而现代鞭炮的响声一般有两类,一类是你爷爷最爱放的 大地红,它能发出“ 爆炸声”;

另一类是你最爱的 窜天猴,它能指向闪耀的灯球,它发出的声音叫“ 啸声”。

虽然这两种鞭炮声的本质都是爆炸,但原理并不相同。

“爆炸声”来源于火药里的“ 爆音剂”。

这类化学药剂能 在密闭空间内,将燃烧反应快速转化为爆炸反应,产生冲击波甚至是超音速的爆轰波,炸碎鞭炮外壳,形成清脆的爆炸声。

但只是炸出声还不够,更重要的是要炸得响。

决定“爆炸声” 音量大小的,是爆音剂的 具体配方,它必须同时满足两个指标:

第一,是反应物的 燃烧速率要足够。 因为火药烧得越快,爆炸就越剧烈,产生的声波也就越强。

第二,是配方要达到“ 零氧平衡”。 简单来说,就是要 保证反应物中的氧在反应结束后恰好被用完,不多不少刚刚好,这样就能释放出最多的能量,并产生最大的声响。

比如,把 氯酸钾和 铝粉按7:3的比例混合,放进圆筒,插上引线,就能做出一发威力巨大的“ 闪光雷”。

它不仅能发出 闪电一样耀眼的闪光、还能发出 雷鸣一般的爆炸声响,让方圆五百里的人民群众陪你一起失眠到天亮。

但这种配方生产的烟火有个严重的问题,那就是它 易燃易爆,而且威力巨大,和烈性炸药相当,只要一个不小心,你就会跟烟花一起被炸开花。

不过,只要把这个配方里的 氯酸钾换成 高氯酸钾,再混入 三硫化二锑,按4:1:1的比例调配,就可以生产出爆炸声和安全性兼顾的优质爆竹。

二十世纪初,美军就用这份配方生产了一批 M-80鞭炮,用来 模仿机关枪射击的声音,效果拔群。

如果把配方再大幅弱化,那还能生产出这种 拉线炮,利用 拉线时产生的摩擦 引燃爆音剂,只需要轻轻一拉,就能给自己一个惊喜。

或者连引线也不要,直接把炮仗拧成一个小球,做成 摔炮,这种鞭炮的响声来自于 碎砂石和银化合物的摩擦,拿起来往地上一摔,就能给别人一个惊喜。

相比于闪光雷或是拉线炮的“爆炸声”,窜天猴这种一飞冲天时所发出的“ 啸声”,更让熊孩子们沉醉。

啸声来源于火药中的“ 啸声剂”。 这类药剂的燃烧是 不连续的,它会在一瞬间燃烧,产生大量气体,然后又一瞬间停止燃烧,并且停止释放气体。 形成一种 抑制反应和加速反应交替进行的特殊振动。

这种不连续的振动会让炮管内部的空气 一边震荡一边喷出,于是就形成了这种尖锐的“ 啸声”。

评价一枚鞭炮的“啸声”好不好听,重点不是音量大小,而在于 频率的高低。

影响啸声频率高低的因素有很多。1953年,一名叫 麦克斯韦(W. R. Maxwell)的烟火学家就设计了这样一款可伸缩的敞口管壳,用来研究鞭 炮管壳长度对于啸声频率的影响。

结果发现, 管壳越短、药剂燃烧速度越快、管壳直径越大,啸声频率就越高。 而 增大管内压力,或者选用 更坚硬的管壳材料,也能 增加啸声的频率。

除此之外,麦克斯韦还研究了 啸声剂的最佳配比。 他发现只要把 高氯酸钾和 苯甲酸钾大约按 7:3的比例混合,啸声剂的 输出功率和燃速就能接近最大值,在发出啸声的同时,还能发出足够的爆炸音量。

如果你觉得这还不够得劲,那还可以自行创新更多的奇技淫巧。

比如在鞭炮管壳的 底部挖出一个空洞,就能减少空气共振、加快火药燃烧, 让原本悠长饱满的炮声,变得急促粗犷。

或者,你也可以在啸声剂和啸声剂之间 塞上一点延期药,调节出不同的啸声频率,这样就能炸出一枚 层次丰富的多音阶烟花。

当然,在下手之前,你必须先取得 《民用爆炸物品生产许可证》,否则就只能在号子里听别人的放炮声了。

而如果你生活在城市里,那可能连别人的放炮声也很难听见了。

所以,我们推荐你 打开手机,接上高音喇叭,循环播放本视频的剩余段落,过个红红火火炮火连天的好年。

返回搜狐,查看更多