Как изобрести всё. Создай цивилизацию с нуля

Да, горячий воздух, пущенный в дело, поднимается по той причине, что он легче обычного воздуха, но все же он далек от того, чтобы быть исключительно легким газом. Однако вам нужен максимально легкий газ, ведь чем он легче, тем меньше топлива вам понадобится, чтобы держать шар в воздухе, и тем большее расстояние вы преодолеете. Очевидное решение – совершенно убрать горячий воздух и закачать в шар самый легкий газ во вселенной.

Давайте попробуем это сделать.

Самый легкий газ во вселенной – водород, и в приложении С показано, как можно использовать электричество для того, чтобы извлекать водород из соляного раствора. Но если вам нужны большие объемы водорода – а они вам нужны, если вы собираетесь строить воздушные корабли, – то вы захотите использовать самый дешевый метод. Можно обдавать паром раскаленное докрасна железо, и пар будет распадаться на газообразный водород и газообразный кислород (и последний радостно начнет образовывать оксид железа на металле), но для этого нужно много железа. Более простой вариант – поступить так, как поступали авиаторы-любители в нашей временной линии, и положиться на факт, что разведенная серная кислота реагирует с железом и в результате получается водород[194].

Разведите серную кислоту, медленно добавив 3,5 меры ее веса воды, насыпьте металлических опилок в бочку и налейте в эти опилки кислоты в расчете 2 к 1 по весу, то есть 2 кг кислоты на 1 кг железных опилок. И начнется реакция, что даст вам водород.

Затем его можно пропустить через вторую бочку, наполненную гашеной известью (как ее изготовить, также рассказано в приложении С), чтобы удалить из газа остатки кислоты, а их нужно удалить, поскольку иначе они будут разъедать ткань вашего шара. Исторический опыт показывает, что это не очень хорошо.

Серная кислота закончится раньше, чем железо, так что вы можете спустить использованную жидкость из бочки и заново наполнить ее, пока не останется железа для поддержания реакции. Ваш аппарат по производству водорода будет выглядеть вот так (рис. 46).

Рис. 46. Аппарат для производства водорода

Примерно 400 кг железа и 800 кг серной кислоты позволят произвести около 140 м³ водорода, а 10 м³ водорода достаточно, чтобы поднять около 10,7 кг, в зависимости от атмосферного давления, температуры и влажности.

А теперь, перед тем как вы ринетесь смешивать серную кислоту с железными опилками, запомните: водород предельно горюч и обладает свойством иногда взрываться. Миру самым ужасным образом напомнили об этом 6 мая 1937 н. э., когда наполненный водородом дирижабль «Гинденбург» взорвался и рухнул, объятый языками пламени, в тот момент, когда пытался причалить к специальной мачте, и катастрофа оказалась настолько жуткой, что на ней закончилась целая эра в истории воздухоплавания.

В преступлении обвинили искру статического электричества.

В этот момент вы наверняка подумали: «Ого, а почему они не использовали гелий? Может быть, мне стоит остановиться на нем?» Да, гелий не взрывается, не вступает в реакции с другими веществами, и он второй по легкости газ и обладает подъемной силой в 88 % от водорода, но его намного сложнее достать.

Единственный природный источник гелия на Земле – невероятно медленный процесс радиоактивного распада тяжелых элементов вроде урана. И даже когда он имеет место, любой гелий, не запертый в земной толще, просачивается в атмосферу, а там благодаря своей легкости оказывается в верхних ее слоях, практически в космосе. Поэтому гелий почти совершенно невозобновляемый[195] ресурс.

Так что если вы хотите недорогой и эффективный летательный аппарат легче воздуха, то ваш выбор в краткосрочной перспективе – использовать водород и быть очень, очень, очень осторожным.

Но существует и другая альтернатива: заставить летать вещи тяжелее воздуха.

Изобрести устройства легче воздуха очень просто, а вот в случае с устройствами тяжелее воздуха все обстоит несколько сложнее, чем просто сказать: «Заполни мешок горячим воздухом или другим легким газом, и ты справился вообще на отлично, дай пять». Что еще хуже – полное детальное объяснение принципов аэродинамики потребует куда больше места, чем мы располагаем в этом вероятно-никем-не-читаемом-если-не-случится-катастрофы-в-нашей-FC3000^тм-арендованной-машине-времени-и-насколько-вероятно-что-это-вообще-случится руководстве по ремонту. Но даже основы того, как запустить в полет аппарат тяжелее воздуха, поставят вашу цивилизацию на многие тысячелетия впереди всех остальных.

Начать вам придется с того, с чего начиналось все и в нашей истории: конструировать планеры, ставить эксперименты и использовать науку, чтобы понять, как это работает. Вы сэкономите огромное количество времени, сломанных конечностей, денег и жизней, если для начала построите аэродинамическую трубу: лежащий на земле туннель, в который вы будете задувать воздух.

Простая штука, но люди догадались соорудить ее только в 1871 н. э.