第七章

幾何學的細節——氣球容量的計算——雙層氣球——氣球的外表——吊籃——神秘的儀器——供應和儲備——最後的總量

弗格森博士籌劃他的探險計劃已經很長時間。我們很容易理解，用氣球作為空中飛行的絕妙工具，是博士一直最關心的問題。

開始，為了不使氣球的體積太大，他決定向氣球內填充氫氣，因為氫氣和空氣的重量比為14.5:1。制造氫氣很容易。在迄今為止的飛行試驗中，氫氣產生的效果最令人滿意。

根據精確的計算，博士發現，他在旅行中攜帶的必需品和儀器的總重量達4000磅，因此他必須找到足夠升力的氣球來承載這樣的重量，而氣球的容量必須足夠大。

移動重4000磅的物體需要44847立方英尺的空氣。或者換一種說法，44847立方英尺的空氣大約重4000磅。

如果將容積為44847立方英尺的氣球內充滿氫氣，而代替普通空氣——氫氣的重量僅是普通空氣的1/14.5，那麽氣球的重量則為276磅，這樣就會產生一個3724磅的重量差，打破空氣的平衡。氣球內的氣體重量與氣球四周的空氣重量之間的差異，就會形成氣球的升力。

可是，如果把我們說的44847立方英尺的氣體全部充入氣球，氣球就會被充得滿滿的。不過，這樣做不行，因為隨著氣球在大氣層中的高升，空氣的密度會越來越小，那麽氣球裏的氣體就會逐漸膨脹，並可能脹破氣球，因此氣球內的氣體一般只能填充總容積的三分之二。

但是，博士根據只有他自己才會明白的計劃，他決定只向氣球內填充一半的氣體，因為他必須攜帶44847立方英尺的氫氣，而且還要使他的氣球具有幾乎雙倍的容積。

博士將氣球的外形設計為最適宜的橢圓形，水平直徑為50英尺，垂直直徑為75英尺(1)。如此一來，這個橢圓形的氣球的容積就增加到了90000立方英尺。

如果弗格森博士可以同時使用兩個氣球，那麽他成功的機會就會增大，因為即使其中一個氣球在空中破裂，他也可以通過丟棄隨身攜帶的重物，靠另一個氣球維持正常運行。不過，如果必須使兩個氣球保持相等的升力，操作起來就會變得非常困難。

經過長時間的苦思冥想，弗格森博士終於找到一種巧妙的方法，既匯集了同時使用兩個氣球的長處，又克服了操作上的困難。他讓人制作了兩個大小不等的氣球，並將小的一個裝在大氣球裏面。外面的那個氣球的尺寸就是剛才說過的。裏面那個氣球與外面的氣球形狀相同，只是體積較小，水平直徑為45英尺，垂直直徑為68英尺，因此裏面這個小氣球的體積只有67000立方英尺。小氣球可以在四周的氣體中自由浮動，而兩個氣球之間有一道閥門，可以根據需要將它們連通。

這種設計的長處是，如果不得不排除一些氣體使氣球下降，可以先放掉大氣球中的一些氣體，甚至必要時將大氣球中的氣體全部排空，也不會影響裏面的小氣球。這時，可以將外面那個氣球像拋掉多余的重物一樣扔掉，而剩下的這只小氣球盡管裝滿氫氣，卻也不會像只裝一半氣體的氣球那樣在氣流中搖擺。

此外，即使出現意外事故，比如外面的大氣球不幸被撕破，裏面的小氣球也能依然完好無損。

兩只氣球都是用堅固而又輕柔的裏昂絲綢制作，而且外面塗了一層馬來橡膠。這種粘稠樹脂性物質具備絕對的防水性，同樣也耐酸和絕對防止氣體外泄。氣球的橢圓形頂部采用了雙層絲綢設計，因為那裏承受的壓力最大。

這種經過加工的氣球表層可以長久保持氣體不泄漏，而它的重量每9平方尺僅為半磅。因此，外層大氣球的表面積為11600平方英尺，重量為650磅。裏面的小氣球的表面積為9200平方英尺，重量僅有510磅。如此算來，兩只氣球的總重量為1160磅。

用以承載吊籃的繩網是由一種韌性極強的麻繩編制而成，其中的兩個閥門最費時費力，正像制造輪船的船舵樣是重中之重。

氣球的吊籃為圓形設計，直徑15英尺，由荊條編織而成，並以輕型鐵架進行加固，而且底部設有具有保護作用的彈簧，以減緩沖擊力。吊籃和繩網的總重量不超過280磅。

除了上述設計，博士還命人用兩分(2)厚的鐵皮制作了兩個箱子。箱子之間由帶有開關的細管連接，而開關由直徑約為兩寸(3)的螺旋形細管連接。螺旋形細管的末端為兩根長短不同的直管，長的一根直管僅有25英尺，短的只有15英尺。

鐵皮箱鑲嵌在吊籃中，而且盡量縮小占據的空間。由於螺旋形細管將來才可以使用，因此暫時打包處理。另外，一個電力極強的本森電池也是單獨處理的。這套儀器設計得非常巧妙，甚至加上一個可以儲存25加侖(4)水的特制水箱，全部重量也沒有超過700磅。