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从前的实验——博士的五个容器——高压气筒——加热设备——操作方法——必然的成功
“先生们,过去人们往往努力尝试让气球随意升降,”博士说道,“却又不必损失压舱物和氢气。一位法国气球驾驶员M.莫尼埃先生曾经想到通过压缩气球内的空气容量达到目的,而比利时人范·克博士想利用侧翼和桨叶产生一种垂直力,用来任意控制气球的升降,然而实际效果却都不尽如人意,因此这些实验几乎都没有意义。
“因此,我下决心采用更直接的方法来解决这个问题。首先,我完全不需要压舱物来控制升降,除非遇到特殊的紧急情况,比如设备出现故障,或者为了避开意外的障碍物必须立刻上升。
“我采取的升降办法很简单,只是运用不同的温度使气球内的空气膨胀或收缩,来达到随意升降的目的。下面,我来谈谈这种方法产生的效果。
“你们都看到了,我在往船上运吊篮的时候还带来几个箱子,你们可能还不知道它们的用处。这些箱子共有五个。
“第一只箱子装了大约25加仑水,而且我在水里滴了几滴硫酸以增加它的导电能力,然后我通过一个高能量的本森电池将水进行分解。正如你们所了解的,水是由氢和氧两部分组成。
“氧通过电池的分解作用,经由正极进入第二只箱子。第三只箱子放在第二只箱子上,它的容积是前两只箱子的两倍,用来接收从负极进入的氢。
“第二、第三只箱子都通过一道开关与第四只箱子连接,其中一个开关的管径是另外那个的两倍。第四只箱子可以称为混合箱。事实上,水电解出的两种气体就是在这只箱子里进行真正的混合。这只箱子的容积为41立方英尺。
“在箱子上配有一个白金管,管道上设有开关。
“现在,你们已经根容易理解了,先生们,我向你们描述的这个装置犹如一个真正的高压气筒和吹风管,它们喷出的氢气和氧气的温度甚至超过了用来铸铁的炉火的温度。
“在解释清楚这部分之后,我再来解释第二部分。
“气球的底部是完全密封的,有两根间隔很小的管道从里面伸出来,一根通到气球上部的氢气层,另一根通到下面的氧气层。
“这两根管道每隔一段距离便设计有一个坚固的橡胶接头,使它们能够适应气球不断摆动的特点。
“这两根管道向下一直连接到吊篮,并通入一个圆柱形的铁箱中。这只箱子名叫加热箱,它的两端由两块相同金属做成的高强度铁盘密封起来。
“气球底部伸出的管道通过加热箱下的金属盘进入圆柱形箱子,箱子里的管道呈螺旋状,它们盘绕着几乎占据了整个箱子。螺旋管从箱子里出来之前先经过一个小圆锥体。这个圆锥体的底部向下呈凹陷状,仿佛一个球冠。
“第二根管道正是从这个圆锥体的底部伸出,就像我刚才向你们介绍的,它通到气球上部的氢气层。
“小圆锥体的球冠以白金制作,以免在高温下熔化,因为吹管位于铁箱底部的螺旋状细管中间,喷出的火焰正好能够舔到球冠。
“先生们,你们知道使室内增温的暖气设备是如何运行的吗?房间里的空气被迫通过一些管道,然后经过高温加热再释放出来。其实我刚才向你们描述的状况,正是一种暖气设备工作原理。
“事实上,会出现什么情况呢?一旦点燃了吹管,螺旋形细管和凹状圆锥体中的氢气就会升温,并迅速沿着管道进入气球上部,那么下面就会出现空隙,而这个空隙又吸入气球下部的气体,然后进行加热,继续通过管道上升。于是,空隙不断被氢气填满,加热后再不断上升。这样,氢气从气球里出来经过加热后又回到气球中,如此循环往复,管道内便形成了一股迅速流动的热气流。
“好了,我们知道温度每升高1度,气体的体积就会膨胀1/480。那么,如果我将温度升高18度(1),气球内的氢气的体积将膨胀18/480,或者说膨胀1614立方英尺。那么这样一来,它将排除1614立方英尺的空气,使上升动力增加160磅,这就等于抛掉了同等重量的压舱物。如果我将温度升高180度,氢气的体积就会膨胀180/480,也就是说它将排除16140立方英尺空气,而上升的动力将增加1600磅。
“你们明白了吧,先生们,我因此可以轻松地改变气球的平衡状态。气球的容积就是依据这个原理计算出来的,即使气球内只填充一半氢气,它也可以承载氢气外罩、吊篮以及其他附属设备。那么,在充气一半的状态下,气球在空中完全可以保持平衡,既不会上升也不会下降。
“如果想要让气球升高,我可以用吹管将氢气进行加热,使它的温度高于周围的气温。通过这种方法,可以使吹管获得更大压力,将气球吹得更大。这样氢气的体积膨胀得越大,气球便会升得越高。
“如果要使气球下降,自然就是降低吹管的温度,让氢气的温度冷却下来。通常,上升总是比下降要快得多,不过这种情况正是我想要的,因为迅速下降对我来说并不重要,相反,迅速上升却能够使我避开意外的障碍物。大家很清楚,危险总是来自下面而不是上面。
“另外,正如我曾经说过的,我的气球上备有一些压舱物。必要的时候,抛掉压舱物能够使我上升得更迅速。气球顶部设有一个阀门,那不过是一个保险阀。气球内部始终保持着同样的氢气量,我只要在密闭的气体内制造一些温度变化,就足以使气球上升或下降。
“现在,先生们,让我再补充一些实际内容:
“吹管内的氢气和氧气燃烧时会产生水蒸气,因此我在圆锥体铁箱子下面设计了一根带阀门的排气管。这样,只要管道内超过两个大气压力,阀门就会打开排气,因此水蒸气一旦达到这个气压,气体就会自动排出。
“下面是一些精确的数字:25加仑水,其成分经分解后可以产生200磅氧和25磅氢。在正常大气压力下,氧相当于1890立方英尺(2),氢相当于3780立方英尺(3),因此共有5670立方英尺的混合气体。
“所以,我的吹管开关完全打开时,每小时消耗气体27立方英尺(4)。火焰产生的能量比大型照明灯至少要高六倍。这样平均算起来,如果将气球保持在空中不太高的高度,每小时消耗的气体不会超过9立方英尺。那么,我这25加仑水可以使我在空中飞行636个小时,或者说稍稍超过二十六天。”
“好了,我还可以即兴降落,在旅行途中补充用水,因此我的旅行可以无休止地持续下去。
“正是这样,先生们,这就是我的秘密。方法很简单,正像那些最简单的事情一样,所以不可能不成功。使气球中的气体膨胀和收缩就是我的飞行方法,这种方法既不需要笨重的机翼,也不需要气体机械发动机。一套促使气体温度产生变化的设备,另加一个用来加热的吹管,既易于操作又不笨重,因此我认为我已经具备了取得成功的一切条件。”
弗格森博士结束了他的讲话,并赢得了热烈的掌声、他的结论没有引起任何异议,因为一切都在预料之中,一切都是确定无疑的。
“无论如何,”船长说,“这样做还是存在着危险。”
“那有什么关系!”博士答道,“只要有一线希望。”
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(1) 度,作者使用的是华氏温度,18度相当于10℃温度每升高1℃气体的体积膨胀1/267。
(2) 即70立方米氧。
(3) 即140立方米氢。
(4) 即1立方米。