Vuonna 1853 Brompton-by-Sawdonissa lähellä Scarborough'ta Yorkshiressä vierailijat saattoivat nähdä erikoisen näyn. Iäkäs herrasmies Sir George Cayley teki viimeisiä säätöjä lentokoneeseensa, purjelentokoneeseen, valmistautuakseen lähettämään aikuisen miehen ilmaan.

Cayleyn tyttärentyttären kertomuksen mukaan hieman vastahakoinen lentäjä-matkustaja oli vaunumies John Appleby. Hän otti paikkansa pienessä veneenmuotoisessa vaunussa, joka oli kiinnitetty siipien alle; purjelentokone laukaistiin asianmukaisesti, sitä veti laukkaava hevonen, ja lennossa, joka kesti vain sekunteja, mutta tuntui kauhistuneesta vaunumiehestä epäilemättä tunne tuntien pituiselta, kone lensi 900 jalkaa halki meren.laakso. Se oli ensimmäinen kirjattu lento aikuista kuljettavan kiinteäsiipisen lentokoneen lennolla.

Lyhyen ja onnistuneen lennon jälkeen purjelentokone syöksyi maahan. Veturinkuljettaja selvisi hengissä. Hänen sanojaan laskeutumisen jälkeen ei ole kirjattu ylös. Hyvin lyhyen ajan kuluttua hän kuitenkin tervehti työnantajaansa sydämellisellä pyynnöllä: "Pyydän, Sir George, haluan irtisanoutua. Minut palkattiin ajamaan, ei lentämään!" Sir George Cayleyn purjelentokone oli osoittautunut paljon arvaamattomammaksi kuin neloskäsi.

Vaunumiehen lentomatka Brompton Dalen poikki oli huipennus Sir George Cayleyn elinikäiselle omistautumiselle lentämisen periaatteiden ymmärtämiselle. Itse asiassa, ellei Cayley olisi ollut jo lähes 80-vuotias, hän olisi luultavasti itse ottanut vaunumiehen paikan.

Cayley syntyi vuonna 1773 ja oli Cayleyn vapaaherruuden kuudes haltija. Hän asui Brompton Hallissa ja oli merkittävä paikallinen maanomistaja, joka oli perinyt useita kartanoita isänsä kuoltua. Hän oli kiinnostunut ilmiömäisen monista eri aiheista, jotka liittyivät enimmäkseen insinööritieteisiin. Cayley oli mielikuvituksellinen keksijä sekä lahjakas insinööri, ja hänet tunnetaan parhaiten tutkimuksistaan, jotka koskivat periaatteita ja tekniikkaa.lentomekaniikkaan sekä käytännön hankkeisiin, joita hän kehitti myöhemmin varhaisen teoreettisen työnsä pohjalta.

Cayleyn panos miehitetyn lentämisen historiaan on niin merkittävä, että monet kutsuvat häntä "ilmailun isäksi". Hän oli jo vuonna 1799 ymmärtänyt ilmaa raskaamman lentämisen perusongelman, jonka mukaan nostovoiman on tasapainotettava paino ja työntövoiman on voitettava vastusvastus, joka on minimoitava. Hänen yhteenvetonsa esiteltiin hänen lentämistä käsittelevässä tutkielmassaan, Lennonavigoinnista , joka julkaistiin 1800-luvun alkuvuosina:" koko ongelma rajoittuu näihin rajoihin, nimittäin saada pinta kantamaan tiettyä painoa käyttämällä voimaa ilmaan. ."

Cayley oli tunnistanut ja määritellyt lentokoneeseen lennon aikana vaikuttavat neljä voimaa: nostovoiman, painon, työntövoiman ja vastuksen. Uusimpien, vuonna 2007 tehtyjen tutkimusten mukaan Cayleyn koulupoikavuosilta peräisin olevat luonnokset saattavat osoittaa, että hän oli jo vuonna 1792 tietoinen nostovoimaa tuottavan lentokoneen periaatteista.

Hänen johtopäätöksensä perustuivat havaintoihin ja laskelmiin voimista, joita tarvittiin pitämään todelliset lentokoneet, linnut, ilmassa. Näiden tutkimusten perusteella hän pystyi suunnittelemaan lentokoneen, joka sisälsi kaikki nykyaikaisissa lentokoneissa tunnistettavat elementit, kuten kiinteät siivet sekä nosto-, työntö- ja ohjausjärjestelmät.

Cayleyn kolikko vuodelta 1799

Tallentaakseen ideansa Cayley kaiversi vuonna 1799 pieneen hopeakiekkoihin kuvan lentokoneensa suunnitelmasta. Kiekko, joka on nykyään Lontoon tiedemuseossa, esittää tunnistettavaa lentokonetta, jossa on kiinteät siivet, veneen kaltainen alhaalla kulkeva vaunu, räpylät työntövoimaa varten ja ristinmuotoinen pyrstö. Tälle puolelle Cayley kaiversi myös nimikirjaimensa. Toiselle puolelle hän kirjasi kaaviokuvanneljä voimaa, jotka vaikuttavat ilma-alukseen sen lentäessä suorassa linjassa.

Cayley työsti ideansa malleja, joista yhden hän laukaisi onnistuneesti käsin ja lensi sillä vuonna 1804. Eräs ilmailuhistorioitsija, C. H. Gibbs-Smith, piti tätä historian ensimmäisenä "todellisena lentokoneen lentona". Siiven pinta-ala oli noin 5 neliöjalkaa ja se oli leijan muotoinen. Purjelentokoneessa oli takana säädettävä pyrstö, jossa oli vakaajat ja pystysuora evä.

Samaan aikaan kun Cayley oli kiinnostunut kiinteäsiipisistä lentokoneista, hän oli useiden muiden aikansa keksijöiden tavoin kiinnostunut myös ornithopterin periaatteista, jotka perustuivat ajatukseen, että räpyttelyllä luodaan lentoa. Ranskassa Launoy ja Beinvenu olivat luoneet kaksoismallin vastapyörimisestä kalkkunan höyheniä käyttäen. Ilmeisesti itsenäisesti Cayley kehitti roottorihelikopterin mallin 1790luvulla ja kutsui sitä nimellähänen "Aerial Carriage" -vaununsa.

Sir George Caleyn "Aerial Carriage" -vaunun malli, 1843. Lisensoitu Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported -lisenssillä.

Vuodesta 1810 lähtien Cayley julkaisi kolmiosaisen sarjansa Lentonavigoinnista. Tässä vaiheessa Cayleyn visionäärinen puoli alkoi näkyä. Hän tiesi, että pelkkä työvoima ei koskaan riittäisi lentokoneen lentämiseen. Vaikka Jacob Degenin (joka huijasi vetypallolla) esittämä lentokoulukunta uskoi (tai teeskenteli uskovansa), että räpyttely oli ratkaisu, Cayley tiesi, että "tee iso siipisarja ja räpyttele niitä helvetisti".Hän kiinnitti huomionsa ilmaa raskaampien kiinteäsiipisten lentokoneiden tehokysymykseen.

Tässä hän oli todella liian kaukana aikaansa edellä. Ilmakehää kevyemmät koneet, kuten ilmapallot, lensivät tietenkin menestyksekkäästi. Ilmakehää raskaammat koneet vaativat voimaa, ja ainoa tuolloin saatavilla oleva voima oli kehittyvän höyryteknologian tuottama voima. Hän harkitsi jonkin verran Boultonin ja Wattin höyrykoneen käyttämistä lentokoneen käyttövoimana.

Vielä merkittävämpää on, että Cayley ennakoi ja jopa kuvasi polttomoottorin periaatteet huomattavan kaukokatseisesti. Hän yritti keksiä kuumailmamoottoreita, joissa käytettiin erilaisia voimanlähteitä, kuten ruutia. Jos Cayley olisi saanut käyttöönsä kevytrakenteisen moottorin, hän olisi epäilemättä luonut ensimmäisen miehitetyn ja moottoroidun lentokoneen.

Samalla kun hän teki ilmailututkimuksia, hänen utelias ja käytännöllinen mielensä johti hänet keksimään tai kehittämään kevyitä vetopyöriä, eräänlaisen telaketjutraktorin, automaattisia rautatieristeysten merkinantolaitteita ja monia muita nykyään itsestäänselvyyksinä pidettäviä asioita. Hän oli kiinnostunut myös arkkitehtuurista, maankuivatuksesta ja maanparannuksesta, optiikasta ja sähköstä.

Cayley pohdiskeli myös ilmapallolentämistä ja kehitti virtaviivaisia malleja, jotka olivat lähinnä höyrykäyttöisten ilmalaivojen prototyyppejä. Hänellä oli myös ajatus erillisten kaasupussien käyttämisestä ilmalaivoissa turvallisuusominaisuutena, jolla vähennettäisiin kaasun häviämistä vaurioitumisen seurauksena. Näin ollen hänen ideansa olivat ilmalaivoja monta vuotta edeltäviä.

Kuuluisaa lentoa, joka vei hänen työntekijänsä ilmaan vuonna 1853, edelsi vuonna 1849 tehty lento, jossa oli mukana kymmenvuotias poika. Hänen purjelentomallinsa perustui malliin, jonka hän oli luonut niin monta vuotta aiemmin, vuonna 1799.

On jonkin verran keskustelua siitä, kuka oikeastaan osallistui lentoihin - joidenkin tietojen mukaan vuoden 1853 lentoon osallistui hänen pojanpoikansa, ei hänen vaunumiehensä, mikä vaikuttaa hieman tuhlaavaiselta tavalta käyttäytyä sukulaistensa kanssa, jopa tieteen hyväksi. Cayleyssä oli epäilemättä aitoa tieteellistä henkeä, sillä hän oli sekä Yorkshiren filosofisen seuran että Yorkshiren filosofisen yhdistyksen perustajajäsen.Scarborough Philosophical Society ja auttoi myös perustamaan ja edistämään British Association for the Advancement of Science -yhdistystä vuonna 1831.

Cayleyn mielestä oli "kansallinen häpeä", ettei ilmailuyhdistystä ollut, ja hän yritti perustaa sellaisen useita kertoja. Hän halusi vaatia Britannialle " kunnia siitä, että hän oli ensimmäinen, joka onnistui selvittämään maanpäällisen ilmakehän universaalin valtameren kuivaa navigointia. " Cayley saattoi olla sekä lyyrinen että tieteellinen kuvaillessaan omia koneitaan. Hän kirjoitti purjelentokoneensa suunnittelusta: " Oli kaunista nähdä tämän jalon valkoisen linnun purjehtivan majesteettisesti kukkulan huipulta mihin tahansa kohtaan tasangolla sen alapuolella täydellisen vakaasti ja turvallisesti. ."

Cayley eli insinöörien suurena aikakautena sekä Isossa-Britanniassa että ulkomailla. Hänellä saattoi olla enemmän taloudellisia resursseja kuin Koillis-Englannin Stephensoneilla, James Wattilla, Skotlannin majakka-Stevensoneilla tai monilla muilla aikakauden kuuluisilla nimillä. Kaikkien tämän aikakauden ikimuistoisten pioneerien työstä käy kuitenkin selvästi ilmi heidän tasa-arvoinen tieteellinen henkensä sekä heidänCayleyn kaltaiset henkilöt ymmärsivät, että nämä kokeet olivat kokeita, joihin kaikkien pitäisi päästä käsiksi, ja varmistivat, että hänen tutkimuksensa oli julkisesti saatavilla.

Myös hänen panoksensa tunnustettiin. Wilbur Wright kommentoi vuonna 1909: "... Noin sata vuotta sitten eräs englantilainen, Sir George Cayley, vei lentämisen tieteen sellaiseen pisteeseen, johon se ei ollut koskaan aiemmin yltänyt ja johon se tuskin enää viime vuosisadan aikana on yltänyt. ."

Kun Cayley ei istunut parlamentissa Bromptonin Whig-edustajana vuosina 1832-1835, jotka olivat Britannian poliittisen historian myrskyisimpiä vuosia, hän vietti suurimman osan ajastaan Bromptonissa erilaisten kokeilujensa ja tutkimusintressiensä parissa. Hän kuoli siellä 15. joulukuuta 1857. Hänen kuolemansa jälkeen hänen kollegansa Argyllin herttua mahdollisti vihdoin ja viimein Cayleyn haaveen yhdistyksestä, joka oli omistettu seuraaville aiheille.ilmailututkimus toteutuu, kun Ison-Britannian ilmailuyhdistys Aeronautical Society of Great Britain perustetaan.

Miriam Bibby BA MPhil FSA Scot on historioitsija, egyptologi ja arkeologi, joka on erityisen kiinnostunut hevoseläinten historiasta. Miriam on työskennellyt museokuraattorina, yliopisto-opettajana, toimittajana ja kulttuuriperinnön hallinnoinnin konsulttina. Hän tekee parhaillaan väitöskirjaa Glasgow'n yliopistossa.