Историческая справка. Краткая всемирная история пиротехники
Изобретение бенгальского огня
Бенгальские огни, или бенгальские свечи (эти два термина обозначают одно и то же) - один из наиболее древних видов развлекательной пиротехники, который, несмотря на кажущуюся простоту, прошел достаточно длинную историю.
Как легко догадаться, первые "бенгалы" появились в Индии, в Бенгалии. Первоначально использовались особые быстро сгораемые смеси, которые яркими всыпшками дополняли религиозные церемонии. Использовался в основном т.н. "ликоподий" - сухие споры особых видов папоротника, которые при поджигании моментально вспыхивают и сгорают, благодаря высокому содержанию жирных масел (более 50%). Данные вспышки могли быть различных цветов, кроме того, визуальный эффект дополнялся запахами: сернистым - если нужно было имитировать "адское пламя", или напротив, изысканными благовониями - для "божественного огня". Все эти ухищрения относятся приблизительно к 5-6 веку н.э. Еще через примерно 100-200 лет хитроумные индусы придумали способ увеличить время горения подобных смесей. Использовались пустотелые стебли растений или же скрученные из прочных сухих листьев трубки. Эти трубки и набивались "бенгальским" составом.
Бенгальские огни проникли в Европейские страны ближе к средним векам, во время появления торговых путей из Индии в Европу. Постепенно совершенствуясь, бенгальские огни стали делать в двух вариациях: пламенные (описанные выше, с использованием пустых трубок) и искристые. Искристые бенгалы - это уже нечто похожее на современные пиротехнические изделия: металлический прут, на который нанесена особая смесь, часто с применением того же ликоподия, а также металлических опилок и магния. Помимо потрясающего эффекта, плюс бенгальских огней - в их относительной безопасности: разлетаясь, опилки успевают прогореть, поэтому риск обжечься невелик.
Первая примитивная "пиротехника" - доисторическая эпоха
В грубом, первобытном виде огненная сигнализация существовала уже в доисторические времена. Каждое дикое племя, знакомое с огнём, использовало костры для передачи условленного известия или общего предостережения на дальнее расстояние. Более сложную сигнализацию придумали древние персы, изобретатели почты: они переговаривались посредством факелов, чем и положили коренное начало оптическому телеграфу, усовершенствованному французом Chappe во время Первой революции.
В военном деле огненная сигнализация уже давно уступила место телеграфу и телефону, но в морском и сейчас существуют переговоры посредством вспышек, основанных на алфавите Морзе, и обмен ночными сигналами посредством разноцветных огней, ракет, фальшфейеров и т.д.
Древнейшая боевая пиротехника сводилась к метанию горючих препаратов (projectiles incandescents), большей частью руками, чтобы произвести в городах и селениях пожар или чтобы поджечь деревянные стены и укрепления. Так, например, при осаде галльского города Аварик , защищаемого Версингеториксом, римляне, предводительствуемые Юлием Цезарем, воздвигли подвижную деревянную башню для штурма городских стен. Галлы забросали эту башню горючими снарядами и затем все время поддерживали огонь, метая руками шары из сала и смолы. И хотя метателей этих одного за другим римляне поминутно укладывали то стрелами, то камнями, но такой пост ни на мгновение не был покинут: место убитого тотчас же занимал товарищ и принимал шары длинной цепью передаваемые из рук в руки.
Первая пиротехническая революция: «греческий огонь»
Крупный переворот в древней боевой пиротехнике произвело изобретение «греческого огня», приписываемое Калинику Гелиопольскому и отнесённое к 668 г. О замечательном действии этого огня распространаются множество современных писателей, но о составе его умалчивают. Огонь был двоякого рода: метательный и палящий. Первый имел свойства пороха и выбрасывал каменные шары из железных труб, а второй, имевший только свойство сильно гореть, греки выдували из длинных труб; под напором воздуха вылетал огненный шар. который опаливал лошадей и всадников - преимущественно первых. Акт горения описывается так: до извержения появлялось густое облако дыма, за которым следовал сильный треск, а затем показывалось пламя. На основании этих данных было сделано множество попыток воспроизвести «греческий огонь» посредством смесей из серы, селитры, вара, смолы, воска и горючих масел. Попытка наконец удалась, но совершенно так же, как воспроизведение «фараоновой змеи»,- забавной пиротехнической игрушки, продажа которой запрещена в России вследствие удушливости и ядовитости выделяемых газов. Т.е. получилось подражание греческому огню, а не оригинал его. Состав же настоящего «греческого огня» хранился около 400 лет в секрете и постоянно использовался греками на войне. Между прочим, пустил его в ход император Константин IV Погонат в борьбе против арабов, осаждавших Константинополь в 678 г.; императору Алексею он послужил против пизанцев и т.д. В конце концов секрет перешел к сарацинам, которые с успехом воспользовались этим боевым пособием для защиты против крестоносцев и, благодаря ему, нередко разбивали их наголову, как например, при Дамиетте. С появлением пороха «греческий огонь» исчез из употребления.
Упоминается ещё об одном составе, служившем для сожжения неприятельских судов: состав этот горел на воде и не поддавался тушению. Тут дело яснее дня: речь идет о нефти.
Рождение фейерверков: Индия, Китай, страны Арабского мира
Собственно фейерверочное искусство родилось в древнейшей колыбели цивилизации - в Азии, у индусов и китайцев.
Китайцы, во многом опередившие европейцев на целые тысячелетия, но как бы застывшие на точке замерзания, уже не весть когда изобрели смесь, подобную пороху, а специально для военных целей придумали ракеты, служившие им для поджогов. Но порох их все ещё был плох и слаб, пока не явились англичане, так что, видимо, китайский порох служил для выделки фейерверков, до которых китайцы большие охотники: для них без фейерверка праздник не в праздник. Ракеты же, кстати сказать, не занесены в Европу из Китая, а придуманы здесь самостоятельно.
Индусы, коренные изобретатели бенгальского огня, тоже устраивали блестяще фейерверки в седую старину, а также при случае религиозных празднеств. У них, как и у китайцев, имеются первые по времени указания относительно употребления горючих и взрывчатых веществ.
Вполне может быть, что тем или другим путём изделия индусов или рецепты их составов проникли и в Европу; по крайней мере, Клавдиан (Claudianus), знаменитый латинский поэт, живший при дворе императора Гонория в Милане, описывая амфитеатральные игрища, поставленные в первый день 399 г., упоминает о большом фейерверке с ракетами и огненными колесами. Но более точных сведений до нас не дошло.
Когда вместе с арабами появилась алхимия, то и пиротехника получила в Европе некоторый толчок. В то время и вплоть до Парацельса, т. е. до начала XVI столетия, химия была скромной прислужницей иных наук, преимущественно алхимии, но все-таки она, хотя и косвенным образом, уже тогда послужила пиротехнике, и именно тем, что предоставляла ей эмпирические смеси, случайно найденные при производстве различных опытов. Главная роль при этом выпадает на долю арабов, лучших химиков своего времени: они придумали целый ряд пиротехнических составов, родственных пороху, и уже в XIII столетии употребляли их для метания снарядов.
Загадка изобретения пороха
Но коренной переворот последовал лишь в XIV столетии с появлением настоящего пороха, благодаря которому стало возможным регулировать быстроту и силу горения состава посредством изменений в дозировке. Определить эпоху, когда именно этот главный «агенс» пиротехники впервые появился у западных цивилизованных народов, крайне трудно: исторические данные и указания расходятся настолько, что можно, пожалуй, помириться с не раз высказанным мнением, что порох, собственно, никем не изобретён, а постепенно создался сам собою, совершенствуясь в руках целой массы людей. Самое распространенное предположение — то, что порох изобретён францисканским монахом Бертольдом Шварцем, мистическую личность которого окружает целый цикл легенд. Родился он якобы в Фрейбурге Брейсгаузском, в миру был золотых дел мастером и, вероятно, алхимиком. Из-за усиленных занятий химией был обвинен в колдовстве и заключен в тюрьму; тут он занялся выделкой пороха и однажды, неосторожно перемешивая состав в железной ступке, произвел взрыв, которым и увенчалось его открытие. Какая тут доля истины - определить сложно, т.к. относительно деталей все данные противоречат друг другу: одни считают Шварца принадлежащим к Майнцевской епархии, другие - к Нюрнбергской. В миру он якобы носил имя Konstantin Ancklitzen, а прозвище Schwartz (чёрный) получил в качестве чернокнижника и благодаря занятию порохом. Местом изобретения называют то Кёльн, то Гослар. Наконец, само изобретение относят то к 1259, то к 1320, то к 1330, то к 1354 г. Вероятнее всего, что Шварц усовершенствовал состав пороха, уже существовавший значительно раньше (в благодарность за это ему в 1853 г. воздвигли памятник во Фрейбурге).
Помимо Шварца, называют изобретателями пороха ещё нескольких древних учёных, среди которых — граф Больштедтский Альберт Великий (Albertus Magnus, 1193-1280) и английский монах Роджер Бэкон (Roger Bacon, 1214-1292). Но подлежащие цитаты в их сочинениях до того темны (по обычаю того времени, ученые нарочно скрывали под непроницаемым покровом сокровища знании, которые желали сделать недоступными для лиц, не принадлежащих к ученой касте), что никаких положительных доказательств тут найти нельзя. Несомненно лишь то, что порох употреблялся для «самопалов» уже в 1338 г. в Аугсбурге и что в 1340 г. там же существовала пороховая лаборатория – быть может, не первая и, вероятно, не единственная.
Пиротехника при дворе европейских королей
Дальнейшее развитие пиротехники не шло параллельно с тихими в то время успехами химии, а сообразно с пышностью дворов: химия все ещё оставалась на заднем плане, лишь изредка снабжая пиротехнику новыми материалами. Зато наличный запас составов комбинировался на всякие лады и, если не отличался качеством, то брал количеством. Так, например, судя по некоторым современным описаниям, при иных роскошных празднествах сжигались иногда такие блестящие декорации, что, даже уделив должное напыщенной велеречивости придворных пиитов, всё ещё невольно поражаешься великолепием грандиозного зрелища, устроенного в 1379 г. в г. Виченца по случаю заключения мира, в 1519 г. в Аугсбурге (Яковом Фуггером) в честь возведения Карла V на Римский престол, а впоследствии для Августа Сильного, для Людовиков XIV XV и XVI, для Наполеона I и т.д.
Знаменит (благодаря несчастному случаю) фейерверк, сожжённый около Парижа 6 июля 1819 г. воздухоплавательницей Бланшар: она, поднявшись в 67-й раз на монгольфьере и находясь на значительной высоте, собиралась зажечь фейерверк, прикрепленный к её воздушному шару; при этом произошло неудачное движение, вспыхнул пожар, и несчастная женщина полетела стремглав и расшиблась о крышу...
Появление фейерверков в России: великий Ломоносов и его сподвижники
Собственно, в России история прежних фейерверков могла бы составить довольно любопытную главу. С первой четверти минувшего столетия казённые фейерверки и иллюминации, устраиваемые по случаю различного рода торжественных случаев, проходили следующего рода мытарства. Прежде всего, поступало официальное поручение Академии наук составить программу - обязанность эту преимущественно исполняли академики Штелин (Jacob von Stahelin), Крузиус, Юнкер и М.В. Ломоносов. Учёный люд этот, пользуясь эмблемами и девизами, которые в то время имелись в огромных коллекциях, составляли мудрёные рисунки, долженствовавшие изображать разные глубокомысленные аллегории, понятные только тем, кто досконально знал, что это должно было олицетворять. Впоследствии, когда учредилась рисовальная и живописная палата, эскизы эти производил живописец и «инвентор» Гриммель.
Когда программы, почти всегда изложенные на немецком языке, были готовы, то тогдашний заправила Академии, Шумахер, распоряжался о переводе их на русский язык и о составлении подходящих вирш. Вирши писали Ломоносов, Державин, профессор элоквенции и бакалавр Ермил Костров, а одно время — «вечный труженик» В.К. Тредиаковский. Готовые программы посылались к барону Де-Генину, в канцелярию артиллерии и фортификации; там изготовлялись все снадобья для предстоящего фейерверка и иллюминации. Затем, когда наступало само празднество, против Академии на Б. Неве строился «театр», т.е. попросту огромный плот, на котором помещались иллюминационные декорации и фейерверочные объекты и стеллажи. Когда наконец дело доходило до спуска, то в фейерверке принимала деятельное участие Петропавловская крепость, со стен которой раздавались громовые перекаты настоящей бомбардировки. В это время, согласно строгому предписанию, все сторожи академии и кунсткамеры были на дежурстве, чтобы охранять эти здания от пожара — вероятно, вследствие падения ракет. Что такая предосторожность была не совсем лишней, доказывает, между прочим, несчастный случай со сторожем, которого такой ракетой уложило на месте. Пока фейерверк горел, придворная публика могла проследить за выражением фантазии составителя, т.к. придворным раздавались гравированные обстоятельные программы. Гравюры эти, исполненные художниками Вортманом, Соколовым, Качаловым, были довольны аляповаты, часто даже безобразно грубы, но все же могли служить афишами. Делались они, впрочем, и не для одного Двора: по достаточном снабжении придворных остальные экземпляры поступали на продажу публике. Таких рисунков собрана целая коллекция (более сотни); альбом этот находится в библиотеке I (русского) отдела Академии наук, а доски хранятся в академическом архиве. Обстоятельные программы и описания этих трескучих празднеств имеются в собраниях дел Академии и частью вошли в «Материалы для истории Академии наук».
Развитие химической науки: химия и фейерверки
В конце XVIII в., в 1774 г., английский учёный Кэвендиш (Cavendish) впервые выделил кислород, а несколько лет спустя он же, Ватт (Watt) и Лавуазье (Lavoisier) определили суть окисления и химическое соединение кислорода с водородом (последний уже был открыт Парацельсом в начале XVI в.).
Открытие кислорода явилось решающим моментом для химии: до этого она, точно в тине, коснела в учении о «флогистоне», т.е. о каком-то неведомом веществе, в соединении с которым металлические окиси образовывали металлы; «антифлогистическая система» Лавуазье, создавшаяся в 1783 г., поставила химию на путь истины и помогла ей развиться с необычайной быстротой.
Пиротехника, собственно говоря, составляет лишь один из отделов прикладной химии, так что и от нее следовало бы ожидать параллельных успехов. И действительно: в одном направлении — в боевом и горном деле - где пиротехника сошлась с химией и воспользовалась научными основами, отрасль эта, как уже замечено выше, подвигается замечательно быстро и дает блестящие результаты. Так, например, не случайно, а чисто научным путём Шёнбейн (Schonbein) в Базеле и Бётгер (Bottger) во Франкфурте-на-Майне изобрели в 1846 г. пироксилин (fulmi-coton), а барон Руктешель совсем недавно - бездымный порох, который, кстати сказать, наделал в Италии беду, перепортив у итальянского войска столько орудий, что приблизительный убыток оценен в 200 миллионов лир (около 100 миллионов руб.).
Не случайно же, а путем науки изобретен Нобелем нитроглицерин и сделан безопасным в виде динамита и взрывчатого желатина: опасный «красный поташ», пикрат (их теперь несколько видов), переделан в безопасный мелинит, а за последнее время Рауль Пикте (Raoul Pictet) употребил пикрат для выделки «фульгурита», отличающегося полной нечувствительностью к удару и воспламенению (разве сильной электрической искрой в 24 вольта), совершенным отсутствием запаха и дыма, небольшой детонацией и при всем этом - силой, превосходящей динамит в 1000 раз, т.е. вместо 100 частей динамита для такого же динамического действия нужно всего лишь 1/10 фульгурита. Наконец, не случайно, а также при помощи химии аббат Шнебелен в Аржантее (Argenteuil во Франции) в начале 1894 г. произвел опыт с новым порохом, сила которого настолько велика, что при заряде в 2 1/2 грамма пуля, пушенная из ружья бельгийской системы Бомон, летит с быстротой 560 м/с (280 саженей), а на расстоянии 30 м (15 саженей) пробивает стальную броню в 150 мм (3,375 вершков) толщины... И подобных результатов химической работы можно перечислить целый ряд.
Но вне боевого и горного дела пиротехника не сочла нужным следить за наукой и опираться на химию: есть, правда, несколько учёных или хоть научно образованных пиротехников, как, например, Чиколев, Ламарр, Эшенбахер и Нида. Есть фабриканты, имеющие технологические сведения, как, например, Зандман, есть просто любители, особенно из технологов и инженеров, которые, понятно, руководствуются не случаем и не эмпирикой, а научными данными. Но, в общем, пиротехника «потешных огней» почти всецело осталась в руках людей, вовсе не сведущих относительно химии, т.е. просто эмпириков, а между тем именно к числу таких пиротехников принадлежат лучшие профессиональные виртуозы пиротехнического искусства, как, например, А. Руджиери (A.Ruggieri) - отец и сын, устраивавшие грандиознейшие пиротехнические представления и изумлявшие весь образованный мир невиданными комбинациями изящных эффектов.