FESTIVAL D’ART PYROTECHNIQUE 2012

Guide technique des feux d’artifice

L’histoire des feux d’artifice L’origine du premier feu d’artifice demeure assez floue. L’arme dévastatrice serait apparue entre le IIe siècle avant J.C. et le Ve siècle après J.C. Ses inventeurs étaient loin de s’imaginer qu’ils avaient mis au point le dispositif à l’origine d’un des plus beaux spectacles terrestres. Aujourd’hui plus encore, la pyrotechnie est devenue une réalisation visuelle stupéfiante : la fusion des substances donne naissance à de magnifiques couleurs et les nouvelles technologies créent des effets époustouflants et des graphismes très élaborés. Chaque feu possède désormais une identité propre selon le mélange qui a été utilisé et appartient à une catégorie bien définie. Les feux d’artifice nous rappellent les armes du Moyen-Age qui, bien que rudimentaires, projetaient du feu liquide sur les adversaires (dans les années 670). Aux VIIIe et IXe siècles, les Chinois auraient commencé à utiliser la poudre noire dans le même esprit : lorsqu’elle s’enflammait, la subite et considérable expansion des gaz permettait de propulser un projectile. C’est au XIIIe siècle que la poudre noire arrive en Europe, importée de Chine par le Vénitien Marco Polo, et est énormément utilisée lors des guerres et des fêtes qui s’ensuivaient. Le premier feu, à proprement parler, a été tiré Place des Vosges à Paris, encore appelée Place Royale, pour célébrer l’union d’Anne d’Autriche et de Louis XIII en 1615. La chimie fit avancer la pyrotechnie, qui jusqu’au début du XIXe siècle était encore très simple, et permit de produire une panoplie de couleurs et de formes originales en développant toute une gamme de nouveaux produits performants et sécurisants. De nos jours, la poudre noire est toujours utilisée dans la fabrication des feux d’artifice : placée à la base des fusées, elle permet de propulser les bombes miniatures contenues à l’intérieur jusqu’à leur explosion entre 50 et 250 mètres du sol. Grâce à elle, les fusées éclatent et dispersent les milliers d’étincelles multicolores qui font la magie des feux d’artifice. Son utilisation présente des avantages certains : peu onéreuse, la poudre noire est également peu toxique, ses composants naturels sont abondants et leur mélange est stable lorsque placé à l’abri de l’humidité. De plus, son maniement lors des spectacles est facilité par sa grande inflammabilité.

Il existe plusieurs sortes de pièces pyrotechniques, chacune produisant un effet qui dépend de la composition ou de la structure de l’explosif. Qu’il s’agisse de cascades, fontaines, soleils, feux de Bengale, chandelles romaines, comètes, serpentins ou bombes, elles sont toujours construites à partir du même principe : emmagasiner un maximum d’énergie dans un minimum d’espace. Un phénomène d’oxydoréduction est à la base des réactions chimiques qui permettent la pyrotechnie. Cette réaction est très simple et ne nécessite qu’un oxydant (qui capte les électrons d’un corps qui s’oxyde) et un réducteur (qui cède les électrons au corps qui est réduit). Ceci est souvent accompli par le magnésium et l’oxygène. Les feux d’artifice nécessitent également une combustion qui enflammera les produits afin de créer une explosion pour projeter la fusée dans le ciel. Pour permettre à l’explosion d’être à la hauteur de la demande, les mélanges utilisés en pyrotechnie se présentent le plus souvent sous forme de poudre, un mélange liquide s’enflammerait trop vite. Lorsqu’ils explosent, les feux d’artifice dégagent une odeur et sont bruyants mais c’est principalement leur lumière qui les rend attrayants. L’obtention des couleurs s’expliquent à trois niveaux :

L’émission atomique consiste en l’excitation des électrons de l’atome par une source d’énergie extérieure (par exemple, la chaleur dégagée par la combustion) : lorsque l’atome absorbe l’énergie de la réaction, un électron passe au niveau d’énergie supérieur et subit une excitation qui le rend instable et le conduira rapidement à revenir à son état initial. Cette désexcitation se traduit par l’émission d’un photon, particule élémentaire composant la lumière. Selon la longueur d’onde, la nature du gaz et l’énergie libérée, les photons donneront des couleurs différentes. L’émission moléculaire est un phénomène similaire mais se situe au niveau des molécules. L’incandescence est le simple rayonnement d’un corps chauffé.

La composition des artifices Il existe plusieurs formes de feux d’artifice :

Fusée ordinaire : Largement remplie de poudre Fusée volante : A une « âme » qui met en mouvement différentes substances Feu chinois : Forme une gerbe d’étincelles Lance : Longue fusée de couleur très variable Chandelle romaine : Fusée volante abandonnant progressivement des étoiles derrière elle Feu de Bengale : Mélange de combustion facile et rapide qui disperse une lumière très vive, souvent blanche, ou diversement colorée

La pyrotechnie se divise en quatre classes (de K1 à K4) destinées à identifier les produits dont on se sert lors de la fabrication du feu. Elles ont chacune des dispositions légales. Chaque classe identifie la masse de matière active permise pour chaque feu et la distance de projection (force d’impact). Commençant comme simple projectile, le feu d’artifice a dû subir plusieurs transformations avant de devenir l’art pyrotechnique moderne que l’on connaît aujourd’hui et qui nous offre de si magnifiques spectacles. La science a permis d’ajouter des composantes qui ont rendu les feux de plus en plus « intelligents » et audacieux. Depuis des siècles, ils sont toujours aussi magiques pour chacun, quel que soit l’âge.

Couleurs Eléments Composés Formules chimiques

Violet Potassium Nitrate de potassium

Chlorate de potassium KNO3 KClO3

Bleu Cuivre

Zinc

Chlorure cuivreux Sulfate de cuivre Poudre de zinc

CuCl CuSO4

Zn

Vert Baryum Nitrate de baryum

Chlorure de baryum Chlorate de baryum

Ba(NO3)2 BaCl2

Ba(Cl3)2

Jaune Sodium Oxalate de sodium Oxyde de sodium Nitrate de sodium

Na2C2O4 Na2O

NaNO3 Orange Calcium Nitrate de calcium Ca(NO3)2

Rouge Strontium

Nitrate de strontium Hydroxyde de strontium Chlorure de strontium

Oxyde de strontium Carbonate de strontium

Sr(NO3)2 Sr(OH)2

SrCl2 SrO

SrCO3

Blanc Magnésium Aluminium

Poudre de magnésium Poudre d’aluminium

Mg Al

Argent Titane

Aluminium Poudre de titane

Poudre d’aluminium Ti Al

Etincelles Aluminium Granules d’aluminium Al

Batterie de fusées Coupe schématique d’une fusée

Le détail des bombes d’artifice

Schéma simplifié d’une bombe

Batterie des mortiers

Le mortier Le mortier est un tube, généralement en carton, servant à tirer les bombes d’artifice. Ces mortiers peuvent être montés en batterie pour des tirs en rafale et leur calibre varie de 20 mm jusqu’à plus de 600 mm.

Intérieur d’une bombe

Un radeau d’où seront tirées des chandelles.

Le chantier est le lieu intermédiaire entre le centre de stockage et l’embarquement sur les barges.

Le montage des chandelles et des fusées.

La barge d’embarcation.

Les autorisations nécessaires

Pour réaliser un feu d’artifice, certaines autorisations sont nécessaires pour un tir de feux d’artifice. Dans tous les cas, qu’il s’agisse d’un feu privé ou professionnel, il est impératif de faire parvenir une information écrite au Maire de la ville ou de la commune qui donnera son accord par écrit et prendra toutes les dispositions de sécurité jugées nécessaires. Pour le Festival d’Art Pyrotechnique (feux K4), sont rédigés :

Une déclaration auprès du Préfet dans un délai de 15 jours avant la date du tir Une déclaration auprès du service des Douanes, si les artifices proviennent de l’étranger, incluant la liste des artifices et la demande d’autorisation d’importation Un courrier d’information auprès du Ministère de l’Ecologie et du Développement Durable incluant le certificat de qualification des artificiers, la liste des artifices, le plan de tir détaillé ainsi que l’attestation d’assurance de chaque firme Une demande d’autorisation de mouillage (immobilisation des barges) auprès de la Direction Départementale des Territoires et de la Mer des Alpes-Maritimes

La livraison et le stockage Le stockage provisoire à moins de 4 kilomètres du lieu de tir est autorisé dans un local adapté, sans ouverture, sans prise de courant ni éclairage, au rez-de-chaussée et non accessible à tout public, fermé à clef, sans passage et à l’abri de l’humidité. Les cartons ne doivent en aucun cas être ouverts avant d’être disposés sur le site de tir. L’accueil des camions transportant les artifices s’effectue en présence du régisseur technique durant la première nuit de montage entre minuit et 5h du matin. La circulation et le trajet du véhicule sont strictement règlementés selon un Arrêté Municipal. Les normes de sécurité Le plan de la zone des tirs est déposé à la Préfecture Maritime de la Méditerranée par les organisateurs. Les services municipaux de la Police Maritime sont en charge de la surveillance du bassin à partir du moment où les barges des pièces d’artifices sont positionnées sur la zone de tir. L’installation du parc de montage sur le site du Port de Cannes est faite conjointement avec la Chambre de Commerce et d’Industrie afin d’observer toutes les normes de sécurité dues à la zone portuaire, interdite au public.

Le plan de tir

Les critères de classement des artifices de divertissement

Chaque classe est soumise à des dispositions légales. Ce classement repose sur des tests pratiqués sur les nouveaux produits et dépend de la dangerosité des produits. La classe du produit et son agrément sont consentis après un avis de la Commission des substances explosives. Les produits pyrotechniques destinés aux feux d’artifice de divertissement sont divisés en 4 classes :

K1 : Artifices ne présentant qu’un risque minime K2 et K3: Artifices dont le maniement doit s’effectuer avec précaution, avec connaissance des règles de base K4 : Artifices nécessitant la qualification d’artificier classe C4-T2 Masse de matière active supérieure à 500 grammes pour les pièces d’artifice. Calibre supérieur à 50 millimètres pour les marrons d’air et 105 millimètres pour les autres artifices. Un feu d’artifice est également classé en catégorie « K4 » s’il contient au total plus de 35 kg de matière active. Le tir d’un feu d’artifice dans cette catégorie nécessite la présence d’au moins un artificier possédant un certificat C4-T2 sur le site de tir.

Les grands feux d’artifice utilisent du matériel sophistiqué et dangereux classés en K4. Ces produits ne sont pas soumis à un agrément technique, mais le marquage obligatoire doit indiquer : - La désignation générique de l’artifice - La désignation commerciale - Le groupe de classement - La mention « vente aux mineurs interdite » - Le numéro d’agrément - « Vente et mise en œuvre soumises aux dispositions des articles 12 à

16 du décret n°90-897 du 1/10/90 portant sur la réglementation des artifices de divertissement. »

Dispositions particulières pour les artifices du groupe K4 : L’organisateur d’un spectacle pyrotechnique des artifices du groupe K4 doit en faire la déclaration au préalable au Préfet quinze jours au moins avant la date prévue. La déclaration décrit les conditions d’exécution, notamment le lieu, la date, l’horaire du tir, le nom de la personne qui dirige l’exécution du feu et les dispositions destinées à limiter les risques pour le public et le voisinage avec l’obligation d’établir un schéma de mise en œuvre (décret n°90-896 du Journal Officiel du 6 octobre 1990).

Bombe

Projectile aérien propulsé à l’aide d’un mortier (souvent confondu avec la fusée qui est, elle, autopropulsée). La bombe représente la partie la plus délicate du feu d’artifice. Tirée unitairement ou en salve, la bombe éclate à une altitude déterminée par son calibre : plus son calibre est important, plus l’altitude d’éclatement est élevée. Les effets colorés sont de formes géométriques : cercles, arabesques, saules pleureurs et quelquefois à éclatements multiples.

Chandelle

Tube contenant un empilage de projectiles à tir automatique, successif et synchronisé. Les projectiles peuvent être des comètes, des pots à feu ou des bombes. Les effets peuvent être variés (bruyants, colorés, or, argent, tourbillons, serpenteaux, mosaïques, clignotants…). C’est un élément essentiel à la composition de façades et de tableaux aériens d’un feu d’artifice harmonieux.

Comètes Effet traçant plus ou moins persistant lors de l’ascension d’un projectile issu d’un mortier ou d’une chandelle romaine.

Façade Tableau constitué de plusieurs engins pyrotechniques unitaires disposés à une certaine distance les uns des autres, fonctionnant ensemble et destinés à utiliser un site sur la plus grande largeur possible.

Fontaine Engin pyrotechnique qui émet une gerbe continue or ou argent et quelquefois colorée. Utilisée pour réaliser des façades, des pièces sur mâts ou des cascades.

Fresque Succession de tableaux complémentaires tirés en continuité, constituant une harmonie et une progression dans les effets, terminée en apothéose par une ponctuation forte (bombe, pot à feu).

Fusée

Projectile aérien autopropulsé. La fusée est propulsée par un moteur à poudre tout au long de son ascension. Sa trajectoire est stabilisée le plus souvent par une baguette qui est fixée sur le corps et qui retombe lorsque la charge a explosé à son point culminant. Leur sensibilité au vent latéral et le danger représenté par la retombée de ces baguettes expliquent que les fusées ne sont que rarement utilisées. Les effets, colorés ou bruyants, sont identiques à ceux des bombes. Elles peuvent être tirées unitairement ou en salve.

Intermède Tir successif et généralement manuel de bombes unitaires entre deux tableaux.

Pot à feu

Gerbe de feu jaillissant d’un tube en tirs unitaires ou successifs (chandelles ou batteries automatiques). Effets colorés, bruyants, mosaïques, crépitant… Très spectaculaire pouvant être utilisé en tableau, en façade ou ponctuellement. Caractérisé par son calibre (30 à 150 mm) et par sa gerbe (hauteur et densité originales).

Tableau Figure géométrique constituée par plusieurs engins pyrotechniques fonctionnant ensemble.

Le langage des artificiers

Le bouquet final

Le bouquet final, pièce maîtresse du feu d’artifice, est le moment le plus attendu par les spectateurs. Cette dernière image reste gravée dans les mémoires et se doit d’être colorée, merveilleuse, féerique, grandiose, inoubliable et tout simplement parfaite…

Le prélude Préliminaire au bouquet final, il se distingue par sa cadence progressive du tir pour former la base du bouquet qui donnera ensuite naissance à l’apothéose. Assemblage de chandelles et de bombes, le prélude peut être composé de compacts ou de pièces spécifiques.

Le bouquet Les batteries de mortiers sont assemblées en plusieurs blocs compacts ; le départ des bombes de gros calibre est progressif et crescendo. Le bouquet embrase le ciel et procure à tous une grande émotion .

La protection du domaine public maritime

Pendant le Festival d’Art Pyrotechnique, la Baie de Cannes est exposée à certains risques de pollution, notamment avec les chutes engendrées par les artifices utilisés. La Direction du Palais des Festivals et des Congrès de Cannes est sensible à la protection de l’environnement et au développement durable. En effet, elle s’engage à la mise en place de la politique des normes ISO « QSE » (Qualité, Sécurité et Environnement). Dans cette logique, le Service Prévention et Sécurité de la Ville de Cannes et la Direction de l’Evénementiel mettent en place deux opérations de nettoyage des fonds marins :

L’une, le soir-même, après chaque feu, avec des bateaux qui récoltent les déchets en surface La seconde, dès le lendemain, par le biais de plongeurs professionnels autour de la zone de tir

La protection du domaine public maritime est devenue un engagement fondamental pour les autorités et les organisateurs du festival, soucieux de l’environnement. Ils s’engagent à mettre en place des moyens efficaces pour contrer le risque de pollution éventuel et veillent à la propreté du littoral cannois.

Comète Soleil Feu de Bengale

Feu chinois Chandelle romaine Cascade

Bombe à effet Chandelles Farfales

Palmiers