第二百八十三話:內燃機飛艇
第二百八十三話:內燃機飛艇
皇家科學應用署,飛艇實驗工坊。
長桌上平鋪著好幾張吉法爾飛艇的設計圖紙,原本正圍在桌邊討論的飛艇組工程師們,聽見逐漸接近的腳步聲,看見皇太子奧托走進來,齊齊直起腰身,斂肅地站直了身子。
(請記住臺灣小説網→𝒕𝒘𝒌𝒂𝒏.𝒄𝒐𝒎網站,觀看最快的章節更新)
「殿下。」
「不必多禮。」奧托在桌邊站定,開門見山地問道,「我想請教各位一件很要緊的事。如果是四台重約一千四百公斤、能穩定輸出二十二馬力的四缸發動機,再加上兩名乘員的重量,以及300公斤燃油。這樣一整套傢伙什,究竟需要多大容積的飛艇才有可能離地飛起來?」
幾名工程師對視了一眼。一名工程師遲疑著問道:「殿下,這『發動機』……指的是蒸汽機嗎?」
「不是蒸汽機。」奧托搖了搖頭,耐心解釋道,「是一種新做出來的機器,叫內燃機。它不用鍋爐燒水,是讓燃油直接在機器裡面燒,然後轉動主軸螺旋槳。所以不用帶煤和水,比蒸汽機輕得多。這是新發明,各位沒見過很正常。」
組裡年紀最長的那位資深工程師提起鉛筆飛快地在白紙上寫了幾行數據。
「殿下,請容我們解釋。」他抬起頭解釋道,「法國人吉法爾製造的那艘飛艇,氣囊容積大約是兩千五百立方米,氣囊內部充填的是普通煤氣,只載了一台三馬力的蒸汽機和一名駕駛員。我們這邊準備使用純氫氣,同樣的體積下實際浮力要大得多。可是殿下的要求與我們的準備完全不同。」
「麻煩說具體些。」奧托溫和地追問。
「四台小機並聯組功,兩名乘員,燃油罐加上引火電池。一共是一千八百五十公斤。」
他頓了一下,鉛筆尖繼續在紙上往下寫。
「為了支撐這副機組,艇身必須使用硬質骨架,再加上防水的飛艇外皮、底部的吊艙、傳動鐵鏈、推進螺旋槳和方向舵,這些重量至少還要三千到四千公斤。整艘飛艇的總起飛重量是四千八百五十至五千八百五十公斤之間。」
「氣囊容積呢?」
「在標準氣壓下,純氫氣每立方米能提供的浮力大約是一點一公斤。」工程師抬起頭,「為了安全我們會多加一成氫氣容量,我們的氣囊需要做五千到六千立方米。這個體量,已經是吉法爾那艘飛艇的兩倍多了。」
奧托專注的目光落在圖紙上那截細長的飛艇輪廓上。「吉法爾的這個方案,整體並不是個圓球,而是像一個橄欖球。」
「確實如此。」工程師點頭答道,「球形氣囊在逆風時面對的空氣阻力實在是太大了,一旦上天就只能完全隨風飄蕩,沒有任何修正航向的可能。只有將飛艇形狀拉長,飛艇才能逆風操縱。」
奧托凝視著圖紙上那根兩頭對稱尖銳的橄欖形狀,沉默了片刻。
「它兩頭都是尖的,」他輕聲問道,「為什麼不能做成前頭圓鈍,越往後越細,尾巴收窄,裝上尾翼?」
他伸手拿過擱在桌沿的鉛筆,在圖紙一側大片的空白處一邊畫,一邊說:「像這樣。」
「像一顆槍彈,」奧托端詳著草圖,「大頭在前,細尾在後,尾巴上裝翼片,像箭羽一樣穩住方向。」
「殿下,」工程師語氣帶著嚴肅與探究,「您究竟是基於什麼理由,認為飛艇的頭部應該做成這種厚實的圓鈍形狀?」
奧托老實答道:「我沒學過什麼力學,只是見過槍彈飛出去,又直又穩,頭也是圓的,不是兩頭尖。我想,這樣設計飛得最遠?」
工程師被這個樸素的設想問住了。他低著頭,拿著小尺在紙上瘋狂地演算起來,旁邊的兩名年輕助手也趕忙湊了過來。
「僅憑紙面算不准,我們必須立刻動手做幾個模型,放進水槽里測量阻力。」年長的工程師猛地抬起頭,「但是殿下,這種前粗後細的形狀,在歐洲的所有航空學裡,從來沒有人往這個方向思考過。」
「以二十二馬力螺旋槳的動力,」旁邊的人興奮地接過話頭,「只要艇身的空氣阻力降下來,我們就能比原先的估算飛得更快更遠。」
奧托看著那張自己畫得有些歪歪扭扭的草圖,他的臉頰隱隱有些發熱,突然被一群專家嚴肅討論時,由衷的感到不好意思。
「模型我們會在三天之內做出來。」年長的工程師鄭重事地將那張草圖從文件堆里小心翼翼地抽了出來,「做好之後我們立刻送去水槽測試,把具體的阻力數據測量出來,和吉法爾的橄欖形做一次對比。」
「好,辛苦各位了。」奧托微微頷首,「結果出來後,請第一時間告訴我。」
他頓了頓,「不過,這種純氫氣的製作方法,在工坊的大規模生產會不會很困難?」
「製作流程並不算難,真正的問題在於龐大的資源消耗。」工程師答道,「要填滿兩千多立方米的氣囊,我們就必須提前準備好幾噸重的鐵屑,以及足足近十噸的高濃度硫酸,同時進行劇烈的化學反應。若是每次都現做現充,光是等待充氣的時間就要耗去一整天。因此,我們必須建造一座大型的氫氣儲氣罐,平日裡靠慢慢積攢,臨飛前直接通過管道充入氣囊。」
「那飛完之後呢?殘存的氫氣怎麼處理?」
「多半只能就地放掉。」工程師的語氣有些無奈,「我們目前還沒有辦法把氫氣氣體重新壓回罐子裡儲存。而且氫氣這種氣體的分子實在是太小了,即便是用最好的絲綢塗上厚厚的桐膠作為外皮,氫氣依舊會不可避免地從縫隙里慢慢滲透。基本上每飛上幾次,整個氣囊的外皮就必須拆下來大修補漏一回。」
「傳統的絲綢塗膠漏得這麼快……」奧托想了想,問道,「如果把外層塗料換成新發明的硫化橡膠呢?」
飛艇組幾個人同時一愣,隨即陷入了長久的思索。
「如果能換成硫化橡膠,那情況會發生改變。」工程師思考著硫化橡膠的特性,「底布依舊採用高強度的絲綢,只是外頭不再塗抹那些桐膠,而是刮塗一層經過硫化處理的柔韌橡膠。這東西能把絲綢之間最細微的針眼死死堵住,而且到了高空也不怕雨水。不過代價也很明顯——硫化橡膠的重量可不輕,氣囊的體積恐怕得被迫再放大一成。」
「重一點沒關係。」奧托略一思索,說道,「只要漏得慢,淋了雨也不會變重,就值得。安全和能飛多遠更要緊,花費和大小可以往後放。」
年長的工程師心領神會地下了點頭,當即在訂購材料的清單上重重地記下了。
「還有一個問題,殿下。」另一名年輕的工程師跨前一步,「氫氣極易殉爆,大量的氫氣存儲在頭頂巨大氣囊里,而內燃機卻在底下的吊籃里。只要這中間有一丁點火花,對飛艇的乘員來說,就是滅頂之災。」
整個工坊內的空氣在這一瞬間驟然凝固了。
奧托沉默了片刻。
「能不能讓氣囊離吊籃遠一些?把吊籃加深,內燃機放在底部。至於怎麼用鏈條或者連杆把力傳給螺旋槳,要請各位費心想一想。」
「是,殿下。我們一定拿出穩妥的方案。」
奧托見方向已經定下,便不再多留,向眾人點了點頭,轉身徐徐往回走去。在他的身後,幾名工程師早已迫不及待地重新圍攏回了長桌旁,繼續討論飛艇的設計方案。