Nel 1853, i visitatori di Brompton-by-Sawdon, vicino a Scarborough, nello Yorkshire, assistettero a uno spettacolo straordinario: un anziano signore, Sir George Cayley, stava effettuando le ultime regolazioni alla sua macchina volante, un aliante, in vista del lancio in aria di un uomo adulto.

Secondo il racconto della nipote di Cayley, il passeggero-pilota, un po' riluttante, era un cocchiere, John Appleby, che prese posto in una piccola carrozza simile a una barca, posta sotto le ali; l'aliante fu debitamente lanciato, trainato da un cavallo al galoppo, e con un volo che doveva durare solo pochi secondi, ma che senza dubbio sembrò di ore per il terrorizzato cocchiere, l'apparecchio volò per 900 piedi attraverso lavalle. È stato il primo volo registrato di un velivolo ad ala fissa che trasportava un adulto.

Dopo un breve volo di successo, l'aliante si schiantò. Il cocchiere sopravvisse. Le sue parole all'atterraggio non sono state registrate, ma in breve tempo salutò il suo datore di lavoro con una richiesta accorata: "Per favore, Sir George, desidero dare il preavviso. Sono stato assunto per guidare, non per volare!" L'aliante di Sir George Cayley si era dimostrato molto più imprevedibile di un quattro mani.

Il viaggio in aereo del cocchiere attraverso Brompton Dale fu il culmine della dedizione di Sir George Cayley alla comprensione dei principi del volo. Infatti, se non fosse stato per il fatto che Cayley aveva quasi 80 anni, probabilmente avrebbe preso lui stesso il posto del cocchiere.

Nato nel 1773, Cayley fu il 6° titolare della baronettia di Cayley. Visse a Brompton Hall e fu un importante proprietario terriero locale, avendo ereditato diverse proprietà alla morte del padre. Si interessò a una fenomenale gamma di argomenti, perlopiù legati all'ingegneria. Inventore fantasioso e ingegnere di talento, Cayley è noto soprattutto per le sue ricerche sui principi e sulle modalità di funzionamento di un motore a combustione interna.meccanica del volo, così come i progetti pratici che sviluppò in seguito a partire dai suoi primi lavori teorici.

Il contributo di Cayley alla storia del volo umano è talmente importante da essere riconosciuto da molti come "il padre dell'aeronautica". Già nel 1799 aveva compreso la questione fondamentale del volo più pesante dell'aria: la portanza deve bilanciare il peso e la spinta deve superare la resistenza aerodinamica, che deve essere ridotta al minimo. La sua sintesi fu presentata nel suo trattato sul volo, Sulla navigazione aerea , pubblicato nei primi anni del XIX secolo: " l'intero problema è confinato entro questi limiti, cioè far sì che una superficie sostenga un determinato peso mediante l'applicazione di energia all'aria. ."

Cayley aveva identificato e definito le quattro forze che agiscono su un aeroplano in volo: portanza, peso, spinta e resistenza aerodinamica. Recenti ricerche, risalenti al 2007, suggeriscono che gli schizzi di quando era studente potrebbero indicare che già nel 1792 era a conoscenza dei principi di un aereo che generava portanza.

Le sue conclusioni si basavano su osservazioni e calcoli delle forze necessarie a mantenere in volo le vere macchine volanti, gli uccelli, e da queste indagini fu in grado di definire il progetto di un aeroplano che avesse tutti gli elementi riconoscibili negli aerei moderni, comprese le ali fisse e i sistemi di portanza, propulsione e controllo.

Moneta di Cayley del 1799

Per registrare le sue idee, nel 1799 Cayley incise un'immagine del suo progetto di aereo su un piccolo disco d'argento. Il disco, che oggi si trova al Museo della Scienza di Londra, mostra un velivolo riconoscibile con ali fisse, un carrello sottopelle simile a quello di una barca, flapper per la propulsione e una coda a forma di croce. Su questo lato Cayley incise anche le sue iniziali. Sull'altro lato registrò un diagramma delquattro forze che agiscono sull'aereo mentre vola in linea retta.

Cayley lavorò su modelli delle sue idee, riuscendo a lanciarne uno a mano e a farlo volare nel 1804. Questo è stato riconosciuto da uno storico dell'aeronautica, C. H. Gibbs-Smith, come il primo "vero volo aereo" della storia. La superficie alare era di circa 5 piedi quadrati, a forma di aquilone. Nella parte posteriore l'aliante aveva una coda regolabile con stabilizzatori e una pinna verticale.

Parallelamente all'interesse per i velivoli ad ala fissa, Cayley si interessò, come molti altri inventori del suo tempo, ai principi dell'ornitottero, basato sull'idea del battito d'ali per creare il volo. In Francia, Launoy e Beinvenu avevano creato un modello gemello a controrotazione utilizzando piume di tacchino. In modo apparentemente indipendente, Cayley sviluppò un modello di elicottero a rotore negli anni 1790, chiamandoloil suo "carrello aereo".

Modello della "Carrozza aerea" di Sir George Caley, 1843. Licenza Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.

A partire dal 1810, Cayley pubblicò la sua serie di tre parti Sulla navigazione aerea. A questo punto cominciò a manifestarsi il lato visionario di Cayley, il quale sapeva che la sola manodopera non sarebbe mai stata sufficiente per far volare con successo un aereo. Per quanto la scuola di volo "creare un grande set di ali e sbatterle all'impazzata", come quella di Jacob Degen (che aveva imbrogliato con un pallone a idrogeno), credesse (o facesse finta di credere) che il flap fosse la soluzione, Cayley sapeva che il volo non sarebbe stato un problema.In caso contrario, ha rivolto la sua attenzione alla questione della potenza per gli aerei ad ala fissa più pesanti dell'aria.

In questo caso, era davvero troppo avanti rispetto ai suoi tempi. Le macchine più leggere dell'aria, come i palloni aerostatici, volavano ovviamente con successo. Le macchine più pesanti dell'aria richiedevano energia, e l'unica energia disponibile a quel punto era quella prodotta dalla tecnologia emergente del vapore. Egli prese in considerazione la possibilità di utilizzare un motore a vapore di Boulton e Watt per alimentare un aereo.

Inoltre, con notevole preveggenza, Cayley previde e addirittura descrisse i principi del motore a combustione interna. Fece dei tentativi per inventare motori ad aria calda, utilizzando varie fonti di energia, tra cui la polvere da sparo. Se avesse avuto a disposizione un motore leggero, Cayley avrebbe quasi sicuramente creato il primo aereo con equipaggio e motore.

Contemporaneamente alle sue ricerche aeronautiche, la sua mente indagatrice e pratica lo portò a ideare o sviluppare ruote leggere a raggi tesi, un tipo di trattore a cingoli, segnali automatici per i passaggi a livello e molti altri oggetti che oggi diamo per scontati. Si interessò anche di architettura, drenaggio e miglioramento del terreno, ottica ed elettricità.

Cayley prese in considerazione anche il volo in mongolfiera, proponendo progetti aerodinamici che erano essenzialmente prototipi di dirigibili alimentati a vapore. Ebbe anche l'idea di utilizzare sacche di gas separate sui dirigibili come caratteristica di sicurezza per ridurre la perdita di gas in caso di danni. Le sue idee prefiguravano quindi i dirigibili di molti anni.

Il famoso volo che portò in alto il suo dipendente nel 1853 fu preceduto da quello del 1849 con a bordo un bambino di dieci anni. I suoi progetti di alianti si basavano sul modello che aveva creato tanti anni prima, nel 1799.

C'è qualche discussione su chi fosse effettivamente coinvolto nei voli: secondo alcuni resoconti, fu suo nipote a partecipare al volo del 1853, non il suo cocchiere, il che sembra un modo un po' dissoluto di comportarsi con i propri parenti, anche se per la causa della scienza. Cayley aveva indubbiamente un vero spirito scientifico, dato che fu un membro fondatore sia della Yorkshire Philosophical Society che dellaScarborough Philosophical Society e ha anche contribuito a fondare e promuovere la British Association for the Advancement of Science nel 1831.

Cayley riteneva infatti che fosse una "vergogna nazionale" l'assenza di una società aeronautica e tentò più volte di fondarne una. Voleva rivendicare per la Gran Bretagna " la gloria di essere stato il primo a stabilire la navigazione a secco dell'oceano universale dell'atmosfera terrestre "Nel descrivere le proprie macchine, Cayley sapeva essere lirico oltre che scientifico. Scriveva del suo progetto di aliante: " Era bellissimo vedere questo nobile uccello bianco navigare maestosamente dalla cima di una collina a un punto qualsiasi della pianura sottostante, con perfetta stabilità e sicurezza. ."

Cayley visse in una grande epoca per gli ingegneri, sia in Gran Bretagna che all'estero. Forse aveva più risorse finanziarie degli Stephenson del nord-est dell'Inghilterra, di James Watt, degli Stevenson dei fari scozzesi o di molti altri nomi famosi dell'epoca. Tuttavia, ciò che emerge chiaramente nel lavoro di tutti i memorabili pionieri di questo periodo è il loro spirito scientifico egualitario, oltre che il loroindividui come Cayley capirono che si trattava di esperimenti a cui tutti avrebbero dovuto avere accesso e si assicurarono che le sue ricerche fossero disponibili al pubblico.

Anche il suo contributo è stato riconosciuto. Come ha commentato Wilbur Wright nel 1909: " Circa 100 anni fa, un inglese, Sir George Cayley, portò la scienza del volo a un punto che non aveva mai raggiunto prima e che non ha quasi più raggiunto nel corso dell'ultimo secolo. ."

Quando non siede in parlamento come deputato Whig per Brompton dal 1832 al 1835, anni tra i più turbolenti della storia politica britannica, Cayley trascorre la maggior parte del suo tempo a Brompton, impegnato nei suoi vari esperimenti e interessi di ricerca. Muore lì il 15 dicembre 1857. Dopo la sua morte, il suo collega, il Duca di Argyll, realizza finalmente il sogno di Cayley di una società dedicata aricerca aeronautica, con la fondazione dell'Aeronautical Society of Great Britain.

Miriam Bibby BA MPhil FSA Scot è una storica, egittologa e archeologa con un interesse particolare per la storia degli equini. Miriam ha lavorato come curatrice di musei, accademica universitaria, redattrice e consulente per la gestione del patrimonio culturale. Attualmente sta completando il suo dottorato di ricerca presso l'Università di Glasgow.