Сэр Джордж Кейли, [1] 6-й баронет (27 декабря 1773 г. – 15 декабря 1857 г.) [2] был английским инженером , изобретателем и авиатором. Он является одним из самых важных людей в истории аэронавтики . Многие считают его первым настоящим научным исследователем воздуха и первым человеком, который понял основные принципы и силы полета , и первым человеком, который создал проволочное колесо. [3]
В 1799 году он сформулировал концепцию современного аэроплана как летательного аппарата с фиксированным крылом и отдельными системами для подъемной силы, тяги и управления. [4] [5] Он был пионером авиационной техники и иногда его называют «отцом авиации». [3] Он определил четыре силы, которые действуют на летательный аппарат тяжелее воздуха: вес , подъемная сила , сопротивление и тяга . [6] Современная конструкция аэроплана основана на этих открытиях и на важности изогнутых крыльев , также предложенных Кейли. [7] Он построил первую летающую модель аэроплана, а также схематически изобразил элементы вертикального полета. [8] Он также спроектировал первый планер, который, как достоверно сообщалось, мог поднять человека в воздух. Он правильно предсказал, что устойчивый полет не будет возможен, пока не будет разработан легкий двигатель, обеспечивающий достаточную тягу и подъемную силу. [9] Братья Райт признали его важность для развития авиации. [9]
Кейли 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 много лет был его председателем. В 1824 году он был избран вице-президентом Йоркширского философского общества . [10] Он был одним из основателей Британской ассоциации содействия развитию науки и дальним родственником математика Артура Кейли .
Кейли из Бромптона-бай-Содона , недалеко от Скарборо в Йоркшире , унаследовал Бромптон-холл и Уайдейл-холл , а также другие поместья после смерти своего отца, 5-го баронета. Захваченный оптимизмом того времени, он занялся широким спектром инженерных проектов. Среди многих вещей, которые он разработал, — самовосстанавливающиеся спасательные шлюпки , колеса с натяжными спицами , [11] «Универсальная железная дорога» (его термин для гусеничных тракторов ), [12] автоматические сигналы для железнодорожных переездов, [13] ремни безопасности , малогабаритные вертолеты и своего рода прототип двигателя внутреннего сгорания, работающего на порохе ( Пороховой двигатель ). Он предположил, что более практичный двигатель можно сделать с использованием газообразных паров, а не пороха, тем самым предвидя современный двигатель внутреннего сгорания. [14] Он также внес вклад в области протезирования , воздушных двигателей , электричества , театральной архитектуры , баллистики , оптики и мелиорации земель и считал, что эти достижения должны быть доступны бесплатно. [15]
По данным Института инженеров-механиков , Джордж Кейли был изобретателем двигателя горячего воздуха в 1807 году: «Первым успешно работающим двигателем горячего воздуха был двигатель Кейли, в котором было проявлено много изобретательности 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 Кейли, барон, доцент Института инженеров-механиков, применил продукты сгорания из закрытых печей, так что они должны были действовать непосредственно на поршень в цилиндре. На пластине № 9 представлена пара двигателей на этом принципе, вместе равных 8 л. с., когда поршень движется со скоростью 220 футов в минуту». [17]
Кейли в основном помнят за его пионерские исследования и эксперименты с летательными аппаратами , включая работающий пилотируемый планер , который он спроектировал и построил. Он написал знаменательный трехчастный трактат под названием «О воздушной навигации» (1809–1810), [18] который был опубликован в журнале Николсона «Журнал естественной философии, химии и искусств» . Обнаружение в 2007 году набросков в школьных тетрадях Кейли (хранящихся в архиве библиотеки Королевского аэронавигационного общества ) [19] показало, что даже в школе Кейли развивал свои идеи о теориях полета. Утверждалось [20] , что эти изображения указывают на то, что Кейли определил принцип наклонной плоскости, создающей подъемную силу, еще в 1792 году. Чтобы измерить сопротивление объектов на разных скоростях и углах атаки, он позже построил «аппарат с вращающимся рычагом», развитие более ранних работ по баллистике и сопротивлению воздуха. Он также экспериментировал с вращающимися секциями крыльев различных форм в лестничных клетках Бромптон-холла.
«Около 100 лет назад англичанин сэр Джордж Кейли вывел науку о полете на уровень, которого она никогда не достигала ранее и которого она едва ли достигала снова в течение последнего столетия».
— Уилбур Райт , 1909. [9]
Эти научные эксперименты привели его к разработке эффективного изогнутого аэродинамического профиля и выявлению четырех векторных сил, которые влияют на самолет: тяга , подъемная сила , сопротивление и вес . Он открыл важность двугранного угла для боковой устойчивости в полете и намеренно установил центр тяжести многих своих моделей значительно ниже крыльев по этой причине; эти принципы повлияли на разработку дельтапланов . В результате его исследований многих других теоретических аспектов полета многие теперь признают его первым авиационным инженером . Его акцент на легкости привел его к изобретению нового метода построения легких колес , который широко используется сегодня. Для своих посадочных колес он переместил силы сжатие спиц на растяжение , сделав их из туго натянутой струны, по сути, «изобретя колесо». [21] [22] Проволока вскоре заменила струну в практических приложениях, 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 запущенная Кейли 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 плавника . Подвижный вес позволял регулировать центр тяжести модели . [23] В 1843 году он был первым, кто предложил идею конвертоплана . [ 24] Незадолго до 1849 года он спроектировал и построил биплан, на котором летал неизвестный десятилетний мальчик. Позже, при постоянной помощи своего внука Джорджа Джона Кейли и его постоянного инженера Томаса Вика, он разработал более масштабный планер (также, вероятно, оснащенный «хлопушками»), который пролетел через Бромптон-Дейл перед Уайдейл-холлом в 1853 году. Первым взрослым летчиком, как утверждается, был либо кучер Кейли, либо лакей, либо дворецкий. Один из источников ( Гиббс-Смит ) предположил, что это был Джон Эпплби, сотрудник Cayley; однако нет никаких окончательных доказательств, чтобы полностью идентифицировать пилота. Запись в томе IX 8-й энциклопедии Britannica 1855 года является наиболее современным авторитетным отчетом об этом событии. Биография Cayley 2007 года (Richard Dee's The Man Who Discovered Flight: George Cayley and the First Airplane ) утверждает, что первым пилотом был внук Cayley Джордж Джон Cayley (1826–1878).
Копия машины 1853 года была запущена в полет на оригинальном месте в Бромптон-Дейл Дереком Пигготтом в 1973 году [25] для телевидения и в середине 1980-х годов [26] для фильма IMAX «На крыле» . В настоящее время планер экспонируется в Йоркширском музее авиации [27] .
Вторая реплика планера Cayley была построена в 2003 году командой BAE Systems в ознаменование 150-й годовщины оригинального полета. Построенный с использованием современных материалов и технологий, самолет был испытан Аланом МакВиртером на базе Королевских ВВС в Поклингтоне, прежде чем его поднял в воздух сэр Ричард Брэнсон 5 июля 2003 года в Бромптон-Дейл, месте полета оригинального планера. Virgin Atlantic спонсировала строительство реплики планера. В 2005 году реплика планера была перевезена и восстановлена в Салине, штат Канзас, в рамках наземного шоу по возвращению «кругосветного» полета Virgin Atlantic GlobalFlyer , при этом планер буксировался транспортным средством по взлетно-посадочной полосе перед собравшейся толпой. Вернувшись в Великобританию, реплика планера снова поднялась в воздух для сегмента на The One Show . Снова буксируемый транспортным средством, планер совершил самые длительные и высокие полеты во время съемок, а пилотировал его Дэйв Холборн. Помещенный на хранение на площадку BAE System в Фарнборо, он был передан в дар Музею авиации Южного Йоркшира в 2021 году и теперь экспонируется. [28]
Кейли умер в 1857 году и был похоронен на кладбище церкви Всех Святых в Бромптоне-бай-Содоне. [29]
Его память увековечена в Скарборо в Университете Халла, кампус Скарборо , где в его честь названы общежитие и учебный корпус. Он один из многих ученых и инженеров, в честь которых названы общежитие и бар в Университете Лафборо . Вестминстерский университет также чтит вклад Кейли в формирование учреждения золотой мемориальной доской у входа в здание на Риджент-стрит .
В Королевском музее ВВС в Хендоне есть стенды и видеофильм, посвященные достижениям Кейли, а также современная выставка и фильм «Пионеры авиации» в Йоркширском музее авиации, Элвингтон, Йорк. Клуб парусного спорта сэра Джорджа Кейли — это клуб свободного полета в Северном Йоркшире, связанный с Британской ассоциацией дельтапланеризма и парапланеризма, которая носит его имя с момента своего основания в 1975 году. [30]
В 1974 году Кейли был включён в Международный зал славы авиации и космонавтики . [31]
3 июля 1795 года Кейли женился на Саре Уокер, дочери своего первого наставника Джорджа Уокера . [32] [33] (В расширенном издании Дж. У. Клея «Посещение Йоркшира» Дагдейлом неверно указана дата 9 июля 1795 года, [34] как и в статье Джорджа Кейли в Оксфордском национальном биографическом словаре . [2] ) У них было десять детей, из которых трое умерли в раннем возрасте. [2] Сара умерла 8 декабря 1854 года. [34]
