En 1853, les visiteurs de Brompton-by-Sawdon, près de Scarborough dans le Yorkshire, auraient été témoins d'un spectacle extraordinaire : un homme âgé, Sir George Cayley, effectuait les derniers réglages de sa machine volante, un planeur, en prévision du lancement d'un homme adulte dans les airs.

Selon le récit de la petite-fille de Cayley, le passager-pilote, quelque peu réticent, était un cocher, John Appleby. Il prit place dans une petite voiture ressemblant à un bateau, placée sous les ailes ; le planeur fut dûment lancé, tiré par un cheval au galop, et dans un vol qui n'a dû durer que quelques secondes, mais qui a sans doute semblé durer des heures au cocher terrifié, la machine s'est envolée sur 900 pieds à travers la mer.Il s'agit du premier vol enregistré d'un aéronef à voilure fixe transportant un adulte.

Après un vol bref et réussi, le planeur s'écrase. Le cocher survit. Ses paroles à l'atterrissage n'ont pas été consignées. Cependant, dans un laps de temps très court, il salue son employeur avec une demande sincère : "S'il vous plaît, Sir George, je souhaite donner ma démission. J'ai été engagé pour conduire, pas pour voler !" Le planeur de Sir George Cayley s'est avéré beaucoup plus imprévisible qu'un quatre-en-main.

Le voyage aérien du cocher à travers Brompton Dale est le point culminant de la vie de Sir George Cayley, qui s'est consacré à la compréhension des principes du vol. En fait, si Cayley n'avait pas eu près de 80 ans, il aurait probablement pris lui-même la place du cocher.

Né en 1773, Cayley était le sixième titulaire de la baronnie Cayley. Il vivait à Brompton Hall et était un propriétaire terrien local important, ayant hérité de plusieurs domaines à la mort de son père. Il s'intéressait à une gamme phénoménale de sujets, principalement liés à l'ingénierie. Inventeur imaginatif et ingénieur talentueux, Cayley est surtout connu pour ses recherches sur les principes et les méthodes de la technologie de l'énergie solaire et de l'énergie nucléaire.mécanique du vol, ainsi que les projets pratiques qu'il a développés plus tard à partir de ses premiers travaux théoriques.

La contribution de Cayley à l'histoire du vol habité est si importante qu'il est reconnu par beaucoup comme "le père de l'aéronautique". Dès 1799, il avait compris le problème fondamental du vol plus lourd que l'air, à savoir que la portance doit équilibrer le poids et que la poussée doit vaincre la traînée, qui doit être minimisée. Son résumé a été présenté dans son traité sur le vol, Sur la navigation aérienne publié dans les premières années du 19e siècle : " l'ensemble du problème est circonscrit dans ces limites, à savoir faire en sorte qu'une surface supporte un poids donné par l'application d'une force à l'air ."

Cayley avait identifié et défini les quatre forces agissant sur un avion en vol : la portance, le poids, la poussée et la traînée. Des recherches récentes, datant de 2007, suggèrent que des croquis de l'époque où il était écolier pourraient indiquer qu'il connaissait déjà les principes d'un avion générateur de portance en 1792.

Ses conclusions sont basées sur des observations et des calculs des forces nécessaires pour maintenir en l'air ces véritables machines volantes que sont les oiseaux. À partir de ces recherches, il a pu concevoir un avion comportant tous les éléments reconnaissables dans les avions modernes, notamment des ailes fixes et des systèmes de sustentation, de propulsion et de contrôle.

Pièce de 1799 de Cayley

Afin de consigner ses idées, Cayley a gravé en 1799 une image de son projet d'avion sur un petit disque d'argent. Ce disque, qui se trouve aujourd'hui au Science Museum de Londres, montre un avion reconnaissable avec des ailes fixes, un chariot sous le vent comme un bateau, des volets pour la propulsion et une queue en forme de croix. Sur cette face, Cayley a également gravé ses initiales. Sur l'autre face, il a consigné un diagramme de l'avion.quatre forces agissant sur l'avion lorsqu'il vole en ligne directe.

Cayley travaille sur des modèles de ses idées, réussit à en faire décoller un à la main et à le faire voler en 1804. Un historien de l'aéronautique, C. H. Gibbs-Smith, considère qu'il s'agit du premier "véritable vol d'avion" de l'histoire. La surface de l'aile, en forme de cerf-volant, est d'environ 5 pieds carrés. À l'arrière, le planeur est doté d'un empennage réglable avec des stabilisateurs et un aileron vertical.

Parallèlement à son intérêt pour les aéronefs à voilure fixe, Cayley s'intéresse, comme plusieurs autres inventeurs de son époque, aux principes de l'ornithoptère, basé sur l'idée du battement d'ailes pour créer le vol. En France, Launoy et Beinvenu avaient créé un modèle à double contre-rotation en utilisant des plumes de dindon. Apparemment indépendamment, Cayley développe dans les années 1790 un modèle d'hélicoptère à rotor, qu'il nommeson "Aerial Carriage".

Modèle du "chariot aérien" de Sir George Caley, 1843, sous licence Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.

À partir de 1810, Cayley a publié sa série en trois parties Sur la navigation aérienne. C'est également à ce moment-là que le côté visionnaire de Cayley a commencé à se manifester. Il savait alors que la main-d'œuvre seule ne suffirait jamais à faire voler un avion avec succès. Même si l'école de pilotage "faites un grand jeu d'ailes et battez-les comme des fous", telle que représentée par Jacob Degen (qui a triché avec un ballon à hydrogène), croyait (ou faisait semblant de croire) que les battements d'ailes étaient la solution, Cayley savait queIl s'est ensuite penché sur la question de la puissance des aéronefs à voilure fixe plus lourds que l'air.

Sur ce point, il était vraiment trop en avance sur son temps. Les machines plus légères que l'air, comme les ballons, volaient bien sûr avec succès. Les machines plus lourdes que l'air nécessitaient de la puissance, et la seule puissance disponible à l'époque était celle produite par la technologie émergente de la vapeur. Il a envisagé d'utiliser une machine à vapeur de Boulton et Watt pour propulser un aéronef.

Plus important encore, avec une remarquable prescience, Cayley a prévu et même décrit les principes du moteur à combustion interne. Il a tenté d'inventer des moteurs à air chaud, en utilisant diverses sources d'énergie, dont la poudre à canon. S'il avait disposé d'un moteur léger, Cayley aurait presque certainement créé le premier avion habité et motorisé.

Parallèlement à ses recherches aéronautiques, son esprit curieux et pratique l'a amené à concevoir ou à mettre au point des roues légères à rayons tendus, un type de tracteur à chenilles, des signaux automatiques pour les passages à niveau et bien d'autres objets que nous considérons aujourd'hui comme acquis. Il s'est également intéressé à l'architecture, au drainage et à l'amélioration des sols, à l'optique et à l'électricité.

Cayley s'est également penché sur le vol en ballon et a conçu des modèles aérodynamiques qui étaient essentiellement des prototypes de dirigeables à vapeur. Il a également eu l'idée d'utiliser des sacs de gaz séparés sur les dirigeables comme dispositif de sécurité pour réduire les pertes de gaz en cas d'avarie. Ses idées ont donc préfiguré les dirigeables de plusieurs années.

Le célèbre vol qui emporte son employé en 1853 est précédé d'un autre, en 1849, avec un garçon de dix ans à bord. Ses plans de vol à voile sont basés sur le modèle qu'il avait créé tant d'années auparavant, en 1799.

La question de savoir qui a réellement participé aux vols fait l'objet de discussions - certains récits affirment que c'est son petit-fils qui a participé au vol de 1853, et non son cocher, ce qui semble être une manière un peu prodigue de se comporter avec ses proches, même pour la cause de la science. Cayley avait sans aucun doute le véritable esprit scientifique, car il était un membre fondateur de la Yorkshire Philosophical Society et de l'Association pour la protection de l'environnement.Scarborough Philosophical Society et a également contribué à la fondation et à la promotion de la British Association for the Advancement of Science en 1831.

En fait, Cayley estimait que c'était une "honte nationale" qu'il n'y ait pas de société aéronautique et il a tenté à plusieurs reprises d'en créer une. Il voulait revendiquer pour la Grande-Bretagne la " la gloire d'être le premier à établir la navigation à sec dans l'océan universel de l'atmosphère terrestre "En décrivant ses propres machines, Cayley pouvait être à la fois lyrique et scientifique. Il a écrit à propos de la conception de son planeur : " Il était magnifique de voir ce noble oiseau blanc naviguer majestueusement du sommet d'une colline jusqu'à n'importe quel point de la plaine en contrebas, avec une stabilité et une sécurité parfaites ."

Cayley a vécu à une époque faste pour les ingénieurs, tant en Grande-Bretagne qu'à l'étranger. Il avait peut-être plus de ressources financières que les Stephenson du nord-est de l'Angleterre, James Watt, les Stevenson des phares d'Écosse ou bien d'autres noms célèbres de l'époque. Cependant, ce qui ressort clairement des travaux de tous les pionniers mémorables de cette période, c'est leur esprit scientifique égalitaire ainsi que leur volonté de s'adapter à l'évolution de la société.Des personnes comme Cayley ont compris qu'il s'agissait d'expériences auxquelles tout le monde devait avoir accès et ont veillé à ce que ses recherches soient accessibles au public.

Sa contribution a également été reconnue, comme l'a fait remarquer Wilbur Wright en 1909 : "[...] Il y a une centaine d'années, un Anglais, Sir George Cayley, a porté la science du vol à un point qu'elle n'avait jamais atteint auparavant et qu'elle n'a pratiquement pas atteint au cours du siècle dernier ."

Lorsqu'il ne siège pas au parlement en tant que député Whig de Brompton de 1832 à 1835, années parmi les plus turbulentes de l'histoire politique britannique, Cayley passe le plus clair de son temps à Brompton, où il se consacre à ses diverses expériences et recherches. Il y meurt le 15 décembre 1857. Après sa mort, son collègue le duc d'Argyll réalise enfin le rêve de Cayley d'une société dédiée à la recherche sur les maladies infectieuses et les maladies infectieuses.de la recherche aéronautique, avec la fondation de l'Aeronautical Society of Great Britain (Société aéronautique de Grande-Bretagne).

Miriam Bibby BA MPhil FSA Scot est une historienne, égyptologue et archéologue qui s'intéresse tout particulièrement à l'histoire des équidés. Miriam a travaillé comme conservatrice de musée, universitaire, rédactrice et consultante en gestion du patrimoine. Elle termine actuellement son doctorat à l'université de Glasgow.