Vuurpyle
Die geskiedenis van vuurpyle

Ruimtevaart sou, met die kennis wat ons op die oomblik het, onmoontlik gewees het sonder vuurpyle. Om ín satelliet in sy wentelbaan te plaas of ruimteskip of snuffeltuig na die Maan of planete te stuur, is ín besonder kragtige vuurpyl nodig. Die beginsel van vuurpyle word ook aangewend in die vernie­tigende missiele van moderne oorloŽ. Maar die vroegste vuurpyle het nie naastenby sulke indrukwekkende gebruike gehad nie. Hulle was doodeenvoudig en alleen maar ďpyle van vuurĒ, met ander woorde vuurwerk...

 

  Inhoudsblad

1 van 2

Vorentoe 

 

  

 
Pendeltuie is sweeftuie, maar hulle moet steeds deur vuurpyle gelanseer word... en agter sulke vuurpyle lÍ ín baie lang geskiedenis
 

'

  

  BO: Die pendeltuig Atlantis vertrek in Desember 1988 op ín ruimtesending.

Krediet: NASA

íN PENDELTUIG word skouspelagtig gelanseeróbasies ín sweeftuig wat deur krag­tige vuurpyle die ruimte ingeabba word. Die pendeltuig het sowat 8,5 minute nodig om tot meer as 28.000 kilometer per uur (km/h) te versnel ten einde soos ín satelliet in ín baan om die Aarde te begin beweeg.

As veronderstel word dat die pendeltuig verder in die ruimte wou uitvlieg, sou hy baie vinniger moes beweeg het. ín Vuurpyl moet tot minstens 40.320 km/h versnel om heeltemal aan die Aarde se swaartekrag te ontsnap. Geleerdes sÍ die vuurpyl ďwilĒ  in der waarheid ontsnap, maar dat die Aarde se swaartekrag hom in toom hou as hy nie vinnig genoeg kan wegkom nie! As hy in ín wentelbaan beweeg, is sy wentelsnelheid en die Aarde se swaartekrag in ewewig. Indien hy grond toe val, was sy snelheid te stadig.

Hierdie wonderbaarlike kennis was vanselfsprekend verborge vir die eerste mense wat besef het dat vuur gebruik kon word om pyle weg te skiet.

Maar voordat ons verder op die geskiedenis van vuurpyle ingaan, is dit seker wenslik om die beginsel van vuurpyle eers korrek te begryp. Die meeste vuurpyle wek ín stuwing op deur baie warm gas agter by ín uitlaat uit te blaas. Die aandrywingsmiddels is vaste (soliede) of vloeibare stowwe wat in ín ontbrandingskamer geaktiveer word om hewig met mekaar te reageerónet om die produk van hul verwoestende samesyn met brute geweld na agter weg te boender. En die aksie met die uitspuiting van gas agter die vuurpyl lei tot ín reaksie: die vuurpyl skiet vorentoe.

Ruimtelike vuurpyle bestaan uit verskillende stadiums, wat een-een leeg brand en agter wegval Aarde toe net om die volgende stadium te laat ontbrand. Sodra een stadium wegval, is die tuig baie ligter en skiet hy nog vinniger vorentoe. Op hierdie manier word die geweldige snelhede verkry om ruimtetuie en satelliete in wentelbane om die Aarde te plaas of om verkenningstuie verder die ruimte in te stuur.

Nie alle vuuryple word deur middel van die chemiese reaksies van stowwe voortgedryf nie. Ons kry byvoorbeeld ook stoomvuurpyle wat superverhitte water deur ín spuitstuk blaas, waar dit oombliklik as stoom uitbars. Die uitdyende stoom laat dan die vaartuig teen ín hoŽ snelheid  voortbeweeg.

Stoomvuurpyle deug nie so goed as diť met chemiese aandrywers nie, maar water is ten minste goedkoop en ruim bekombaar. ín Stoomvuurpyl is enkele jare gelede selfs aan boord van ín Britse satelliet getoets. Die moontlikheid is tot geopper om stoomvuurpyle op ruimtesendings tussen die planete te gebruik en die stoom deur ůf kernkrag ůf sonlig te genereer. En die water dan? Diť sal sommer rond en bont versamel word op plekke in die Sonnestelsel waar baie daarvan voorkom, word gesÍ.

Nou ja, wie sÍ nog die mens sal nie kop bo water kan hou op lang tussenplanÍtere vlugte nie!

 
Vuurwerk
is ook maar net skouspelagtige klein vuurpyle... Die Chinese het eeue gelede reeds met buskruit in bamboesbuise geŽksperimenteer...
 


BO: Vuurwerk bokant Miami, Florida, in die VSA, om die dag te gedenk toe Amerikaners hul Verklaring van Onafhanklikeid aanvaar het, te wete 4 Julie 1776. Daar is jaarliks in Amerika skouspelagtige vuurwerkvertonings op 4 Julie. Maar vuurwerk is natuurlik geen nuwigheid nie. En soos die vuurstrale wat ons op die foto sien, was die vroegste vuurpyle ook niks anders as pyle van vuur nie, soos die naam aandui. Die Chinese het byvoor­beeld eeue gelede reeds met buskruit in buise van bamboes geŽksperimenteer...

Krediet: Digitale foto deur Marc Averette, wat dit in die Wikipedia-ensiklopedie op die wÍreldwye web tot openbare besit (ďin te pblic domainĒ) verklaar het.

 

   

  
Die ontwikkeling van vuurpyle

(ín Kort geskiedenis deur die Amerikaanse ruimte-agentskap NASA)

DIE vuurpyle van vandag is merkwaardige versamelings van menslike vindingrykheid, wat hul wortels in die wetenskap en tegnologie van die verlede het. Hulle is natuurlike uitvloeisels van letterlik duisende jare se proefnemings en navorsing oor vuurpyle en vuurpylaandrywing.

Een van die eerste toestelle waarin die noodsaaklike beginsels van vuurpylvlug met welslae toegepas is, was ín houtvoŽl.

In die geskrifte van die Romein Aulus Gellius word die verhaal vertel van n Griek genaamd Archytas, ín inwoner van die stad Tarentum, tans ín deel van Suid-ItalŽ.

Iewers teen die jaar 400 v.C. het Archytas die burgers van Tarentum dronkgeslaan en vermaak deur ín duif te laat vlieg wat van hout gemaak was. Ontsnappende stoom het die voŽl, wat aan drade gehang het, aangedryf. Vir die beweging van die duif is gebruik gemaak van die beginsel van aksie en reaksie, wat nie voor die sewentiende eeu as ín wet van die wetenskap geformuleer sou word nie.

Sowat driehonderd jaar nŠ die duif het ín ander Griek, Hero van AlexandriŽ, vir ín soortgelyke vuurpyl-agtige prakseersel gesorg. Ook diť het van stoom as die aandrywende gas gebruik gemaak. Hero het ín sfeer bo-op ín waterketel gemonteer. ín Vuur onder die ketel het die water in stoom verander, en die gas het deur pype na die sfeer beweeg. Twee L-vormige buise aan weerskante van die sfeer het die gas laat ontsnap, en sodoende die sfeer in die rondte laat tol.

Presies wanneer die eerste ware vuurpyle hul verskyning gemaak het, is onduidelik. Verhale van vroeŽ vuurpyl-agtige toestelle verskyn sporadies regdeur die opgetekende geskiedenis van verskeie kulture.

Miskien is die eerste ware vuurpyle selfs onbedoeld gemaak. In die eerste eeu n.C. het die Chinese, na vertel word, ín eenvoudige soort buskruit gehad wat bestaan het uit ín sekere stowwe wat met mekaar gemeng is. Om tydens godsdienstige feeste ontploffings te veroorsaak, het hulle buise van bamboes met die mengsel gevul en die buise in vure gegooi. Miskien het sekere van daardie buise nie ontplof nie, maar vonkend hemelwaarts uit die vure gespring, aangedryf deur die gasse van die brandende buskruit.

Die Chinese het begin eksperimenteer met die buise wat met buskruit gevul was. In die een of ander stadium het hulle die bamboesbuise aan pyle geheg en hulle met boŽ weggeskiet. Spoedig het hulle ontdek dat hierdie buskruitbuise hulself kan lanseer bloot as gevolg van die krag wat deur die ontsnappende gas opgewek word. Die ware vuurpyl is gebore.

Die eerste opgetekende datum waarop ware vuurpyle gebruik is, is 1232. Die Chinese en die Mongole het destyds teen mekaar oorlog gemaak. In die slag by Kai-Keng het die  Chinese die Mongoolse invallers met ín spervuur van ďpyle van vlieŽnde vuurĒ terug­gedryf.

Die ďpyle van vuurĒ was eenvoudige soorte vuurpyle wat deur vaste (soliede) brandstof aangedryf is. ín Buis, waarvan die een ent met met ín dop verseŽl is, het buskruit bevat. Die ander ent is oop gelaat, en die buis is aan ín lang stok geheg. Sodra die buskruit aan die brand gesteek is, het die vinnige verbranding ín stroom vuur, gas en rook by die oop ent uitgeblaas en ín stuwing veroorsaak.

Die stok het as ín eenvoudige leistelsel gedien wat die pyl op sy vlug deur die lug min of meer in dieselfde rigting laat beweeg het. Dit is nie duidelik hoe doeltreffend hierdie pyle van vlieŽnde vuur as wapens van verwoesting was nie, maar hul sielkundige uitwerking op die Mongole moet formidabel gewees het.

NŠ die slag by Kai-Keng het die Mongole hul eie vuurpyle gemaak en hulle kon dalk verantwoordelik gewees het vir die verspreding van vuurpyle na Europa. Regdeur die dertiende eeu tot die vyftiende eeu was daar verslae van baie proefnemings met vuurpyle. In Engeland het ín monnik met die naam Roger Bacon met verbeterde soorte buskruit gewerk wat meegebring het dat vuurpyle ín baie groter trefafstand bereik het.

In Frankryk het Jean Froissart gevind dat akkurater vlugte bewerkstellig kon word deur vuurpyle deur buise te lanseer. Froissart se idee was die voorloper van die moderne bazooka (ín draagbare vuurpylgeweer wat teen tenks gebruik word). Joanes de Fontana van ItaliŽ het ín vuurpyl-aangedrewe torpedo ontwerp wat op die oppervlak kon beweeg en vyandelike skepe aan die brand kon steek.

Teen die sestiende eeu het vuurpyle as oorlogswapens ín tyd lank in onbruik verval, hoewel hulle steeds vir vuurwerkvertonings gebruik is. ín Duitse vuurwerkvervaardiger, Johann Schmidlap, het ín vuurpyl uitgevind wat in stadiums ontbrand het om vuurwerk hoŽr in die lug op te skiet. ín Groot vuurpyl (eerste stadium) het ín kleiner vuurpyl (tweede stadium) die lug in gedra. Wanneer die groot vuurpyl uitgebrand het, het die kleiner een verder opgestyg voordat dit in ín vonke-reŽn uitgebars het. Schmidlap se idee vorm steeds die grondslag van die tegnologie waarvolgens vuurpyle vandag in die ruimte geplaas word.

Byna alle vuurpyle is tot in daardie tyd vir oorlogvoering of vuurwerk gebruik, maar daar is ín interessante ou Chinese legende oor die aanwending van vuurpyle vir vervoer. Saam met baie helpers het ín minder bekende Chinese amptenaar genaamd Wan-Hu ín vuurpyl-aangedrewe vlieŽnde stoel geprakseer. Twee groot vlieŽrs is aan die stoel vasgemaak en 47 vuurpyle is aan die vlieŽrs geheg.

Op die dag van die beoogde vlug het Wan-Hu op die stoel gaan sit en beveel dat die vuurpyle aangesteek moes word. Altesame 47 helpers het met fakkels vorentoe gestorm om die lonte aan te steek. Skielik was daar ín geweldige slag en borrelende rookwolke. Toe die rook wegtrek, was Wan-Hu en sy vlieŽnde stoel skoonveld. Niemand weet vir seker wat van Wan-Hu geword het nie, maar as die voorval wel plaasgevind het, is dit moontlik dat hy en sy stoel aan flarde geruk is. Vuurpyle kon destyds ewe maklik ontplof as vlieg.

Vuurpylwerking word ín wetenskap

IN die laaste deel van die sewentiende eeu is die wetenskaplike grondslae vir vuurpyl­werking deur die groot Engelse wetenskaplike sir Isaac Newton (1642-1727) gelÍ. Newton het sy begrip van fisiese beweging in drie wetenskaplike wette vervat. Die wette verduidelik hoe vuurpyle werk en hoe dit moontlik is dat hulle in die lugleegte van die buitenste ruimte kan funksioneer.

Newton se wette het spoedig ín praktiese uitwerking op die ontwerp van vuurpyle gehad. Teen 1720 het ín Nederlandse professor, Willem Gravesande, modelkarre gebou wat deur stoom aangedryf is. Eksperimenteerders met vuurpyle in Duitsland en Rusland het begin werk met vuurpyle met ín massa van meer as 45 kilogram. Party van hierdie vuurpyle was so kragtig dat hul uitlaatgasse diep gate in die grond geboor het voordat hulle nog opgestyg het.

Aan die einde van die agttiende en in die vroeŽ negentiende eeu het die vuurpyl vir ín kort tyd as oorlogswapen herleef. Die welslae van Indiese spervuur teen die Britte in 1792 en weer in 1799 het die belangstelling van die artillerie-deskundige kolonel William Congreve gewek. Congreve het vuurpyle begin ontwerp vir gebruik deur die Britse soldate. Die Congreve-wapens is met groot sukses in gevegte aangewend.

Maar selfs hy kon vuurpyle nie akkurater maak as diť van vroeŽr nie. Die verwoesting wat oorlogsvuurpyle aangerig het, was nie omdat hulle hul teikens so sekuur getref het nie, maar omdat so baie daarvan afgevuur is, maklik duisende tydens ín tipiese aanslag. Regoor die wÍreld het vuurpylnavorsers geŽksperimenteer om maniere te vind om hul akkuraatheid te verbeter. ín Engelsman, William Hale, het ín tegniek ontwikkel wat tol-stabilisasie genoem word. Volgens hierdie metode tref die uitlaatgasse klein vleuels onderaan die vuurpyl, wat dit in die rondte laat tol, baie soos wat met ín bewegende koeŽl gebeur. Variasies van hierdie beginsel word vandag steeds gebruik.

Vuurpyle is steeds met welslae in gevegte regoor die Europese vasteland aangewend. Maar in ín oorlog teen Pruise het die Oostenrykse vuurpylbrigade hul moses teengekom teen pasontwerpte skietwapens. Agterlaaier-kanonne met lope en plofkoppe was veel doeltreffender oorlogswapens as die beste vuurpyle. Nogmaals is vuurpyle tot vredes­tydse gebruike gerelegeer.

Op die volgende bladsy: Moderne vuurpyle en ruimtevaart

 

 

  Inhoudsblad

1 van 2

Vorentoe 

ē  Klik hier om terug te keer na die inhoudsblad