Введение
Пиротехнический источник света
Сигнальная ракета, также иногда называемая фюзе, фузе или бенгало, бенгало в ряде европейских стран, — это тип пиротехнического изделия, которое производит яркий свет или интенсивное тепло без взрыва. Сигнальные ракеты используются для подачи сигналов бедствия, освещения или оборонительных контрмер в гражданских и военных приложениях. Сигнальные ракеты могут быть наземными пиротехническими изделиями, снарядными пиротехническими изделиями или подвесными на парашютах для обеспечения максимальной продолжительности освещения на большой площади. Снарядные пиротехнические изделия могут сбрасываться с самолетов, запускаться из ракет или артиллерии, или использоваться с сигнальными пистолетами или ручными ударными трубками.
Происхождение
Самым ранним зафиксированным применением пороха для подачи сигналов была "сигнальная бомба", использовавшаяся китайской династией Сун (960–1279) во время осады Янчжоу монгольской династией Юань (1271–1368) в 1276 году. Эти бомбы с мягким корпусом, предназначенные для взрыва в воздухе, использовались для передачи сообщений отдаленному отряду войск. Еще одно упоминание о сигнальных бомбах содержится в тексте 1293 года, где содержится просьба собрать их у тех, кто их еще хранит в Чжэцзяне.
Гражданское использование
В гражданской жизни сигнальные ракеты обычно используются для подачи сигналов и могут быть зажжены на земле, выстрелены в воздух из сигнального пистолета или выпущены из самодостаточного пускового устройства. Сигнальные ракеты часто входят в состав морских комплектов для выживания.
Сигнал бедствия для морских судов
В современной эпохе о ракетах-спасателях (также известных как "парашютные ракеты") упоминается в гражданских морских чрезвычайных ситуациях, по крайней мере, с 1856 года. В том же году в журнале U.S. Nautical Magazine упоминается использование "ракетных станций" для экстренных случаев, связанных с кораблями. Белые ракеты использовались исключительно до 1873 года, когда командир Джон Йорк из Королевского флота предложил, чтобы ракеты для подачи сигнала бедствия имели отличительный цвет. Это было сделано для того, чтобы избежать путаницы между терпящими бедствие судами и ракетами, используемыми лоцманскими судами. К 1875 году Торговая палата (Великобритания) издала правила для капитанов относительно ночных сигналов. Ракеты, содержащие не менее 16 унций состава, должны были использоваться исключительно как сигнал терпящего бедствие судна. В то время пассажирские суда должны были перевозить 12 таких ракет. Закон о торговом судоходстве 1894 года дополнительно устанавливал, что эти ракеты должны запускаться по одной с короткими интервалами примерно в одну минуту. Ракеты для подачи сигнала бедствия продолжали использоваться разных цветов, как это было на RMS Titanic. В то время судоходные компании использовали "определенный тип ракеты для подачи сигнала бедствия (отличавшийся по цвету)". Каждому судну также предоставлялось руководство по цветам, которые следует использовать в зависимости от передаваемого сигнала. Современные красные сигналы бедствия упоминаются Бюро по горному делу США еще в 1925 году, где указывается, что "12 ручных парашютных красных сигнальных ракет" должны использоваться океанскими судами. Красный цвет был окончательно принят для использования в Соединенных Штатах 17 декабря 1979 года как часть "Универсального цветового языка". Международная конвенция по безопасности человеческой жизни на море (SOLAS) устанавливает стандарты для визуальных сигналов, включая как ручные, так и воздушные сигнальные ракеты. Ручные сигнальные ракеты должны гореть не менее одной минуты при средней яркости 15 000 кандел, а воздушные – не менее 40 секунд при средней яркости 30 000 кандел. Хотя ракеты и сигнальные ракеты по-прежнему остаются вариантом для подачи сигнала бедствия, их со временем превзошли более совершенные технологии. Сигналы бедствия теперь могут передаваться с помощью автоматизированных радиосигналов от поисково-спасательного транспондера. Другие международно признанные методы включают радиосообщение SOS, которое использовалось во время гибели "Титаника", и/или аварийное слово "MAYDAY", которое появилось в 1920-х годах.
Дорожная и железнодорожная
Другой тип сигнального огня – это фузее, который горит ярким красным светом. Они бывают двух основных типов, используемых для дорог и железнодорожного транспорта. Первый тип – фузее для дорог, известные как дорожные сигнальные огни или сигнальные ракеты. Они обычно используются для обозначения препятствий или предупреждения об опасности на дорогах в ночное время и часто входят в состав дорожных комплектов аварийной сигнализации. Сотрудники правоохранительных органов также могут использовать эти огни (установленные на подставке или положенные плашмя) для обозначения дорожных опасностей или перекрытия дороги, часто в качестве более заметной альтернативы дорожным конусам. Сотрудники правоохранительных органов в Соединенных Штатах обычно используют фузее на основе магния, которые горят от 15 до 30 минут. Железнодорожные фузее могут гореть не менее 10 минут, они не крепятся к вагонам и удерживаются железнодорожным персоналом в руках для обеспечения безопасности в ночное время. Фузее, предназначенные специально для железнодорожного использования, можно отличить от дорожных фузее по острому стальному шипу на одном конце, который используется для вертикального закрепления фузее в деревянной шпале.
Лесоводство и пожаротушение
В лесном хозяйстве и пожаротушении фитильные шашки иногда используются для подавления лесных пожаров и при проведении контролируемых выжиганий. Они воспламеняются при 191 °C (376 °F) и горят при температуре до 1600 °C (2912 °F). Они особенно эффективны для организации отжигов или встречных огней в очень сухих условиях, но менее эффективны при высокой влажности горючих материалов. Поскольку контролируемые выжигания часто проводятся при относительно высокой влажности (исходя из соображений, что их нельзя безопасно локализовать в периоды очень низкой влажности), капельный факел является более эффективным и используется чаще. Фитильные шашки также обычно носят с собой пожарные, работающие в лесу, для использования в чрезвычайных ситуациях, чтобы создать противопожарный отжиг в окружающих горючих материалах, если нет других путей эвакуации при угрозе окружения огнем.
Протесты
Сигнальные ракеты используются правоохранительными органами, такими как Национальная гвардия США, и полицией для подавления беспорядков. Эта практика восходит как минимум к 1940-м годам, когда они упоминались как "полезные при ночных операциях". Протестующие также используют сигнальные ракеты в качестве ответной меры на демонстрациях.
Морская сигнальная факела
В 1859 году Марта Костон запатентовала сигнальную ракету Костона, основанную на ранних разработках ее покойного мужа Бенджамина Франклина Костона. Она широко использовалась ВМС США во время Гражданской войны и Службой спасения жизней Соединенных Штатов (предшественницей Береговой охраны США) для подачи сигналов другим судам и берегу. Фосфид кальция часто применяется в морских сигнальных ракетах, поскольку при контакте с водой он выделяет фосфин, который самовоспламеняется на воздухе; его часто используют в сочетании с карбидом кальция, выделяющим ацетилен.
Освещение
В 1922 году "посадочная ракета" представляла собой воздушный факел, прикрепленный к парашюту и использовавшийся для посадки самолета в темноте. Факел горел менее четырех минут, а его световая отдача составляла около 40 000 люмен.
Контрмеры
Особый вид факелов используется в военных самолетах в качестве средства защиты от ракет с тепловым самонаведением. Эти факелы обычно выпускаются пилотом поодиночке или сериями, либо автоматически хвостовыми устройствами предупреждения, и сопровождаются резкими противодействующими маневрами. Поскольку они предназначены для обмана инфракрасных ракет, эти факелы горят при температурах в тысячи градусов, при этом излучая свет и в видимом спектре.
Триплэр
Сигнальные ракеты, соединенные с растяжками, используются для охраны территории от проникновения. Ракета начинает гореть при срабатывании растяжки, обеспечивая сигнализацию и освещение.
Регулирование
В соответствии с системой ООН по классификации опасных грузов, пиротехнические факелы классифицируются как взрывчатые вещества класса 1.4. Ряд штатов США, включая Калифорнию и Массачусетс, начали регулировать содержание перхлората калия в питьевой воде, поскольку определенные концентрации могут быть небезопасны. Употребление загрязненной питьевой воды может привести к таким симптомам, как раздражение желудка, тошнота, рвота, лихорадка, кожная сыпь и даже смертельная апластическая анемия (снижение количества клеток крови всех типов).
Химия
Вспышки производят свет в результате сгорания пиротехнического состава. Ингредиенты могут быть разными, но часто основу составляют нитрат стронция, нитрат калия или перхлорат калия, смешанные с топливом, таким как древесный уголь, сера, опилки, алюминий, магний или подходящая полимерная смола. Для придания цвета вспышкам могут использоваться пиротехнические красители. Кальциевые факелы применяются под водой для освещения затопленных объектов. *Примечание: производимые в США сигнальные ракеты (fusees) больше не содержат перхлората калия в качестве окислителя, а также алюминия и магния.
Проблемы с перхлоратной факелой
Многие используемые цветные сигнальные ракеты и спектрально сбалансированные имитаторы содержат окислители на основе перхлората. Перхлорат, являясь типом соли в твердом состоянии, быстро растворяется и перемещается в грунтовых и поверхностных водах. Даже в низких концентрациях в источниках питьевой воды перхлорат известен своей способностью подавлять поглощение йода щитовидной железой. В настоящее время в США отсутствуют федеральные стандарты качества питьевой воды по перхлорату, однако некоторые штаты установили целевые показатели для здоровья населения или предельно допустимые уровни, а другие находятся в процессе установления максимальных допустимых концентраций на уровне штата. Например, Агентство по охране окружающей среды США (EPA) исследовало влияние перхлората на окружающую среду и качество питьевой воды. Калифорния также опубликовала рекомендации по использованию перхлората. Суды США принимали решения, касающиеся использования перхлората при производстве пиротехнических изделий, таких как сигнальные ракеты. Например, в 2003 году федеральный окружной суд в Калифорнии постановил, что Закон о всеобъемлющем реагировании на экологические катастрофы, компенсации и ответственности (CERCLA) применим, поскольку перхлорат является воспламеняющимся веществом и, следовательно, относится к "характерным" опасным отходам.