Прежде всего, стремясь к тому, чтобы объем шара не был слишком большим, он решил наполнить его водородом, который в четырнадцать с половиной раз легче воздуха. Добывание этого газа особых трудностей не представляет, и именно с ним при воздухоплавательных опытах достигнуты наилучшие результаты. После самого тщательного подсчета Фергюссон пришел к заключению, что воздушный шар вместе со своим содержимым должен весить четыре тысячи английских фунтов[10]. Вслед за этим надо было вычислить необходимую при этой нагрузке подъемную силу и, исходя из нее, определить емкость шара. Вся загрузка в четыре тысячи фунтов вытесняет сорок четыре тысячи восемьсот сорок семь кубических футов воздуха[11]; другими словами, сорок четыре тысячи восемьсот сорок семь кубических футов воздуха именно и весят примерно четыре тысячи фунтов.

Дав оболочке шара емкость в сорок четыре тысячи восемьсот сорок семь кубических футов и наполнив ее вместо воздуха водородом, который в четырнадцать с половиной раз легче и потому в этом объеме весит всего двести семьдесят шесть фунтов, мы нарушим равновесие шара на три тысячи семьсот двадцать четыре фунта, получив, так сказать, разницу в весе. Эта-то разница между весом вытесняемого воздуха и весом содержащегося в оболочке газа и составляет подъемную силу шара.

Но если, как только что было сказано, ввести в воздушный шар сорок четыре тысячи восемьсот сорок семь кубических футов газа, то оболочка его окажется совершенно наполненной, а этого не должно быть, ибо, по мере того как шар поднимается в менее плотные слои воздуха, газ, заключенный в оболочке, стремится расшириться и непременно разорвет оболочку. Поэтому-то обыкновенно шар наполняют всего на две трети. Доктор же в силу каких-то своих, только ему одному известных, соображений решил наполнить шар лишь наполовину, а так как нужно было с собой забрать сорок четыре тысячи восемьсот сорок семь кубических футов водорода, шару надо было дать емкость вдвое большую. Фергюссон придал своему шару удлиненную форму, считающуюся наилучшей, причем горизонтальный диаметр его равнялся пятидесяти футам[12], а вертикальный – семидесяти пяти[13]. Таким образом получился сфеорид объемом приблизительно в девяносто тысяч кубических футов.

Если бы доктор мог пользоваться двумя шарами, то шансов на успех у него было бы больше. В самом деле, лопни вдруг в воздухе один из них, можно было бы, выбросив балласт, удержаться на другом. Но дело в том, что управлять двумя шарами при необходимости сохранять в них одинаковую подъемную силу очень трудно.

И вот Фергюссон после долгих размышлений сумел очень остроумно использовать преимущество двух шаров, устранив неудобства: он заказал две оболочки разных размеров и поместил их одну в другую. Внешняя оболочка вышеуказанного размера заключала в себе меньшую, горизонтальный диаметр которой равнялся сорока пяти футам, а вертикальный – шестидесяти восьми. Объем этого внутреннего шара был только в шестьдесят семь тысяч кубических футов. Он должен был плавать в окружавшем его газе. Из одного шара в другой открывался клапан, дававший возможность при надобности соединять их между собой.

Это расположение шаров представляло то преимущество, что если бы при спуске. понадобилось выпустить газ, то можно было бы начать с большего шара и даже при необходимости совсем его опорожнить; в резерве нетронутым остался бы меньший шар. В случае же сильного ветра имелась возможность освободиться от внешней, ненужной, оболочки, и меньшая, наполненная газом, в состоянии была бы лучше выдержать напор ветра, чем обыкновенный шар, наполовину потерявший газ.