第七章
几何学般的详细
——气球容量的计算
——双层气球
——气球外壳
——吊篮
——神秘的仪器
——食物
——最后的增添
弗格森博士长时间来已经把他的探险计划考虑得滴水不漏。大家明白,博士用来空运的这个绝妙飞行器,是他操心最多的。
首先,为了不让气球的体积太大,他决定往气球里灌氢气。因为,这种气体比空气轻,重量只是空气的十四分之一多点。生产氢气很容易。在飞行试验中,正是用这种气体取得了最佳效果。
博士根据十分精确的计算发现,连同旅行中的必需物品和他的仪器,得携带4000斤的重量。因此,必须算出能够吊起这个重量的升力,以及气球的容量。移动4000斤的重量需要的空气。反过来说,44847立方尺的空气重4000斤左右。
如果给气球44847立方尺的容积,里面不装空气,而是装上比空气轻十四倍半的氢气,那么气球只重276斤。这样就剩下了平衡问题,因为气球和周围空气之间的平衡被打破了。气球中所装气体的重量与周围空气的重量,两者之间相差3724斤。就是这种差异构成了气球的升力。
不过,假如把我们说的44847立方尺气体都充入气球中,气球就完全装满了;然而,这样做不行,因为,随着气球的升高,大气层中的空气密度逐渐变小,气球里装的气体逐渐膨胀,随时可能胀破气球外壳,所以,气球里一般只能充三分之二的气体。
但是,博士根据只有他才知道的计划,决定只往气球里灌一半气体。不过,既然必须携带44847立方尺的氢气,他只好让气球具有几乎双倍的容积。
他把气球设计成这种最可取的椭圆形状。气球的水平直径为50尺,垂直直径为。这样,就得到了一个容积增加到9立方尺的球体。
如果弗格森博士能用两个气球的话,他成功的机会就会加大。的确如此,万一其中一个气球在空中破了,就可以丢卒保车,用另外一个维持。但是,当涉及到必须使两只气球保持相等的升力时,操作就变得异常困难了。
经过长期思考,弗格森终于有了主意。他通过一种巧妙的安排,扬长弃短,结果,既集中了两只气球的优点,又克服了它们的不足之处。他让人制造了两只大小不等的气球,并且把小的装在大的里面。外层气球网的尺寸就是我们前面说过的。形状相同,体积略小的气球,水平直径为45尺,垂直直径为68尺。因此,里面这只小气球的容积只有67000立方尺。小气球必须游浮在包围着它的气体中。两只气球之间有一个阀门,需要时能使它们相通。
这种安排有一个好处:假如需要释放一些气体使气球下降,那就先放大气球中的氢气;必要时,甚至可以把大气球的气全部排空,小气球的气留着不动;这时,就可以像扔掉多余的重量一样,扔掉外面这层外壳。因为剩下来的这只气球小,又只是一个,尽管装满氢气,也没有两只装一半氢气的气球招风。
此外,万一出现事故,万一外层气球不巧被撕破,小气球可以作后备用。
两只气球都是用里昂的斜纹塔夫绸做成的。塔夫绸上面涂了马来树胶。这种树胶脂物质具有极强的不透水性,而且,一点不怕酸和气体的侵蚀。气球的上部用了两层塔夫绸,因为,整个压力几乎都作用在那儿。
这种经过特别加固的外壳可以把气体长期贮存在里面。外壳的重量为每9平方尺半斤。外层大气球的面积为11600平方尺左右,重量为650斤;里面小气球外壳的面积为920平方尺,重量只有510斤。这样,两只气球自身的重量相加,共1160斤。