W 1853 r. odwiedzający Brompton-by-Sawdon w pobliżu Scarborough w Yorkshire mogli być świadkami niezwykłego widoku. Starszy dżentelmen, Sir George Cayley, dokonywał ostatnich poprawek w swojej maszynie latającej, szybowcu, przygotowując się do wystrzelenia dorosłego mężczyzny w powietrze.

Zgodnie z relacją wnuczki Cayleya, nieco niechętnym pilotem-pasażerem był woźnica John Appleby. Zajął on miejsce w małym wózku przypominającym łódkę, zawieszonym pod skrzydłami; szybowiec został należycie wystrzelony, ciągnięty przez galopującego konia, a w locie, który musiał trwać zaledwie kilka sekund, ale bez wątpienia dla przerażonego woźnicy wydawał się godzinami, maszyna przeleciała 900 stóp nad ziemią.Był to pierwszy zarejestrowany lot stałopłatem przewożącym osobę dorosłą.

Po krótkim i udanym locie szybowiec rozbił się. Woźnica przeżył. Jego słowa po wylądowaniu nie zostały zapisane. Jednak w bardzo krótkim czasie powitał swojego pracodawcę z serdeczną prośbą: "Proszę, Sir George, chciałbym złożyć wymówienie. Zostałem zatrudniony do prowadzenia, a nie do latania!" Szybowiec Sir George'a Cayleya okazał się o wiele bardziej nieprzewidywalny niż cztery w ręku.

Powietrzna podróż woźnicy przez Brompton Dale była kulminacją całego życia Sir George'a Cayleya poświęconego zrozumieniu zasad lotu. W rzeczywistości, gdyby nie fakt, że Cayley miał prawie 80 lat, prawdopodobnie sam zająłby miejsce woźnicy.

Urodzony w 1773 r., Cayley był szóstym posiadaczem baronatu Cayley. Mieszkał w Brompton Hall i był lokalnym właścicielem ziemskim, który odziedziczył kilka posiadłości po śmierci ojca. Interesował się fenomenalnym zakresem tematów, głównie związanych z inżynierią. Jako pomysłowy wynalazca, a także utalentowany inżynier, Cayley jest najbardziej znany ze swoich badań nad zasadami i technologią.mechanikę latania, a także praktyczne projekty, które opracował później na podstawie swoich wczesnych prac teoretycznych.

Wkład Cayley'a w historię lotów załogowych jest tak ważny, że przez wielu uznawany jest on za "Ojca aeronautyki". Już w 1799 r. zrozumiał on podstawową kwestię lotów cięższych od powietrza, że siła nośna powinna równoważyć ciężar, a ciąg musi pokonywać opór, który powinien być zminimalizowany. Jego podsumowanie zostało przedstawione w jego traktacie o locie, Nawigacja z powietrza opublikowanym we wczesnych latach XIX wieku: " Cały problem jest ograniczony do tych granic, a mianowicie, aby powierzchnia utrzymała dany ciężar poprzez zastosowanie mocy do powietrza ."

Cayley zidentyfikował i zdefiniował cztery siły działające na samolot podczas lotu: siłę nośną, ciężar, ciąg i opór. Najnowsze badania z 2007 roku sugerują, że szkice z czasów szkolnych mogą wskazywać, że już w 1792 roku był świadomy zasad działania samolotu generującego siłę nośną.

Jego wnioski opierały się na obserwacjach i obliczeniach sił potrzebnych do utrzymania w powietrzu prawdziwych maszyn latających, ptaków. Na podstawie tych badań był w stanie opracować projekt samolotu, który posiadał wszystkie elementy rozpoznawalne we współczesnych samolotach, w tym stałe skrzydła, siłę nośną, napęd i systemy sterowania.

Moneta Cayley'a z 1799 r.

Aby zapisać swoje pomysły, w 1799 r. Cayley wygrawerował obraz swojego projektu samolotu na małym srebrnym krążku. Krążek, który obecnie znajduje się w Muzeum Nauki w Londynie, przedstawia rozpoznawalny samolot ze stałymi skrzydłami, podwieszonym wózkiem przypominającym łódź, klapami do napędu i ogonem w kształcie krzyża. Na tej stronie Cayley wygrawerował również swoje inicjały. Na drugiej stronie zapisał schemat samolotu.cztery siły działające na samolot podczas lotu w linii prostej.

Cayley pracował nad modelami swoich pomysłów, z powodzeniem wystrzeliwując ręcznie jeden z nich i latając nim w 1804 r. Zostało to uznane przez jednego z historyków aeronautyki, C. H. Gibbs-Smitha, za pierwszy "prawdziwy lot samolotem" w historii. Powierzchnia skrzydła wynosiła około 5 stóp kwadratowych i miała kształt latawca. Z tyłu szybowiec miał regulowany ogon ze stabilizatorami i pionową płetwą.

Równolegle ze swoim zainteresowaniem stałopłatami, Cayley, podobnie jak kilku innych wynalazców jego czasów, interesował się zasadami ornitoptera, opartego na idei trzepotania w celu wytworzenia lotu. We Francji Launoy i Beinvenu stworzyli bliźniaczy model przeciwbieżny wykorzystujący indycze pióra. Najwyraźniej niezależnie, Cayley opracował model śmigłowca wirnikowego w latach dziewięćdziesiątych XVIII wieku, nazywając gojego "Aerial Carriage".

Model "powozu powietrznego" Sir George'a Caleya, 1843 r. Na licencji Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.

Od 1810 roku Cayley publikował swoją trzyczęściową serię O nawigacji lotniczej. To właśnie w tym momencie zaczęła się ujawniać wizjonerska strona Cayleya, który już wtedy wiedział, że sama siła robocza nigdy nie będzie wystarczająca, aby z powodzeniem latać samolotem. Niezależnie od tego, jak bardzo szkoła latania "zrób duży zestaw skrzydeł i trzepocz nimi jak diabli", przedstawiona przez Jacoba Degena (który oszukał balonem wodorowym) wierzyła (lub udawała, że wierzy), że trzepotanie jest odpowiedzią, Cayley wiedział, że to właśnie skrzydła są najlepszym rozwiązaniem.W przeciwnym razie zwrócił uwagę na kwestię mocy dla stałopłatów, które były cięższe od powietrza.

W tym przypadku rzeczywiście zbytnio wyprzedził swoje czasy. Lżejsze od powietrza maszyny, takie jak balony, oczywiście latały z powodzeniem. Cięższe od powietrza maszyny wymagały mocy, a jedyną dostępną mocą w tym momencie była ta wytwarzana przez rozwijającą się technologię pary. Rozważał użycie silnika parowego Boultona i Watta do napędzania samolotu.

Co ważniejsze, z niezwykłą przenikliwością Cayley przewidział, a nawet opisał zasady działania silnika spalinowego. Podejmował próby wynalezienia silników na gorące powietrze, wykorzystujących różne źródła zasilania, w tym proch strzelniczy. Gdyby miał do dyspozycji lekki silnik, Cayley niemal bez wątpienia stworzyłby pierwszy załogowy samolot z napędem.

Równocześnie z badaniami lotniczymi, jego dociekliwy i praktyczny umysł doprowadził go do opracowania lekkich kół ze szprychami napinającymi, typu ciągnika gąsienicowego, automatycznej sygnalizacji przejazdów kolejowych i wielu innych przedmiotów, które dziś uważamy za oczywiste. Interesował się także architekturą, melioracją i ulepszaniem gruntów, optyką i elektrycznością.

Cayley zastanawiał się również nad lotami balonowymi, opracowując opływowe projekty, które były zasadniczo prototypami sterowców napędzanych parą. Wpadł również na pomysł zastosowania oddzielnych worków gazowych na sterowcach jako elementu bezpieczeństwa w celu zmniejszenia utraty gazu w wyniku uszkodzenia. Tak więc jego pomysły zapowiadały sterowce o wiele lat.

Słynny lot, który zabrał jego pracownika w 1853 r., został poprzedzony lotem z dziesięcioletnim chłopcem na pokładzie w 1849 r. Jego projekty szybowców opierały się na modelu, który stworzył wiele lat wcześniej, w 1799 roku.

Istnieją pewne dyskusje na temat tego, kto był faktycznie zaangażowany w loty - niektóre relacje mówią, że to jego wnuk uczestniczył w locie w 1853 r., a nie jego woźnica, co wydaje się nieco rozrzutnym sposobem zachowania się wobec swoich krewnych, nawet w sprawie nauki. Cayley niewątpliwie miał prawdziwego ducha naukowego, ponieważ był członkiem-założycielem zarówno Yorkshire Philosophical Society, jak iScarborough Philosophical Society, a także pomógł założyć i promować British Association for the Advancement of Science w 1831 roku.

W rzeczywistości Cayley uważał, że to "narodowa hańba", że nie ma towarzystwa aeronautycznego i kilkakrotnie próbował je założyć. Chciał domagać się dla Wielkiej Brytanii " chwałę bycia pierwszym, który ustanowił suchą nawigację wszechświatowego oceanu ziemskiej atmosfery "Opisując swoje maszyny, Cayley potrafił być zarówno liryczny, jak i naukowy. Pisał o swoim projekcie szybowca: " Pięknie było widzieć tego szlachetnego białego ptaka majestatycznie płynącego ze szczytu wzgórza do dowolnego punktu równiny poniżej z doskonałą stabilnością i bezpieczeństwem ."

Cayley żył we wspaniałej epoce dla inżynierów, zarówno w Wielkiej Brytanii, jak i za granicą. Być może dysponował większymi zasobami finansowymi niż Stephensonowie z północno-wschodniej Anglii, James Watt, Stevensonowie z latarni morskich w Szkocji czy wiele innych znanych nazwisk tamtych czasów. Jednak to, co wyraźnie widać w pracy wszystkich pamiętnych pionierów tego okresu, to ich egalitarny duch naukowy, a także ichOsoby takie jak Cayley rozumiały, że są to eksperymenty, do których każdy powinien mieć dostęp i upewniły się, że jego badania są publicznie dostępne.

Jego wkład również został doceniony, co Wilbur Wright skomentował w 1909 roku: " Około 100 lat temu Anglik, Sir George Cayley, doprowadził naukę o lataniu do punktu, do którego nigdy wcześniej nie dotarła i do którego ledwo dotarła w ciągu ostatniego stulecia ."

Kiedy nie zasiadał w parlamencie jako poseł Whig z Brompton w latach 1832-1835, jednych z najbardziej burzliwych lat w brytyjskiej historii politycznej, Cayley spędzał większość czasu w Brompton, zaangażowany w różne eksperymenty i zainteresowania badawcze. Zmarł tam 15 grudnia 1857 r. Po jego śmierci, jego kolega książę Argyll w końcu spełnił marzenie Cayleya o stowarzyszeniu poświęconymBadania aeronautyczne stały się rzeczywistością wraz z założeniem Aeronautical Society of Great Britain.

Miriam Bibby BA MPhil FSA Scot jest historykiem, egiptologiem i archeologiem ze szczególnym zainteresowaniem historią koni. Miriam pracowała jako kurator muzealny, wykładowca uniwersytecki, redaktor i konsultant ds. zarządzania dziedzictwem. Obecnie kończy doktorat na Uniwersytecie w Glasgow.