Μάθιου Πίερς Βατ Μπούλτον

Πρώτα χρόνια

Ο Μπούλτον γεννήθηκε στις 22 Σεπτεμβρίου 1820 στο Μόουζ Ολντ Νόρτον του Στάφορντσαϊρ στην Αγγλία. Πατέρας του ήταν ο Μάθιου Ρόμπινσον Μπούλτον (8 Αυγούστου 1770 – 16 Μαΐου 1842) και μητέρα του η Μαίρη Αν Ουίλκινσον (27 Νοεμβρίου 1795 – 7 Ιουνίου 1829). Βαπτίστηκε στο Ναό της Παναγίας στο Χάντσγουορθ του Στάφορντσαϊρ στις 9 Νοεμβρίου 1820. Οι πρόγονοι του φτάνουν έως τον Τζον Μπόλτον του Λίτσφιλντ στο Στάφορντσαϊρ ο οποίος είχε νυμφευθεί την Ελίζαμπεθ, κόρη του Μάθιου Ντάιοτ του Στίτσμπρουκ στα τέλη του 15ου αιώνα. Ο Τζον Μπόλτον λέγεται πως ήταν εγγονός του Ρόμπερτ Μπόλτον (1572 – 19 Δεκεμβρίου 1631), εφημέριο του Μπράουτον στο Νορθαμπτονσάιρ από το 1609 έως το θάνατό του.
Είχε δύο μικρότερους αδελφούς που πέθαναν πριν παντρευτούν και τρεις αδελφές. Ο κουνιάδος του Τζέιμς Πάτρικ Μούιρχεντ (1813–1890), έγινε στη συνέχεια ο βιογράφος του Τζέιμς Βατ.
Ο παππούς του Μπούλτον, Μάθιου Μπούλτον και ο Τζέιμς Βατ τελειοποίησαν την κατασκευή ατμομηχανής την δεκαετία του 1770 οδηγώντας στην Βιομηχανική Επανάσταση στην Αγγλία, και έπειτα σε ολόκληρο τον κόσμο. Ο Μάθιου Πίερς Βατ έλαβε το όνομά του από τον παππού του αλλά και από τον συνεργάτη του, Τζέιμς Βατ που μαζί ίδρυσαν την εταιρεία Soho Foundry όπου χρησιμοποιούσαν τις μηχανές τους. Το δεύτερο όνομά του, Πίερς προερχόταν από την οικογένεια της προγιαγιάς του.
Την περίοδο 1815–16 ο πατέρας του Μάθιου Ρόμπινσον Μπούλτον αγόρασε την Έπαυλη Γκρέιτ Τιου στο Όξφορντσαϊρ. Το 1825 κατασκεύασε βιβλιοθήκη στο ανατολικό άκρο της έπαυλης και στα μέσα του 19ου αιώνα η οικογένεια Μπούλτον διέθετε ένα μεγάλο τμήμα σε Τυδωριανή αρχιτεκτονική στο δυτικό τμήμα με αρχιτέκτονα τον Φ.Σ. Ουόλερ.  Η έπαυλη έμεινε στα χέρια της οικογένειας Μπούλτον μέχρι το 1914 όταν ο Μάθιου Έρνεστ Μπούλτον, γιος του Μάθιου Πίερς Μπούλτον πέθανε χωρίς να αφήσει κληρονόμους.
Φοίτησε αρχικά σε ιδιωτικό σχολείο στο Ρόγιαλ Λέμινγκτον Σπα, και στη συνέχεια σπούδασε κλασικές σπουδές, φιλοσοφία και επιστήμες στο Κολλέγιο Ήτον. Τον Οκτώβριο του 1838 ο Μπούλτον αποφοίτησε από το Κολλέγιο Τρίνιτι όπου πραγματοποίησε σπουδές μαθηματικών, λογικής και κλασικής ιστορίας. Πρώτος του καθηγητής στο Κέιμπριτζ ήταν ο μαθηματικός Τζορτζ Πίκοκ. Μεταξύ των πρώτων επιτευγμάτων του ήταν η απόκτηση του βραβείου Ήτον τον Φεβρουάριο του 1839 για το άρθρο του, The Decline and Fall of the Persian Empire (Η Παρακμή και η Πτώση της Περσικής Αυτοκρατορίας), και ένα βραβείο για τη συλλογή του από ευφυή επιγράμματα στο Πανεπιστήμιο Κέιμπριτζ το 1841. Κέρδισε επίσης δύο μετάλλια στην λατινική και την ελληνική ποίηση στο Κέιμπριτζ.
Ο Μπούλτον αποφοίτησε από το Κέιμπριτζ το 1845.

Οικογενειακός βίος

Ο Μπούλτον νυμφεύτηκε δύο φορές. Ο πρώτος γάμος του έγινε στις 27 Νοεμβρίου 1845 με την Φράνσις Ελίζα Κάρτραϊτ (1817 – 1864). Ο πεθερός του ήταν πολιτικός και βουλευτής μεταξύ 1797 και 1848. Από τον πρώτο του γάμο απέκτησε δύο κόρες, την Μαριάν Όμπρεϊ (1854–1934) και την Ήθελ Τζούλια (1858–1924).
Αφού πούλησε την Οικία Σόχο και το νομισματοκοπείο του πατέρα του το 1850, μετακόμισε στο πατρικό του και την έπαυλη του Γκρέιτ Τιου στο ομώνυμο χωριό του Όξφορντσαϊρ, ζώντας παράλληλα και στο Λονδίνο.
Μετά το θάνατο της πρώτης συζύγου του Φράνσις Ελίζα το 1864, ο Μπούλτον νυμφεύτηκε ξανά, με την Παουλίν Γκλάισμπεργκ (1837–1911), κόρη του Ερνέστου Γκλάισμπεργκ, αρχιμανδρίτη της Κωνσταντίας στο βασίλειο της Βυρτεμβέργης. Μαζί απέκτησαν τέσσερα τέκνα, την Κλάρα Γερτρούδη (1868–1954), τον Μάθιου Έρνεστ Κένσινγκτον (1870–1914), την Παουλίν Μάργκαρετ (1872–1918) και τον Φρέντερικ Μονταγκού (1875–1912).

Μεταγενέστερα χρόνια: σταδιοδρομία, δημοσιεύσεις και επιστημονικό έργο

Ο Μπούλτον έγινε ειρηνοδίκης, αναπληρωτής υπολοχαγός και ανώτερος σερίφης του Όξφορντσαϊρ πριν γίνει 30 ετών. Ήταν μέλος της γερουσίας λόγω της περιουσίας που είχε η οικογένειά του. Ο Μπούλτον βελτίωσε και επέκτεινε την έπαυλη του προσθέτοντας ορόφους και κήπους.
Με το θάνατο του πατέρα του το 1848, κληρονόμησε την μεγάλη περιουσία που δημιούργησαν οι επιχειρήσεις του πατέρα του και του παππού του, επιτρέποντάς σε αυτόν και την οικογένειά του έναν εύπορο βίο. Η κληρονομιά του Μπούλτον τον έκανε πλούσιο, αλλά ο ίδιος δεν επιθυμούσε να συνεχίσει τις δραστηριότητες της οικογένειάς του, τις οποίες έκλεισε στη συνέχεια, διαθέτοντας τα περιουσιακά τους στοιχεία προς πώληση. Η οικονομική ανεξαρτησία του επέτρεψε να συνεχίσει τις σπουδές και τα γραπτά του ως φιλόσοφος-επιστήμονας σε μια πληθώρα θεμάτων. Ανάμεσά τους υπήρχαν τουλάχιστον δύο φυλλάδια στις αρχές της δεκαετίας του 1860 και αντέκρουαν την αυθεντικότητα των υποτιθέμενων φωτογραφιών του 18ου αιώνα, μεταφράσεις κλασικών έργων όπως η Ιλιάδα του Ομήρου και οι Αινειάδα του Βιργιλίου αλλά και άλλων κλασικών έργων στα μέσα της δεκαετίας του 1870. Συνέγραψε επίσης επιστημονικά άρθρα για τη μεταφυσική από τα τέλη της δεκαετίας του 1870, και δύο φυλλάδια σχετικά με την ηλιακή ενέργεια στις αρχές της δεκαετίας του 1890. Είχε αποκτήσει πάνω από δώδεκα διπλώματα ευρεσιτεχνίας για πολλαπλές εφευρέσεις, πολλές εκ των οποίων ήταν για συστήματα πρόωσης αεροσκαφών. Τουλάχιστον μια πατέντα δόθηκε στον Τζορτζ Ουέστινγκχαους Τζούνιορ, τον Αμερικανό βιομηχανικό μεγιστάνα.
Κατά τη διάρκεια της ζωής του, ο Μπούλτον ήταν πιθανότατα περισσότερο γνωστός για την ένταξή του στην εκλεκτική Μεταφυσική Εταιρεία, μια βραχύβια ένωση (1869–1880) μερικών εκ των πιο προικισμένων φιλοσόφων, θεολόγων, ακαδημαϊκών και πολιτικών ηγετών της Βρετανίας, αν και «κανένα μέλος της Μεταφυσικής Εταιρείας δεν ήταν περισσότερο γνωστός από τον Μπούλτον». Εξελέγη μέλος της το 1874.

Θάνατος και κληρονομιά

Ο Μπούλτον πέθανε στο Λονδίνο στις 30 Ιουνίου 1894 σε ηλικία 73 ετών. Μετά τον θάνατό του, ο μεγαλύτερος γιος του Μάθιου απέκτησε την έπαυλη του Γκρέιτ Τιου μέχρι τον δικό του θάνατο το 1914. Έπειτα η έπαυλη ερειπώθηκε και έμεινε αχρησιμοποίητη για δεκαετίες.

Κληρονομιά

Η κορυφή Μπούλτον είναι κορυφή οροσειράς στην Ανταρκτική. Έλαβε το όνομά της από την Αγγλική Επιτροπή Ονοματοδοσίας της Ανταρκτικής το 1960 προς τιμήν του Μπούλτον για την εφεύρεση του πηδαλίου κλίσης.

Αεροναυτικό έργο

Το 1868, πολύ πριν από την εμφάνιση της μηχανοκίνητης πτήσης — και μια δεκαετία πριν την γέννηση των αδελφών Ράιτ — ο Μπούλτον κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το πρώτο πηδάλιο κλίσης. Το σύστημα των πηδαλίων κλίσης που δημιούργησε επρόκειτο να ενεργοποιείται είτε με ένα χειροκίνητο χειριστήριο (που δεν απεικονίζεται στα σχέδια του διπλώματος ευρεσιτεχνίας) είτε με μια αυτόματη διάταξη ελέγχου εκκρεμούς (που απεικονίζεται στο φύλλο σχεδίασης του διπλώματος ευρεσιτεχνίας), με την προβλεπόμενη λειτουργία ενός μονοαξονικού αυτόματου πιλότου. Η έμπνευση του Μπούλτον για τον σχεδιασμό μιας συσκευής πλευρικού πτητικού ελέγχου οφείλεται στον Γάλλο κόμη Φέρντιναντ Σαρλ Ονόρ ντ'Εστερνό, ο οποίος δημοσίευσε λεπτομερή ανάλυση του πετάγματος των πουλιών στο έργο του Du Vol des Oiseaux (Περί πετάγματος των πουλιών) το οποίο εκδόθηκε σε μορφή φυλλαδίου το 1864. Αν και το σύστημα πηδαλίων κλίσης του Μπούλτον ήταν πλήρως λειτουργικό, όπως συνέβαινε και με οποιονδήποτε στην εποχή του, δεν είχε λεπτομερή κατανόηση της αεροδυναμικής, και ένα αεροπλάνο που κατασκεύασε ο ίδιος δεν κατάφερε να πετάξει ποτέ.
Τα πηδάλια κλίσης είναι σημαντικές συσκευές για τον πλευρικό έλεγχο των αεροπλάνων. Χρησιμοποιούνται ακόμη τόσο στην πολιτική όσο και την στρατιωτική αεροπορία, ακόμη και στα πλέον σύγχρονα αεριωθούμενα. Το 1873, πέντε χρόνια μετά την ευρεσιτεχνία του Μπούλτον, ο Γάλλος στρατιωτικός μηχανικός και σχεδιαστής αεροσκαφών Σαρλ Ρενάρ κατασκεύασε και έθεσε σε πτήση ένα μικρό μη επανδρωμένο ανεμόπτερο πολλαπλών πτερύγων με την χρήση πηδαλίων κλίσης σε κάθε πλευρά του αεροσκάφους τα οποία ελεγχόταν από το εκκρεμές του μονοαξονικού αυτόματου πιλότου του Μπούλτον.
Οι προδιαγραφές των διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας του Boulton σφραγίστηκαν στις 4 Αυγούστου 1868 και το πλήρες δίπλωμα ευρεσιτεχνίας υπεγράφη με την ημερομηνία υποβολής της αίτησης στις 5 Φεβρουαρίου 1868. Το βρετανικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας του, το 392ο που εκδόθηκε το 1868, δημοσιεύθηκε πάνω από 35 χρόνια πριν την «επανεφεύρεση» των πηδαλίων κλίσης στην Γαλλία, ενώ το 1911 τα πηδάλια κλίσης δηλώθηκαν και πάλι ως ευρεσιτεχνίας στις ΗΠΑ από τον Γκλεν Κέρτις. Η πατέντα του Μπούλτον από το 1868 είχε ξεχαστεί και χαθεί μέχρι τότε, λίγα χρόνια πριν τα πηδάλια κλίσης αποκτήσουν ευρύτερη χρήση το 1915. Ο ιστορικός της αεροπορίας Τσαρλς Χάρβαρντ Γκιμπς-Σμιθ αναγνώρισε την προτεραιότητα της εφευρέσεως του Μπούλτον, αναφέροντας πως αν το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας του 1868 είχε αποκαλυφθεί κατά τη διάρκεια των νόμιμων καταθέσεων των αδελφών Ράιτ, ίσως δεν ήταν σε θέση να διεκδικήσουν την προτεραιότητα της εφεύρεσης για τον πλευρικό έλεγχο των ιπτάμενων μηχανών. Αν και ο Μπούλτον περιέγραψε τα πηδάλια κλίσης το 1864 και τα κατοχύρωσε το 1868, δεν τα χρησιμοποίησε κανείς σε επανδρωμένη πτήση αεροσκάφους πριν τον Ρομπέρ Ενώ-Πελτερί, 36 χρόνια αργότερα το 1904 (το μοντέλο του Σαρλ Ρενάρ ήταν μη επανδρωμένο).
Το γαλλικό περιοδικό L'Aérophile στη συνέχεια δημοσίευσε φωτογραφίες του ανεμοπτέρου του Ενώ-Πελτερί με τα πηδάλια κλίσης των πτερύγων του τον Ιούνιο του 1905. Τα πηδάλια αντιγράφηκαν και από άλλους σχεδιαστές αεροσκαφών και έγιναν γνωστά από τον Αμερικανό σχεδιαστή Γκλεν Κέρτις το 1909, αποκτώντας ευρύτερη χρήση το 1915. Οι αδελφοί Ράιτ, έχοντας πολεμήσει έντονα άλλους που χρησιμοποίησαν οποιαδήποτε μορφή πλευρικού πτητικού ελέγχου χωρίς την καταβολή επιβαρυντικών τελών αδειοδότησης, άλλαξαν σιωπηλά τα συστήματα ελέγχου των αεροσκαφών τους από πτέρυγες σάρωσης σε πηδάλια κλίσης. Δεν είναι γνωστό αν ο Ενώ-Πελτερί είχε δει την πατέντα του Μπούλτον ή επανεφηύρε τα πηδάλια κλίσης ανεξάρτητα.

Άλλα αεροναυτικά έργα

Το 1864 ο Μπούλτον εξέτασε τα προβλήματα καύσης σε συνεχή πίεση, σε σχέση με τη λειτουργία ενός βιομηχανικού αεριοστροβίλου. Το βρετανικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας του, με αριθμό 1636 το 1864, περιέχει σημεία ενδιαφέροντος. Συνειδητοποίησε ότι η υψηλή ταχύτητα του πίδακα αερίου που εξέρχεται από το ακροφύσιο του θαλάμου καύσης του προσέφερε μια πρακτική δυσκολία και πρότεινε την αντιμετώπιση αυτού με τη χρήση διαδοχικών επαγόμενων πιδάκων αυξανόμενου όγκου και συνεπώς χαμηλότερης ταχύτητας. Αυτό απεδείχθη στο σχέδιο του, με τα αέρια να διοχετεύονται διαμέσου σειριακών ακροφυσίων αυξανόμενης διαμέτρου, με τα εξωτερικά ακροφύσια να λειτουργούν σε αυξημένους όγκους αερίου με μειωμένες ταχύτητες, παρόμοια με την εξάτμιση ενός υπερτροφοδοτούμενου αεροκινητήρα.
Μια άλλη μέθοδος που προτάθηκε από την Μπούλτον για τη διατήρηση της καύσης σε σταθερή πίεση ήταν μέσω της καύσης αερίου σε ανεστραμμένο θάλαμο κάτω από το νερό, με τα προϊόντα καύσης που περνούν μέσα από το νερό ανάμεσα στις πλάκες διαφράγματος και τα αναμεμιγμένα αέρια και ατμό και να μεταφέρονται αργότερα σε έναν στρόβιλο.
Ο Μπούλτον προσπάθησε να κατασκευάσει επίσης ένα ορνιθόπτερο.