Пиротехническая лаборатория в XIX веке. Часть 2-я

Изготовление и набивка трубок

Каждый фейерверочный объект - как простой, так и сложный - образуется из горючего состава и из круглой трубки, в которую набивается этот состав. Трубки эти бывают двух видов: а) толстые (картонные, деревянные или металлические), не сгораемые вместе с составом, а исполняющие роль пушечного дула или ружейного ствола; б) тонкие (бумажные), служащие лишь оболочкой сыпучим препаратам, охраняющие их от сырости и сгорающие одновременно с «начинкой».

Первый род трубок называется «патронами», второй - «гильзами».

Для выделки трубок (работа - чисто картонажного характера) не требуется отдельной мастерской: именно эту часть работы не только можно, но и нужно приготовить заранее, а исполнять её легко в любой комнате.

Прежде всего, для трубок требуется бумага, картон (папка), а иногда и бумажная ткань.

Бумага должна быть тонкая и мягкая, но и плотная. Годятся в дело исписанные тетради, листы газетной бумаги и т.д., но самый лучший материал - шёлковая или тонкая цветочная бумага.

Для толстых патронов годится обёрточная (синяя или серая), так называемая «картузная» бумага; изящнее - но и дороже всего - пергаментная или карточная бумага, бристольский картон, дамская папка и, наконец, «политура», употребляемая для папиросных мундштуков.

За неимением готового картона можно сделать его самому: несколько листов (5, 6 и более) какой угодно бумаги склеиваются друг с другом при помощи клейстера, состоящего из смеси жидкого столярного клея с мукой или крахмалом; держат их несколько часов под прессом (хотя бы под доской, нагруженной камнями) и так просушивают на воздухе.

Рецептов для приготовления требуемого клейстера - множество, приводим из них два:

1. 4 золотника столярного клея разводятся на слабом огне в 1 стакане воды; в это время разводят 1/3 фунта крахмала в 1 бутылке холодной воды, затем сливают вместе, прибавляют щепотку жжёных квасцов (чтобы предупредить гниение) и дают хорошенько вскипеть, всё время размешивая смесь как можно энергичнее;
2. 1/3 фунта столярного клея опускают в 1/2 бутылки воды, дают разбухнуть и через несколько часов прибавляют ещё 3 бутылки воды. Затем всыпав в сосуд 4 золотника порошка жжёных квасцов, дают вскипеть. В это время смешивают в особой посуде 2 бутылки ржаной муки с 1 1/2 бутылками холодной воды, хорошенько размешивают тесто и, удалив все сгустки, подливают горячий раствор клея. Эту массу нужно хорошенько перемешать, слить в котелок и, поставив на лёгкий огонь, дать прокипеть.

Вместо клейстера удобнее и лучше всего употреблять жидкий клей, который изготовляют следующим образом. Кусок белого хорошего столярного клея размачивается в холодной воде до полной мягкости; затем его вынимают из воды, кладут в горшочек, помещающийся в тазу с кипятком или горячим песком, слегка подогревают, дают разойтись и добавляют небольшое количество уксусной и несколько капель карболовой кислоты. Клей этот не «стынет» и не гниёт.

Другого рода жидкий клей, имеющий вдобавок свойство непромокаемости, делается так же, как и предыдущий, но с той разницей, что вместо уксусной кислоты к нему прибавляется небольшое количество льняного масла.

Для гильз служит также бумажное, небелёное полотно, очень удобное для толстых фигурных свечей и фальшфейеров; патроны же, требующие особой прочности, изготовляются из картонного теста (carton-pate), дающего изделия такой прочности, что сам материал у французов получил название «каменного картона» (carton-pierre). Изготовить такой картон домашними средствами крайне просто: любую бумагу мельчат на кусочки, отмачивают в воде в течение нескольких дней (причём сменяют воду раз в день), затем кипятят до тех пор, пока вся масса не превратится в жидкое тесто. Это тесто надо процедить на полотне, сильно выжать и держать сырым, не давая высохнуть. Когда потребуется пустить это тесто в ход, то берут, сколько нужно, прибавляют на каждый фунт массы по 1 золотнику адрагантовой камеди (или по 2 золотника вишневого клея); камедь должна быть предварительно разведена в рюмке воды. Смесь сильно взбалтывают до тех пор, пока не получится густого однородного месива, которым облепляют данную форму, смазанную сухим мылом и, не дав прилипнуть, снимают и сушат на солнце или на печке.

Все это - основной материал дли изготовления трубок; для самой же выделки их употребляется в больших лабораториях целый ряд инструментов, некоторые из которых довольно сложны; но в маленькой частной лаборатории можно обойтись довольно простыми и дешёвыми приборами.

Бумага, ткань или картон навёртываются («навиваются») на гладкие деревянные (лучше всего буковые или дубовые) палки или формы, называемые поэтому «навойниками». С одного конца навойники эти закруглены, а с другого - снабжены рукояткой.

Таких навойников должен быть целый комплект («ассортимент») различных размеров.

Размеры эти, т.е. длина и толщина навойников, дело условное, и у каждого пиротехника выработана дли них особая система; для любителя достаточно комплекта из 6 навойников толщиной в 5 (№I), 10 (№II), 15 (№III), 25 (№IV), 35 (№V), 50 (№VI) мм; но в таком случае вместо обычной ручки должно быть на каждом навойнике подвижное кольцо, передвигающееся настолько туго, чтобы, раз установленное, оно без особого усилия не сходило с места. Кольцо это с одной стороны должно быть плоским, так чтобы образовать со стержнем навойника примой угол. При наличии подвижного кольца и при помощи сантиметра или делений на стержне навойника возможно получить трубки какой угодно длины, которая, по расчёту Эшенбахера, должна варьировать для каждого номера от 1 до 10 см по следующей таблице:

Следовательно, по этому расчёту №V 6 будет равняться 35 мм толщины (см, выше) при 15 см длины; №VI 9 = 50 мм толщины при 18 см длины и т.п.

Если потребуются навойники более толстые или промежуточных размеров (например, 20, 30, 40, 45), то изготовить их может любой столяр; если он не справится с подвижным кольцом, то, делать нечего, придется заказать ему навойники с постоянной рукояткой.

Чиколев предлагает всего пять шаблонов следующих размеров: I = 0,26 дюйма в диаметре; II = 0,34; III = 0,51; IV = 0,68; V 1,03.

Если нельзя иметь навойников с подвижным кольцом, то лучше всего руководствоваться размерами, приведенными Фреем, причём отметим, что под словом «набойник» подразумевается деревянный шомпол, по форме подобный навойнику, но служащий для иной цели, а именно для набивки состава в трубки. Поэтому набойников требуется столько же, сколько навойников, но диаметр их должен быть, понятно, несколько меньше.

Навивка бумаги происходит совершенно просто, если требуется сделать тонкую гильзу: бумагу нарезают полосами такой ширины, чтобы ширина эта соответствовала длине гильзы, затем кладут её перед собой на стол, забирают край и накатывают на данный навойник, нажимая как можно сильнее. Накатав первую полосу, принимаются за вторую; третью же надо смазать клейстером или клеем; а если потребуется четвёртая (в том случае, когда бумага слишком тонкая), то на последней полосе заклеивается только край, середина же остаётся сухой.

Для большей ровности и гладкости гильза прокатывается на столе под гладкой доской, называемой «магелем»: но это вовсе не обязательно.

Навойник, предварительно смазанный сухим мылом, выходит из гильзы довольно свободно, хотя бумага накручивается как можно туже и притом непременно в одну и ту же сторону.

Когда такая гильза слегка подсохнет, так что её можно передвигать, не разрывая на части и не портя «фасона», то навойник несколько вытягивается, чтобы небольшой кусок гильзы остался свободным. Эта часть, называемая «головкой», затягивается плотно ниткой или бечёвкой у самого закругления навойника, так что гильза оканчивается полушарием. После этого гильзу осторожно снимают и высушивают.

С патронами процедура значительно сложнее: тут требуется сильное скручивание, недоступное лаборанту без станка с рукояткой (Рис. 5). Прилагаем здесь модель станка, механизм которого до того прост, что не требует пояснений.

Самая навивка патронов происходит следующим образом. Первый кусок папки, картона или бумаги навивается насухо и возможно плотно и гладко, для чего не мешает прокатать навивку магелем. Когда первый кусок навит, его слегка смазывают клеем и навивают второй кусок, затем - третий, четвёртый и тд. до тех пор, пока патрон не получит желаемой толщины стен.

Предел этой толщины зависит от силы напора газов, а потому не всегда одинаков; в общем же можно принять за норму указание Лодена, который советует придать стенкам патронов толщину, равную 1/3 диаметра дула трубки (или, что одно и то же, 1/3 диаметра навойника). Так, например, при навойнике в 10 мм толщина стенок должна быть около 3 1/2 мм, лучше больше, чем меньше.

Снять патрон с навойника иногда очень трудно, если он туго навит; поэтому, г. Симашко советует поступать так: навивают бумагу несколько большего формата, чем длина навойника, так что после навивки остаётся свободный, пустой конец трубки. В этот пустой конец вставляют круглый кусок дерева, затем патрон на этом месте зажимается в тиски, После чего нетрудно высвободить навойник.

Отметим здесь ещё указание, весьма практичное, встречающееся, между прочим, у Чиколева: он советует делать навойники не ровной скалкой, а с небольшим утоньшением на том конце, где нет ручки; например, при длине навойника в 12 дюймов толщина свободного конца должна быть б дюймов 7 линий, а толстого - 6 дюймов 9 линий. При таких условиях гильза или патрон сходит с формы значительно легче.

Затяжка патронов происходит не наглухо: между головкой и корпусом должно оставаться отверстие в «шейке» (т.е. на самом месте затяжки), чтобы можно было просунуть в патрон зажигательную нитку (стопин). Лоден принимает за норму для величины головки диаметр навойника, а для «запала» (отверстия в шейке) - 3/8 этого диаметра. Так, например, при навойнике в 10 мм головка будет диаметром тоже в 10 мм, а отверстие приблизительно в 1,5 мм.

Зандман принимает за норму толщины стен 2-3 мм при 3 см диаметра, но при наличии прочной (например, нотной) бумаги; если материал рыхлый, то стенки должны быть, по его расчёту, не менее 4 мм.

Затяжка крепкого, хотя ещё сырого (а потому пластичного), корпуса патрона происходит посредством прочной струны, один конец которой привязан к гвоздю, вбитому в стену (аршина на 2 от пола), а другой - к середине прочной деревянной палки длиной около 1 аршина. Струну протирают мелом, пропускают между ног (как бы садятся на неё верхом), натягивают её, задерживая палку ляжками, образуют петлю, в которую просовывают головку (т.е. свободный конец) патрона. Слегка стягивают эту петлю и затем затягивают её постепенно, напирая всё крепче и крепче и в то же время «возя» шейку взад и вперёд по струне.

Кроме этого элементарного аппарата для затяжки, существует ещё несколько особых приборов для той же цели. Проще и дешевле всего - щипцы, подходящие под каждый размер, но требующие особого навыка. Для большего удобства щипцы эти утверждают на припаянной к ним стойке (см. рис.); такую стойку может сделать каждый слесарь или даже кузнец.

Более дорогой инструмент - «заминник», основанный на принципе сигарной гильотины, т.е., в сущности, те же щипцы, но в обратном виде.

Самый дорогой прибор - «давильник» (Wurger), имеющий 2, 3, а иногда и 4 круглых отверстия различной величины. Этот прибор работает скоро, чисто и никогда не рвёт патрона.

При помощи этих приборов затяжка доводится, конечно, до желаемой степени, но как сохранить отверстие? Лоден просто не доводит затяжки дальше требуемой нормы; другие пиротехники предлагают специально для этой цели особые приборы; наконец, в одном английском руководстве («Enquire within about everything») советуют вставлять в не совсем готовую шейку стальной шпиль или гвоздь и тогда уже затянуть «на дело». Но самый практичный способ основывается на том, чтобы к каждому навойнику имелась «формовка», т.е. палка того же или очень немногим меньшего диаметра, с заострённым концом. На самой вершине острия пробуравлено глубокое отверстие, в которое входит тонкий металлический стержень. К стержню прикреплён круглый чурбанчик, составляющий основание ручки. Так что если вдеть стержень до закругления, то образуется логовище для шейки и останется требуемый прозор.

Когда шейка готова, её перевязывают крепкой, надёжной бечёвкой, которую обматывают раза 3-4 вокруг шейки и скрепляют узлом. Относительно этого узла образовались целые системы и, в результате, выработался особого рода «фейерверочный узел». В сущности, узел этот - та же «двойная мёртвая петля», которая в ходу у моряков и имеет то преимущество, что обходится без связки, а, тем не менее, держится крепко. Прилагаем рисунок этой петли.

Патроны не должны ни разрываться, ни гореть; поэтому Эшенбахер советует смазывать их жидким стеклом, благодаря которому патроны становятся несгораемыми и могут служить по несколько раз.

Патроны делаются также из бумажного теста, но тогда, конечно, не навиваются, а формуются.

Наконец, как гильзы, так и патроны изготовляются из ткани, пропитанной каучуком. Делается это так: несколько ровных полос нелощеной (неапретированной) ткани покрываются раствором каучука (т.е. резины, разведенной в бензине) и накладывают одну полосу на другую, затем свертывают этот пласт в трубку или навивают его на форму, а края заклеивают тем же раствором, на шов накладывают «пластырь» из узкой полоски, намазанной каучуком, и проглаживают или пригоняют его теплой (не горячей) железкой.

Легкие, но прочные патроны делаются из смешанного материала: между бумагой прокладывают несколько оборотов проклееного полотна. Такие патроны служат, например, для выделки ракет, вес которых играет главную роль при расчете силы, требуемой для поднятия ракеты на воздух, прочность же, достигаемая положенной прокладкой, такова, что патрон, изготовленный из подобного материала, при всей легкости способен выдержать сильнейший набор газов.

Как гильзы, так и патроны нередко окрашиваются в разные цвета (особенно для бенгальских огней), но это вовсе не обязательно; разве что оклеивают из синей бумагой, чтобы скрыть грязную, нередко испачканную оболочку или чтобы вообще сделать заметными на черном фоне деревянные остовы.

Особый род гильз делается из станиола (листового олова или цинка, служащего, между прочим, и для обертки чая, шоколада и т.д.). Станиол этот служит только для некоторых очень чувствительных зеленых и синих огней, способных изменить цвет при малейшей посторонней примеси. Сворачивают его, как бумагу, а закрепляют швы - как в начале, так и в конце - раствором мастики в безводном (96%) спирте.

Заметим еще, что не все гильзы обязательно заворачиваются: есть и такие пиротехнические объекты, которые просто защемляются в одного конца (чтобы не просыпать состав).

Гильзы, патроны, да еще деревянные багеты и остовы (которые ради прочности тоже смазывают жидким стеклом, а ради незаметности - выкрашивают в черный цвет) делаются где угодно, все же остальное должно изготовляться и делаться исключительно в пиротехнической лаборатории.

В пиротехнике встречается особая единица меры, называемая «калибром» (с итальянскаго «calibro» - объём, мера); выражается она полым цилиндром, высота или толщина которого равна диаметру основания. В сущности, калибр просто-напросто часть трубочного дула, по обоим измерениям равная его поперечнику; поэтому выражение «5,5 калибров» обозначает заряд, занимающий в трубке место, в 5,5 раз большее против его внутреннего диаметра. Калибр обозначает также и меры длины - например, двухдюймовый калибр; а иногда и веса: пятифунтовый калибр. В первом случае дан размер дула, а во втором определено количество пороха, нужного для единичного калибра.

Для плотной забивки каждого отдельного калибра начинки требуется шомпол, или «набойник», т.е. деревянный, по краям обточенный стержень, свободно входящий в трубку, но несколько длиннее её. Размеры набойников приведены выше.

Забивают шомпол посредством деревянной колотушки. Для начинки трубок употребляются маленькие востроносые совочки, которые ради удобства также разделяются по калибрам, так что не мешает иметь весь их ассортимент, соответствующий комплекту форм.

Калибр форм и совков точнее и удобнее всего определяется миллиметрами.