Wiskundige bijzonderheden.--Berekening van den inhoud
des ballons.--De dubbele ballon.--Het omkleedsel.--Het
schuitje.--De geheimzinnige toestel.--De levensmiddelen.--De
optelling.
Doctor Ferguson was lang bezig geweest met de bijzonderheden zijner
expeditie. Men begrijpt dat de ballon, dit wonderbaarlijke voertuig,
bestemd om hen door de lucht te voeren, het voorwerp van bestendige
zorg voor hem was.
Eerst, om den ballon niet te groot te maken, besloot hij hem te
vullen met waterstofgas, dat veertien-en-een half maal lichter is
dan de lucht. Dit gas wordt gemakkelijk verkregen en heeft de beste
uitkomsten opgeleverd in de ondervinding met luchtreizen opgedaan.
Na nauwkeurige berekeningen vond de doctor, dat zij voor de voor zijne
reis onmisbare voorwerpen en zijn toestel een gewicht van 4000 pond
moest opheffen; hij moest dus de kracht van opstijging berekenen van
een ballon, die dit gewicht kan dragen en bij gevolg ook zijn inhoud.
Een gewicht van 4000 pond wordt voorgesteld door een verplaatsing
van lucht van 44847 kub. voet [6], dat wil zeggen, 44847 kub. voet
lucht wegen 4000 pond.
Als hij aan den ballon deze ruimte geeft door hem, in plaats van met
lucht, met waterstofgas te vullen, dat veertien en een halfmaal lichter
zijnde, slechts 276 pond weegt, ontbreekt er iets aan het evenwicht,
ongeveer 3784 pond, dat is het verschil tusschen het gewicht van het
gas in den ballon en dat der omringende lucht, die de opstijgende
kracht van den luchtballon uitmaakt.
Als men echter de 44847 kub. voet gas, waarvan wij spreken, in den
ballon deden, zou hij geheel vol zijn; maar dat moet zoo niet wezen,
want naarmate de ballon in de minder dichte luchtlagen stijgt, poogt
het gas, dat hij bevat, zich uit te zetten en zou het omkleedsel
weldra doen barsten. Men vult de ballons dus gewoonlijk slechts voor
twee-derde gedeelten.
Maar de doctor besloot, ten gevolge van zeker plan, dat hem alleen
bekend was, zijn ballon slechts ten halve te vullen en, dewijl hij
44847 kub. voet waterstofgas moest medenemen, zijn ballon een bijna
tweemaal grooteren inhoud te geven.
Hij liet hem maken in die langwerpige gedaante, die men weet dat
de voorkeur verdient; de horizontale middellijn was 50 voet en de
verticale 75 voet [7]; hij kreeg dus een spheroïde [8], wier inhoud
in ronde getallen 90000 kub. voet beliep.
Als doctor Ferguson twee ballons had kunnen gebruiken, zouden zijne
kansen van goeden uitslag toegenomen zijn; inderdaad, als de eene
in de lucht breekt, kan men zich, door ballast uit te werpen, door
den anderen staande houden. Maar de besturing van twee luchtballons
wordt zeer moeielijk als zij eene gelijke klimming moeten behouden.
Na lang nagedacht te hebben, vereenigde Ferguson door eene vernuftige
schikking de voordeelen van twee ballons zonder de ongemakken er van
te hebben. Hij maakte er twee van ongelijke grootte en sloot ze in
elkander. Zijn uitwendige ballon, die de bovengemelde afmetingen had,
bevatte een kleineren, wiens horizontale middellijn slechts 45 voet
en de verticale 68 voet bedroeg. De inhoud van den inwendigen ballon
was slechts 67,000 kub. voet; hij moest zwemmen in de vloeistof die
hem omringen zou; eene klep opende zich van den eenen ballon tot den
anderen en kon hen, des gevorderd, met elkander in gemeenschap brengen.
Deze schikking had dit voordeel dat, als men een ruimen uitweg aan het
gas moest geven om te dalen en men eerst dat van den grooten ballon
zou laten ontsnappen, al moest men dien geheel ledigen, de kleine
onaangeroerd zou blijven; men kon hem dus van zijn uitwendig bekleedsel
als van een onnoodig gewicht ontdoen, en de tweede luchtballon alleen
gaf aan den wind niet zooveel vat als de half gevulde ballons.
Wat meer is, in het geval van een ongeluk, eene scheur in den
buitensten ballon, was de andere in goeden staat.
De twee luchtballons werden vervaardigd van gekeperd Lyonsch taf,
met gutta-percha overdekt. Deze soort van gomhars is volstrekt
ondoordringbaar, en wordt door zuren noch gas verteerd. Het taf werd
aan het boveneinde van den ballon, dat bijna alle kracht torscht;
dubbel gelegd.
Dit omkleedsel kan de vloeistof voor onbepaalden tijd in zich
bevatten. Het woog op elke negen vierk. voet een half pond. Daar nu de
oppervlakte van den buitensten ballon ongeveer 11,600 vierk. voet was,
woog zijn omkleedsel 650 pond. Het omkleedsel van den tweeden ballon,
dat 9,200 vierk. voet oppervlakte had, woog slechts 510 pond, alles
te zamen 1160 pond.
Het touw, bestemd om het schuitje te dragen, was stevig van hennep
gemaakt; de twee kleppen werden het voorwerp van nauwkeurige zorgen,
even als het roer van een schip.
Het schuitje, van een ronden vorm en 15 voet middellijn, was gemaakt
van twijgen, versterkt door een licht bekleedsel van ijzer en van
binnen bekleed met veeren, die bestemd waren om de schokken minder
te doen gevoelen. Zijn gewicht en dat van het touw bedroeg niet meer
dan 280 pond.
Daarenboven liet de doctor vier kisten van ijzeren platen maken,
twee strepen dik; zij waren met elkander verbonden door pijpen van
kranen voorzien; hij voegde er eene slang bij van ongeveer twee duim
middellijn, die in twee ongelijke takken eindigde, waarvan de grootste
25 en de kortste slechts 15 voet hoog was.
De kisten van plaatijzer werden zoodanig in het schuitje geplaatst,
dat zij de minst mogelijke ruimte innamen; de slang, die slechts
later moest worden aangehecht, werd afzonderlijk ingepakt, gelijk
ook eene zeer sterke electrische batterij van Bunsen. Deze toestel
was zoo vernuftig gecombineerd, dat hij niet meer dan 700 pond woog,
daaronder begrepen 25 gallons [9] water in eene afzonderlijke kist.
De instrumenten, bestemd voor de reis, bestonden in twee barometers,
twee thermometers, twee kompassen, een sectant, twee chronometers,
een kunstmatigen horizont en een altazimuth, om de ver verwijderde
en ontoegankelijke voorwerpen op te nemen. Het observatorium van
Greenwich had zich ter beschikking van den doctor gesteld. Deze stelde
zich evenwel niet voor natuurkundige proeven te doen, hij wilde alleen
zijne richting kennen en de ligging der voornaamste rivieren, bergen
en steden bepalen.
Hij voorzag zich van drie goed beproefde ijzeren ankers, benevens
van een lichten zijden ladder, ongeveer 50 voet lang.
Hij berekende ook het nauwkeurige gewicht zijner levensmiddelen, welke
bestonden uit thee, koffie, beschuiten, gezouten vleesch en pemmican,
eene soort spijs, die, in eene kleine hoeveelheid veel voedingsdeelen
bevat. Behalve eene voldoende hoeveelheid brandewijn, plaatste hij
twee waterbakken in het schuitje, die ieder 22 gallons [10] bevatten.
Het verbruiken dezer verschillende spijzen moest langzamerhand het
gewicht verminderen, dat de luchtballon moest dragen. Want men moet
weten, dat het evenwicht van een ballon in de lucht uiterst gevoelig
is. Het verlies van een bijna onmerkbaar gewicht is voldoende om eene
zeer goed merkbare verplaatsing ten gevolge te hebben.
De doctor vergat noch eene tent, die een gedeelte van het schuitje
moest bedekken, noch de dekens, die den geheelen bed-toestel voor de
reis uitmaakten, noch de geweren van den jager, noch zijn voorraad
kruit en kogels.
Zie hier een kort begrip zijner verschillende berekeningen:
Ferguson 135 pond.
Kennedy 153 pond.
Joe 120 pond.
Eerste ballon 650 pond.
Tweede ballon 510 pond.
Schuitje en touw 280 pond.
Ankers, instrumenten, geweren, dekens,
tent, verschillende gereedschappen 190 pond.
Vleesch, pemmican, beschuiten, thee,
koffie, brandewijn 386 pond.
Water 400 pond.
Toestel 700 pond.
Gewicht van het waterstofgas 276 pond.
Ballast 200 pond.
---------
Totaal 4000 pond.
Zoodanig was de verdeeling der 4000 pond, die doctor Ferguson zich
voorstelde mede te doen opstijgen; hij nam slechts 200 pond ballast
mede, "voor onvoorziene toevallen," zeide hij, want hij rekende er
vast op er geen gebruik van te zullen maken, dank zij zijn toestel.