氣球上的五星期(15)_凡爾納

十五

　　第十章
　　前人的嘗試——博士的五隻箱子——氫氧燃氣噴嘴
　　——加熱設備——操作方法——必定成功

　　「先生們，過去人們常常試圖能讓氣球自由升降，而又無需消耗氧氣和扔掉壓載物。法國氣球飛行愛好者莫尼埃先生曾想通過壓縮氣球內空氣容量的方法達到這個目的。比利時人范·埃克博士想用翅翼和小槳葉來生產一種垂直的力使氣球任意升降，然而大多數情況下，這種垂直力太小。他們用各種方法取得的實際效果都不足可取。

　　「因此，我決定索性更加直截了當地著手解決這個問題。首先，除非是在萬不得已的時候，例如設備壞了，或為了避開出乎意料之外的障礙非得在瞬間升起不可，我根本就不打算採取利用壓載物使氣球升降的辦法。

　　「我採用的升降辦法僅僅是改變一下溫度，使封閉在氣球裡的氣體膨脹或收縮，由此即可達到目的。下面給你們談談我是如何做到這點的：

　　「你們已看見了，把吊籃搬上船的時候還運上好幾個你們不知道做什麼用的箱子。這些箱子共五個。

　　「第一個箱子盛了約25加侖水，我往水中滴幾滴硫酸增加水的導電性，然後，我通過一個電力大的本生電池把水分解。因為，你們知道，水是由兩個氫原子和一個氧原子組成的。

　　「氧在電池的作用下經由陽極進入第二隻箱子。第三只箱子放在第二隻箱子上邊。它的體積比頭兩隻箱子大一倍。這只箱子用來接收從陰極流入的氫。

　　「這兩隻箱子上分別有一個開關通向第四只箱。其中一個開關的孔徑比另一個大一倍。第四只箱可以稱作混合箱。事實上，由水中分離出的兩種氣體就是在這只箱子裡混合。混合箱的體積約為41立方尺（等於150立方米。——原注）。

　　「在箱子的上方有一個白金管。管子上裝有一個開關。

　　「先生們，現在你們已經弄明白了。我給你們描述的這個設備簡直就是一個氫氧火焰噴槍。它噴出的氫氧混合氣體燃燒時，熱度超過打鐵爐裡爐火的溫度。

　　「這部分清楚了，我再來談談第二部分設備：

　　「我這只氣球的底部是完全密封的。兩根間隔很小的管子從那兒伸出來：一根通到氣球中的上層氫氣裡，另一根通到下層氫氣裡。

　　「這兩根管子每隔一段距離就有一個牢固的橡膠接頭。這使得管子在氣球擺動時不至於出問題。

　　「兩根管子都一直伸到吊籃裡，通進一個圓筒形狀的燃燒箱中。這只箱子叫加熱箱，箱子的兩端由兩塊用相同金屬做成的高強度圓盤封閉著。

　　「氣球下部伸出的管子穿過加熱箱下面的金屬盤進到這個圓筒狀箱子中。箱子中的這部分管子做成螺旋狀蛇形管。它們一圈疊一圈地盤起來幾乎塞滿了箱子的整個空間。蛇形管從箱子裡伸出前先通到一個小圓錐體中。圓錐體的底部呈凹狀，象個球冠，凸面朝下。

　　「第二根管子正是通過這個圓錐體的底端伸出，就像我給你們說過的那樣，通到氣球的上層氫氣中。

　　「小圓錐體的球冠是用白金做的，為的是不至於在高溫下溶化，因為燃燒噴嘴就裝在鐵箱底上一螺旋狀蛇形管的中間。噴出的火苗將略微舔著這個白金球冠。

　　「先生們，你們知道什麼是室內取暖用的暖氣設備，知道它是如何工作的：房間的空氣被迫通過一些管子，經過加熱後再放出來時，溫度高多了。我剛才給你們描述的東西，老實說，只不過是一種暖氣設備而已。

　　「實際上會出現什麼事呢？一旦點著燃燒噴嘴，蛇形管和四狀圓錐體中的氫氣就被燒熱；加熱了的氫氣迅速沿著管子上升進到氣球上部的氫氣層中；下面隨即行成空隙；而這個空隙又吸進氣球下層的氫氣，它們被加熱後又順著管子上升；空隙不斷地被氫氣填滿，加熱後的氫氣源源不斷地上升；這樣，氫氣從氣球裡出來加熱後又回到氣球中，如此循環往復，不停地加熱，氣體形成了一股熱氣流沿著管道和蛇形管迅速流動。

　　「既然氫氣的溫度升高1度，體積就增加1/480，那麼，如果我把溫度增加18度（這裡指的是華氏溫度，等於攝氏10度。如果把氣體加熱攝氏1度，它就比小零度時的體積大1—273。——原注），氣球中的氫氣的體積將膨脹8/480，就是說1674立方尺（約合62立方米。——原注）。因此，它將排擠掉1674立方尺的空氣，升力將增加160斤，這就等於扔掉同等重量的壓載物。如果我把溫度提高180度（等於100攝氏度。本文中作者使用的均為華氏溫度），氫氣就會膨脹180/480，它將排擠掉16740立方尺空氣，升力將加大1600斤。

　　「先生們，你們明白了吧，我的確可以輕而易舉地打破氣球的平衡。氣球的體積就是用這種方法算出來的。氣球裡只要充一半氫氣，它排出的空氣重量就與氫氣包囊的重量、載人及所有貨物的吊籃的重量相等。把氣充到這一步時，氣球在空中完完全全保持平衡了，既不上升也不下降。

　　「如果想升高，我就用噴嘴把氫氣加熱，使它的溫度高於周圍的氣溫。通過這種加熱的辦法，可獲得更大的壓力，使氣球充得更大。氫氣膨脹得越大，氣球便會升得越高。

　　「減少氫氧噴嘴的溫度，讓氫氣冷卻下來，氣球自然就下降了。因此一般說來，上升比下降要快得多。不過這種情況是值得慶倖的。對快速下降我從沒有興趣。恰恰相反，急速上升倒能使我避開障礙。要知道，我的危險是在下面而不是在上面。

　　「再著，我給你們說過，我有一些壓載物。如果必要的話，扔掉它們能使我升起得更快些。我在氣球上部安的那個活門，只不過是個安全閥。氣球裡的氫氣始終是一絲不少的。我只要在這封密的氣體中製造些溫度變化，足以使氣球上升或下降了。

　　「先生們，現在，再補充一點實用細節：

　　「氫氣和氧氣在噴嘴頭燃燒時會產生些水蒸汽。為此，我在鐵圓筒箱子下部裝配了一根排氣管。管子上有個閥門。只要超過兩個大氣壓力，閥門就打開排氣。所以，水蒸汽一達到這種壓力，氣體就自動排出。

　　「最後，給你們提供一些非常精確的數字：

　　按照水的構成元素，25加侖水分解後可以生成200斤氧和25斤氫。正常大氣壓下，這相當於1890立方尺氧和3780立方尺氫（即70立方米氧和140立方米氫。——原注），也就是說，總共有5670立方尺的混合氣。

　　「所以，我這個氫氧燃氣噴嘴的開關完全打開時，每小時耗氣27立方尺（1立方米。——原注）。火焰的溫度至少比大的照明燈火焰的溫度高6倍。這樣平均算來，如果把氣球停在空中不太高的地方保持不變的話，我每小時用氣不會超過9立方尺。那麼我帶的這25加侖水就可以使我在空中飛行630小時，換句話說，就是26天稍多點。」

　　「再說，因為我能任意降落，能在途中補充儲備水，所以，我愛旅行多久就能旅行多久。

　　「先生們，這就是我的秘密。它很簡單，而且，簡單得不能再簡單了，所以，不可能不成功。使氣球中的氣體熱脹冷縮，這就是我的方法。這方法既不需要累贅的翅翼，也不需要機械動力。一套按我的要求使溫度產生變化的加熱設備，一個加熱用的氫氧燃氣噴嘴，既方便又輕巧，因此，我認為我已經具備了成功的一切必要條件。」

　　弗格森博士就此結束了他的講話，作戰室裡立即響起了由衷敬佩的掌聲，沒有任何人對他的話提出異議，因為，一切都考慮那麼周密，解決得那麼恰當。

　　「不過，」艦長說，「我總覺得這可能很危險。」

　　「只要是可行的，危險又算什麼！」博士簡單地答道。

學達書庫(xuoda.com)