O mărturie din secolul al XIX-lea asupra preocupărilor pentru construcția rachetelor

O mărturie din secolul al XIX-lea asupra preocupărilor pentru construcția rachetelor

Scoaterea la lumină a unei lucrări puțin cunoscute specialiștilor (și încă și mai puțin publicului larg) umple un gol în istoria preocupărilor în domeniul rachetei pe pământul patriei noastre, domeniu ale cărui începuturi sunt plasate la jumătatea secolului al XVI-lea, când a apărut Coligatul de la Sibiu al lui Conrad Haas.

Perioada următoare a fost marcată de contribuția cunoscuților boieri și cărturari moldoveni Conachi, consemnată la sfârșitul secolului al XVIII-lea și despre care am avut prilejul să scriem în numărul 3/1987 al revistei „Modelism".

În rândurile de mai jos prezentăm cititorilor dovezile continuității preocupărilor românești pentru rachete și în secolul al XIX-lea.

Este vorba despre o carte apărută în 1852 sub titlul „Micul artificier perfecționat, sau povățuirea de a înființa în scurtă vreme și cu mică cheltuială cele mai frumoase lucruri de artificii. După cercări făcute de Anton Stuber cu mai mult de 150 compoziții artificiale și 53 figuri", fiind tradusă și prelucrată în limba română de P. Șiller.

Avem de-a face cu un mic manual de buzunar cum i-am spune astăzi, cu un titlu lung, specific lucrărilor din secolul trecut, de natură să lămurească cititorul asupra conținutului încă de la lectura copertei.

Până în prezent, despre autor, locul apariției lucrării originale, cât și despre traducător nu avem date certe, dar putem preciza că traducerea a apărut la Iași și a fost tipărită la Tipografia „Romano-Franceză" în alfabet chirilic.

Trebuie să subliniem încă de la început valoarea istorică a acestei lucrări. Faptul că este o traducere nu-i scade prea mult din importanță. Autorul versiunii românești a ținut să precizeze că, traducând, a și „adaptat" textul original, aceasta realizându-se nu numai la nivelul limbajului, ci și la cel al conținutului, după cum rezultă din unele adăugiri din cuprinsul explicațiilor.

În al doilea rând, este grăitor faptul că s-a simțit nevoia popularizării confecționării de artificii și rachete pe teritoriul românesc. Traducerea și tipărirea cărții într-un tiraj necunoscut, nouă, din care s-au păstrat extrem de puține exemplare, cartea fiind astăzi o adevărată raritate bibliofilă, atestă existența unui număr suficient de mare de cititori interesați de problema tratată, la mijlocul secolului trecut.

Analiza fondului de idei al acestei cărți nu este deloc comodă, din cauza dificultăților de exprimare în epoca respectivă. După cum se știe, stilul științific al limbii literare românești a început să se contureze mai pregnant prin 1860-1880, deci într-o perioadă ulterioară apariției acestei publicații. Nu este locul aici să intrăm în amănunte cu privire la problemele de limbă. Subliniem doar câteva aspecte care țin în mod strict de evoluția domeniului tehnico-științific care ne interesează. Lucrarea este redactată sub formă de sfaturi practice amănunțite adresate cititorului, cu numeroase particularități specifice graiului moldovenesc.

Pentru găsirea echivalentelor românești ale termenilor de specialitate, tălmăcitorul a făcut apel la vechea terminologie tehnică populară autohtonă, la calcul semantic și la preluarea unor cuvinte noi din limbile romanice, multe păstrându-se ca atare până astăzi în limba noastră. Cartea, care cuprinde 188 de pagini, după introducere, este împărțită în cinci părți, fiecare divizată în mai multe capitole. Urmează un bogat tabel cu compoziții, iar la sfârșit o planșă ce cuprinde schițe. Lucrarea este adresată artificierilor, dar în cuprinsul ei după cum vom vedea este oferit un volum valoros de informații referitoare la construcția rachetelor.

Preocupări în domeniul rachetelor sunt consemnate în partea I-III, care tratează despre materiale, instrumente și tehnici de lucru, expunerea fiind făcută sistematic, amănunțit și precis.

În continuare, în partea a IV-a, intitulată „Artificii aeriene. Focuri meșteșugite care să sue în aer prin puterea lor din lăuntru", prezintă modul de confecționare a părților componente și descrierea mai multor tipuri de rachete.

Urmează „Tabla de compoziție", care cuprinde cele peste 150 rețete de combustibili, repartizate pentru 22 tipuri de artificii, dintre care 7 sunt destinate rachetelor. Interesant este modul de alcătuire a combustibililor: la rachete după calibru, iar la artificii după efectele lor luminoase, colorate, fumigene, zgomotoase etc.

În cele ce urmează atragem atenția asupra noutăților tehnice pentru epoca respectivă apărute în această carte în domeniul construcției de rachete din țara noastră.

În acest sens menționăm:

1. folosirea rampei de lansare pentru o rachetă sau un grup de rachete; 2. confecționarea și folosirea conului; 3. utilizarea și tehnica construcției parașutei; 4. lansarea unei rachete cu o singură treaptă, folosindu-se 2 motoare ce se aprind simultan; 5. racheta „du-te-vino" pe sfoară unui zmeu; 6. menționarea ajutajului sub formă de clopot; 7. folosirea declanșatorului și a protectorului parașutei; 8. întrebuințarea containerului.

Precizăm și faptul că traducătorul s-a oprit în mod deosebit asupra rachetelor destinate jocurilor de artificii și nu a celor create în alte scopuri, demonstrând prin aceasta intențiile sale pacifiste.

Un citat din „Introducere" este edificator în acest sens: „învățătura de compunere a acestor trupuri se numește meșteșugul artificiei; care se împarte iarăși în două: în artificii serioase sau de bătăi adică în artificii de petrecere. Noi ne vom îndeletnii cu cele de pe urmă."

Studiind desenele, facem precizarea că ele sunt grupate într-o singură planșă cu 2 file, atașate la sfârșitul lucrării. Cuprinde 53 figuri, executate cu mâna liberă și uneori cu instrumente de desen, fără cote, și, cu mici excepții, fără repere și nu întotdeauna în concordanță cu textul.

Prof. IOAN N. RADU

Subliniem că nici una din schițele prezentate nu este colorată și nu există nici în text indicații în acest sens. Unele schițe prezintă repere în secțiune, iar altele au scopul de a demonstra tehnica executării lor.

Referitor la dimensiunile folosite în executarea părților componente ale rachetelor, subliniem că nu sunt rezultatul unor calcule, ci al unei practici îndelungate.

Cotele erau stabilite folosindu-se unitățile de măsură specifice primei jumătăți a secolului al XIX-lea, în Moldova. Dintre acestea amintim: stânjenul, cotul, palma, degetul și linia.

Traducătorul recomandă, pentru a nu se face greșeli în dimensionarea rachetelor, să fie folosită ca unitate de măsură palma, unitate cunoscută în toată Europa. Ea era socotită ca fiind de mărimea a 3 laturi de palmă, adică 12 degete (palmace sau parmace). Un deget era alcătuit din 12 linii, iar opt palme formau un stânjen. Corespondențele acestora în sistemul metric sunt precizate în lucrarea „Cum măsurau strămoșii" de Nicolae Stoicescu, apărut în 1971.

În acest studiu se atrage atenția că, datorită evenimentelor istorice, fiecare unitate de măsură folosită are valori diferite: - stânjenul: 1,962 m sau 2,002 m - cotul: 0,636 m sau 0,680 m - palma: 0,245 m sau 0,252 m - degetul: 18,5 mm - linia: 1,54 mm

Studiind compozițiile recomandate pentru motoare, rezultă că se construiau rachete de „petrecere" de calibre diferite: 6, 9, 12, 15, 18, 20, 24 linii și chiar mai mari.

Pentru început, am considerat că este bine să prezentăm construcția unei rachete cu calibrul de 12 linii (1 deget - 18,5 mm), care lămurește mai ușor pe racheto-modeliștii de astăzi despre unele aspecte ale tehnologiei folosite.

În general, rachetele de petrecere descrise în această carte au multe asemănări cu cele realizate în secolele trecute, dar se observă o evoluție în sensul adăugării unor repere ce contribuie la perfecționarea proceselor tehnologice și a celor de zbor. Ele erau încă de tipul rachetelor cu coadă și transportau la înălțimi diferite artificii viu colorate, luminoase etc.

În continuare prezentăm părțile componente ale rachetei alese de noi pentru a fi descrisă, așa cum rezultă din conținutul cărții și din desene.

Conul (1, fig. 1) este prezentat pentru a fi construit și montat, în cadrul explicațiilor „Despre încărcarea rachetelor", unde se afirmă următoarele: „deasupra închei un cornet de hârtie" (pagina 96). După cum observăm, este prima și cea mai simplă formă de a indica folosirea conului de rachetă. De altfel, din schițe rezultă prezența conului la majoritatea tipurilor prezentate (vezi fig. 23, 26, 50, 51).

Corpul (2, fig. 8) este format dintr-o baghetă care alcătuiește coada rachetei, și din analiza textului rezultă calitatea și dimensiunile cozii (pag. 97). „Aceasta trebuie să fie de 18 sau de 20 ori atâta de lungă, cât cepul peste care s-au încărcat rachetele. Ea trebuie să fie făcută de lemn ușor și uscat: În jos trebuie să fie ea cu jumătate mai subțire de cât sus."

Știut fiind că cepul (1, fig. 2) este de 6,5 ori calibrul motorului, rezultă că lungimea cozii trebuie să fie de 117-130 calibre.

Sistemul stabilizator nu este menționat, el lipsind ca la toate tipurile de rachete cu coadă construite anterior și la care stabilitatea în zbor este asigurată de dimensiunile cozii (2, fig. 1).

Portmotorul nu se prezintă sub forma celor folosite astăzi în tehnica construirii minirachetelor cu combustibili solizi. Prinderea motorului (3, fig. 1) de corpul rachetei (2, fig. 1) se face cu o sfoară, sănătoasă în două puncte diferite (4 și 5, fig. 1), prin aplicarea unor înfășurări ce permit strângere bună a reperelor, fără să apară noduri. În acest sens, în carte se recomandă în figurile 8, 9 și 10, trei tipuri de legări fără noduri cu ajutorul lațului.

Matricea este mijlocul tehnic care ne permite presarea combustibilului solid, aflat în stare de pulbere, în carcasa motorului.

Părțile componente ale matriței se confecționează din lemn tare și uneori din fier. Ele se execută după schițele existente în planșă la figurile 13, 17, 18, 27, corespunzător calibrului rachetei construite și folosind textul de la capitolul „Instrumente pentru gătirea rachetelor" și prezentate de noi în figura 2.

Matricea se compune din cep (1, fig. 2), care este formatorul camerei de ardere (3, fig. 3) și a duzei motorului (15, fig. 3), negel (2, fig. 2) care permite formarea ajutajului (14, fig. 3) sub forma unui clopoțel.

Acestea, cepul și negelul, se fixează prin intermediul reperului (3, fig. 2), de secțiune pătrătică, în butucul de lemn (4, fig. 2). Fixarea acestora se face prin cuiul (5, fig. 2) ce trece prin orificiile (6, fig. 2) prevăzute în butuc și suportul cepului.

Presarea se face cu ajutorul a 3 „vergi de încărcare" pistoanele (6, 7 și 8, fig. 2), dintre care 2 cu „bortă" orificii 1-5 și unul mai scurt, fără bortă. Diametrul lor trebuie să fie puțin mai mic de 1 calibru.

Reperele descrise vor fi executate în conformitate cu dimensiunile și formele prezentate de noi în figura 2. Ceea ce surprinde este lipsa corpului matriței, care există la construcțiile anterioare, cât și la cele moderne.

Presupunem că indicația de a confecționa carcasa motorului cu pereți foarte groși nu mai necesită prezența corpului matriței.

Carcasa motorului (1, fig. 3) constă dintr-un tub („țăvie"). Pentru confecționarea lui se folosește un „sucitoru" prelucrat din lemn, cu diametrul de 12 linii, peste care se răsucesc coli de hârtie sau carton, între straturile cărora se aplică clei. Lungimea tubului să fie de 8-10 diametre, iar grosimea pereților să aibă 2/5 sau cel puțin 1/3 din diametrul ei.

Interesante sunt indicațiile date de autor: ungerea sucitorului cu săpun uscat, pentru a fi ușor scos din tub. Atunci când apar defecte în construcția carcasei din cauza grosimii neuniforme a hârtiei ori a tehnologiei greșite, se recurge la „mangaliutul" acestuia, într-un singur sens, cu o scândură de lemn.

Pentru formarea duzei și ajutajului motorului se efectuează operația de „gătitire sau zugrumare" a carcasei. În acest scop se introduce în tub, pe la un capăt, vergeaua cu orificii (6, fig. 2), iar la celălalt capăt cepul (1, fig. 2) cu accesoriile lui. După ce toate s-au îmbinat și se sprijină pe suportul (7, fig. 2), se trage ușor de vergea, până când între aceasta și negel se obține o distanță de 1,5 calibre.

La această distanță se realizează gâtuirea prin strângerea puternică cu sfoara prin intermediul unei „strune" sau al unei pârghii de gradul doi.

Sfoara (6, fig. 1) trebuie să fie paralelă cu gura tubului și la un calibru de negel.

Surprinzătoare este precizarea făcută că ajutajul motorului să aibă forma unui clopoțel, asemănătoare cu ajutajul de astăzi al motoarelor.

PREPARAREA COMBUSTIBILULUI SOLID

În partea I-III a cărții de care ne ocupăm sunt prezentate, așa cum am mai spus, materialele trebuincioase din care nu lipsesc substanțele necesare realizării combustibililor.

Astfel sunt descrise principalele substanțe folosite, modul de obținere, de păstrare, de preparare, de purificare.

Variantele combustibililor pentru rachete se obțin din silitră, pucioasă și cărbune, bine purificate, mojărate și amestecate. Proporțiile sunt diferite procentual, în funcție de destinație și spre exemplificare prezentăm 3 variante:

a. silitră (curățată de două ori) - 12 părți: cărbune de lemn moale - 2 părți: pucioasă curățată - 2 părți.

b. silitră 78 părți: cărbune - 12 părți: pucioasă - 10 părți;

c. silitră 75 părți, cărbune - 13,5 părți pucioasă - 11,5 părți.

Fiecare rețetă de combustibil are câte o „poreclă", dar, în general, aceștia sunt categoriști în două: iuți și leneși. Cei folosiți pentru rachete, deci pentru producerea unei mișcări, sunt denumiți „gonitori".

Racheta de petrecere propusă pentru construire folosește un combustibil corespunzător calibrului de 9 și peste 9 linii format din: 16 părți silitră, 8 părți cărbune, 4 părți pucioasă.

Pentru același calibru se mai recomandă: 16 părți silitră, 6 părți cărbune, 4 părți pucioasă, 4 părți pilitura de oțel (racheta cu foc strălucitor) sau 16 părți silitră, 5 părți cărbune, 3 părți pucioasă, schije de mijloc (racheta cu foc chinezesc), folosite pentru efecte luminoase.

PRESAREA COMBUSTIBILULUI

Se începe cu înfășurarea cu sfoară sănătoasă a gâtului rachetei (6, fig. 3) în scopul măririi rezistenței ei.

Se așază racheta pe cepul (1, fig. 2), i se dă o poziție verticală, se introduce varga bortelită și i se aplică câteva lovituri de mai pentru o fixare mai sigură.

Se introduc porții din compoziție (2, fig. 3) și se aplică 12-20 lovituri de mai, în reprize de 4-5 lovituri, între care se ridică varga, se mișcă și se scutură. Pentru rachete cu calibru de 12 linii se folosește pentru presare un mai greu de 0,5 ocă (1 ocă = 1,271 kg). După ce nivelul combustibilului presat crește, se folosește vergeaua cu bortă mai mică, iar după ce s-a trecut de vârful capului se folosește vergeaua scurtă fără bortă și încărcarea continuă până când se obține înălțimea de 1 calibru de la vârful cepului.

Golul (3, fig. 3) care rămâne după scoaterea capului este denumit „inima", iar partea masivă (4, fig. 3) de deasupra este „hrana rachetei".

După încărcare, trebuie să rămână carcasa goală (5, fig. 3) de 1 calibru, în golul căreia se introduce un dop de hârtie lut sau de lemn, în mijlocul acestuia practicându-se un orificiu (7, fig. 3), prin care se transmite focul la „innădirea rachetei" (8, fig. 3). Pentru realizarea innădirii se ia o fășie de hârtie lată de 5 calibre (9, fig. 3) și se înfășoară de 3 ori împrejurul motorului, la partea superioară, și se încheie. În camera obținută, care are rol de container, se toarnă o lopătică de compoziție destinată artificiilor (8, fig. 3), egală cu 1/3 din greutatea motorului.

Compoziția era făcută în scopul obținerii diferitelor efecte luminoase, colorate, zgomotoase etc.

Peste aceasta se pune un dop (10, fig. 3) și apoi se leagă gura innădirii ca la gura unui sac, peste ea închizându-se cornetul de hârtie (11, fig. 3), adică conul (1, fig. 1).

O preocupare importantă pentru zborul rachetelor asupra căreia insistă în mod deosebit autorul este centrarea acestuia, care se realizează, ca și în perioadele anterioare, prin cumpănire.

Pentru precizare, redăm originalul indicațiilor date de autor:

„După ce ai legat racheta de dânsa (coada-n.n.) poți să cerci de are cuviința sa greutate, puind-o crucis pe dejet în depărtare de la rachetă ca de-o lungime de cep (6,5 calibre n.n.)....Când coada trage în jos, ea este pre grea, și mai trebui subțietă, iară nu scurtată când s'au dat cuviința lungime mai sus arătată; iară de cumpănește racheta în gios atuncea coada este pre subțire, avind cuviința sa lungime și trebui schimbată cu una mai plinuță. Această regulă de cumpeneală și lungimea cozii trebuie păzită bine când vrai să meargă racheta frumos cu măiestrie."

Asamblarea. Din cele prezentate rezultă că și în această perioadă se construiau tot rachete cu coadă. Motorul se atașa la corpul rachetei prin legare cu sfoara așa cum am arătat la portmotor, urmărindu-se asigurarea solidității și simetriei montajului.

Pentru estetică, probabil și pentru îmbunătățirea calităților aerodinamice, peste sfoară se lipeau fâșii de hârtie.

„Spre a povățui focul de la un loc la altul pentru a aprinde de odată și repede mai multe părți a unei artificii, ne slujim... de fitiluri."

Fitilurile se confecționează din fire de bumbac, stabilind de la început grosimea lor, folosind în acest scop 2-6 fire, cu lungimea de un stânjen.

Separat, într-o strachină, se pregătește o compoziție formată din opt „loturi" de făină de praf de pușcă (cca 104 g), un „cvent" de clei arabicesc (25 g), cât două linguri de rachiu încălzit.

În acest amestec se introduc firele de bumbac pregătite anterior, care trebuie lăsate să se imbibe bine, apoi sunt trase ușor printre degete și se pun la uscat la un loc umbros. Se recomandă ca amestecul să fie folosit imediat după pregătire fiindcă silitra cristalizează.

Ca noutate, se recomandă: „Peste tot locul unde se întrebuințează fitiluri, spre a se povățui focul de la o bucată la alta, ele trebuie să fie înfășurate în hârtie".

Pentru aceste fitile erau introduse în tuburi de hârtie special confecționate pe un sucitoriu de sârmă de alamă, gros de trei sau patru linii, lungă de un cot.

Tuburile permiteau înnădirea fitilurilor. „Când trebuiește povățuire lungă de foc, bagi un capăt de liță în alta și le lipești."

Lansarea se poate prezenta sugestiv folosind un citat în acest sens: „Spre a-l da foc spânzură-o în poziția verticală pe un cui bătut într-un stâlp înalt. Gios la capătul cozii să fie bătut în stâlp un capăt de sârmă ndoită rotundă în chipul unui inel în care rătunzimea trece capătul cozii ca să nu poată sminti (mișca - n.n.) vântul poziție, fiindcă cel mai mic vânt este în stare a aminti direcția rachetei fiindu-i coada atât de lungă."

Acest citat ne înfățișează folosirea celei mai simple rampe de lansare, a inelelor și a modului de organizare a unui poligon de lansare.

Pentru aprinderea motorului se introduce o bucată de fitil (12, fig. 3) în „inima motorului", astfel ca celălalt capăt să fie la nivel cu ajutajul.

Peste acesta se lipește o „înfocare" confecționată din hârtie tratată pe o față cu praf de pușcă amestecat cu clei și se aplică după uscare.

Declanșarea motorului se face cu flacăra de la luminare, care aprinde hârtia de înfocare, aceasta fitilul și apoi combustibilul din motor.

Pentru o lansare reușită se recomandă măsuri de precauție cum ar fi: fitilul să nu fie introdus prea mult în camera de ardere ca să se asigure o ardere treptată și de jos în sus; după aprinderea fitilului să te îndepărtezi de lângă ele pentru a evita nereusite de lansări.

Folosind o rampă special construită se pot lansa 20-30 de rachete deodată în forma de „coadă de păun".

Rachetele trebuie să fie toate de același tip.

Rampa se construiește conform indicațiilor date în figura 8. Pe un stâlp (1, fig. 8) se montează la partea superioară o scândură de forma indicată în desen, pe care se execută un șant (uluc-n.n.) la partea superioară, de-a lungul acesteia.

La partea inferioară se fixează o șipcă pe care se prind inelele de sârmă care mențin coada rachetei în poziția dorită și împiedică ca rachetele să fie „smintite" de vânt.

Pentru aprindere, se așază un fitil lung, în ulucul scândurii de sus, și fitilul fiecărui motor ieșit din duză se pune în legătură cu primul. Aprinderea se face de la mijlocul fitilului lung.

RACHETĂ DE PETRECERE CU „CORTELU CAZATORU"

Acest tip de rachetă transporta și catapulta la înălțime un container prevăzut cu o parașută (cortel), care menține în aer prin plutire, în stare aprinsă, artificiile diferit colorate din încărcătură.

Este prima mențiune, după părerea noastră, de folosire a parașutei și a unui container catapultate dintr-o rachetă.

Acest lucru reiese și din text: „Una din cele mai noi și mai frumoase invenții de înnădire pentru rachete este neapărat cortelu cazătoru, care oprește plutind în aer o făclie cu compoziții de felurite culori, ce să pare a fi o stea înfiptă în cer."

În acest scop se folosesc rachete de 12 linii prezentate de noi spre construire și chiar rachete mai mari de 15-24 linii.

La partea superioară a motorului (1, fig. 4) se construiește o cameră înnădire așa cum am prezentat la presarea combustibilului (fig. 3), dar mai groasă și mai lungă (confecționarea containerului).

Separat se confecționează containerul (3, fig. 4), care este un tub de carton lung de 2-3 degete, cu diametrul mai îngust decât calibrul motorului.

La partea superioară se lipește o rondea de carton (4, fig. 4), de care se prinde în centrul ei o foarfecă de sârmă (5, fig. 5) cu rotunjimea în afară. Containerul se încarcă rânduri, rânduri, cu compoziții de artificii diferite (6, fig. 4) îndesate cu mâna. Peste acestea, se încleie o hârtie subțire (7, fig. 4), unsă pe ambele părți cu substanța de înfocare.

Cupola parașutei (8, fig. 4) se realizează din mătase ușoară de 2 palme în diametru la care se prind 6 sau 8 sireturi subțiri (suspantele) (9, fig. 4) împrejur, la distanțe egale, lungi de 3 palme. Celelalte capete vor fi înnodite la un loc (10, fig. 4).