Онлайн чтение книги Пять недель на воздушном шаре Five Weeks in a Balloon
ГЛАВА СЕДЬМАЯ

Геометрические размеры воздушного шара. – Вычисления его подъемной силы. – Две его оболочки. – Корзина. – Таинственный аппарат. – Запасы провизии. – Окончательные вычисления.

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 объем шара не был слишком большим, 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 подсчета Фергюссон пришел к заключению, что воздушный шар вместе со своим содержимым должен весить четыре тысячи английских фунтов[10]Английский фунт равен 453,6 г.. Вслед за этим надо было вычислить необходимую при этой нагрузке подъемную силу и, исходя из нее, определить емкость шара. Вся загрузка в четыре тысячи фунтов вытесняет сорок четыре тысячи восемьсот сорок семь кубических футов воздуха[11]Английский кубический фут равен 0,028315 м2.; другими словами, сорок четыре тысячи восемьсот сорок семь кубических футов воздуха именно и весят примерно четыре тысячи фунтов.

Дав оболочке шара емкость в сорок четыре тысячи восемьсот сорок семь кубических футов и наполнив ее вместо воздуха водородом, который в четырнадцать с половиной раз легче и потому в этом объеме весит всего двести семьдесят шесть фунтов, мы нарушим равновесие шара на три тысячи семьсот двадцать четыре фунта, получив, так сказать, разницу в весе. Эта-то разница между весом вытесняемого воздуха и весом содержащегося в оболочке газа и составляет подъемную силу шара.

Но если, как только что было сказано, ввести в воздушный шар сорок четыре тысячи восемьсот сорок семь кубических футов газа, то оболочка его окажется совершенно наполненной, а этого не должно быть, ибо, по мере того как шар поднимается в менее плотные слои воздуха, газ, заключенный в оболочке, стремится расшириться и непременно разорвет оболочку. Поэтому-то 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 с собой забрать сорок четыре тысячи восемьсот сорок семь кубических футов водорода, шару надо было дать емкость вдвое большую. Фергюссон придал своему шару удлиненную форму, считающуюся наилучшей, причем горизонтальный диаметр его равнялся пятидесяти футам[12]Английский фут равен 30,48 см., а вертикальный – семидесяти пяти[13]В этих размерах нет ничего необычайного. В 1784 году в Лионе Монгольфье построил аэростат емкостью в 340 тысяч кубических футов. Он поднимал груз в 20 тонн.. Таким образом получился сфеорид объемом 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 при необходимости сохранять в них одинаковую подъемную силу очень трудно.

И вот Фергюссон после долгих размышлений сумел очень остроумно использовать преимущество двух шаров, устранив 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. Объем этого внутреннего шара был только в шестьдесят семь тысяч кубических футов. Он 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.

В этих размерах нет ничего необычайного. В 1784 году в Лионе Монгольфье построил аэростат емкостью в 340 тысяч куб. футов. Он поднимал груз в 20 тонн.

Да и вообще при каком-нибудь злоключении – порвись, например, оболочка большого шара – меньшая оставалась бы в резерве. Обе оболочки были сделаны из плотной, крученого шелка, лионской тафты, пропитанной гуттаперчей. Это смоло-камедное вещество обладает абсолютной непроницаемостью и не подвержено действию кислот и газов. У верхнего полюса шара, где сосредоточено почти все давление, тафта эта была положена вдвое.

Такая оболочка способна была сохранять газ любое время. Каждые девять квадратных футов этой оболочки 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 веревки. 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 легкой железной основе. К нижней ее 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, снабженными кранами. К этим ящикам был присоединен 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 очень сильную гальваническую батарею Бунзена. Весь этот аппарат был так искусно скомбинирован, что весил не больше семисот фунтов, включая сюда и 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 альт-азимут для наблюдения за далекими и недоступными предметами.

Гринвическая обсерватория предложила свои услуги доктору Фергюссону. Впрочем, доктор не собирался заниматься физическими наблюдениями. Он хотел иметь лишь возможность ориентироваться к определять местонахождение главных рек, гор и городов.

Фергюссон запасся тремя надежными железными якорями, а также легкой прочной шелковой лестницей футов в пятьдесят длиной.

Он также вычислил очень точно вес съестных припасов, состоящих из чая, кофе, сахара, сухарей, солонины и пеммикана – препарата, содержащего в себе при незначительном объеме много питательных веществ. Помимо необходимого количества водки, доктор брал еще с собой два ящика питьевой воды, по двадцать два галлона[14]Галлон равен 4,546 л.  каждый.

По мере потребления этих различных припасов нагрузка воздушного шара должна была постепенно 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 подсчет 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, – ибо благодаря своему аппарату вовсе не рассчитывал им пользоваться, – он брал всего двести фунтов.