Τζορτζ Κέιλι

Ο Σερ Τζορτζ Κέιλι, 6ος Βαρονέτος (αγγλικά: George Cayley‎, 27 Δεκεμβρίου 1773 – 15 Δεκεμβρίου 1857) ήταν Άγγλος μηχανικός και ένας από τους σημαντικότερους ανθρώπους στην ιστορία της αεροναυτικής. Πολλοί τον θεωρούν ως τον πρώτο πραγματικό επιστημονικό εναέριο ερευνητή και τον πρώτο άνθρωπο που κατανόησε τις βασικές αρχές και δυνάμεις της πτήσης.Το 1799 όρισε την έννοια του σύγχρονου αεροπλάνου ως ιπτάμενη μηχανή σταθερών πτερύγων με ξεχωριστά συστήματα για άνωση, πρόωση και έλεγχο. Ήταν πρωτοπόρος της αεροναυτικής μηχανικής και μερικές φορές αναφέρεται ως ο «πατέρας της αεροπορίας». Ανακάλυψε και ταυτοποίησε τις τέσσερις δυνάμεις που ενεργούν σε ένα βαρύτερο από τον αέρα ιπτάμενο όχημα: βαρύτητα, άνωση, αντίσταση και πρόωση. Το σχέδιο του σύγχρονου αεροπλάνου βασίζεται σε αυτές τις ανακαλύψεις και στην σημασία των κυρτών πτερύγων, που επίσης ταυτοποιήθηκαν από τον Κέιλι. Κατασκεύασε το πρώτο μοντέλο αεροπλάνου που μπόρεσε να πετάξει ενώ επίσης αναπαρέστησε τα στοιχεία της κάθετης πτήσης. Σχεδίασε το πρώτο ανεμόπτερο το οποίο μπορούσε με αξιοπιστία να μεταφέρει στον αέρα έναν άνθρωπο. Προέβλεψε ορθά πως η σταθερή πτήση δεν θα μπορούσε να πραγματοποιηθεί μέχρι την εξέλιξη μιας ελαφροβαρούς μηχανής η οποία θα παρείχε επαρκή πρόωση και άνωση. Οι αδελφοί Ράιτ αναγνώρισαν την σημασία των ανακαλύψεων του στην εξέλιξη της αεροπορίας.Ο Κέιλι εκπροσωπούσε το κόμμα των Φιλελευθέρων ως βουλευτής του Σκαρμπόροου στο Κοινοβούλιο της Μεγάλης Βρετανίας από το 1832 έως το 1835, και το 1838 συνέβαλε στην ίδρυση του πρώτου Πολυτεχνικού Ιδρύματος του Ηνωμένου Βασιλείου, του Βασιλικού Πολυτεχνικού Ιδρύματος (πλέον Πανεπιστήμιο του Ουεστμίνστερ), του οποίου υπήρξε πρόεδρος για πολλά χρόνια. Αποτέλεσε ιδρυτικό μέλος της Βρετανικής Εταιρείας για την Πρόοδο της Επιστήμης και ήταν μακρινός ξάδελφος του μαθηματικού Άρθουρ Κέιλι.

 Ο Κέιλι, από το Μπρόμπτον επί του Σόουντον, πλησίον του Σκαρμπόροου του Γιορκσάιρ, κληρονόμησε το Μπρόμπτον Χολ, το Γουάιντεϊλ Χολ και άλλα κτήματα μετά τον θάνατο του πατέρα του, του 5ου βαρονέτου. Έχοντας καταληφθεί από την αισιοδοξία της εποχής του, ασχολήθηκε με πληθώρα έργων μηχανικής. Μεταξύ των πολλών αντικειμένων που ανέπτυξε είναι οι σωσίβιες λέμβοι αυτο-ανόρθωσης, οι τροχοί με ακτίνες, ο «Παγκόσμιος Σιδηρόδρομος» (η ορολογία που χρησιμοποίησε για τις ερπύστριες), αυτόματη σηματοδότηση για σιδηροδρομικές διαβάσεις, ζώνες ασφαλείας, ελικόπτερα μικρής κλίμακας, και ένα είδος πρωτότυπου κινητήρα εσωτερικής καύσης που τροφοδοτούνταν με πυρίτιδα. Πρότεινε πως η κατασκευή ενός πιο πρακτικού κινητήρα θα μπορούσε να γίνει με την χρήση αέριων ατμών αντί για πυρίτιδα, προβλέποντας έτσι τον σύγχρονο κινητήρα εσωτερικής καύσης. Επίσης συνέβαλε στους τομείς της προσθετικής, των αεροκινητήρων, του ηλεκτρισμού, της αρχιτεκτονικής θεάτρων, της βλητικής, της οπτικής και της εκσκαφής γης, ενώ είχε την πεποίθηση πως αυτές οι πρόοδοι θα έπρεπε να είναι διαθέσιμες ελεύθερα. Κυρίως μνημονεύεται για τις πρωτοποριακές σπουδές και πειράματα που πραγματοποίησε με ιπτάμενες μηχανές, συμπεριλαμβανομένου του λειτουργικού, πηδαλιουχούμενου ανεμόπτερου που σχεδίασε και κατασκεύασε. Έγραψε μια μνημειώδη πραγματεία τριών μερών με τίτλο "On Aerial Navigation" («Περί Αεροπλοΐας», 1809–1810), η οποία δημοσιεύθηκε στο Journal of Natural Philosophy, Chemistry and the Arts του Νίκολσον. Η ανακάλυψη των σχεδίων στα σημειωματάρια του Κέιλι το 2007 (τα οποία βρίσκονται στην Βιβλιοθήκη της Βασιλικής Αεροναυτικής Εταιρείας) αποκάλυψε πως ακόμη και στο σχολείο ο Κέιλι ανέπτυσσε τις ιδέες του σχετικά με τις θεωρίες της πτήσης. Έχει υποστηριχθεί πως αυτές οι εικόνες υποδηλώνουν πως ο Κέιλι ταυτοποίησε την αρχή των επιφανειών δημιουργίας άνωσης από το 1792. Για να μετρήσει την αντίσταση που ασκείται σε αντικείμενα με διαφορετικές ταχύτητες και γωνίες προσβολής, κατασκεύασε αργότερα μια «συσκευή περιστρεφόμενου βραχίονα», η οποία ήταν εξέλιξη μιας προγενέστερης εργασίας του στην βλητική και την αντίσταση του αέρα. Ακόμη πειραματίστηκε με περιστρεφόμενα τμήματα πτερύγων στα κλιμακοστάσια του Μπρόμπτον Χολ. Τα πειράματα αυτά τον οδήγησαν στην ανάπτυξη μιας αποτελεσματικής κυρτής αεροτομής και στην ταυτοποίηση των τεσσάρων διανυσματικών δυνάμεων που επηρεάζουν ένα αεροσκάφος: πρόωση, άνωση, αντίσταση, και βαρύτητα. Ανακάλυψε την σημασία της δίεδρης γωνίας για την πλευρική σταθερότητα κατά την διάρκεια της πτήσης και σκόπιμα έθεσε το κέντρο βάρους πολλών εκ των μοντέλων του αρκετά χαμηλότερα από τις πτέρυγες για τον σκοπό αυτό. Οι αρχές αυτές επηρέασαν την εξέλιξη των αιωρόπτερων. Ως αποτέλεσμα των ερευνών του σε πολλές θεωρητικές όψεις της πτήσης, πολλοί τον αναγνωρίζουν πλέον ως τον πρώτο αεροναυτικό μηχανικό. Η έμφαση του στην ελαφρότητα τον οδήγησε στην εφεύρεση μιας νέας μεθόδου κατασκευής ελαφροβαρών τροχών οι οποίοι χρησιμοποιούνται κατά κόρον σήμερα. Για τους τροχούς προσγείωσης, μετατόπισε τις δυνάμεις των ακτινών από την συμπίεση στον εφελκυσμό μέσω ισχυρών ακτινών, έχοντας στην ουσία «επανεφεύρει τον τροχό». Το σύρμα αντικατέστησε την εποχή αυτή τον σπάγγο σε πρακτικές εφαρμογές και σε σύντομο διάστημα οι τροχοί με ακτίνες άρχισαν να χρησιμοποιούνται σε ποδήλατα, οχήματα, αεροπλάνα και άλλα οχήματα. Το μοντέλο ανεμοπτέρου που πέταξε με επιτυχία ο Κέιλι το 1804 είχε την διάταξη ενός σύγχρονου αεροσκάφους, με πτέρυγες σχήματος αετού προς τα μπροστά και προσαρμοζόμενο ουραίο πτέρωμα που αποτελούνταν από οριζόντιους σταθεροποιητές και κάθετο πτερύγιο. Ένα κινούμενο βαρίδιο έδινε την δυνατότητα για τροποποίηση του κέντρου βάρους του μοντέλου. Περίπου το 1843 ήταν ο πρώτος που πρότεινε την έννοια του μετατρεποπλάνου, μια ιδέα την οποία δημοσίευσε σε επιστημονική εργασία την ίδια χρονιά. Λίγο καιρό πριν το 1849 σχεδίασε και κατασκεύασε ένα διπλάνο το οποίο πέταξε ένα αγνώστων στοιχείων 10χρονο αγόρι. Αργότερα, με την συνεχή βοήθεια του εγγονού του Τζορτζ Τζον Κέιλι και του μηχανικού του Τόμας Βικ, ανέπτυξε ένα ανεμόπτερο μεγαλύτερης κλίμακας (το οποίο πιθανώς διέθετε «πτερύγια») το οποίο πέταξε πάνω από το Μπρόμπτον Ντέιλ μπροστά από το Γουαϊντέιλ Χολ το 1853. Ο πρώτος ενήλικος αεροπόρος φέρεται να ήταν είτε ο αμαξηλάτης, είτε ο υπηρέτης ή ο μπάτλερ του Κέιλι: μια πηγή (Γκιμπς-Σμιθ) ανέφερε πως ήταν ο Τζον Άπλμπι, ένας εργάτης του Κέιλι. Ωστόσο δεν υπάρχει επιβεβαιωμένη απόδειξη που να ταυτοποιεί πλήρως τον κυβερνήτη. Η καταχώρηση στον 9ο τόμο της 8ης Encyclopædia Britannica του 1855 αποτελεί την πλέον σύγχρονη επίσημη αναφορά στο συμβάν. Βιογραφία του Κέιλι που γράφηκε το 2007 (Richard Dee, The Man Who Discovered Flight: George Cayley and the First Airplane) ισχυρίζεται πως ο πρώτος κυβερνήτης ήταν ο εγγονός του Κέιλι, Τζορτζ Τζον Κέιλι (1826–1878). Αντίγραφο της μηχανής του 1853 πέταξε από την πρωτότυπη τοποθεσία στο Μπρόμπτον Ντέιλ από τον Ντέρεκ Πίγκοτ το 1973 για τηλεοπτική εκπομπή και στα μέσα της δεκαετίας του 1980 για την ταινία On the Wing της IMAX. Το ανεμόπτερο εκτίθεται πλέον στο Μουσείο Αεροπορίας του Γιορκσάιρ. Ένα ακόμη αντίγραφο, υπό τον έλεγχο του Άλαν Μακγουίρτερ, πέταξε στο Σελάινα του Κάνσας λίγο πριν την προσγείωση του Στιβ Φόσετ με το Virgin Atlantic GlobalFlyer τον Μάρτιο του 2003, και αργότερα το καλοκαίρι του 2003 από τον Ρίτσαρντ Μπράνσον στο Μπρόμπτον. Ο Κέιλι μνημονεύεται στο Σκαρμπόροου στην πανεπιστημιούπολη του Πανεπιστημίου του Χαλ, όπου ένας κοιτώνας και ένα κτίριο διδασκαλίας έχουν λάβει το όνομα του. Το Πανεπιστήμιο του Ουεστμίνστερ τιμά επίσης την συμβολή του Κέιλι στην δημιουργία του ιδρύματος με επιχρυσωμένη πλάκα στην είσοδο του κτιρίου στην Regent Street. Ακόμη υπάρχουν προβολές βίντεο για τα κατορθώματα του Κέιλι στο Μουσείο της Βασιλικής Πολεμικής Αεροπορίας στο Λονδίνο. Πρώτες ιπτάμενες μηχανές Χρονολόγιο της αεροπορίας τον 18ο αιώνα Χρονολόγιο της αεροπορίας τον 19ο αιώνα Gibbs-Smith, Charles H. Notes and Records of the Royal Society of London, Vol. 17, No. 1 (May, 1962), pp. 36–56 Gibbs-Smith, C.H. Aviation. London, NMSO, 2002 Gerard Fairlie and Elizabeth Cayley, The Life of a Genius, Hodder and Stoughton, 1965. Hansard 1803–2005: εισηγήσεις του Σερ Τζορτζ Κέιλι στο Κοινοβούλιο Some pioneers of air engine design "Sir George Cayley - The Man: His Work" άρθρο στο περιοδικό Flight το 1954 "Aerodynamics in 1804" έργο του περιοδικού Flight το 1954 "Cayley's 1853 Aeroplane" άρθρο του περιοδικού Flight το 1973 Ackroyd, J.A.D. "Sir George Cayley, the father of Aeronautics". Σημειώσεις και Καταγραφές την Βασιλική Εταιρεία του Λονδίνου 56 (2002) Μέρος 1 (2), σσ. 167–181, Μέρος 2 (3), σσ. 333–348 Cayley's Flying Machines