Od Dedala i Ikara do braće Wright: Kako je čovjek ostvario svoj san letenja

Čovjek je još od antičkih vremena želio letjeti. Kako je ostvario taj san i zašto je to uzelo tako puno vremena?

AUTOR: Interesting Engineering
OBJAVLJENO: 12.11.19 u 16:58
http://bit.ly/2CAeBvF
Od skromnih početaka u antičkoj Grčkoj, dugi niz pionira neumorno je radio tisućljećima dok dvojica braće na vjetrovitom polju u Kitty Hawku nisu napokon ostvarili san letenja. U ovom članku ukratko ćemo istražiti neke od glavnih događaja u povijesti aviona.

Avion je izumljen zato što su ljudi vjerovali da je moguće letjeti. Na kraju krajeva, letenje je bilo jedno od najvećih snova čovječanstva. No, zašto je trebalo tako puno vremena da taj san ostvarimo?

Čovjekov san o letenju vjerojatno je započeo promatranjem ptica u letu. To je dovelo do nekoliko stoljeća vrlo sporog razvoja u pokušaju imitiranja ptica. Generacije izumitelja proveli su veliki broj godina razvijajući mahokrilce, odnosno strojeve koji pokušavaju generirati podizanje s tla i kretanje mrdanjem 'krila'. Ovo se ispostavilo nekom vrstom inovatorske slijepe ulice, koja naposljetku nije mnogo doprinijela razvoju zrakoplova i dugo vremena je kočila razvijanje našeg shvaćanja aerodinamike.

Preokret u razmišljanju dogodit će se u 16. stoljeću i sazreti do kraja 19. i početka 20. stoljeća, što je čovječanstvo napokon dovelo do istinskog otkrića tajne letenja objekata težih od zraka, piše Interesting Engineering.

Ljudi su tisućama godina pokušavali pronaći način za letenje. Još u antičkoj Grčkoj javlja se vrlo dobro poznati tragični mit i Ikaru i Dedalu, a veliki broj izumitelja je tijekom povijesti razvio različite i zanimljive koncepte o letenju.

Primjerice, navodno je Archytas dizajnirao prvi umjetni samohodni leteći uređaj još 400. godine prije Krista. Ovaj prvi pokušaj leta trebao je nalikovati letu ptice, a neki vjeruju da se stroj kretao na paru.

Ako je ta priča istinita, uređaj je morao preletjeti otprilike 200 metara. Ipak, nakon ovog događaja nije se mnogo postiglo sve do razvoja prvih jedrilica. Nagovještaje o ranim pokušajima letenja bilježi Abbas ibn Firnas, pjesnik iz 9. stoljeća i Eilmer iz Malmesburyja, redovnik iz 11. stoljeća. Njihovi zapisi ukazuju na neke obećavajuće nacrte koji su naposljetku doveli do ozbiljnih povreda njihovih pilota.

Prvi zajednički pokušaj proučavanja aerodinamike počeo je u 16. stoljeću. Leonardo da Vinci je u tom razdoblju napravio nekoliko detaljnih analiza ptičjeg krila. Uspio je čak dizajnirati zrakoplov koji može pokrenuti čovjek, što je opisao u svom Kodeksu ptičjeg leta sastavljenom 1500-ih.

Galileo Galilei, Christian Huygens i Isaac Newton dali su ogroman doprinos našem razumijevanju odnose otpornosti, površine i učinka gustoće tekućine ubrzo nakon ovih da Vincijevih napora.

Drugi znanstvenici poput Daniela Bernoullija, Leonharda Eulera i Johna Smeatona nastavili su nadograđivati rad svojih prethodnika kako bi objasnili povezanost tlaka i brzine.

Detaljno istraživanje balistike koje je proveo George Cayley pomoglo je prikupljanju vitalnih podataka o aerodinamici u 18. stoljeću i postavilo je temelje za razvoj prvih pravih dizajna za zrakoplove. Cayley je bio i jedan od ranih pionira izrade pravih zrakoplova. On je definirao osnovnu potrebu namjenskih sustava za dizanje, pogon i kontrolu u izradi uspješnog letećeg stroja. Postao je prvi eksperimentator koji se fokusirao na letjelice fiksnih krila.

Razvoj vjetroelektrana, koji su pokrenuli Francis H. Wenham, John Browning i Horatio Phillips omogućio je ogroman skok naprijed u približavanju čovjeka ostvarenju dugo sanjanog sna o letu. Ljudi su po prvi put u povijesti mogli sustavno proučavati i testirati aerodinamiku objekata.

Njemački inženjer Otto Lilienthal je 1870-ih godina napravio je najveći napredak na dizajnu krila još od Cayleya. "Njegova detaljna mjerenja snaga koje djeluju na savijenom krilu pod različitim kutovima napada pružaju precizne dijelove podataka koji su se koristili u kasnijim eksperimentima, uključujući i eksperimente braće Wright. Lilienthal je dizajnirao, izgradio i letio serijom jednokrilnih i dvokrilnih jedrilica, obavivši čak 2000 letova između 1890. i 1896. godine kada je doživio kobnu padobransku nesreću", piše Encyclopedia Brittanica.

Tek na prijelazu u 20. stoljeće su dvojica braće uspjela riješiti misteriju letenja težih objekata od zraka. Metodom pokušaja i pogrešaka i korištenjem aerodinamičkog tunela koji su sami dizajnirali braća su na kraju uspjela razviti svoju letjelicu 1902. godine. Bila je ovo prekretnica u dizajniranju zrakoplova, a njihov dizajn fiksnih krila omogućio je da dođemo do zadnjeg koraka do ostvarenja dugo sanjanog sna.

Sve što im je trebalo bio je dobar pogonski sustav. Izbor je bio očit – motor s unutarnjim izgaranjem. Iskorištavajući usluge Charlesa Taylora, braća su dobila priliku dizajnirati i izraditi jedan od svojih dizajna. Motor od 125 KS i 90 kg nije bio ni najučinkovitiji i najnapredniji takve vrste, ali bio je posljednji dio potreban za postizanje jednog od najvažnijih čovjekovih tehnoloških dostignuća.

Dana 17. prosinca 1903. godine u Kitty Hawku, braća Wright poletjela su po prvi put u povijesti sa svojim modelom Flyer 1, a ostalo je, kako kažu, povijest. Ovaj model aviona izvanredan je primjer inženjerstva, posebive u vrijeme kada je nastao. Bio je nešto teži od 272 kilograma, a promjer krila bio je 12 metara. Kretao se na benzinski motor čiji su dizajn kreirala upravo braća. Za prijenos snage motora na drvene propelere iskorišteni su lanci i zupčanici za bicikl. Dva propelera kretala su se u obrnutim smjerovima kako bi potisak prema naprijed bio uravnotežen. Prednji dio zrakoplova imao je dva dizala koja su se sastojala od manjih krila popločanih prema gore ili dolje kako bi se omogućilo uzlijetanje i slijetanje u skladu s tim. Njima je pomoću upravljačkih žica upravljao pilot. Na stražnjoj strani nalazila su se dva velika kormila da bi se omogućilo kretanje lijevo ili desno.

Ovakav dizajn omogućio je da se Flyer 1 zadrži punih 12 sekundi u zraku i za to vrijeme pređe nekih 36.5 metara. Do kraja dana Wilbur Wright je uspio povećati ovaj rekord na 260 metara u 59 sekundi.

Braća su do kraja 1905. godine napravila i modele Flyer 2 i Flyer 3, a rekord letenja podigli su na 55 kilometara u 38 minuta. Do 1909. godine osnovali su i svoju tvrtku, American Wright Company, koja je pravila avione za američku vojsku. Njihov zajednički rad prekinula je iznenadna Wilburova smrt od tifusa 1912. godine.

Nije prošlo dugo dok su i mnogi drugi izumitelji krenuli izrađivati različite dizajne zrakoplova. Vojne snage brojnih zemalja počele su ulagati u zrakoplove, što je kulminiralo razvojem zasebnih namjenskih zračnih snaga. Royal Air Force je najstarije neovisno zrakoplovstvo u svijetu.

Dizajn zrakoplova nastavio se prilagođavati i mijenjati s vremenom i jednokrilci su postali dominantniji u odnosu na dvokrilce i kada je riječ o vojnim i o civilnim avionima. To je naposljetku dovelo do razdoblja masovnog putovanja zrakom oko 1950-ih.

Krajem '50-ih su američke zrakoplovne tvrtke donijele novu razinu brzine, udobnosti i učinkovitosti putovanja zrakom. Međutim, letenje je postalo toliko uobičajeno i mlažnjaci su zamijenili avione s klipnim motorom pa se samim time i promijenilo iskustvo putovanja avionom. Broj putnika je stalno rastao, a stres je sve više počeo zamjenjivati uzbuđenje. Let više nije bio novost ili avantura, nego nužnost.

Svijet više nije bio isti.


Prevela: Ružica Ereš