Глава седьмая
Параметры воздушного шара. – Вычисление его подъёмной силы. – Две его оболочки. – Корзина. – Таинственный аппарат. – Запасы провизии. – Окончательные расчёты.
Доктор Фергюссон уже немало времени был занят обдумыванием всех подробностей своей экспедиции. Понятно, что воздушный шар – это чудесное средство передвижения по воздуху – неотступно занимал его мысли.
Прежде всего стремясь к тому, чтобы объём шара не был слишком велик, он решил наполнить его водородом, который в четырнадцать с половиной раз легче воздуха. Добывание этого газа особых трудностей не представляет, и именно с ним при воздухоплавательных опытах достигнуты наилучшие результаты. После самого тщательного подсчёта Фергюссон пришёл к заключению, что воздушный шар со всем, что он содержит, должен весить четыре тысячи английских фунтов[12]. Вслед за этим надо было вычислить необходимую при этом подъёмную силу и, исходя из неё, определить ёмкость шара. Масса весом в четыре тысячи фунтов вытесняет сорок четыре тысячи восемьсот сорок семь кубических футов воздуха; другими словами, сорок четыре тысячи восемьсот сорок семь кубических футов воздуха весят примерно четыре тысячи фунтов.
Создав шар ёмкостью в сорок четыре тысячи восемьсот сорок семь кубических футов[13] и наполнив её вместо воздуха водородом, который в четырнадцать с половиной раз легче и потому весит в этом объёме всего двести семьдесят шесть фунтов, мы облегчим вес шара на три тысячи семьсот двадцать четыре фунта. Эта разница между весом вытесняемого воздуха и весом содержащегося в оболочке газа и составит подъёмную силу шара.
Но если, как было сказано, ввести в воздушный шар сорок четыре тысячи восемьсот сорок семь кубических футов газа, то оболочка его окажется наполненной до предела, а этого не должно быть, ибо по мере того как шар будет подниматься в менее плотные слои атмосферы, газ, заключённый в оболочке, станет расширяться и непременно разорвёт её. Поэтому обыкновенно шар наполняют всего на две трети. Доктор же в силу каких-то своих, только ему одному известных соображений, решил наполнить шар лишь наполовину, а так как нужно было забрать с собой сорок четыре тысячи восемьсот сорок семь кубических футов водорода, шару надо было дать ёмкость вдвое большую.
Фергюссон придал своему шару удлинённую форму, считающуюся наилучшей, причём горизонтальный диаметр его равнялся пятидесяти футам[14], а вертикальный – семидесяти пяти[15]. Таким образом получился сфероид объёмом приблизительно в девяносто тысяч кубических футов.
Если бы доктор мог пользоваться двумя шарами, то шансов на успех у него было бы больше. В самом деле, лопни вдруг в воздухе один из них, можно было бы, выбросив балласт, удержаться на другом. Но дело в том, что управлять двумя шарами, сохраняя в них одинаковую подъёмную силу, очень трудно.
И вот Фергюссон после долгих размышлений сумел очень остроумно использовать преимущество обоих шаров, устранив их неудобства: он заказал две оболочки разных размеров и поместил их одну в другую. Внешняя оболочка вышеуказанного размера заключала в себе меньшую, горизонтальный диаметр которой равнялся сорока пяти футам, а вертикальный – шестидесяти восьми. Этот внутренний шар, объём которого равнялся шестидесяти семи тысячам кубических футов, должен был плавать в окружавшем его газе. Из одного шара в другой открывался клапан, дававший возможность при надобности соединять их между собой.
Это расположение шаров представляло то преимущество, что если бы при спуске понадобилось выпустить газ, то можно было бы начать с большего шара и даже при необходимости совсем его опорожнить; в резерве нетронутым остался бы меньший шар. В случае же сильного ветра имелась возможность освободиться от внешней, ненужной, оболочки, и меньшая, наполненная газом, в состоянии была бы лучше выдержать напор ветра, чем обыкновенный шар, наполовину потерявший газ.
Да и вообще, при каком-нибудь злоключении – порвись, например, оболочка большого шара – меньшая оставалась бы в резерве. Обе оболочки были сделаны из плотной, кручёного шёлка, лионской тафты, пропитанной гуттаперчей. Это смоло-камедное вещество обладает абсолютной непроницаемостью и не подвержено действию кислот и газов. У верхнего конца сфероида, где сосредоточено почти всё давление, тафта эта была положена вдвое.
Такая оболочка способна была сохранять газ любое время. Каждые девять квадратных футов её весили полфунта – следовательно, вся оболочка внешнего шара, имевшая одиннадцать тысяч шестьсот квадратных футов, весила шестьсот пятьдесят фунтов. Оболочка же внутреннего шара, поверхность которого равнялась девяти тысячам двумстам квадратным футам, весила лишь пятьсот десять фунтов; таким образом, обе оболочки весили тысячу сто шестьдесят фунтов.
Сеть, поддерживавшая корзину, была сплетена из чрезвычайно прочной пеньковой верёвки. Что касается обоих клапанов, то им уделялось столько внимания и забот, как если б дело шло о руле корабля.
Круглая корзина, имевшая в диаметре пятнадцать футов, была сделана из ивовых прутьев на лёгкой железной арматуре. К нижней её части были приделаны эластичные рессоры для смягчения толчков при спуске. Вес корзины вместе с сетью не превышал двухсот восьмидесяти фунтов.
Кроме того, доктор приказал сделать из листового железа в две линии толщиной четыре ящика. Они сообщались между собой трубами, снабжёнными кранами. К этим ящикам был присоединён змеевик двух дюймов в диаметре, оканчивавшийся двумя прямыми трубками, из которых одна была длиной в двадцать пять футов, а другая всего в пятнадцать.
Эти железные ящики были помещены в корзине таким образом, чтобы занимать как можно меньше места. Змеевик, который следовало приделать позже, уложили отдельно, равно как и мощную гальваническую батарею Бунзена. Весь этот аппарат был так искусно скомбинирован, что весил не больше семисот фунтов, включая двадцать пять галлонов воды в особом ящике.
Инструменты, предназначенные для путешествия, были следующие: два барометра, два термометра, два компаса, секстант, два хронометра, искусственный горизонт и теодолит для наблюдения за далёкими и недоступными глазу предметами.
Гринвичская обсерватория предложила свои услуги доктору Фергюссону. Впрочем, доктор не собирался заниматься физическими наблюдениями. Он хотел иметь лишь возможность ориентироваться и определять местонахождение главных рек, гор и городов.
Фергюссон запасся тремя надёжными железными якорями, а также лёгкой прочной шёлковой лестницей футов в пятьдесят длиной.
Он также вычислил очень точно вес съестных припасов, состоящих из чая, кофе, сахара, сухарей, солонины и пеммикана – мясного порошка, содержащего в себе при незначительном объёме много питательных веществ. Помимо необходимого количества водки, доктор брал ещё с собой два ящика питьевой воды, по двадцать два галлона[16] каждый.
По мере потребления этих припасов нагрузка воздушного шара должна была уменьшаться. Надо знать, что равновесие шара в воздухе чрезвычайно неустойчиво. Даже незаметное уменьшение нагрузки шара может ощутительно изменить его положение. Доктор не забыл также ни тента, прикрывающего часть корзины, ни одеял, составляющих всю постель путешественников, ни охотничьих ружей с запасом пороха и пуль. Вот подсчёт всего находившегося в воздушном шаре:
Таков был состав груза в четыре тысячи фунтов, который доктор Фергюссон предполагал взять с собой. Балласта «на самый непредвиденный случай», как говорил Фергюссон, он брал всего двести фунтов, ибо благодаря своему аппарату вовсе не собирался им пользоваться.