdy
nemohla vzniknout ručním odpálováním.

Ale s novými technologiemi uvidíte mnohem více
těchto obřích vystoupení. Bez ohledu na to,
jak nádherně ohňostroje vypadají. Jejich životnost je krátká. Měřeno v milisekundách,
jsou jako padající hvězdy. Úžasné, ale pomíjivé. Zablesknou se a jsou pryč. Profesor Zhao Jia Yu
z pekingské Polytechnické univerzity je jedním z největších
čínských expertů na ohňostroje.

Objevil způsob, jak prodloužit
životnost ohňostroje. Tajemství leží v nových
chemických přísadách přidaných do pyrotechnických hvězd. Přesné složení této směsi
je přísně střežené tajemství manufaktury. Ale víme, že obsahují
metanové a propanové plyny. Směs musí projít značným
množstvím chemických reakcí. Technici ji ohřívají a taví
při teplotách nad 80° C.

Výsledný produkt umožní
ohňostrojům hořet pomaleji a jasněji. Zaprvé, chemikálie mají schopnost
zamezit rychlému hoření. Zadruhé, mohou snížit teplotu
hoření celého procesu. Kombinací těchto dvou faktorů je to,
co prodlužuje hoření ohňostrojů. Když se testovaly ohňostroje
s touto novou složkou, prokázalo se, že hoří
o 4 až 6 sekund déle než obvykle. V továrně na ohňostroje
na předměstí Pekingu výzkum pokračuje. Profesorovým dalším úkolem je vyvinout
novou vysoce svítivou složku.

Aby vznikly jasnější
a svítivější ohňostroje. Tradiční pumy bávají měkké. Když ohňostroj vybuchne, puma se může
ve vzduchu snadno roztrhnout. Kvůli tomu se pyrotechnikům
těžko vyrábí opravdu precizní obrazy. Aby profesor tento problém vyřešil,
vytvořil nové složení, které ohňostroji dává větší hustotu, sílu, zářivost a jasnost barev.

V těchto pumách
už není žádný ledek. Místo něj pyrotechnici
použili směs oxidů a také síru, uhlík a lepidla na povrchu. Na rozdíl od běžných ohňostrojů jsou pumy při letu téměř neviditelné. A nádherné vzory se objeví
pouze při výsledné explozi a připraví dívákům nádherné překvapení.

Dnešní ohňostroje se také
stávají ekologičtějšími. Pyrotechnici zkoumají nové
složky a směsi, které jsou přátelské k přírodě. Některé chemikálie
při explozi úplně neshoří, zanechají za sebou kouř tvořený
produkty spalování a částic. A ty se mohou dostat
až do země nebo vody. Pyrotechnici začali nahrazovat
vysoce kouřící chemikálie jako síru a kovový prach složkami,
jako je nitrocelulóza.

Ta produkuje méně kouře
a dalších nežádoucích produktů. Kouřící ohňostroje se tak
mohou stát minulostí. Díky novému čínskému složení tyto téměř bezkouřové ohňostroje
hoří čistě a jasně a značně obohacují dívákovo potěšení. Ještě uvidíte... Ohňostroj vybuchne víckrát
než jednou pomocí nových technik a rozšiřující se řady efektů.

Čínské ohňostroje jsou velkým byznysem. Číne vyveze každoročně ohňostroje
v hodnotě 4 miliard dolarů. V Číně spotřebují
Číňané ohňostroje za dalších 25 miliard dolarů. Jak Čína posiluje svou
dominanci na trhu s ohňostroji, tak pokračují výzkumy,
jak udělat ohňostroje větší, lepší a jasnější. Profesor Pan Gong Pei
z Nanjingu je dalším velkým expertem na ohňostroje.

Svůj život zasvětil vylepšování
vojenských i spotřebitelských ohňostrojů. Ve spolupráci se skupinou
pyrotechniků z Liuyangu profesor Pan vymyslel
několik nových nápadů na nové ohňostroje. Jedním z nich je denní ohňostroj. S novou technologií profesora Pana ohňostroje nepotřebují tmu,
aby zářily.

Dodají šmrnc jakékoliv události,
bez ohledu na čas. Trikem stojícím za denními
ohňostroji je vědecká záměna. Běžné chemikálie tvořící
jasné záblesky a barvy byly nahrazeny oxidy, které produkují barevný kouř. Takže dostanete místo krásných chryzantém
a pivoněk z pyrotechnických hvězd spoustu barevného kouře. Stejné principy se používají i u dalších
nových ohňostrojů, jako je tento.

Konfety prší z nebes a vytváří nádherně
barevnou denní sprchu. Jak vidíte, prostoru pro vylepšování
a nové nápady je hodně. Pyrotechnici také dokáží k nebi
vystřelit čínské lampiony jako malá UFO. Každý lampion je
do pumy těsně zabalen, a když je odpálena,
vzduch naplní lampion a umožní mu opět elegantně přistát.

Tato technika může být využita
i na spoustu jiných produktů, jako jsou malé padáky a vlajky. Technologický pokrok vdechl
ohňostrojům nový život. V minulosti byl počet druhů
ohňostrojů omezený. Dnes zde máme širokou
a zajímavou nabídku. Ohňostroje jsou také používány
k osvětlení sportovních zápasů nebo rockových koncertů. Díky tomu se bezprostřední a pódiové
ohňostroje vyvíjejí mílovými kroky.

Tyto ohňostroje jsou méně výbušné
a hoří za nižších teplot. Zde je tajnou přísadou titanový prášek. Tyto malé částice se
při zahřátí rozpínají. To prodlužuje dobu hoření
a sršení za zvuku vodopádu. Titan je znám tím,
že hoří za nízkých teplot. Je bezpečnější a produkuje méně kouře,
což ho dělá ideálním pro sálové ohňostroje. Během let se pódiové
ohňostroje vyvíjely a vyčlenily se z nich
tyto nízkoteplotní prskavky.

Tyto jiskřivé svíčky umožňují to,
co běžné svíčky ne. Ohňostroj přímo na vrchu
vašeho narozeninového dortu. Prskavky zajisté udělají oslavu
dramatičtější, vzrušující a zářivější. Složení těchto jiskřivých svíček je skoro
stejné jako u pódiových ohňostrojů, ale je zde jeden velký rozdíl. Musí dodržovat velmi
striktní ekologické normy. Prskavky nesmí kouřit, znečišťovat
a musí být bezpečnější než jejich pódiový kolega.

Pyrotechnici brzy zjistili,
jak vytvořit ještě dramatičtější efekty s trochou vody. Voda odráží barevný kouř a plameny
a vytváří podívanou jako z jiného světa. Tento nápad inspiroval pyrotechnika Lou Wei Minga k vytvoření speciálních vodních ohňostrojů. Největší výzvou bylo to,
aby ohňostroje ve vodě vydržely. Každá složka v ohňostroji
musí být vodě odolná. Takže Lou naplnil trubice tajnou směsí,
která neabsorbuje vlhkost.

Trubice také musí plavat tak,
aby mohla i ve vodě hořet. Aby toto Lou vyřešil, navrhl jednoduchý
samovyvažovací systém. Hlína se používá k tomu,
aby zatížila spodní část trubice. Pyrotechnici citem poznají,
kolik hlíny je třeba, aby byla trubice vyvážená. A zápalné šňůry jsou samozřejmě
pokryté vodě odolnou barvou. Když je všechno uvnitř, trubice se svážou
a obalí vodě odolnou páskou. Při vystoupení vodní
ohňostroj přemění řeku v nádherné jeviště.

Voda a oheň kouzelně splynou a vynesou umění ohňostrojů
na úplně novou úroveň. Ale čínští pyrotechnici s vylepšováním
technologie ohňostrojů nekončí. V Yu Shi Technology jsou dělníci
zaneprázdnění spojováním stovek trubic pomocí rozsáhlého pletiva,
aby vytvořili textový ohňostroj. Nebo jak mu říkají Číňané,
titulkový ohňostroj. Díky této technologii můžete
vytvořit nádherná loga, slova nebo i zprávy.

Zpět v továrně jsou tisíce obyčejných
papírových trubek spojovány a pak plněny barevnými trhavinami. Tyto trhaviny neobsahují černý prach, místo toho obsahují kyselinu chloristou
a nitrocelulózní vlnu. To dělá ohňostroj bezpečnější
a méně kouřící. Pak se použije hlína k tomu,
aby udržela chemikálie uvnitř trubice. Trubice jsou nyní připraveny
k přivázání na konstrukci podle obrysu textu.

Hlavní zápalná šňůra je připojena
k menším šňůrám, které umožňují zaplálit
všechny trubice zároveň. Titulkové ohňostroje používají
rychlou zápalnou šňůru. Zápalná šňůra může velmi
rychle zapálit všechny trubice. Tyto trubice vytvoří body,
které zformují slova nebo kresbu. Usilovná práce je konečně hotová. Všechna těžká práce
jen kvůli pár sekundám úžasu.

Ale stojí to za to. Už po generace čínští mistři
ohňostrojů rozsvěcují nebe a zvedají náladu svými výrobky. Každý rok představují
novou podívanou, která ukojí divákovu
fascinaci ohňostroji. A se vstupem ohňostrojů
do 21. století je Čína připravená být mistrem
jak starověké, tak moderní technologie.

Překlad: Mithril
www.videacesky.cz