Árið 1853 hefðu gestir í Brompton-by-Sawdon nálægt Scarborough í Yorkshire orðið vitni að óvenjulegri sjón. Aldraður herramaður, Sir George Cayley, var að gera lokastillingar á flugvél sinni, svifflugu, til að undirbúa að hleypa fullorðnum manni í loftið.

Samkvæmt frásögn af barnabarni Cayleys, flugmanninum nokkuð trega. -farþegi var vagnstjóri, John Appleby. Hann  tók sér stað í litlum bátslíkum vagni sem var hengdur undir vængina; svifflugunni var rétt hleypt af stokkunum, dregin af galopnu hesti, og í flugi, sem hlýtur aðeins að hafa tekið nokkrar sekúndur, en þótti eflaust eins og klukkutímar fyrir hrædda vagnstjórann, flaug vélin 900 fet yfir dalinn. Þetta var fyrsta skráða flug flugvélar með föstum vængjum sem flutti fullorðinn einstakling.

Eftir stutt og farsælt flug hrapaði svifflugan. Vagninn komst lífs af. Orð hans um lendingu hafa ekki verið skráð. Hins vegar, á mjög skömmum tíma, heilsaði hann vinnuveitanda sínum með einlægri beiðni: „Vinsamlegast, herra George, ég vil láta vita. Ég var ráðinn til að keyra, ekki til að fljúga!“ Sviffluga Sir George Cayleys hafði reynst miklu óútreiknanlegri en fjögurra í hönd.

Flugferð vagnstjórans yfir Brompton Dale var hápunkturinn á ævi Sir George Cayleys hollustu við að skilja meginreglur flugs. Reyndar, ef það hefði ekki verið fyrir þá staðreynd að Cayley var næstum áttræður,hann hefði sennilega sjálfur tekið sæti vagnstjórans.

Fæddur árið 1773, Cayley var 6. handhafi Cayley-barónetunnar. Hann bjó í Brompton Hall og var staðbundinn landeigandi efnis, eftir að hafa erft nokkur bú við dauða föður síns. Hann hafði áhuga á stórkostlegum sviðum, aðallega tengdum verkfræði. Cayley er hugmyndaríkur uppfinningamaður og hæfileikaríkur verkfræðingur.  Cayley er þekktastur fyrir rannsóknir sínar á meginreglum og vélfræði flugs, sem og hagnýt verkefni sem hann þróaði síðar úr fyrstu fræðilegu vinnu sinni.

Framlag Cayleys til sögu mannaðs flugs er svo mikilvægt að hann er af mörgum viðurkenndur sem „faðir flugfræðinnar“. Strax árið 1799 hafði hann áttað sig á grundvallaratriðinu um flug þyngra en loft, að lyfting ætti að koma jafnvægi á þyngd og þrýstingur yrði að sigrast á viðnám, sem ætti að vera lágmarkað. Samantekt hans var sett fram í ritgerð hans um flug, On Aerial Navigation , sem gefin var út á fyrstu árum 19. aldar:  „ allt vandamálið er bundið innan þessara marka, þ.e. að búa til yfirborðsstuðning tiltekið vægi með því að beita krafti í loftið .“

Cayley hafði greint og skilgreint þá fjóra krafta sem verka á flugvél á flugi: lyftingu, þyngd, þrýstingi og dragi. Nýlegar rannsóknir, frá 2007, benda til þess að skissur frá dögum skólastráka gætu bent til þess að hann hafi þegar verið meðvitaður ummeginreglur flugvélar sem myndar lyftu árið 1792.

Niðurstöður hans voru byggðar á athugunum og útreikningum á kraftunum sem þarf til að halda þessum sönnu flugvélum, fuglum, á lofti. Út frá þessum rannsóknum tókst honum að setja fram hönnun fyrir flugvél sem hafði alla þá þætti sem þekkjast í nútíma flugvélum, þar á meðal fasta vængi og lyfti-, knúnings- og stjórnkerfi.

Cayley's 1799 Coin

Til þess að skrá hugmyndir sínar, greypti Cayley árið 1799 mynd af flugvélahönnun sinni á lítinn silfurskífu. Skífan, sem nú er í Vísindasafninu í London, sýnir auðþekkjanlega flugvél með föstum vængjum, undirliggjandi vagn eins og bát, flappa til að knýja áfram og krosslaga hala. Á þessari hlið, Cayley grafið einnig upphafsstafi sína. Á hinni hliðinni skráði hann skýringarmynd af kraftunum fjórum sem verka á flugvélina á meðan þeir fljúga í beinni línu.

Cayley vann að gerðum hugmynda sinna, handskotaði eina þeirra með góðum árangri og flaug henni árið 1804 Þetta var viðurkennt af flugsögufræðingi, C. H. Gibbs-Smith, sem  fyrsta „sanna flugvélaflug“ í sögunni. Vængflöturinn var um það bil 5 fermetrar og flugdrekalaga. Að aftan var svifflugan með stillanlegum hala með sveiflujöfnum og lóðréttum ugga.

Samhliða áhuga sínum á flugvélum með föstum vængjum hafði Cayley einnig, eins og nokkrir aðrir uppfinningamenn á sínum tíma, áhuga ámeginreglur ornithopter, byggt á hugmyndinni um að flaksa til að skapa flug. Í Frakklandi höfðu Launoy og Beinvenu búið til tveggja mótsnúningalíkan með kalkúnfjöðrum. Að því er virðist sjálfstætt þróaði Cayley þyrlulíkan á 1790 og kallaði það „Aerial Carriage“ hans.

Módel af „Aerial Carriage“ Sir George Caley, 1843. Leyfi samkvæmt Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported leyfi.

Frá 1810 og áfram var Cayley að gefa út þriggja hluta seríu sína On Aerial Navigation. Það var líka á þessum tímapunkti sem hugsjónahlið Cayleys fór að koma í ljós. Hann vissi þá að mannafli einn og sér myndi aldrei nægja til að fljúga flugvél með góðum árangri. Hversu mikið sem „búið til stórt sett af vængjum og blakið þeim eins og helvíti“ flugskólinn, eins og hann er sýndur af  Jacob Degen (sem svindlaði með vetnisblöðru) trúði (eða þóttist trúa), að blakandi væri svarið, Cayley vissi annað. . Hann beindi athygli sinni að aflmáli flugvéla með föstum vængjum sem voru þyngri en loft.

Hér var hann í raun of langt á undan sinni samtíð. Vélar sem voru léttari en loft eins og blöðrur voru að sjálfsögðu á flugi. Þyngri en loft vélar þurftu afl og eina aflið sem var tiltækt á þeim tímapunkti var það sem framleitt var með vaxandi tækni gufu. Hann íhugaði að nota Boulton og Watt gufuvél fyrirknýja flugvél.

Meira umtalsvert er að Cayley sá fyrir og lýsti jafnvel meginreglum brunahreyfilsins með ótrúlegum forsendum. Hann gerði tilraunir til að finna upp heitloftshreyfla með ýmsum aflgjafa, þar á meðal byssupúður. Hefði hann verið tiltækur léttur vél, hefði Cayley nánast án efa búið til fyrstu mönnuðu og knúnu flugvélina.

Á sama tíma og flugrannsóknir hans leiddi forvitni hans og hagnýtur hugur hans til að hanna eða þróa léttvigt. spennuhjól, tegund af maðkdráttarvél, sjálfvirk merki fyrir járnbrautarþveranir og margt fleira sem okkur þykir sjálfsagt í dag. Hann hafði einnig áhuga á arkitektúr, framræslu og endurbótum á landi, ljósfræði og rafmagni.

Cayley hugsaði líka um loftbelgsflug og kom með straumlínulagaða hönnun sem voru í raun frumgerð loftskipa knúin með gufu. Hann hafði einnig hugmynd um að nota aðskilda gaspoka á loftskipum sem öryggisatriði til að draga úr gastapi vegna skemmda. Þannig voru hugmyndir hans fyrirmynd loftskipa í mörg ár.

Hið fræga flug sem tók starfsmann hans á loft árið 1853 var á undan flugi árið 1849 með tíu ára dreng um borð. Sviffluguhönnun hans var byggð á fyrirmyndinni sem hann hafði búið til svo mörgum árum áður, árið 1799.

Það er nokkur umræða um hver hafi raunverulega tekið þátt í fluginu - sumar frásagnir segja að það hafi verið hansbarnabarn sem tók þátt í fluginu 1853, ekki vagnstjórinn hans, sem virðist dálítið ósvífn leið til að haga sér við ættingja sína, jafnvel í málstað vísinda. Cayley hafði án efa hinn sanna vísindaanda, því hann var stofnmeðlimur bæði Yorkshire Philosophical Society og Scarborough Philosophical Society og hjálpaði einnig til við að stofna og kynna British Association for the Advancement of Science árið 1831.

Í Reyndar fannst Cayley það vera „þjóðarskömm“ að það væri ekkert flugmálafélag og reyndi að koma því upp nokkrum sinnum. Hann vildi gera tilkall til Bretlands „ þeirri dýrð að vera fyrstur til að koma á þurru siglingu um alheimshaf jarðloftsins “. Þegar Cayley lýsti eigin vélum sínum gæti hann verið ljóðrænn jafnt sem vísindalegur. Hann skrifaði um sviffluguhönnun sína: „ Það var fallegt að sjá þennan göfuga hvíta fugl sigla glæsilega frá toppi hæðar á hvaða stað sem er á sléttunni fyrir neðan hann með fullkominni stöðugleika og öryggi .“

Cayley lifði á miklum aldri fyrir verkfræðinga, bæði í Bretlandi og erlendis. Hann gæti hafa haft meira fjármagn en Stephenson-hjónin í norðaustur-Englandi, James Watt, Stevensons-vitinn frá Skotlandi eða mörg önnur fræg nöfn þess tíma. Hins vegar, það sem kemur skýrt fram í starfi allra eftirminnilegra frumherja þessa tímabils er jafnréttisvísindi þeirra.anda sem og viðskiptalega samkeppnishæfni þeirra. Einstaklingar eins og Cayley skildu að þetta væru tilraunir sem allir ættu að hafa aðgang að og gættu þess að rannsóknir hans væru aðgengilegar almenningi.

Framlag hans var einnig viðurkennt. Eins og Wilbur Wright sagði árið 1909:  „ Fyrir um 100 árum flutti Englendingur, Sir George Cayley, flugvísindin að því marki sem hún hafði aldrei náð áður og náði varla aftur á síðustu öld .”

Þegar hann tók ekki sæti á þingi sem Whig-meðlimur fyrir Brompton á árunum 1832 til 1835, einhver umrótsömustu ár breskrar stjórnmálasögu, eyddi Cayley mestum tíma sínum í Brompton og tók þátt í ýmsum tilraunir og rannsóknaráhugamál. Hann lést þar 15. desember 1857. Eftir dauða hans gerði kollegi hans hertoginn af Argyll loksins kleift að rætast draumur Cayleys um félag tileinkað flugrannsóknum, með stofnun Aeronautical Society of Great Britain.

Miriam Bibby BA MPhil FSA Scot er sagnfræðingur, Egyptafræðingur og fornleifafræðingur með sérstakan áhuga á sögu hesta. Miriam hefur starfað sem safnvörður, háskólakennari, ritstjóri og ráðgjafi um arfleifð. Hún er nú að ljúka doktorsprófi við háskólann í Glasgow.