第七章 几何学般的详细

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44847立方尺①的空气。反过来说，44847立方尺的空气重4000斤左右。 ①法国古长度单位，1法尺相当于325毫米。这里44847立方尺约合成661立方米。 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75尺①。这样，就得到了一个容积增加到9立方尺的球体。 ①这个尺寸没什么可称奇的。1784年在里昂，蒙戈菲埃造了一个容量为34立方尺，即2立方米的气球。它可以吊起20顿的重量。——原注。 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。 用来承受吊篮的高空气球网是用一种强度非常大的麻绳编制而成。两个气门更是被下足了功夫，做工就象船上的舵一样精细。 吊篮的形状是圆的，直径为15尺。吊篮用柳条做成，起加固作用的是一个很轻的铁骨架。吊篮下部配有一些弹性很大的弹簧，为的是气球降落时，缓和吊篮对地面的冲撞。吊篮和气球网的重量合起来不超过280斤。 除此以外，博士还让人做了四个2分①厚的铁皮箱子。箱子之间由一些带有开关的管子连接。博士在每只箱子上装上一根约2寸②粗的蛇形管，蛇形管的头叉出两条长短不一的直管。不过，长的才25尺，短的只有15尺。 ①法国古长度单位，1法分约合2.25毫米。等于1/12法寸。 ②法国古长度单位，1法寸约合27.07毫米，等于1/12法尺。 铁皮箱子嵌放在吊篮里，尽可能地少占些地方。蛇形管应该后来装上，因此它暂时另外装箱。一个电力极强的本生电池也是单独装箱的。这套器械组合得十分巧妙，甚至加上盛在一个特制水箱中的25加仑①水，全部重量还不超过700斤。 ①每加仑等于4，453升。 旅行中用的仪器包括两个气压表、两个温度表、两个罗盘、一个6分仪、两个测时仪、一个水平仪、一个人工地平仪和一个用来测定远方物体位置的地平经纬仪。格林威治天文台早已宣布愿为博士服务。但博士并不打算做物理试验。他只是想用这些器械辨认一下方向，确定一下主要河流、山川和城镇的方位。 弗格森博士还配备了三个经过可靠试验的铁锚，以及50尺长的一条轻便、结实的软梯。 他同样对随身携带的食物重量做了精确计算。这些食物包括茶叶、咖啡、饼干、咸肉和干肉饼。这全是些体积小，营养成分高的物品。除了备有足够的烈酒，另外准备了两个水箱。每箱可容纳22加仑水。 随着这些各种不同食品的消耗，气球提升的重量将逐渐减轻。因为，要知道，气球在大气中的平衡问题是极其敏感的。哪怕失去一点几乎微不足道的负担，也足以使气球的升降产生非常显著的变化。 博士没有忘记带上顶帐篷把吊篮遮住一部分，也没忘记旅行用的整套卧具和猎人肯尼迪的枪支及火药、铅弹。以下是气球升空要承受的重量统计： 弗格森……………………135斤 肯尼迪……………………153斤 乔…………………………120斤 大气球的重量……………………650斤 小气球的重量……………………510斤 吊篮和气球网……………………280斤 锚、仪器、枪支、卧具、帐篷、各种用具…………190斤 罐头肉、干肉、饼干、茶叶、咖啡、白酒…………386斤 水………………………………400斤 全套设备…………………………700斤 氢气的重量…………………………276斤 气球压载物…………………………200斤 合计4000斤 这就是弗格森博士打算带走的4000斤重量的明细录。他只带了200斤的压载物。照他的话说，“仅仅为了以防万一”。他的全套设备即可以满足需要，所以，他算定用不着压载物。