弗格森博士長時間來已經把他的探險計劃考慮得滴水不漏。大家明白,博士用來空運的這個絕妙飛行器,是他操心最多的。
首先,為了不讓氣球的體積太大,他決定往氣球裡灌氫氣。因為,這種氣體比空氣輕,重量只是空氣的十四分之一多點。生產氫氣很容易。在飛行試驗中,正是用這種氣體取得了最佳效果。
博士根據十分精確的計算發現,連同旅行中的必需物品和他的儀器,得攜帶四千斤的重量。因此,必須算出能夠吊起這個重量的升力,以及氣球的容量。移動四千斤的重量需要四萬四千八百四十七立方尺【註:法國古長度單位,一法尺相當於三百二十五毫米。這裡四萬四千八百四十七立方尺約合成六百六十一立方米。】的空氣。反過來說,四萬四千八百四十七立方尺的空氣重四千斤左右。
如果給氣球四萬四千八百四十七立方尺的容積,裡面不裝空氣,而是裝上比空氣輕十四倍半的氫氣,那麼氣球只重二百七十六斤。這樣就剩下了平衡問題,因為氣球和周圍空氣之間的平衡被打破了。氣球中所裝氣體的重量與周圍空氣的重量,兩者之間相差三千七百二十四斤。就是這種差異構成了氣球的升力。
不過,假如把我們說的四萬四千八百四十七立方尺氣體都充入氣球中,氣球就完全裝滿了;然而,這樣做不行,因為,隨著氣球的升高,大氣層中的空氣密度逐漸變小,氣球裡裝的氣體逐漸膨脹,隨時可能脹破氣球外殼,所以,氣球裡一般只能充三分之二的氣體。
但是,博士根據只有他才知道的計劃,決定只往氣球裡灌一半氣體。不過,既然必須攜帶四萬四千八百四十七立方尺的氫氣,他只好讓氣球具有幾乎雙倍的容積。
他把氣球設計成這種最可取的橢圓形狀。氣球的水平直徑為五十尺,垂直直徑為七十五尺。這樣,就得到了一個容積增加到九萬立方尺的球體。
如果弗格森博士能用兩個氣球的話,他成功的機會就會加大。的確如此,萬一其中一個氣球在空中破了,就可以棄卒保車,用另外一個維持。但是,當涉及到必須使兩隻氣球保持相等的升力時,操作就變得異常困難了。
經過長期思考,弗格森終於有了主意。他通過一種巧妙的安排,揚長棄短,結果,既集中了兩隻氣球的優點,又克服了它們的不足之處。他讓人製造了兩隻大小不等的氣球,並且把小的裝在大的裡面。外層氣球網的尺寸就是我們前面說過的。形狀相同,體積略小的氣球,水平直徑為四十五尺,垂直直徑為六十八尺。因此,裡面這隻小氣球的容積只有六萬七千立方尺。小氣球必須游浮在包圍著它的氣體中。兩隻氣球之間有一個閥門,需要時能使它們相通。
這種安排有一個好處:假如需要釋放一些氣體使氣球下降,那就先放大氣球中的氫氣;必要時,甚至可以把大氣球的氣全部排空,小氣球的氣留著不動;這時,就可以像扔掉多餘的重量一樣,扔掉外面這層外殼。因為剩下來的這隻氣球小,又只是一個,儘管裝滿氫氣,也沒有兩隻裝一半氫氣的氣球招風。
此外,萬一出現事故,萬一外層氣球不巧被撕破,小氣球可以作後備用。
兩隻氣球都是用里昂的斜紋塔夫綢做成的。塔夫綢上面塗了馬來樹膠。這種樹膠脂物質具有極強的不透水性,而且,一點不怕酸和氣體的侵蝕。氣球的上部用了兩層塔夫綢,因為,整個壓力幾乎都作用在那兒。
這種經過特別加固的外殼可以把氣體長期貯存在裡面。外殼的重量為每九平方尺半斤。外層大氣球的面積為一萬一千六百平方尺左右,重量為六百五十斤;裡面小氣球外殼的面積為九千二百平方尺,重量只有五百一十斤。這樣,兩隻氣球自身的重量相加,共一千一百六十斤。
用來承受吊籃的高空氣球網是用一種強度非常大的麻繩編製而成。兩個氣門更是被下足了功夫,做工就像船上的舵一樣精細。
吊籃的形狀是圓的,直徑為十五尺。吊籃用柳條做成,起加固作用的是一個很輕的鐵骨架。吊籃下部配有一些彈性很大的彈簧,為的是氣球降落時,緩和吊籃對地面的衝撞。吊籃和氣球網的重量合起來不超過二百八十斤。
除此以外,博士還讓人做了四個二分【註:法國古長度單位,一法分約合二.二十五毫米。等於十二分之一法寸。】厚的鐵皮箱子。箱子之間由一些帶有開關的管子連接。博士在每隻箱子上裝上一根約二寸【註:法國古長度單位,一法寸約合二十七.〇七毫米,等於十二分之一法尺。】粗的蛇形管,蛇形管的頭叉出兩條長短不一的直管。不過,長的才二十五尺,短的只有十五尺。
鐵皮箱子嵌放在吊籃裡,盡可能地少占些地方。蛇形管應該後來裝上,因此它暫時另外裝箱。一個電力極強的本生電池也是單獨裝箱的。這套器械組合得十分巧妙,甚至加上盛在一個特製水箱中的二十五加侖【註:每加侖等於四.四五三升。】水,全部重量還不超過七百斤。
旅行中用的儀器包括兩個氣壓表、兩個溫度表、兩個羅盤、一個六分儀、兩個測時儀、一個水準儀、一個人工地平儀和一個用來測定遠方物體位置的地平經緯儀。格林威治天文臺早已宣布願為博士服務。但博士並不打算做物理試驗。他只是想用這些器械辨認一下方向,確定一下主要河流、山川和城鎮的方位。
弗格森博士還配備了三個經過可靠試驗的鐵錨,以及五十尺長的一條輕便、結實的軟梯。
他同樣對隨身攜帶的食物重量做了精確計算。這些食物包括茶葉、咖啡、餅乾、鹹肉和乾肉餅。這全是些體積小,營養成分高的物品。除了備有足夠的烈酒,另外準備了兩個水箱。每箱可容納二十二加侖水。
隨著這些各種不同食品的消耗,氣球提升的重量將逐漸減輕。因為,要知道,氣球在大氣中的平衡問題是極其敏感的。哪怕失去一點幾乎微不足道的負擔,也足以使氣球的升降產生非常顯著的變化。
博士沒有忘記帶上頂帳篷把吊籃遮住一部分,也沒忘記旅行用的整套臥具和獵人甘迺迪的槍枝及火藥、鉛彈。以下是氣球升空要承受的重量統計:
弗格森…………………………………………………一百三十五斤
甘迺迪…………………………………………………一百五十三斤
喬………………………………………………………一百二十斤
大氣球的重量…………………………………………六百五十斤
小氣球的重量…………………………………………五百一十斤
吊籃和氣球網…………………………………………二百八十斤
錨、儀器、槍枝、臥具、帳篷、各種用具…………一百九十斤
罐頭肉、乾肉、餅乾、茶葉、咖啡、白酒…………三百八十六斤
水………………………………………………………四百斤
全套設備………………………………………………七百斤
氫氣的重量……………………………………………二百七十六斤
氣球壓載物……………………………………………二百斤
合計……………………………………………………四千斤
這就是弗格森博士打算帶走的四千斤重量的明細錄。他只帶了二百斤的壓載物。照他的話說,「僅僅為了以防萬一」。他的全套設備即可以滿足需要,所以,他算定用不著壓載物。