Пропеллер достаточной силы, чтобы поднять судно или автомобиль большого веса, должен быть с лопастями пропорциональной длины и ширины, способными вращаться с большой скоростью. Давление в фунтах на эти лопасти было бы неравномерным по всей их длине, будучи во много раз больше на их внешних концах, чем в тех местах, где они соединены с ведущим валом. Вследствие неравномерной нагрузки они могли бы сломаться или деформироваться, если бы были сделаны из слишком хрупкого материала; с другой стороны, если бы они были сделаны из слишком упругого материала, они могли бы согнуться до такой степени, что стали бы непригодными для той цели, для которой они были предназначены. Другая большая трудность, связанная с пропеллером, заключалась в трении ведущего вала в подшипниках, которое, если рассматривать его быстрое вращение и собственный вес, который он должен выдерживать (ведь весь вес судна будет приходиться на подшипники вала), представляло собой серьезное препятствие, которое необходимо было преодолеть. Вторая трудность, движущая сила, также была не из легких. Пар казался единственной силой, способной эффективно обеспечить необходимую движущую силу. Но пар подразумевал огромный вес. Во-первых, это двигатель и станина, которые должны были быть сделаны из цельного металла, чтобы предотвратить вибрацию, во-вторых, котел, в-третьих, вода и в-четвертых, топливо, которое необходимо было учитывать. Казалось, что даже если предположить, что можно построить подходящий движитель и приводить его в движение с помощью подходящих механизмов, вес всего аппарата будет настолько велик, что исключит возможность его подъема вообще! Перспектива, конечно, была далеко не обнадеживающей, но я все же решил продемонстрировать возможность или невозможность достижения поставленной цели. Чтобы убедиться в реальных достоинствах этого весомого вопроса, я занялся математикой и подошел к предмету с другой стороны. Линия моей аргументации была следующей: Динамическая одна "лошадиная сила" – это способность поднять 33,000 фунтов на один фут пространства за одну минуту времени, или (вес, пространство и время являются коррелятами в механике) 330 фунтов, на сто футов за одну минуту; следовательно, паровая машина в 50 лошадиных сил была бы способна поднять 330x50=16,500 фунтов на сто футов за одну минуту. Таким образом, транспорт или судно, содержащее двигатель мощностью 50 лошадиных сил с его обычными принадлежностями, обеспечивающий движение горизонтального винта подходящей конструкции, вес которого не превышает 16 500 фунтов, должно быть способно подниматься по воздуху со скоростью сто футов в минуту. Таким образом, теоретически продемонстрировав практическую возможность подъема судна по воздуху с помощью энергии, вырабатываемой внутри судна и применяемой к горизонтальному пропеллеру, я без промедления приступил к практической реализации своей теории. Почти год назад, с целью проведения некоторых научных экспериментов, которыми я тогда занимался, без риска вмешательства или слежки, я получил в пользование необитаемый фермерский дом на берегу реки Станислаус недалеко от Найтс-Ферри. Успешно проведя эти эксперименты, я получил достаточно средств для удовлетворения всех текущих потребностей, с уверенностью, что так будет и в будущем, я отправился в Сан-Франциско и передал свои заказы и чертежи на литейный завод "Циклоп". Я заручился услугами механика, мистера Джеймса Ачинклосса, чтобы он сопровождал меня на ранчо, предложив ему такие денежные стимулы, чтобы он был заинтересован в этом. Когда я говорю, что Ачинклосс был механиком из Глазго, досконально знающим свою профессию и разбирающимся в устройстве и управлении паровыми машинами так же, как обычные люди разбираются в использовании ножа и вилки, я говорю именно то, что есть на самом деле. После того, как машины были отлиты и подогнаны на чугунолитейном заводе, они были отправлены по частям, по мере необходимости, по Южной Тихоокеанской железной дороге в Окдейл, откуда я перевез их в повозках на свое ранчо. Здесь у нас была возможность свободно работать, не подвергаясь чужому любопытству и вторжению, которые неизбежно досаждали бы нам в более густонаселенных местах. Фермеры в нашем районе, а их было очень мало, были слишком равнодушны, чтобы заботиться о предмете наших трудов, и слишком невежественны, чтобы догадаться о нем. Под нашими руками работа шла полным ходом. Мы добросовестно и неустанно работали по десять часов в день с начала марта до середины сентября. За это время мы создали машину, новую по конструкции, прекрасную по исполнению, точную в деталях и не имеющую аналогов в летописи механизмов. К середине сентября в помещении, расположенном в задней части дома, стояло судно, которое можно кратко описать следующим образом – его корпус представлял собой плоскодонную лодку или плот длиной двадцать футов, заостренный с обоих концов, шириной пятнадцать футов в центре, с фальшбортами из легких перил высотой четыре фута. Материал, из которого изготовлено днище судна, был композитным, состоящим из дубовых и тиковых досок, уложенных поперек друг друга и скрепленных стальными ребрами. В центре днища находилась станина для механизмов, изготовленная из цельного чугуна и весившая полторы тонны. Через центр станины проходил ведущий вал пропеллера, так что подшипник вала был зацеплен с конической шестерней, которая свободно вращалась на вертикальном валу, но по желанию могла быть приведена в жесткое соединение с помощью храповика. Когда это зацепление было введено в действие, он передавало мощность от перпендикулярного вала к горизонтальному пропорционально соответствующим диаметрам их зацепления и соответствующим размерам их пропеллеров. Если диаметр зубчатого колеса на горизонтальном валу составлял только одну треть от диаметра зубчатого колеса на перпендикулярном валу, то на горизонтальный вал передавалось в два раза больше мощности (с учетом несоразмерности пропеллеров), чем на перпендикулярный, оставляя последнему только достаточную мощность для поддержания судна в равновесии. На передней стороне вертикального вала и напротив двигателя стоял генератор. Я с самого начала решил отказаться от пара, как слишком громоздкого, неуклюжего и хлопотного для моей цели, и использовать сжатый воздух, полученный несколько новым способом. Объем цилиндра двигателя составлял более полутора кубических футов, следовательно, на каждый оборот винта уходило три кубических фута сжатого воздуха. Оценивая используемое давление в девяносто фунтов на квадратный дюйм, для каждого оборота нужно было сжимать столько воздуха, сколько составляла разница между обычным атмосферным давлением (15 фунтов) и требуемым давлением двигателя, или в шесть раз больше, то есть восемнадцать кубических футов. Мой генератор состоял из цилиндра диаметром четыре фута и длиной шесть, объемом семьдесят пять кубических футов, снабженного свободным поршнем. Один конец этого цилиндра открывался в приемник из котельного железа емкостью 200 кубических футов, отверстие которого было снабжено клапаном, открывающимся наружу от генератора. Другое отверстие на верхней поверхности того же конца цилиндра, снабженное клапаном, открывающимся внутрь, пропускало наружный воздух в генератор. На другом конце генераторного цилиндра вращался на валу, введенном в головку цилиндра, массивный стальной диск, перфорированный двадцатью четырьмя отверстиями, расположенными на расстоянии шести дюймов друг от друга по периферии. Эти отверстия, когда диск вращался, проходили во вращении над устьем большего отверстия в головке цилиндра так же, как каморы револьвера проходят над казенной частью ствола. Генератор использовался следующим образом – в отверстия вращающегося диска вставлялись патроны, наполненные сжатым пороховым хлопком, причем размер заряда точно соответствовал содержимому цилиндра и требуемому давлению. Эти патроны, проходя при вращении над отверстием в цилиндре, автоматически замыкали цепь электрической батареи, искра от которой воспламеняла патрон. Приобретенная таким образом взрывная сила действовала непосредственно на свободный поршень генератора, который перемещался к дальней части цилиндра, сжимая воздух на своем пути и заставляя его проходить через клапан, который открывался наружу, в то же время закрывая клапан, который открывался внутрь от внешнего воздуха. Когда поршень достиг другого конца цилиндра, и сила взрыва была израсходована, после него остался частичный вакуум, которым немедленно заполнял внешний воздух, устремлявшийся внутрь через отверстие под станиной. Этот вал был из стали, диаметром двадцать футов, с клапаном в верхней части цилиндра, и выталкивал поршень назад на четыре дюйма. К его верхней оконечности под прямым углом к оси был прикреплен стальной диск диаметром три фута и толщиной три дюйма, к которому были прикручены концы пропеллера – лопасти в количестве шестнадцати штук. Эти лопасти были изготовлены в виде шести секций размером три фута на пять, каждая из которых была независима от всех других секций той же лопасти, хотя и связана стальными ремнями по всей длине, но соединена со всеми соответствующими секциями других пятнадцати секций посредством двух круглых железных стержней диаметром два дюйма, проходящих через все секции, одна над другой, к которым секции были прочно прикреплены с помощью болтов и гаек. Таким образом, изготовление лопастей из секций позволило, помимо преимущества прочности, приблизить истинный механический угол пропеллера, который изменяется в зависимости от расстояния до вала. Когда секции были установлены, они представляли собой огромный шестнадцатилопастной гребной винт диаметром тридцать шесть футов, укрепленный шестью наборами концентрических колец на расстоянии трех футов друг от друга, лопасти были шестнадцати футов в длину и трех в ширину. Используя дерево в конструкции винта, я обеспечил необходимые качества легкости и упругости, строя лопасти из секций и скрепляя их железными и продольными стальными ремнями, я сделал их достаточно прочными, чтобы выдержать огромное давление, которое будет оказываться на них, особенно на их концах, где скорость движения будет наибольшей, хотя я в значительной степени компенсировал это несоответствие давления, сделав угол лопасти на внешней стороне настолько острым к плоскости движения, насколько это соответствовало необходимому требованию мощности. Трение вала в подшипнике на дне станины почти полностью исключено благодаря использованию гидравлического принципа, который в последнее время вошел в моду в тяжелом машиностроении и заключается в подаче масла между воротником вала и его подшипником, так что между ними всегда остается промежуточная пленка жидкости. Благодаря этому методу была обеспечена свобода от трения и легкость в работе, недостижимая другим способом.

Простой двигатель, 15 на 24, способный развивать мощность до 60 лошадиных сил при давлении девяносто фунтов на квадратный дюйм и тридцати оборотах в минуту, был установлен на станине в задней части судна и передавал энергию на ведущий вал. Давление в девяносто фунтов на квадратный дюйм на поверхности поршня этого двигателя давало суммарную энергию в 16 000 фунтов, а поскольку таков был расчетный вес моего судна, включая все его принадлежности, из этого следовало, что скорость поршня в цилиндре должна точно соответствовать скорости подъема судна в воздух. Таким образом, если поршень проходил длину цилиндра (два фута) за одну секунду, судно должно было подниматься в том же соотношении, если поршень совершал одно возвратно-поступательное движение за то же время, что было бы эквивалентно одному обороту винтового пропеллера, последний обеспечивал бы подъемную энергию в четыре фута в секунду. Под днищем цилиндра по всей длине судна до кормы проходил еще один вал, во всех отношениях похожий на только что описанный перпендикулярный, заканчивающийся винтовым движителем такой же конструкции, как и первый, лопасти которого, однако, были намного короче, шире и жестче – их было всего четыре, а длина составляла восемь футов на четыре в ширину. Шарнир в центре этого вала позволял при необходимости поднимать пропеллер с помощью рычага над землей, в то время как его внутренний конец соединялся с перпендикулярным ему исходным положением другого конца, в то же время генератор наполнялся воздухом для сжатия при следующем взрыве, а давление сжатого воздуха в ресивере на клапан, который открывался из генератора, не позволяло ему выйти. Диск с зарядами вращался с любой желаемой скоростью с помощью простого устройства, соединяющего его с приводным валом, так что его можно было регулировать в соответствии с давлением, показываемым манометром на ресивере; номинальная скорость его вращения находилась в соотношении один толчок сжимающего поршня на четыре оборота приводного вала, поскольку кубическое содержимое генератора было в восемь раз больше, чем в приводном цилиндре. Генератор был изготовлен из сплава алюминия и оружейного металла в таких пропорциях, что его вес составлял лишь одну треть от веса, как если бы он был отлит из железа. Не имея возможности достать алюминий на этом побережье, я со значительными затратами приобрел тысячу фунтов алюминия у одной восточной фирмы. Упругость и прочность этого сплава были лучше приспособлены для того, чтобы выдержать напряжение взрыва, чем железо или даже пушечный металл, в то время как его легкость была прекрасной рекомендацией для его использования. В обязанности инженера, контролировавшего работу этого механизма, помимо обычного ухода за двигателем, входило лишь поддержание вращающихся камер с зарядами и регулирование их вращения с помощью манометра в ресивере. Руль состоял из плоского куска дерева двенадцати футов в длину и четырех в ширину и выполнял свои функции под носовой частью судна, поднимаясь или опускаясь по желанию через щель в днище. Поскольку он вращался вокруг своего центра, его действие было двусторонним как в носу, так и в корме, и, следовательно, очень мощным. Носовая часть судна на протяжении пятнадцати футов, или до его центра, была окружена деревянным фальшбортом высотой восемь футов, снабженным окнами для кают и покрытым крышей. Это эффективно защищало механизмы и пассажиров от атмосферного воздействия, которое могло возникнуть при быстром передвижении по воздуху. В этой кабине были установлены кресла и стационарный стол, а также шкафчики по бокам. Я приобрел у одного восточного производителя 30 000 гильз длиной 3 дюйма и диаметром 2 дюйма, очень простого образца, по четверти цента за штуку, и, приготовив предварительно большое количество пушечного хлопка, мы с Акинлоссом по прибытии гильз провели день, заряжая их взрывчаткой и упаковывая в пять ящиков длиной шесть футов, глубиной и шириной по три. Их мы поставили в каюту, а затем отдохнули от трудов.

Это было пятнадцатого сентября, а на утро мы решили испытать аппарат и совершить пробный взлет. В эту ночь мы спали мало и встали на рассвете. После торопливого завтрака мы вышли во двор и стояли, глядя на судно. Странные чувства охватили меня, когда я смотрел на него. Что, если механизмы не будут работать? Что, если пропеллер откажется действовать в соответствии с моими теоретическими расчетами? Что, если эта летающая машина повторит поведение своих предшественников и останется памятником глупости своего создателя? По крайней мере, я решил, что она не должна этого сделать, но что если она не совершит воздушное путешествие одним способом, то должна будет совершить его другим, под совместным воздействием всех зарядов одновременно. По крайней мере, мир не должен стать свидетелем моего поражения. Странно, что такие чувства нахлынули на меня в момент завершения работы, когда я был совершенно уверен и настроен на успех в течение пяти месяцев работы! Я высказал свои чувства Ачинклоссу, который молча стоял рядом со мной и курил очень короткую и грубую глиняную трубку, что было его обычаем в любое время и при любых обстоятельствах. Этот достойный практик не стал тратить ни слова, ни взгляда в ответ, а прыгнул в судно и принялся смазывать различные подшипники механизмов. Я последовал за ним и зарядил вращающийся диск патронами.