În 1853, vizitatorii din Brompton-by-Sawdon, lângă Scarborough, în Yorkshire, ar fi fost martorii unei priveliști extraordinare. Un domn în vârstă, Sir George Cayley, făcea ultimele ajustări la aparatul său de zbor, un planor, în vederea lansării în aer a unui om matur.

Potrivit relatării nepoatei lui Cayley, pasagerul-pilot oarecum reticent era un vizitiu, John Appleby, care și-a ocupat locul într-o mică trăsură asemănătoare unei bărcuțe, strecurată sub aripi; planorul a fost lansat în mod corespunzător, tras de un cal în galop, iar într-un zbor care trebuie să fi durat doar câteva secunde, dar care, fără îndoială, a părut ore întregi pentru vizitiul îngrozit, aparatul a zburat 900 de picioare pesteA fost primul zbor înregistrat al unui avion cu aripă fixă care transporta un adult.

După zborul său scurt și reușit, planorul s-a prăbușit. Cockerul a supraviețuit. Cuvintele sale la aterizare nu au fost înregistrate. Cu toate acestea, într-un interval foarte scurt de timp, el își întâmpina angajatorul cu o rugăminte sinceră: "Vă rog, Sir George, doresc să vă dau preaviz. Am fost angajat să conduc, nu să zbor!" Planorul lui Sir George Cayley s-a dovedit mult mai imprevizibil decât un patru în mână.

Călătoria în aer a vizitiului peste Brompton Dale a fost punctul culminant al devotamentului de o viață a lui Sir George Cayley pentru înțelegerea principiilor zborului. De fapt, dacă nu ar fi fost faptul că Cayley avea aproape 80 de ani, probabil că ar fi luat el însuși locul vizitiului.

Născut în 1773, Cayley a fost al șaselea deținător al baronetului Cayley. A locuit la Brompton Hall și a fost un proprietar local de terenuri de substanță, după ce a moștenit mai multe proprietăți la moartea tatălui său. A fost interesat de o gamă fenomenală de subiecte, majoritatea legate de inginerie. Inventator plin de imaginație, dar și inginer talentat, Cayley este cunoscut mai ales pentru cercetările sale asupra principiilor șimecanica zborului, precum și proiectele practice pe care le-a dezvoltat mai târziu, pornind de la primele sale lucrări teoretice.

Contribuția lui Cayley la istoria zborului cu echipaj uman este atât de importantă, încât mulți îl recunosc drept "părintele aeronauticii". Încă din 1799, el a înțeles problema de bază a zborului mai greu decât aerul, și anume că portanța trebuie să echilibreze greutatea, iar împingerea trebuie să învingă rezistența, care trebuie redusă la minimum. Rezumatul său a fost prezentat în tratatul său despre zbor, Cu privire la navigația aeriană , publicat în primii ani ai secolului al XIX-lea: " întreaga problemă se limitează la aceste limite, și anume, de a face ca o suprafață să suporte o anumită greutate prin aplicarea de energie în aer. ."

Cayley identificase și definise cele patru forțe care acționează asupra unui avion în zbor: portanță, greutate, împingere și rezistență. Cercetări recente, din 2007, sugerează că schițele din perioada școlară ar putea indica faptul că, în 1792, Cayley cunoștea deja principiile unui avion care generează portanță.

Concluziile sale se bazau pe observații și calcule ale forțelor necesare pentru a menține în aer acele adevărate mașini zburătoare, păsările. În urma acestor cercetări, a reușit să elaboreze un proiect de avion care să aibă toate elementele recunoscute la avioanele moderne, inclusiv aripi fixe, sisteme de portanță, de propulsie și de control.

Moneda din 1799 a lui Cayley

Pentru a-și consemna ideile, Cayley a gravat în 1799 o imagine a proiectului său de aeronavă pe un mic disc de argint. Discul, care se află acum la Muzeul de Știință din Londra, arată un avion recognoscibil, cu aripi fixe, un carlingă suspendată ca o barcă, flapsuri pentru propulsie și o coadă în formă de cruce. Pe această parte, Cayley și-a gravat și inițialele. Pe cealaltă parte, a înregistrat o diagramă apatru forțe care acționează asupra aeronavei în timpul zborului în linie directă.

Cayley a lucrat la machete ale ideilor sale, reușind să lanseze manual unul dintre ele și să îl piloteze în 1804. Acest lucru a fost recunoscut de un istoric aeronautic, C. H. Gibbs-Smith, ca fiind primul "zbor adevărat de avion" din istorie. Suprafața aripii avea aproximativ 1,5 metri pătrați și era în formă de zmeu. În spate, planorul avea o coadă reglabilă cu stabilizatori și o aripioară verticală.

În paralel cu interesul său pentru avioanele cu aripi fixe, Cayley a fost, de asemenea, la fel ca alți câțiva inventatori din vremea sa, interesat de principiile ornithopterului, bazat pe ideea de a bate din aripi pentru a crea zborul. În Franța, Launoy și Beinvenu creaseră un model cu două roți de contra rotație folosind pene de curcan. Aparent independent, Cayley a dezvoltat un model de elicopter cu rotor în anii 1790, numindu-l"Căruciorul său aerian".

Macheta "Trăsura aeriană" a lui Sir George Caley, 1843. Licențiat sub licența Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.

Începând cu 1810, Cayley a publicat seria sa de trei părți privind navigația aeriană. Tot în acest moment a început să se manifeste și latura vizionară a lui Cayley, care știa deja că forța de muncă nu va fi niciodată suficientă pentru a reuși să piloteze cu succes un avion. Oricât de mult ar fi crezut (sau s-a prefăcut că crede) școala de pilotaj "fă un set mare de aripi și bate-le ca naiba", așa cum a fost prezentată de Jacob Degen (care a trișat cu un balon cu hidrogen), că fluturarea era soluția, Cayley știa căEl și-a îndreptat atenția spre problema puterii pentru avioanele cu aripi fixe care sunt mai grele decât aerul.

În acest caz, a fost cu adevărat prea mult înaintea timpului său. Mașinile mai ușoare decât aerul, cum ar fi baloanele, zburau, desigur, cu succes. Mașinile mai grele decât aerul necesitau putere, iar singura putere disponibilă la acel moment era cea produsă de tehnologia emergentă a aburului. A luat în considerare utilizarea unui motor cu aburi Boulton și Watt pentru a propulsa un avion.

Mai mult decât atât, Cayley a anticipat și chiar a descris principiile motorului cu combustie internă, cu o clarviziune remarcabilă. A încercat să inventeze motoare cu aer cald, folosind diverse surse de energie, inclusiv praf de pușcă. Dacă ar fi avut la dispoziție un motor ușor, Cayley ar fi creat, fără îndoială, primul avion cu echipaj uman și cu motor.

În paralel cu cercetările sale aeronautice, spiritul său curios și practic l-a determinat să conceapă sau să dezvolte roți ușoare cu spițe tensionate, un tip de tractor cu șenile, semnale automate pentru trecerile la nivel cu calea ferată și multe alte elemente pe care astăzi le considerăm de la sine înțelese. De asemenea, a fost interesat de arhitectură, de drenajul și îmbunătățirea terenurilor, de optică și de electricitate.

Cayley a luat în considerare și zborul cu balonul, venind cu proiecte aerodinamice care erau, în esență, prototipuri de dirijabile propulsate cu aburi. De asemenea, a avut ideea de a folosi saci de gaz separați pe dirijabile ca element de siguranță pentru a reduce pierderile de gaz în caz de avarie. Astfel, ideile sale au prefigurat dirijabilele cu mulți ani.

Celebrul zbor care a dus la înălțarea angajatului său în 1853 a fost precedat de unul în 1849, cu un băiat de zece ani la bord. Proiectele sale de planorism s-au bazat pe modelul pe care îl crease cu mulți ani înainte, în 1799.

Există unele discuții cu privire la cine a fost de fapt implicat în zboruri - unele relatări spun că nepotul său a fost cel care a participat la zborul din 1853, nu vizitiul său, ceea ce pare un mod cam risipitor de a te comporta cu rudele, chiar și pentru cauza științei. Cayley a avut, fără îndoială, un adevărat spirit științific, căci a fost membru fondator atât al Societății Filosofice din Yorkshire, cât și alScarborough Philosophical Society și a contribuit, de asemenea, la fondarea și promovarea Asociației Britanice pentru Progresul Științei în 1831.

De fapt, Cayley a considerat că este o "rușine națională" faptul că nu există o societate aeronautică și a încercat să înființeze una de mai multe ori. El a vrut să revendice pentru Marea Britanie " gloria de a fi fost primul care a stabilit navigația uscată a oceanului universal al atmosferei terestre ". În descrierea propriilor sale mașini, Cayley putea fi atât liric, cât și științific. A scris despre proiectul său de planor: " Era frumos să vezi această nobilă pasăre albă navigând maiestuos din vârful unui deal spre orice punct al câmpiei de dedesubt, cu o stabilitate și siguranță perfectă. ."

Cayley a trăit într-o epocă măreață pentru ingineri, atât în Marea Britanie, cât și în străinătate. Este posibil să fi avut mai multe resurse financiare decât Stephensons din nord-estul Angliei, James Watt, farul Stevensons din Scoția sau multe alte nume celebre ale vremii. Cu toate acestea, ceea ce reiese clar din lucrările tuturor pionierilor memorabili ai acestei perioade este spiritul lor științific egalitar, precum și spiritul lorambiție competitivă din punct de vedere comercial. Persoane precum Cayley au înțeles că acestea erau experimente la care toată lumea ar trebui să aibă acces și s-au asigurat că cercetările sale sunt disponibile publicului.

Contribuția sa a fost și ea recunoscută, după cum a comentat Wilbur Wright în 1909: " În urmă cu aproximativ 100 de ani, un englez, Sir George Cayley, a dus știința zborului într-un punct pe care nu-l mai atinsese până atunci și pe care abia dacă l-a mai atins în ultimul secol. ."

Atunci când nu ocupa un loc în parlament ca deputat Whig pentru Brompton între 1832 și 1835, unii dintre cei mai turbulenți ani din istoria politică britanică, Cayley și-a petrecut cea mai mare parte a timpului la Brompton, implicat în diversele sale experimente și interese de cercetare. A murit acolo pe 15 decembrie 1857. După moartea sa, colegul său, ducele de Argyll, a permis în cele din urmă visul lui Cayley de a crea o societate dedicatăcercetarea aeronautică să devină realitate, odată cu înființarea Societății Aeronautice a Marii Britanii.

Miriam Bibby BA MPhil FSA Scot este istoric, egiptolog și arheolog, cu un interes special pentru istoria ecvestră. Miriam a lucrat ca muzeograf, profesor universitar, editor și consultant în managementul patrimoniului. În prezent, își finalizează doctoratul la Universitatea din Glasgow.