KJENT: Over hele verden fyres nyttårsraketter av for å markere overgangen til et nytt år, men hvordan fungerer egentlig fyrverkeriet? Les saken og forstå. (Bilde: Wikimedia Commons)
En vanlig nyttårsrakett er ikke stort annet enn et papprør festet til en styrepinne av tre. En lunte tenner en kruttladning som sitter innenfor en dyse av leire eller keramikk. Når kruttet i rakettmotoren er brent ut, tenner det en bristeladning som igjen tenner effektkulene og sprer dem utover. (Bilde: Illustrasjon)
POPULÆRT: Nyttårsraketter går aldri av moten. Butikkene bugner over av fyrverkeri i disse dager, og for mange er det viktig å overgå naboens fargesprak. (Bilde: colourbox.com)

Snart smeller det

Forbrenning

Et viktig element innen pyroteknikk er å få med kontroll med forbrenningshastigheten. Ved å komprimere brennstoffet forbrenner svartkrutt med rundt en tomme per sekund. I tillegg kan man modifisere hastigheten med tilsetningsstoffer og gjennom kornstørrelsen i kruttet.

Størrelsen og komposisjonen av effektkulene eller ”stars” kontrolleres på samme måte.

Tid for alt

I Norge er det tillatt å selge fyrverkeri mellom 27. - 31. desember, men det forutsetter kommunal godkjennelse. Profesjonelt fyrverkeri ved spesielle anledninger kan godkjennes hele året av det lokale politi og brannvesen.

Det kruttløse fyrverkeri er som så mye annet en kinesisk oppfinnelse, datert til et sted mellom et par hundre år før eller etter Kristus. I starten var formålet selve smellet, eller «bian pao», som skulle skremme bort onde ånder.

Fart på sakene

Smellet ble fremkalt på flere måter, blant annet ved å legge bambuselementer på bålet til den innelukkede luften fikk elementet til å revne.

Oppfinnelsen av kruttet rundt år 1000 i Kina fikk bokstavelig talt fart på sakene, effektene kunne nå fraktes opp mot himmelen. Om det var inderne eller kineserne som skjøt opp raketter med fyrverkere, strides de lærde.

I starten var militær anvendelse av raketter viktig for å sende alskens djevelskap over bymurer under beleiringer.

Fra Italia

Ganske raskt fikk kruttet også en hyggeligere side. Fyrverkeriet, slik vi kjenner det i dag stammer fra Italia og tok fart for alvor utover 1500-tallet og det var det munker som satt på oppskriften, og kruttet fikk en viktig rolle ved religiøse høytider. Slik er det ennå i katolske land, mens i vår protestantiske verden er religionen stort sett fri for fyrverkeri.

Nyttårsaften, derimot, er en ikke-religiøs feiring og er preget av en mangefarget nattehimmel over hele verden. Ideen med alt fyrverkeriet den 31.12. klokken 24 er faktisk den samme som da de gamle kineserne fikk det til å smelle; å skremme bort onde makter slik at de ikke kommer seg inn i det nye året.

Pyroteknikk

Fyrverkeri er en gren av det brede feltet pyroteknikk som spenner fra fyrstikker og setebeltestrammere til militære og industrielle anvendelser.

Fyrverkeri kommer i alle tenkelige former både på bakken og høyt oppe i luften. De fleste tenker nok på raketter og himmelske skuer i tallrike farger, men også enkle kinaputter som ofte bare er papprør med litt svartkrutt i er ganske utbredt på Nyttårsaften. Kinaputter av den gode, gamle sorten har vært forbudt i Norge i over 30 år. De er nå også forbudt i Sverige.

Så har vi selve startpunktet for alle barn; stjerneskudd. Det er ikke stort annet enn en metallpinne med en miks av et bindemiddel, brennstoff, oksidasjonsmiddel og jernpulver. Det er altså en hurtigvirkende rustprosess vi er vitne til.

Sjiktvis forbrenning

Mange tror raketten ble oppfunnet ved at kinaputter freste av gårde langs bakken i stedet for å eksplodere. Kloke hoder fikk den til å frese oppover i stedet.

En typisk nyttårsrakett er stort sett en papphylse som inneholder de ulike stoffene som sørger for fremdrift og effekter. Rakettmotoren er et kammer i hylsen bestående av et komprimert svartkrutt som antennes av en lunte.

Kruttet eksploderer ikke, men forbrenner med såkalt deflagrasjon som er en sjiktvis forbrenning. Det gjør at hastigheten til raketten kan reguleres.

Hastighet og styring

Det faste drivstoffet i raketten har gjerne et konisk hulrom som gir en stor eksponert brennflate nedover som skaper en stor gassmengde som gir raketten stor skyvkraft. Nederst i motoren sitter en tilnærmet duvaldyse som gir raketten stor hastighet. I praksis er en slik dyse forenklet ned til et hull i en keramikkplate.

Aksjon er som vi vet lik reaksjon, og dermed farer raketten oppover. Styrepinnen sørger for riktig retning. Når rakettmotoren er brent helt inn i bunnen av røret, tenner den en liten bristeladning som åpner effektkammeret og tenner effektene.

Bedre med batteri

Det som skytes opp, kommer ned, så hvert år skades mennesker og eiendeler. Derfor er ikke myndighetene spesielt glad i raketter, og det diskuteres et forbud.

Det er bedre å bruke effektbatterier som en slags bombekastere hvor driv- eller løfteladningen er plassert nederst i et rør. Eksplosjonen tenner en tidslunte i fyrverkeriet og kaster det opptil flere hundre meter til værs i profesjonelle tilfeller og 80 til 100 meter i dem som selges over disk.

I disse tennes en bristeladning som åpner effektkammeret og antenner effektene. Når det brukes batterier, forbrenner alt i luften og ingen ting faller ned på bakken.

I profesjonell sammenheng brukes nå nesten utelukkende slike effektbatterier. De kan skyte opp ganske formidable lysbomber, eller lystgranater som det het tidligere her til lands. Raketter brukes nesten ikke profesjonelt på grunn av nedfallet og fordi det blir for dyrt.

Fargerikt

Typen og størrelsen på raketten avgjør hva og hvor mye «nyttelast» den kan bære med seg. Det skal mer enn krutt til for å drive noe til værs. Her kommer svært mye ulik kjemi og materialteknologi til anvendelse for å skape smell og visuelle effekter i alle slags farger.

Det effektkulene eller «stars» som står for opplevelsen. De har gjerne et ytre sjikt av svartkrutt som har til oppgave å starte forbrenningen av kulene som har en høyere antenningstemperatur. Effektkulene består av komprimert metallpulver og metallsalter. Aluminium er mest utbredt, men det benyttes også magnalium, som er en sprø og knusbar legering av aluminium, magnesium, titan og kobber. Kulene skaper de fargerike effektene, men det kan også være en eksplosiv ladning som bare skal skape et enormt smell.

De forskjellige fargene er resultatet at hvilke stoffer som brenner. De første som ble brukt var gule og oransje ved hjelp av stålpulver og trekull. Så kom perklorater i bruk, og de gav rødt med strontium, grønt med barium og blått til lilla med kobber.





Kilder: Rosenborg Pyrotekniske og Pyro Tech