ในปี 1853 ผู้มาเยือน Brompton-by-Sawdon ใกล้กับ Scarborough ในยอร์กเชียร์คงได้เห็นภาพที่ไม่ธรรมดา สุภาพบุรุษสูงอายุ Sir George Cayley กำลังทำการปรับแต่งขั้นสุดท้ายกับเครื่องร่อนซึ่งก็คือเครื่องบินของเขา เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการส่งชายที่โตแล้วขึ้นไปในอากาศ

ตามคำบอกเล่าของหลานสาวของ Cayley นักบินที่ค่อนข้างลังเล - ผู้โดยสารคือคนขับรถม้า จอห์น แอปเปิลบี เขานั่งอยู่ในเกวียนลำเล็กที่ห้อยอยู่ใต้ปีก เครื่องร่อนเปิดตัวอย่างถูกต้อง ลากโดยม้าที่ควบม้า และในเที่ยวบินที่ต้องใช้เวลาเพียงเสี้ยววินาที แต่ไม่ต้องสงสัยเลยว่ารู้สึกเหมือนชั่วโมงกว่าคนขับที่หวาดกลัว เครื่องร่อนได้สูง 900 ฟุตข้ามหุบเขา นี่เป็นการบันทึกการบินครั้งแรกของเครื่องบินปีกคงที่ซึ่งบรรทุกผู้ใหญ่หนึ่งคน

หลังจากบินได้ไม่นานและประสบความสำเร็จ เครื่องร่อนก็ตก โค้ชรอดชีวิต คำพูดของเขาเกี่ยวกับการลงจอดไม่ได้รับการบันทึก อย่างไรก็ตาม ในช่วงเวลาสั้น ๆ เขาทักทายนายจ้างของเขาด้วยคำขอจากใจจริง: "ได้โปรด เซอร์จอร์จ ฉันต้องการแจ้งให้ทราบ ฉันถูกจ้างมาขับ ไม่ใช่บิน!” เครื่องร่อนของ Sir George Cayley ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าคาดเดาไม่ได้มากกว่าเครื่องร่อนสี่มือ

การเดินทางทางอากาศของคนขับรถผ่าน Brompton Dale คือจุดสูงสุดของความทุ่มเทตลอดชีวิตของ Sir George Cayley เพื่อทำความเข้าใจหลักการบิน อันที่จริง ถ้าไม่ใช่เพราะเคย์ลีย์อายุเกือบ 80 ปีเขาอาจจะเข้ามาแทนที่คนขับรถม้าเอง

เกิดในปี พ.ศ. 2316 เคย์ลีย์เป็นผู้ถือครองตำแหน่งบารอนเน็ตเคย์ลีย์คนที่ 6 เขาอาศัยอยู่ที่ Brompton Hall และเป็นเจ้าของที่ดินในท้องถิ่นโดยได้รับมรดกหลายมรดกจากการตายของพ่อของเขา เขาสนใจในวิชาที่น่าอัศจรรย์ซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับวิศวกรรม Cayley เป็นนักประดิษฐ์ที่มีจินตนาการและวิศวกรที่มีความสามารถ เป็นที่รู้จักกันเป็นอย่างดีจากงานวิจัยของเขาเกี่ยวกับหลักการและกลศาสตร์ของการบิน ตลอดจนโครงการเชิงปฏิบัติที่เขาพัฒนาขึ้นภายหลังจากงานทางทฤษฎีช่วงแรกๆ ของเขา

การมีส่วนร่วมของ Cayley ในประวัติศาสตร์ของการบินที่มีคนขับมีความสำคัญมากจนหลายคนรู้จักเขาในฐานะ "บิดาแห่งการบิน" ในช่วงต้นปี 1799 เขาเข้าใจประเด็นพื้นฐานของการบินที่หนักกว่าการบิน ลิฟต์ควรสมดุลน้ำหนักและแรงขับต้องเอาชนะแรงลาก ซึ่งควรลดให้เหลือน้อยที่สุด บทสรุปของเขาถูกนำเสนอในบทความเกี่ยวกับการบิน เกี่ยวกับการเดินเรือในอากาศ ซึ่งตีพิมพ์ในช่วงปีแรก ๆ ของศตวรรษที่ 19:  “ ปัญหาทั้งหมดถูกจำกัดให้อยู่ในขอบเขตเหล่านี้ กล่าวคือ เพื่อรองรับพื้นผิว น้ำหนักที่กำหนดโดยการใช้พลังงานในอากาศ ”

เคย์ลีย์ระบุและนิยามแรงทั้งสี่ที่กระทำต่อเครื่องบินขณะบิน ได้แก่ ยก น้ำหนัก แรงขับ และแรงลาก การวิจัยล่าสุดในปี 2550 แสดงให้เห็นว่าภาพสเก็ตช์จากสมัยเด็กอาจบ่งบอกว่าเขารับรู้ถึงหลักการของเครื่องบินสร้างแรงยกภายในปี 1792

ข้อสรุปของเขาอยู่บนพื้นฐานของการสังเกตและการคำนวณของแรงที่จำเป็นในการทำให้เครื่องบินหรือนกบินได้อย่างแท้จริง จากการสืบสวนเหล่านี้ ทำให้เขาสามารถออกแบบเครื่องบินที่มีองค์ประกอบทั้งหมดซึ่งเป็นที่รู้จักในเครื่องบินยุคใหม่ รวมถึงปีกตรึงและระบบยก ระบบขับเคลื่อนและระบบควบคุม

เหรียญของ Cayley ในปี 1799

เพื่อบันทึกความคิดของเขา ในปี 1799 Cayley ได้สลักภาพการออกแบบเครื่องบินของเขาลงบนแผ่นเงินขนาดเล็ก แผ่นดิสก์ซึ่งขณะนี้อยู่ในพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ในลอนดอน แสดงให้เห็นเครื่องบินที่มีปีกคงที่ โครงรถด้านล่างเหมือนเรือ ปีกนกสำหรับขับเคลื่อน และหางรูปกากบาท ด้านนี้ Cayley สลักชื่อย่อของเขาไว้ด้วย ในอีกด้านหนึ่ง เขาบันทึกไดอะแกรมของแรงทั้งสี่ที่กระทำต่อเครื่องบินขณะบินเป็นเส้นตรง

เคย์ลีย์ทำงานบนแบบจำลองความคิดของเขา ประสบความสำเร็จในการเปิดตัวหนึ่งในนั้นด้วยมือและทำการบินในปี 1804 สิ่งนี้ได้รับการยอมรับจากนักประวัติศาสตร์การบินคนหนึ่ง C. H. Gibbs-Smith ว่าเป็น “การบินโดยเครื่องบินที่แท้จริง” ครั้งแรกในประวัติศาสตร์ พื้นผิวปีกมีขนาดประมาณ 5 ตารางฟุต และเป็นรูปว่าว ที่ด้านหลังเครื่องร่อนมีหางที่ปรับได้พร้อมตัวกันโคลงและครีบแนวตั้ง

ควบคู่ไปกับความสนใจในเครื่องบินปีกตรึง Cayley ก็สนใจเช่นเดียวกับนักประดิษฐ์คนอื่นๆ ในสมัยของเขา เช่นเดียวกับนักประดิษฐ์คนอื่นๆหลักการของ ornithopter ตามแนวคิดของการกระพือปีกเพื่อสร้างการบิน ในฝรั่งเศส Launoy และ Beinvenu ได้สร้างแบบจำลองการหมุนทวนคู่โดยใช้ขนไก่งวง เห็นได้ชัดว่า Cayley พัฒนาแบบจำลองเฮลิคอปเตอร์โรเตอร์ในปี 1790 โดยเรียกมันว่า "การขนส่งทางอากาศ" ของเขา

แบบจำลองของ "การขนส่งทางอากาศ" ของ Sir George Caley ในปี 1843 ได้รับอนุญาตภายใต้ Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 ใบอนุญาตที่ไม่ได้ส่งออก

ตั้งแต่ปี 1810 เป็นต้นมา Cayley ได้เผยแพร่ซีรีส์สามตอนของเขา บนระบบนำทางทางอากาศ เมื่อถึงจุดนี้เองที่ด้านวิสัยทัศน์ของเคย์ลีย์เริ่มแสดงให้เห็น เขารู้ตั้งแต่ตอนนั้นว่ากำลังคนเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะบินเครื่องบินได้สำเร็จ ไม่ว่าโรงเรียนสอนการบิน “สร้างปีกชุดใหญ่แล้วกระพือปีกเหมือนนรก” ซึ่งแสดงโดย Jacob Degen (ผู้โกงด้วยลูกโป่งไฮโดรเจน) เชื่อ (หรือแสร้งทำเป็นเชื่อ) ว่าการกระพือปีกคือคำตอบ Cayley ก็รู้เป็นอย่างอื่น . เขาหันความสนใจไปที่ปัญหาของกำลังสำหรับเครื่องบินปีกตรึงที่หนักกว่าอากาศ

ในที่นี้ เขาล้ำหน้าเกินไปจริงๆ แน่นอนว่าเครื่องจักรที่เบากว่าอากาศ เช่น บอลลูน บินได้สำเร็จ เครื่องจักรที่หนักกว่าอากาศต้องการพลังงาน และพลังงานเดียวที่มีอยู่ในขณะนั้นคือพลังงานที่ผลิตโดยเทคโนโลยีไอน้ำที่เกิดขึ้นใหม่ เขาได้พิจารณาถึงการใช้เครื่องจักรไอน้ำ Boulton และ Watt สำหรับขับเคลื่อนเครื่องบิน

ที่สำคัญกว่านั้นคือ Cayley มองเห็นล่วงหน้าอย่างน่าทึ่งและแม้แต่อธิบายหลักการของเครื่องยนต์สันดาปภายใน เขาพยายามประดิษฐ์เครื่องยนต์ลมร้อนโดยใช้แหล่งพลังงานต่างๆ รวมทั้งดินปืน หากมีเครื่องยนต์น้ำหนักเบาสำหรับเขา Cayley เกือบจะได้สร้างเครื่องบินที่มีคนขับและขับเคลื่อนลำแรกอย่างไม่ต้องสงสัย

ในขณะเดียวกับการสืบสวนด้านการบินของเขา จิตใจที่ใฝ่รู้และการปฏิบัติจริงทำให้เขาคิดค้นหรือพัฒนาเครื่องยนต์น้ำหนักเบา ล้อซี่ลวดแบบผ่อนแรง รถแทรกเตอร์ตีนตะขาบชนิดหนึ่ง สัญญาณอัตโนมัติสำหรับทางข้ามรถไฟ และสิ่งของอื่นๆ อีกมากมายที่เรายอมรับในปัจจุบัน เขายังสนใจในด้านสถาปัตยกรรม การระบายน้ำและการปรับปรุงที่ดิน ออปติกและไฟฟ้า

เคย์ลีย์ยังพิจารณาถึงการบินบอลลูนด้วย โดยมาพร้อมกับการออกแบบที่คล่องตัวซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นเรือเหาะต้นแบบที่ขับเคลื่อนด้วยไอน้ำ นอกจากนี้ เขายังมีความคิดที่จะใช้ถุงแก๊สแยกต่างหากบนเรือบินเป็นคุณลักษณะด้านความปลอดภัยเพื่อลดการสูญเสียแก๊สจากความเสียหาย ดังนั้น ความคิดของเขาจึงเปลี่ยนรูปแบบเป็นเรือเหาะเป็นเวลาหลายปี

เที่ยวบินที่มีชื่อเสียงซึ่งพาพนักงานของเขาขึ้นสู่ที่สูงในปี 1853 นำหน้าด้วยเที่ยวบินหนึ่งในปี 1849 โดยมีเด็กชายอายุ 10 ขวบอยู่บนเรือ การออกแบบเครื่องร่อนของเขาอิงจากแบบจำลองที่เขาสร้างขึ้นเมื่อหลายปีก่อนในปี พ.ศ. 2342

มีการถกเถียงกันว่าใครบ้างที่เกี่ยวข้องกับการบินนี้ – บางบัญชีกล่าวว่าเป็นของเขาหลานชายที่เข้าร่วมในเที่ยวบินปี 1853 ไม่ใช่โค้ชของเขา ซึ่งดูเหมือนจะเป็นพฤติกรรมที่หยาบคายเล็กน้อยในการปฏิบัติตัวกับญาติๆ แม้แต่ในหลักวิทยาศาสตร์ Cayley มีจิตวิญญาณแห่งวิทยาศาสตร์อย่างแท้จริงอย่างไม่ต้องสงสัย เพราะเขาเป็นสมาชิกผู้ก่อตั้งทั้ง Yorkshire Philosophical Society และ Scarborough Philosophical Society และยังช่วยก่อตั้งและส่งเสริม British Association for the Advancement of Science ในปี 1831

ใน อันที่จริง Cayley รู้สึกว่ามันเป็น "ความอัปยศของชาติ" ที่ไม่มีสังคมการบินและพยายามที่จะจัดตั้งขึ้นหลายครั้ง เขาต้องการอ้างสิทธิ์ในอังกฤษ “ ความรุ่งโรจน์ของการเป็นคนแรกที่สร้างการเดินเรือที่แห้งแล้งของมหาสมุทรสากลของชั้นบรรยากาศบนบก “ ในการอธิบายเครื่องจักรของเขาเอง Cayley สามารถเป็นโคลงสั้น ๆ เช่นเดียวกับวิทยาศาสตร์ เขาเขียนเกี่ยวกับการออกแบบเครื่องร่อนของเขา: “ มันช่างสวยงามที่ได้เห็นนกสีขาวผู้สูงศักดิ์ตัวนี้บินอย่างสง่าผ่าเผยจากยอดเขาไปยังจุดใดก็ตามของที่ราบเบื้องล่างด้วยความมั่นคงและความปลอดภัยที่สมบูรณ์แบบ ”

Cayley มีชีวิตอยู่ในยุคที่ยิ่งใหญ่สำหรับวิศวกร ทั้งในอังกฤษและต่างประเทศ เขาอาจมีทรัพยากรทางการเงินมากกว่าสตีเฟนสันส์ทางตะวันออกเฉียงเหนือของอังกฤษ, เจมส์ วัตต์, ประภาคารสตีเวนสันส์แห่งสกอตแลนด์หรือชื่อที่มีชื่อเสียงอื่น ๆ อีกมากมายในเวลานั้น อย่างไรก็ตาม สิ่งที่เกิดขึ้นอย่างชัดเจนในงานของผู้บุกเบิกที่น่าจดจำในยุคนี้คือความเสมอภาคทางวิทยาศาสตร์จิตวิญญาณและความทะเยอทะยานในการแข่งขันทางการค้าของพวกเขา บุคคลเช่น Cayley เข้าใจว่าสิ่งเหล่านี้คือการทดลองที่ทุกคนควรเข้าถึงได้ และทำให้แน่ใจว่างานวิจัยของเขาเผยแพร่สู่สาธารณะ

การมีส่วนร่วมของเขาก็ได้รับการยอมรับเช่นกัน ดังที่วิลเบอร์ ไรท์ ให้ความเห็นไว้ในปี 1909 ว่า “ ประมาณ 100 ปีที่แล้ว เซอร์จอร์จ เคย์ลีย์ ชาวอังกฤษ ได้นำวิทยาการการบินไปสู่จุดที่ไม่เคยไปถึงมาก่อน และแทบจะไปไม่ถึงอีกเลยในช่วงศตวรรษที่ผ่านมา ”

เมื่อไม่ได้นั่งในรัฐสภาในฐานะสมาชิก Whig ของ Brompton ตั้งแต่ปี 1832 ถึง 1835 ซึ่งเป็นปีที่วุ่นวายที่สุดในประวัติศาสตร์การเมืองของอังกฤษ Cayley ใช้เวลาส่วนใหญ่ที่ Brompton โดยมีส่วนร่วมในงานต่างๆ ของเขา การทดลองและการวิจัยที่สนใจ เขาเสียชีวิตที่นั่นเมื่อวันที่ 15 ธันวาคม พ.ศ. 2400 หลังจากการตายของเขา Duke of Argyll เพื่อนร่วมงานของเขาได้ทำให้ความฝันของ Cayley เกี่ยวกับสังคมที่อุทิศตนเพื่อการวิจัยด้านการบินเป็นจริง โดยมีรากฐานมาจาก Aeronautical Society of Great Britain

Miriam Bibby BA MPhil FSA Scot เป็นนักประวัติศาสตร์ นักอียิปต์วิทยา และนักโบราณคดีที่มีความสนใจเป็นพิเศษในประวัติศาสตร์ม้า มิเรียมทำงานเป็นผู้ดูแลพิพิธภัณฑ์ นักวิชาการมหาวิทยาลัย บรรณาธิการ และที่ปรึกษาด้านการจัดการมรดก ปัจจุบันเธอกำลังสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยกลาสโกว์