"Manual de Pirotecnia - Escada Térmica"

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Ha uma diferença entre escada térmica e trem de fogo que nem sempre é observada.
A escada é uma sequencia de queimas capazes de produzir calor em linha ascendente.
O trem de fogo é uma linha de transmissão e distribuição de fogo com tempo e calor iguais.
Qualquer artefato pirotécnico inicia-se por uma fonte de calor pequena. Pode ser um squib, ou fósforo, ou uma chama. São meios que exigem pouco esforço. Um squib pode começar com um pilha comum de lanterna. Um fósforo pelo simples atrito manual.Todavia a parte principal do artefato não é sensível a esse pequeno numero de calorias, nem esta localizado no ponto onde elas se produzem.
É necessário portanto transportar o fogo, e aumentar-lo para que o artefato inicie a queima.
Nos fogos de artificio populares, usa-se fósforos para iniciar as baladas coloridas. Nos artefatos pirotécnicos maiores usa-se um estopim aceso por diversos sistemas, inclusive espoletas. Nos altos explosivos, parte-se de um squib, estopim hidráulico e reforcadores.

A escada , quando feita de camadas, como moedas sobrepostas, faz o trabalho do trem . A cada camada que o fogo passa a temperatura se eleva.
O trem de fogo apenas transporta o feito da combustão de um ponto geográfico a outro, sejam 10 cm ou 200 metros. O tempo do transporte é importante, principalmente, quando é ramificado.

A situação mais comum é a instalação de um circuito pirotécnico onde achamos escadas e trens combinados., um bom sistema p.e., é o usado em foguetes meteorologicos. Estes foguetes possuem alem do

servo-comando elétrico, um circuito pirotécnico que tem a finalidade de garantir a separação de alguns estagios,e abrir seções, tais como o compartimento do paraquedas.
O procedimento usado para separar-se um conjunto preso ao foguete é soltar os parafusos que o prendem. E para tanto esses parafusos possuem um orifício axial onde ha uma carga explosiva, e um vinco de cizalhamento.
O circuito , começa no centro do foguete com um squib, iniciador de uma camada de pólvora, que passa para uma pastilha de ferro-silicio. É uma escada. O squib iniciou com uma temperatura de 100*, e no final da pastilha a temperatura esta em torno de 800*. Desse ponto o fogo passa para um cordão de pólvora ou estopim (hidráulico) até uma bifurcação. Nesse ponto temos uma pastilha reforcadora para garantir a iniciação dos ramais. É outro degrau da escada.Os cordões seguem ate a flange dos parafusos. Nova bifurcação e outra escada dentro do parafuso. Uma escorva que aceita o fogo e o explosivo que rompe o parafuso.


Acendendo

No dia a dia , as vezes é necessário ascender um artefato antigo , envelhecido e oxidado. Para isso usa-se uma estopim sobre a escorva original , já degenerada pelo tempo. Coloca-se um punhado de pólvora e o artefato não ascende . Coloca-se mais pólvora negra e não ascende .

Posta a pólvora encima do artefato, quanto mais pólvora mais rápida a queima e menos calor transmitido. Mais pólvora acelera a reação e desperdiça energia. Assim o procedimento aconselhável é usar uma escada feita com um estopim e uma misto iluminativo qualquer , de produção recente que queime em 2 ou 3 segundos a uma temperatura elevada (600*). Com isso a camada oxidada do artefato destroe-se e a queima da vela inicia-se.
O aumento de polvora,gera uma explosao, no lugar da queima.
Um erro comum é exatamente aumentar-se a quantidade de polvora ou escorva em artefatos que devem sair acessos de um lançador de tiro. Nos foguetes e rojoes (com sinalizadores ou fogos de artificios )p.e. , n o momento do tiro o artefato ascende e sai queimando . Aumentar a quantidade de escorva quase sempre resulta em uma deflagração. Mais rápida devido a maior quantidade de material. Nesse caso o artefato simplesmente não funciona. A velocidade maior desperdiça o calor produzido. O correto é manter a produção de calor por uma tempo maior.

Outro fator importante é a estabilidade da escada.
O primeiro degrau, que recebe o fogo,deve ser mais resistente as condições ambientais. Os degraus seguintes são menos atingidos pelas umidade e outros fatores externos. A sensibilidade do segundo e terceiro degraus é menos importante que a sua capacidade de elevar a produção de calor.

Compatibilidade

PÓLVORA NEGRA É O MELHOR ACENDEDOR DE PÓLVORA NEGRA.

Assim como o magnésio é o melhor acendedor de magnésio.
A compatibilidade deve ser rigorosamente observada. O uso de produtos diferentes exige a compatibilidade das camadas de elementos comuns , capazes de agenciar a transmissão do fogo de um campo a outro.
Em um vela , com varias camadas , as camadas adjacentes, não podem ser incompatíveis. Não podemos prensar em uma vela uma camada de pólvora negra, com outra de misto cloratado. .Mistos feitos com clorato de potassio reagem instatanemente com os produtos do misto feito com nitratos, ascendendo ou explodindo. ( Pagina 20 e 21)

É medida cautela, possuir mesclados no segundo degrau ,partículas do principal composto do primeiro degrau. E para isso é necessário que as camadas sejam compatíveis.
Na iniciação de uma vela, usa-se como primeira camada o "firts-faire", ou escorva . Em seguida , como segunda camada esta o traçado, e logo o misto iniciador.
Exemplificando: a escorva é pólvora negra pura; o traçado é 50% de pólvora negra e 50% de misto de nitrato de bário/carvão/silício; e o misto é nitrato de bário/carvão /magnésio.
Em fogos de artificios é muito comum colocar incrementos de tracado no meio da vela para iniciar mistos de cor diferente na mesma vela (bengalas)


Traçado
O traçado é a mistura de dois mistos, ou duas composições compatíveis.
Quando temos duas etapas seqüentes, p.e.,um misto vermelho que passa o fogo para um misto verde, sendo os dois a base de nitratos, ha compatibilidade. Assim para garantir o acendimento do misto verde , usa-se misturar um pouco de misto vermelho na primeira parte do misto verde.
O traçado é uma mistura independente , ou seja um misto traçado. Resultado da mistura de um ou mais componentes do misto que vem com o fogo , no misto que recebe o fogo. Pode-se misturar um pouco de pólvora também. É comum referir-se ao traçado como uma mistura do misto que vai queimar, com 10% de pólvora negra. em pó.
Depotagem
Sempre que usamos um foguete para transportar uma peca pirotecnica , temos duas acoes necessarias: 1) Acender o artefato. - 2) Separar o artefato do foguete.
Para realizar essas duas acoes usamos de um rastilho ou trem de fogo e uma carga de depotagem . No lancamento do foguete ascende-se tambem o trem de fogo que conta tempo até o momento em que deve-se deflagar a carga explosiva que ( ascende e) separa o foguete do artefato.
Em um foguete de vara comum, o motor foguete queima até o fim e (passa fogo ao rastilho que queima por 1 ou 2 segundos e ) ascende uma carga de depotagem que ascende a bomba de cores e explode lancando a bomba longe do foguete. Nos foguetes de sinalizacao terminada a queima do grào ( motor-foguete) ascende-se o rastilho que logo ascende a carga de depotagem encarregada de criar chama para ascender o sinal e gases para expulsar o sinal e o paraquedas para fora do corpo do foguete.
O rastilho é um trem de fogo. Pode ser polvora prensada, ou um pedaco de estopim. A carga de depotagem é um recipiente ( de tecido, ou feltro , ou papel, ou pastilha ) de polvora negra . A quantidade de polvora depende do uso. Uma carga grande não só separa como rompe e danifica o artefato. Uma carga pequena não consegue promover a separacao. Nos foguetes sinalizadores a carga é de 1 grama. Na GIL a carga pode ser 50 gramas. Paraquedas lanacados de foguetes, que nao abrem, quase sempre é defeito da carga de depotagem mal dosada. Estrelas ou bombas mal depotadas, queiman dentro do corpo do foguete, ou saem sem ascender.
O poder de gases e o calor da chama da depotagem é importantissimo.