George Cayley - George Cayley
Sir George Cayley
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Née |
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27 décembre 1773
Décédés | 15 décembre 1857
Brompton , Yorkshire, Angleterre
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(83 ans)
Nationalité | Anglais |
Citoyenneté | Britanique |
Connu pour | Conçu le premier planeur humain réussi. Découverte des quatre forces aérodynamiques du vol : poids , portance , traînée , poussée ; et les ailes cambrées , base de la conception de l'avion moderne. |
Conjoint(s) | Sarah Benskin Charlotte Elizabeth Illingworth |
Carrière scientifique | |
Des champs | Aviation , aérodynamique , aéronautique , génie aéronautique |
Sir George Cayley, 6 baronnet (27 décembre 1773 - 15 décembre 1857) était un ingénieur , inventeur et aviateur anglais. Il est l'un des personnages les plus importants de l'histoire de l' aéronautique . Beaucoup le considèrent comme le premier véritable chercheur aérien scientifique et la première personne à comprendre les principes et les forces sous-jacents du vol .
En 1799, il a présenté le concept de l'avion moderne comme une machine volante à voilure fixe avec des systèmes séparés pour la portance, la propulsion et le contrôle. Il a été un pionnier de l'ingénierie aéronautique et est parfois appelé « le père de l'aviation ». Il a découvert et identifié les quatre forces qui agissent sur un véhicule volant plus lourd que l'air : le poids , la portance , la traînée et la poussée . La conception des avions modernes est basée sur ces découvertes et sur l'importance des ailes cambrées , également identifiées par Cayley. Il a construit le premier modèle d'avion volant et a également schématisé les éléments du vol vertical. Il a également conçu le premier planeur signalé de manière fiable pour transporter un humain en l'air. Il a correctement prédit qu'un vol soutenu ne se produirait pas tant qu'un moteur léger ne serait pas développé pour fournir une poussée et une portance adéquates. Les frères Wright ont reconnu son importance pour le développement de l'aviation.
Cayley a représenté le Whig parti comme député de Scarborough 1832-1835, et en 1838, a contribué à fonder premier Institut polytechnique du Royaume - Uni, l'Institution Royale Polytechnique (aujourd'hui Université de Westminster ) et a été le président pendant de nombreuses années. Il était membre fondateur de la British Association for the Advancement of Science et était un cousin éloigné du mathématicien Arthur Cayley .
Projets d'ingénierie générale
Cayley, de Brompton-by-Sawdon , près de Scarborough dans le Yorkshire , hérita de Brompton Hall et Wydale Hall et d'autres domaines à la mort de son père, le 5 baronnet. Captivé par l'optimisme de l'époque, il s'est engagé dans une grande variété de projets d' ingénierie . Parmi les nombreuses choses qu'il a développées, citons les canots de sauvetage à redressement automatique , les roues à rayons tendus , le "chemin de fer universel" (son terme pour les tracteurs à chenilles ), les signaux automatiques pour les passages à niveau, les ceintures de sécurité , les hélicoptères à petite échelle et une sorte de prototype interne moteur à combustion alimenté par la poudre à canon ( moteur à poudre ). Il a suggéré qu'un moteur plus pratique pourrait être fabriqué en utilisant des vapeurs gazeuses plutôt que de la poudre à canon, prévoyant ainsi le moteur à combustion interne moderne. Il a également contribué dans les domaines de la prothèse , des moteurs à air , de l' électricité , de l' architecture théâtrale , de la balistique , de l' optique et de la remise en état des terres , et était convaincu que ces avancées devaient être disponibles gratuitement.
Selon l' Institution of Mechanical Engineers , George Cayley était l'inventeur du moteur à air chaud en 1807 : « Le premier moteur à air chaud fonctionnant avec succès était celui de Cayley, dans lequel beaucoup d'ingéniosité a été déployée pour surmonter les difficultés pratiques résultant de la température de fonctionnement élevée. Son deuxième moteur à air chaud de 1837 était un précurseur du moteur à combustion interne : « En 1837, Sir George Cayley, Bart., Assoc. Inst. CE, appliqua les produits de la combustion des fours fermés, afin qu'ils agissent directement sur un piston dans un cylindre. La planche n° 9 représente une paire de moteurs sur ce principe, égaux ensemble à 8 CV, lorsque le piston se déplace à la vitesse de 220 pieds par minute.
Machines volantes
On se souvient principalement de lui pour ses études et expériences pionnières avec des machines volantes , y compris le planeur fonctionnel et piloté qu'il a conçu et construit. Il a écrit un traité historique en trois parties intitulé "On Aerial Navigation" (1809-1810), qui a été publié dans le Journal of Natural Philosophy, Chemistry and the Arts de Nicholson . La découverte en 2007 de croquis dans les cahiers d'écolier de Cayley (contenus dans les archives de la bibliothèque de la Royal Aeronautical Society ) a révélé que même à l'école, Cayley développait ses idées sur les théories du vol. Il a été affirmé que ces images indiquent que Cayley a identifié le principe d'un plan incliné générateur de portance dès 1792. Pour mesurer la traînée sur des objets à différentes vitesses et angles d'attaque, il a construit plus tard un "appareil à bras tourbillonnant", un développement des travaux antérieurs en balistique et résistance de l'air. Il a également expérimenté des sections d'ailes rotatives de différentes formes dans les cages d'escalier de Brompton Hall.
"Il y a environ 100 ans, un Anglais, Sir George Cayley, a porté la science du vol à un point qu'elle n'avait jamais atteint auparavant et qu'elle a à peine atteint au cours du siècle dernier."
— Wilbur Wright , 1909.
Ces expériences scientifiques l'ont amené à développer une voilure cambrée efficace et à identifier les quatre forces vectorielles qui influencent un avion : poussée , portance , traînée et poids . Il a découvert l'importance de l' angle dièdre pour la stabilité latérale en vol, et a délibérément placé le centre de gravité de plusieurs de ses modèles bien en dessous des ailes pour cette raison ; ces principes ont influencé le développement des deltaplanes . À la suite de ses recherches sur de nombreux autres aspects théoriques du vol, beaucoup le reconnaissent maintenant comme le premier ingénieur aéronautique . Son insistance sur la légèreté l'a amené à inventer une nouvelle méthode de construction de roues légères qui est d'usage courant aujourd'hui. Pour ses roues d'atterrissage, il a déplacé les forces du rayon de la compression à la tension en les fabriquant à partir de cordes fortement étirées, en "réinventant la roue". Le fil a rapidement remplacé la ficelle dans les applications pratiques et, au fil du temps, la roue à fil est devenue une utilisation courante sur les vélos, les voitures, les avions et de nombreux autres véhicules.
Le planeur modèle piloté avec succès par Cayley en 1804 avait la configuration d'un avion moderne, avec une aile en forme de cerf-volant vers l'avant et un empennage réglable à l'arrière composé de stabilisateurs horizontaux et d'un aileron vertical . Un poids mobile permettait de régler le centre de gravité du modèle . Vers 1843, il fut le premier à suggérer l'idée d'un avion converti, une idée qui fut publiée dans un article écrit la même année. Quelque temps avant 1849, il a conçu et construit un biplan dans lequel volait un garçon inconnu de dix ans. Plus tard, avec l'aide continue de son petit-fils George John Cayley et de son ingénieur résident Thomas Vick, il développa un planeur à plus grande échelle (également probablement équipé de « clapets ») qui survola Brompton Dale devant Wydale Hall en 1853. Le premier adulte l'aviateur a été prétendu être soit le cocher, le valet de pied ou le majordome de Cayley : une source ( Gibbs-Smith ) a suggéré qu'il s'agissait de John Appleby, un employé de Cayley : cependant, il n'y a aucune preuve définitive pour identifier pleinement le pilote. Une entrée dans le volume IX de la 8e Encyclopædia Britannica de 1855 est le récit faisant autorité le plus contemporain concernant l'événement. Une biographie de Cayley en 2007 ( The Man Who Discovered Flight: George Cayley and the First Airplane de Richard Dee ) affirme que le premier pilote était le petit-fils de Cayley, George John Cayley (1826-1878).
Une réplique de la machine de 1853 a été volée sur le site d'origine à Brompton Dale par Derek Piggott en 1973 pour la télévision et au milieu des années 1980 pour le film IMAX On the Wing . Le planeur est actuellement exposé au Yorkshire Air Museum . Une autre réplique, pilotée par Allan McWhirter, a volé à Salina, au Kansas, juste avant que Steve Fossett n'y fasse atterrir le Virgin Atlantic GlobalFlyer en mars 2003, puis piloté par Richard Branson à Brompton à l'été 2003.
Mémorial
Cayley mourut en 1857 et fut enterré dans le cimetière de l'église All Saints à Brompton-by-Sawdon.
Il est commémoré à Scarborough à l' Université de Hull, campus de Scarborough , où une résidence universitaire et un bâtiment d'enseignement portent son nom. Il est l'un des nombreux scientifiques et ingénieurs commémorés par le fait qu'une résidence universitaire et un bar à l'Université de Loughborough portent son nom. L' Université de Westminster honore également la contribution de Cayley à la formation de l'institution avec une plaque d'or à l'entrée du bâtiment Regent Street .
Il y a des panneaux d'affichage et un film vidéo au Royal Air Force Museum de Londres à Hendon honorant les réalisations de Cayley et une exposition et un film modernes "Pioneers of Aviation" au Yorkshire Air Museum, Elvington, York. Le Sir George Cayley Sailwing Club est un club de vol libre basé dans le Yorkshire, affilié à la British Hang Gliding and Paragliding Association, qui porte son nom depuis sa fondation en 1975.
En 1974, Cayley a été intronisé au Temple de la renommée internationale de l'air et de l'espace .
Voir également
- Les premières machines volantes
- Matthew Piers Watt Boulton
- William Samuel Henson
- Chronologie de l'aviation – XVIIIe siècle
- Chronologie de l'aviation - 19e siècle
- Types de cerf-volant
Remarques
Les références
- Gibbs-Smith, Charles H. Notes and Records of the Royal Society of London , Vol. 17, n° 1 (mai 1962), pp. 36-56
- Gibbs-Smith, CH Aviation . Londres, NMSO, 2002
- Gerard Fairlie et Elizabeth Cayley, La vie d'un génie , Hodder et Stoughton , 1965.
Liens externes
- Hansard 1803-2005 : contributions au Parlement par Sir George Cayley
- Principes de vol, modèles et planeurs de Cayley
- Les planeurs de Cayley
- Quelques pionniers de la conception de moteurs à air
- Sir George Cayley – Rendre l'aviation pratique
- Sir George Cayley
- "Sir George Cayley - L'homme: son travail" un article de vol 1954
- "Aérodynamique en 1804" un art de vol 1954
- "Cayley's 1853 Aeroplane" un article de 1973 Flight
- Ackroyd, JAD "Sir George Cayley, le père de l'aéronautique". Notes and Records of the Royal Society of London 56 (2002) Part 1 (2), pp167-181 , Part 2 (3), pp333-348
- Les machines volantes de Cayley