煙花的形狀是怎么炸出來的

在發(fā)射后的短短幾秒內(nèi)，煙花可以變成愛你的形狀、新年的愿望、女孩的幻夢……甚至可以讓你免費體驗一把“世界末日”。

當然，它也有更高級“億點點”的玩法：這樣完美的煙花，是怎么炸出來的？

躥得高

能在空中炸出菊花形狀的，屬于煙花中的“禮花彈”。與鞭炮這樣的爆竹，“加特林”這樣的噴花類煙花不同，禮花彈通常會發(fā)射到高空或水域，并能形成各種光色、圖案。

想要禮花彈炸得完美，先得讓它躥得高。

一顆常見的禮花彈，由球形的本體和裹在外側的圓柱形炮筒構成。炮筒能固定住彈體的位置與發(fā)射朝向。

彈體下的杯狀容器里，則裝滿了由黑火藥制成的發(fā)射藥。在高裝填密度下，黑火藥能規(guī)律燃燒，產(chǎn)生巨大推力，將禮花彈彈體推向空中。

一個彈徑約30厘米的12號禮花彈，其爆炸高度能達到300米。世界上最大的煙花，重約1087千克，可以躥升到1127米的高空。

炸得艷

想要的高度達到了，接下來得讓煙花炸出絢麗的顏色。

這其中的奧秘就藏在禮花彈彈體的內(nèi)部。剖開禮花彈的外殼，我們可以看到其內(nèi)部構造是這樣的：下方是導火索，中間是炸藥，外層則由一圈球形小顆粒圍繞，這些顆粒叫作“星體”，煙花的顏色就由它們產(chǎn)生。

我們高中時都學過“焰色反應”——不同金屬化合物燃燒時，火焰會變成不同的顏色。從微觀角度來看，其實是受熱時，原子的電子會從低能級躍遷至高能級，但這種狀態(tài)不穩(wěn)定，電子又會從高能級掉回，并釋放出光子。

不同元素釋放出的光子波長不同，這也就有了我們看到的不同顏色。

煙花的顏色就是利用了這一原理。制作時在星體中加入鍶鹽，火光就會呈現(xiàn)出紅色；加入鋇鹽，會變成綠色；加入鈉鹽，則會變成黃色……加入含有不同金屬元素的化合物，煙花就能展現(xiàn)出五光十色。

一些煙花顏色的調制則格外復雜，比如煙花界的“藍色妖姬”，需要加入氧化銅、堿式碳酸銅等化學物質，才能獲得比色純度高的藍色火焰。紫色的煙花，還要用藍色和紅色火焰所需的化合物復合而成。

這些化學藥劑還可以做出閃爍的效果?；瘜W藥劑被引燃后產(chǎn)生的固體、液體殘渣會覆蓋到下一層藥劑上，導致下一層藥劑瞬間處于熄滅狀態(tài)，當下一層藥劑被引燃后又會重新發(fā)出亮光，煙花就這樣一亮一暗地閃爍。

你?？吹降摹般y閃”“紅閃”，都是這樣形成的。

科學定型

調出了五顏六色后，還得給煙花做科學定型。

煙花的形狀和星體在禮花彈內(nèi)的排布有關。比如最常見的菊花型，就是將星體排成一圈，當禮花彈炸開時，星體就會向四周擴散，形成標準的菊花形狀。

當燃燒時間和距離更長，火光熄滅前因重力下垂，就會變成柳樹型。雙層組合，便能看到有內(nèi)瓣的雙層煙花。

如果在禮花彈中插入硬紙片，讓星體排列出笑臉，你就能在空中收獲一個“多巴胺笑容”。

在禮花彈下方加裝固定方向的裝置，再排字后，就能看到一個大大的正面朝著你的“喜”字。

星體在禮花彈內(nèi)排成什么形狀，煙花在空中炸開時就會是什么樣子。甚至三維立體、變身進化，也都難不倒現(xiàn)在的煙花。

除了排列星體，還可以將單個煙花作為矩陣點，多個煙花同時發(fā)射再經(jīng)組合，2008年北京奧運會開幕式中的大腳印，就是這樣組合出的。

當時蔡國強團隊使用了膛壓發(fā)射技術，利用鋼制炮筒控制、調整禮花彈的出膛速度，使所有彈體在同一高度的不同方向發(fā)射出來，組成腳印。他們還在彈體內(nèi)裝入了芯片，從而能用電腦遠程控制，將不同點位點火的時差控制在幾毫秒之內(nèi)。

想要炸出完美煙花，有時候還需要“億點點”的想象力。例如蔡國強的煙花藝術“天梯”，就真的是由一個巨大的熱氣球將一條裝有火藥的繩梯拉到空中的。

每一個升起的煙花，都承載著天空下人們的愿望。升得越高，炸得越艷，開得越飽滿，仿佛愿望也能飛得越遠。

（孫佳宇摘自微信公眾號“答案如下”，Raven圖）