Сэр Джордж Кэли, [1] шестой баронет (27 декабря 1773 – 15 декабря 1857) [2] был английским инженером , изобретателем и авиатором. Он является одним из самых важных людей в истории воздухоплавания . Многие считают его первым настоящим научным исследователем с воздуха, первым человеком, который понял основные принципы и силы полета, а также первым человеком, создавшим проволочное колесо. [3]
В 1799 году он сформулировал концепцию современного самолета как летательного аппарата с неподвижным крылом и отдельными системами подъемной силы, движения и управления. [4] [5] Он был пионером авиационной техники , и его иногда называют «отцом авиации». [3] Он определил четыре силы, которые действуют на летательный аппарат тяжелее воздуха: вес , подъемная сила , сопротивление и тяга . [6] Конструкция современного самолета основана на этих открытиях и на важности изогнутых крыльев , также предложенных Кэли. [7] Он сконструировал первую летающую модель самолета, а также нарисовал схемы элементов вертикального полета. [8] Он также сконструировал первый планер, который, как достоверно известно, способен нести в воздух человека. Он правильно предсказал, что продолжительный полет невозможен до тех пор, пока не будет разработан легкий двигатель, обеспечивающий достаточную тягу и подъемную силу. [9] Братья Райт признали его важность для развития авиации. [9]
Кэли представлял партию вигов в качестве члена парламента от Скарборо с 1832 по 1835 год, а в 1838 году помог основать первый в Великобритании политехнический институт, Королевский политехнический институт (ныне Вестминстерский университет ), и был его председателем в течение многих лет. Он был избран вице-президентом Йоркширского философского общества в 1824 году. [10] Он был одним из основателей Британской ассоциации содействия развитию науки и приходился дальним родственником математику Артуру Кэли .
Кэли из Бромптон-бай-Содона , недалеко от Скарборо в Йоркшире , унаследовал Бромптон-холл, Уайдейл-холл и другие поместья после смерти своего отца, 5-го баронета. Охваченный оптимизмом того времени, он занимался самыми разными инженерными проектами. Среди многих вещей, которые он разработал, - самовыравнивающиеся спасательные шлюпки , колеса с натяжными спицами , [11] «Универсальная железная дорога» (его термин для обозначения гусеничных тракторов ), [12] автоматические сигналы для железнодорожных переездов, [13] ремни безопасности , небольшие масштабные вертолеты и своего рода прототип двигателя внутреннего сгорания , работающего на порохе ( Пороховой двигатель ). Он предположил, что более практичный двигатель можно было бы создать с использованием газообразных паров, а не пороха, предвидя тем самым создание современного двигателя внутреннего сгорания. [14] Он также внес свой вклад в области протезирования , воздушных двигателей , электричества , театральной архитектуры , баллистики , оптики и мелиорации и считал, что эти достижения должны быть свободно доступны. [15]
По данным Института инженеров-механиков , Джордж Кэли был изобретателем двигателя горячего воздуха в 1807 году: «Первым успешно работавшим двигателем горячего воздуха был двигатель Кэли, в котором была проявлена большая изобретательность в преодолении практических трудностей, возникающих из-за высокой рабочей температуры». [16] Его второй двигатель горячего воздуха 1837 года был предшественником двигателя внутреннего сгорания : «В 1837 году сэр Джордж Кэли, барт, доцент Института CE, применил продукты сгорания из закрытых печей, так что они должны действовать непосредственно на поршень в цилиндре. Табличка № 9 изображает пару двигателей, работающих по этому принципу, общей мощностью 8 л.с., когда поршень движется со скоростью 220 футов в минуту». [17]
Кэли в основном помнят за его новаторские исследования и эксперименты с летательными аппаратами , в том числе с работающим пилотируемым планером , который он спроектировал и построил. Он написал знаковый трактат из трех частей под названием «Об воздушной навигации» (1809–1810), [18] который был опубликован в журнале Николсона « Натурфилософия, химия и искусство» . Обнаружение в 2007 году эскизов в школьных тетрадях Кэли (хранящихся в архиве библиотеки Королевского авиационного общества ) [19] показало, что даже в школе Кэли развивал свои идеи по теории полета. Утверждалось [20] , что эти изображения указывают на то, что Кэли определил принцип наклонной плоскости, создающей подъемную силу, еще в 1792 году. Для измерения сопротивления объектов при различных скоростях и углах атаки он позже построил «вращающуюся руку». аппарат», развитие более ранних работ по баллистике и сопротивлению воздуха. Он также экспериментировал с вращающимися секциями крыльев различной формы на лестничных клетках Бромптон-холла.
«Около 100 лет назад англичанин сэр Джордж Кэли довел науку о полете до такой степени, которой она никогда раньше не достигала и которой она почти не достигала снова в течение прошлого столетия».
- Уилбур Райт , 1909. [9]
Эти научные эксперименты привели его к разработке эффективного изогнутого профиля крыла и определению четырех векторных сил, влияющих на самолет: тяга , подъемная сила , сопротивление и вес . Он обнаружил важность двугранного угла для боковой устойчивости в полете и по этой причине намеренно установил центр тяжести многих своих моделей значительно ниже крыльев; эти принципы повлияли на развитие дельтапланов . В результате его исследований многих других теоретических аспектов полета многие теперь признают его первым авиационным инженером . Его упор на легкость побудил его изобрести новый метод изготовления легких колес , который широко используется сегодня. В своих посадочных колесах он переключил силу сжатия спиц на растяжение , сделав их из туго натянутой струны, по сути «изобретая колесо». [21] [22] Проволока вскоре заменила веревку в практическом применении, и со временем проволочное колесо стало широко использоваться на велосипедах, автомобилях, самолетах и многих других транспортных средствах.
.jpg/1280px-George_Cayley_Glider_(Nigel_Coates).jpg)
Модель планера, успешно пилотируемая Кэли в 1804 году, имела компоновку современного самолета с крылом в форме воздушного змея спереди и регулируемым хвостовым оперением сзади, состоящим из горизонтальных стабилизаторов и вертикального киля . Подвижный груз позволял регулировать центр тяжести модели . [23] Примерно в 1843 году он первым предложил идею конвертоплана, идея которой была опубликована в статье, написанной в том же году. Незадолго до 1849 года он спроектировал и построил биплан, на котором летал неизвестный десятилетний мальчик. Позже, при постоянной помощи своего внука Джорджа Джона Кэли и его постоянного инженера Томаса Вика, он разработал планер большего размера (также, вероятно, оснащенный «захлопками»), который пролетел через Бромптон-Дейл перед Уайдейл-холлом в 1853 году. Утверждается, что авиатор был кучером, лакеем или дворецким Кэли. Один источник ( Гиббс-Смит ) предположил, что это был Джон Эпплби, сотрудник Кэли; однако нет точных доказательств, позволяющих полностью идентифицировать пилота. Запись в томе IX 8-й Британской энциклопедии 1855 года представляет собой наиболее современный авторитетный отчет об этом событии. В биографии Кэли 2007 года (« Человек, который открыл полет: Джордж Кэли и первый самолет» Ричарда Ди ) утверждается, что первым пилотом был внук Кэли Джордж Джон Кэли (1826–1878).
Реплика машины 1853 года была запущена на оригинальной площадке в Бромптон-Дейл Дереком Пигготтом в 1973 году [24] для телевидения и в середине 1980-х годов [25] для фильма IMAX «На крыле» . Планер в настоящее время экспонируется в Йоркширском музее авиации . [26]
Вторая копия планера Cayley была построена в 2003 году командой BAE Systems в ознаменование 150-летия первого полета. Построенный с использованием современных материалов и технологий, корабль прошел испытания Аланом МакВиртером в ВВС Великобритании в Поклингтоне, а затем сэром Ричардом Брэнсоном 5 июля 2003 года в Бромптон-Дейл, месте первоначального полета планеров. Virgin Atlantic спонсировала строительство точной копии планера. В 2005 году копия планера была перевезена и восстановлена в Салине, штат Канзас, в рамках наземного шоу, посвященного возвращению «кругосветного» полета Virgin Atlantic GlobalFlyer , при этом планер буксировался транспортным средством по взлетно-посадочной полосе в 2005 году. перед собравшейся толпой. Вернувшись в Великобританию, копия планера еще раз полетела в рамках шоу The One Show . Планер, снова буксируемый транспортным средством, совершил самый длинный и самый высокий полет во время съемок, и им управлял Дэйв Холборн. Помещенный на хранение на площадке BAE System в Фарнборо, он был подарен Музею авиации Южного Йоркшира в 2021 году и сейчас выставлен на обозрение. [27]
Кэли умер в 1857 году и был похоронен на кладбище церкви Всех Святых в Бромптон-бай-Содоне. [28]
Его память вспоминают в Скарборо в Университете Халла, кампусе Скарборо , где в его честь названы общежитие и учебный корпус. Он - один из многих ученых и инженеров, увековеченных тем, что в его честь названы общежитие и бар в Университете Лафборо . Вестминстерский университет также отмечает вклад Кэли в формирование учебного заведения золотой мемориальной доской у входа в здание на Риджент-стрит .
В Музее королевских военно-воздушных сил в Лондоне в Хендоне есть стенды и видеофильм, посвященные достижениям Кэли, а также современная выставка и фильм «Пионеры авиации» в Йоркширском музее авиации, Элвингтон, Йорк. Клуб парусного спорта сэра Джорджа Кейли - это клуб свободных полетов в Северном Йоркшире, входящий в Британскую ассоциацию дельтапланеризма и парапланеризма, которая носит его имя с момента своего основания в 1975 году .
В 1974 году Кэли был занесен в Международный зал славы авиации и космонавтики . [30]
3 июля 1795 года Кэли женился на Саре Уокер, дочери своего первого наставника Джорджа Уокера . У них было десять детей , _ _ _ из которых трое умерли молодыми. [2] Сара умерла 8 декабря 1854 года. [33]
