氣球上的五星期--第七章
第七章
幾何學般的詳細——氣球容量的計算——雙層氣球——氣球外殼——吊籃——神秘的儀器——食物——最後的增添
弗格森博士長時間來已經把他的探險計劃考慮得滴水不漏。大家明白,博士用來空運的這個絕妙飛行器,是他躁心最多的。
首先,為了不讓氣球的體積太大,他決定往氣球裡灌氫氣。因為,這種氣體比空氣輕,重量只是空氣的十四分之一多點。生產氫氣很容易。在飛行試驗中,正是用這種氣體取得了最佳效果。
博士根據十分精確的計算發現,連同旅行中的必需物品和他的儀器,得攜帶4000斤的重量。因此,必須算出能夠吊起這個重量的升力,以及氣球的容量。移動4000斤的重量需要44847立方尺1的空氣。反過來說,44847立方尺的空氣重4000斤左右。
1法國古長度單位,1法尺相當於325毫米。這裡44847立方尺約合成661立方米。
如果給氣球44847立方尺的容積,裡面不裝空氣,而是裝上比空氣輕十四倍半的氫氣,那麼氣球只重276斤。這樣就剩下了平衡問題,因為氣球和周圍空氣之間的平衡被打破了。氣球中所裝氣體的重量與周圍空氣的重量,兩者之間相差3724斤。就是這種差異構成了氣球的升力。
不過,假如把我們說的44847立方尺氣體都充入氣球中,氣球就完全裝滿了;然而,這樣做不行,因為,隨著氣球的升高,大氣層中的空氣密度逐漸變小,氣球裡裝的氣體逐漸膨脹,隨時可能脹破氣球外殼,所以,氣球裡一般只能充三分之二的氣體。
但是,博士根據只有他才知道的計劃,決定只往氣球裡灌一半氣體。不過,既然必須攜帶44847立方尺的氫氣,他只好讓氣球具有幾乎雙倍的容積。
他把氣球設計成這種最可取的橢圓形狀。氣球的水平直徑為50尺,垂直直徑為75尺1。這樣,就得到了一個容積增加到9立方尺的球體。
1這個尺寸沒什麼可稱奇的。1784年在里昂,蒙戈菲埃造了一個容量為34立方尺,即2立方米的氣球。它可以吊起20頓的重量——原注。
如果弗格森博士能用兩個氣球的話,他成功的機會就會加大。的確如此,萬一其中一個氣球在空中破了,就可以丟卒保車,用另外一個維持。但是,當涉及到必須使兩隻氣球保持相等的升力時,躁作就變得異常困難了。
經過長期思考,弗格森終於有了主意。他通過一種巧妙的安排,揚長棄短,結果,既集中了兩隻氣球的優點,又克服了它們的不足之處。他讓人制造了兩隻大小不等的氣球,並且把小的裝在大的裡面。外層氣球網的尺寸就是我們前面說過的。形狀相同,體積略小的氣球,水平直徑為45尺,垂直直徑為68尺。因此,裡面這隻小氣球的容積只有67000立方尺。小氣球必須遊浮在包圍著它的氣體中。兩隻氣球之間有一個閥門,需要時能使它們相通。
這種安排有一個好處:假如需要釋放一些氣體使氣球下降,那就先放大氣球中的氫氣;必要時,甚至可以把大氣球的氣全部排空,小氣球的氣留著不動;這時,就可以像扔掉多餘的重量一樣,扔掉外面這層外殼。因為剩下來的這隻氣球小,又只是一個,儘管裝滿氫氣,也沒有兩隻裝一半氫氣的氣球招風。
此外,萬一出現事故,萬一外層氣球不巧被撕破,小氣球可以作後備用。
兩隻氣球都是用里昂的斜紋塔夫綢做成的。塔夫綢上面塗了馬來樹膠。這種樹膠脂物質具有極強的不透水性,而且,一點不怕酸和氣體的侵蝕。氣球的上部用了兩層塔夫綢,因為,整個壓力幾乎都作用在那兒。
這種經過特別加固的外殼可以把氣體長期貯存在裡面。外殼的重量為每9平方尺半斤。外層大氣球的面積為11600平方尺左右,重量為650斤;裡面小氣球外殼的面積為920平方尺,重量只有510斤。這樣,兩隻氣球自身的重量相加,共1160斤。
用來承受吊籃的高空氣球網是用一種強度非常大的麻繩編制而成。兩個氣門更是被下足了功夫,做工就象船上的舵一樣精細。
吊籃的形狀是圓的,直徑為15尺。吊籃用柳條做成,起加固作用的是一個很輕的鐵骨架。吊籃下部配有一些彈性很大的彈簧,為的是氣球降落時,緩和吊籃對地面的衝撞。吊籃和氣球網的重量合起來不超過280斤。
除此以外,博士還讓人做了四個2分1厚的鐵皮箱子。箱子之間由一些帶有開關的管子連線。博士在每隻箱子上裝上一根約2寸2粗的蛇形管,蛇形管的頭叉出兩條長短不一的直管。不過,長的才25尺,短的只有15尺。
1法國古長度單位,1法分約合2.25毫米。等於1/12法寸。